Изотопы фтора

Поделись знанием:
(перенаправлено с «Фтор-19»)
Перейти к: навигация, поиск

Изото́пы фто́ра — разновидности атомов (и ядер) химического элемента фтора, имеющие разное содержание нейтронов в ядре. Единственным стабильным нуклидом фтора является 19F, его природная изотопная распространённость равна 100 %[1]. Таким образом, фтор — моноизотопный элемент. Все прочие изотопы фтора получены искусственно.

Нуклид 18F является источником позитронов. Используется для нужд ядерной медицины в качестве маркирующей частицы (метки) радиофармпрепарата фтордезоксиглюкоза (18Ф-ФДГ), необходимого для проведения ПЭТ-исследований. Его медицинская популярность обоснована относительно коротким (практически безвредным для пациента) периодом полураспада и стабильной эмиссией позитронов в период затухания, необходимой для получения чёткого изображения. Активность одного грамма этого нуклида составляет 3,52·1018 Бк, энергия позитронов 633,4 кэВ (интенсивность 96,73 %)[2], энергия гамма-квантов, образующихся при аннигиляции позитрона и электрона — 511 кэВ.

Для получения 18F используется циклический ускоритель типа медицинский циклотрон, реже линейный ускоритель типа LineAc (это связано с эксплуатационными недостатками устройства). Мишенью обычно является чистая или обогащённая 18O-вода (молекулы которой содержат 18O), которая подвергается протонной бомбардировке.





Радиоактивные свойства

Радиоактивные свойства некоторых изотопов фтора представлены в таблице:

Массовое число Реакция получения[3] Период полураспада[1] Тип распада
17 9Be(14N,6He); 14N(14N,11B); 14N(α,n); 16O(d,n); 16O(p,γ), 16O(14N,13C); 19F(γ,2n) 64,49 с β+
18 9Be(14N,5He); 14N(14N,10B); 16O(α,pn); 18O(p,n); 19F(n,2n); 19F(d,T) 109,771 мин β+
20 19F(d,p); 19F(n,γ); 23Na(n,α) 11,163 с β−, γ
21 F(T,p) 4,158 с β−, γ

Таблица изотопов фтора

Символ
нуклида 		Z(p) N(n) Масса изотопа[4]
(а. е. м.) 		Избыток массы[4]
(кэВ) 		Период
полураспада[1]
(T1/2) 		Спин и чётность
ядра[1] 		Распространённость
изотопа в природе[1]
(%)
Энергия возбуждения (кэВ)
14F 9 5 14,035060(430)# 32660(400)# 2−#
15F 9 6 15,018010(140) 16780(130) 410(60) ис (1/2+)
16F 9 7 16,011466(9) 10680(8) 11(6) зс 0−
17F 9 8 17,00209524(27) 1951,70(25) 64.49(16) с 5/2+
18F 9 9 18,0009380(6) 873,7(5) 109,771(20) мин 1+
18Fm 1121,36(15)[1] 1995,1(5) 234 нс 5+
19F 9 10 18,99840322(7) −1487,39(7) стабилен 1/2+ 100
20F 9 11 19,99998132(8) −17,40(8) 11,163(8) с 2+
21F 9 12 20,9999490(19) −47,6(18) 4,158(20) с 5/2+
22F 9 13 22,002999(13) 2793(12) 4,23(4) с 4+,(3+)
23F 9 14 23,003570(90) 3330(80) 2,23(14) с (3/2,5/2)+
24F 9 15 24.008120(80) 7560(70) 400(50) мс (1,2,3)+
25F 9 16 25,012100(110) 11270(100) 50(6) мс 5/2+#
26F 9 17 26,019620(180) 18270(170) 10,2(14) мс 1+
27F 9 18 27,026760(400) 24930(380) 4,9(2) мс 5/2+#
28F 9 19 28,035670(550)# 33230(510)# < 40 нс
29F 9 20 29,043260(620)# 40300(580)# 2,6(3) мс 5/2+#
30F 9 21 30,052500(640)# 48900(600)# < 260 нс
31F 9 22 31,060430(640)# 56290(600)# 1# мс [погрешность > 260 нс] 5/2+#

Пояснения к таблице

  • Распространённость изотопов приведена для земной атмосферы. Для других источников значения могут сильно отличаться.
  • Индексами 'm', 'n', 'p' (рядом с символом) обозначены возбужденные изомерные состояния нуклида.
  • Значения, помеченные решёткой (#), получены не из одних лишь экспериментальных данных, а (хотя бы частично) оценены из систематических трендов у соседних нуклидов (с такими же соотношениями Z и N). Неуверенно определённые значения спина и/или его чётности заключены в скобки.
  • Погрешность приводится в виде числа в скобках, выраженного в единицах последней значащей цифры, означает одно стандартное отклонение (за исключением распространённости и стандартной атомной массы изотопа по данным ИЮПАК, для которых используется более сложное определение погрешности). Примеры: 29770,6(5) означает 29770,6 ± 0,5; 21,48(15) означает 21,48 ± 0,15; −2200,2(18) означает −2200,2 ± 1,8.

Напишите отзыв о статье "Изотопы фтора"

Литература

  • Николаев Н.С., Суворова С.Н., Гурович Е.И., Пека И., Корчемная Е.К.,. Аналитическая химия фтора. — М.: Наука, 1970. — 196 с. — (Аналитическая химия элементов). — 2750 экз.
  • Fowler J. S. and Wolf A. P. (1982) The synthesis of carbon-11, fluorine-18 and nitrogen-13 labeled radiotracers for biomedical applications. Nucl. Sci. Ser. Natl Acad. Sci. Natl Res. Council Monogr. 1982.

Примечания

  1. ↑ 1 2 3 4 5 6 Данные приведены по G. Audi, O. Bersillon, J. Blachot and A. H. Wapstra (2003). «[www.nndc.bnl.gov/amdc/nubase/Nubase2003.pdf The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties]». Nuclear Physics A 729: 3–128. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. Bibcode: [adsabs.harvard.edu/abs/2003NuPhA.729....3A 2003NuPhA.729....3A].
  2. ↑ [www-nds.iaea.org/relnsd/tablenucsENSDF.jsp?query=104 Данные по 18F из Nuclear Data Services (International Atomic Energy Agency)] (англ.)
  3. ↑ Николаев Н.С., Суворова С.Н., Гурович Е.И., Пека И., Корчемная Е.К.,. Аналитическая химия фтора. — М.: Наука, 1970. — 196 с. — (Аналитическая химия элементов). — 2750 экз.
  4. ↑ 1 2 Данные приведены по G. Audi, A.H. Wapstra, and C. Thibault (2003). «[www.nndc.bnl.gov/amdc/masstables/Ame2003/Ame2003b.pdf The AME2003 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references.]». Nuclear Physics A 729: 337—676. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003. Bibcode: [adsabs.harvard.edu/abs/2003NuPhA.729..337A 2003NuPhA.729..337A].

Отрывок, характеризующий Изотопы фтора

Князь Андрей, как все люди, выросшие в свете, любил встречать в свете то, что не имело на себе общего светского отпечатка. И такова была Наташа, с ее удивлением, радостью и робостью и даже ошибками во французском языке. Он особенно нежно и бережно обращался и говорил с нею. Сидя подле нее, разговаривая с ней о самых простых и ничтожных предметах, князь Андрей любовался на радостный блеск ее глаз и улыбки, относившейся не к говоренным речам, а к ее внутреннему счастию. В то время, как Наташу выбирали и она с улыбкой вставала и танцовала по зале, князь Андрей любовался в особенности на ее робкую грацию. В середине котильона Наташа, окончив фигуру, еще тяжело дыша, подходила к своему месту. Новый кавалер опять пригласил ее. Она устала и запыхалась, и видимо подумала отказаться, но тотчас опять весело подняла руку на плечо кавалера и улыбнулась князю Андрею.
«Я бы рада была отдохнуть и посидеть с вами, я устала; но вы видите, как меня выбирают, и я этому рада, и я счастлива, и я всех люблю, и мы с вами всё это понимаем», и еще многое и многое сказала эта улыбка. Когда кавалер оставил ее, Наташа побежала через залу, чтобы взять двух дам для фигур.
«Ежели она подойдет прежде к своей кузине, а потом к другой даме, то она будет моей женой», сказал совершенно неожиданно сам себе князь Андрей, глядя на нее. Она подошла прежде к кузине.
«Какой вздор иногда приходит в голову! подумал князь Андрей; но верно только то, что эта девушка так мила, так особенна, что она не протанцует здесь месяца и выйдет замуж… Это здесь редкость», думал он, когда Наташа, поправляя откинувшуюся у корсажа розу, усаживалась подле него.
В конце котильона старый граф подошел в своем синем фраке к танцующим. Он пригласил к себе князя Андрея и спросил у дочери, весело ли ей? Наташа не ответила и только улыбнулась такой улыбкой, которая с упреком говорила: «как можно было спрашивать об этом?»
– Так весело, как никогда в жизни! – сказала она, и князь Андрей заметил, как быстро поднялись было ее худые руки, чтобы обнять отца и тотчас же опустились. Наташа была так счастлива, как никогда еще в жизни. Она была на той высшей ступени счастия, когда человек делается вполне доверчив и не верит в возможность зла, несчастия и горя.

Пьер на этом бале в первый раз почувствовал себя оскорбленным тем положением, которое занимала его жена в высших сферах. Он был угрюм и рассеян. Поперек лба его была широкая складка, и он, стоя у окна, смотрел через очки, никого не видя.
Наташа, направляясь к ужину, прошла мимо его.
Мрачное, несчастное лицо Пьера поразило ее. Она остановилась против него. Ей хотелось помочь ему, передать ему излишек своего счастия.
– Как весело, граф, – сказала она, – не правда ли?
Пьер рассеянно улыбнулся, очевидно не понимая того, что ему говорили.
– Да, я очень рад, – сказал он.
«Как могут они быть недовольны чем то, думала Наташа. Особенно такой хороший, как этот Безухов?» На глаза Наташи все бывшие на бале были одинаково добрые, милые, прекрасные люди, любящие друг друга: никто не мог обидеть друг друга, и потому все должны были быть счастливы.


На другой день князь Андрей вспомнил вчерашний бал, но не на долго остановился на нем мыслями. «Да, очень блестящий был бал. И еще… да, Ростова очень мила. Что то в ней есть свежее, особенное, не петербургское, отличающее ее». Вот всё, что он думал о вчерашнем бале, и напившись чаю, сел за работу.
Но от усталости или бессонницы (день был нехороший для занятий, и князь Андрей ничего не мог делать) он всё критиковал сам свою работу, как это часто с ним бывало, и рад был, когда услыхал, что кто то приехал.
Приехавший был Бицкий, служивший в различных комиссиях, бывавший во всех обществах Петербурга, страстный поклонник новых идей и Сперанского и озабоченный вестовщик Петербурга, один из тех людей, которые выбирают направление как платье – по моде, но которые по этому то кажутся самыми горячими партизанами направлений. Он озабоченно, едва успев снять шляпу, вбежал к князю Андрею и тотчас же начал говорить. Он только что узнал подробности заседания государственного совета нынешнего утра, открытого государем, и с восторгом рассказывал о том. Речь государя была необычайна. Это была одна из тех речей, которые произносятся только конституционными монархами. «Государь прямо сказал, что совет и сенат суть государственные сословия ; он сказал, что правление должно иметь основанием не произвол, а твердые начала . Государь сказал, что финансы должны быть преобразованы и отчеты быть публичны», рассказывал Бицкий, ударяя на известные слова и значительно раскрывая глаза.
– Да, нынешнее событие есть эра, величайшая эра в нашей истории, – заключил он.
Князь Андрей слушал рассказ об открытии государственного совета, которого он ожидал с таким нетерпением и которому приписывал такую важность, и удивлялся, что событие это теперь, когда оно совершилось, не только не трогало его, но представлялось ему более чем ничтожным. Он с тихой насмешкой слушал восторженный рассказ Бицкого. Самая простая мысль приходила ему в голову: «Какое дело мне и Бицкому, какое дело нам до того, что государю угодно было сказать в совете! Разве всё это может сделать меня счастливее и лучше?»


Источник — «http://wiki-org.ru/wiki/index.php?title=Изотопы_фтора&oldid=81349018»