氟(原子量:18.9984032(5))共有19個已知同位素,質量數介於13-31之間,其中只有1個是穩定的,其他都具有放射性,因此氟屬於單一同位素元素。天然存在的氟同位素只有穩定的19F,而放射性同位素18F是一個很好的正电子源。
事实速览 同位素, 衰變 ...
主要的氟同位素
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標準原子質量 (Ar, 標準) | - 7001189984031620000♠18.998403162(5)[1]
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更多信息 符號, Z ...
符號
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Z
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N
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同位素質量(u)[2] [n 1][n 2]
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半衰期 [n 1][n 2]
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衰變 方式[3]
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衰變 產物 [n 3]
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原子核 自旋[n 1]
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相對豐度 (莫耳分率)
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激發能量[n 2]
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13F[4]
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9
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4
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13.04512(54)#
|
|
p
|
12O
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[n 4]
|
|
14F
|
9
|
5
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14.03432(4)
|
500(60)×10−24 s [910 keV]
|
p
|
13O
|
2−
|
|
15F
|
9
|
6
|
15.017785(15)
|
410(60)×10−22 s [1.0(2) MeV]
|
p
|
14O
|
(1/2+)
|
|
16F
|
9
|
7
|
16.011460(6)
|
11(6)×10−21 s [40(20) keV]
|
p
|
15O
|
0−
|
|
17F
|
9
|
8
|
17.00209524(27)
|
64.49(16) s
|
β+
|
17O
|
5/2+
|
|
18F[n 5]
|
9
|
9
|
18.0009373(5)
|
109.771(20) min
|
β+
|
18O
|
1+
|
|
18mF
|
1121.36(15) keV
|
162(7) ns
|
IT
|
18F
|
5+
|
|
19 F
|
9
|
10
|
18.9984031621(9)
|
稳定
|
1/2+
|
1.0000
|
20F
|
9
|
11
|
19.99998125(3)
|
11.163(8) s
|
β−
|
20Ne
|
2+
|
|
21F
|
9
|
12
|
20.9999489(19)
|
4.158(20) s
|
β−
|
21Ne
|
5/2+
|
|
22F
|
9
|
13
|
22.002999(13)
|
4.23(4) s
|
β− (89.0%)
|
22Ne
|
4+,(3+)
|
|
β−, n (11.0%)
|
21Ne
|
23F
|
9
|
14
|
23.00353(4)
|
2.23(14) s
|
β− (86.0%)
|
23Ne
|
5/2+
|
|
β−, n (14.0%)
|
22Ne
|
24F
|
9
|
15
|
24.0081(1)
|
400(50) ms
|
β− (94.1%)
|
24Ne
|
(1,2,3)+
|
|
β−, n (5.9%)
|
23Ne
|
25F
|
9
|
16
|
25.01217(10)
|
50(6) ms
|
β− (76.0%)
|
25Ne
|
(5/2+)#
|
|
β−, n (24.0%)
|
24Ne
|
26F
|
9
|
17
|
26.02005(11)
|
9.6(8) ms
|
β− (68.0%)
|
26Ne
|
1+
|
|
β−, n (32.0%)
|
25Ne
|
26m F
|
6987103084035173580♠643.4(1) keV
|
6997220000000000000♠2.2(1) ms
|
IT (6999820000000000000♠82(11)%)
|
26 F
|
(4+)
|
|
β−n (6999120000000000000♠12(8)%)
|
25 Ne
|
27F
|
9
|
18
|
27.02698(13)
|
4.9(2) ms
|
β−
|
27Ne
|
5/2+#
|
|
28F
|
9
|
19
|
28.03586(13)
|
<40 ns
|
n
|
27F
|
|
|
29F
|
9
|
20
|
29.04310(56)
|
2.6(3) ms
|
β−
|
29Ne
|
5/2+#
|
|
30F[5]
|
9
|
21
|
30.05256(54)#
|
|
n
|
29F
|
|
|
31F
|
9
|
22
|
31.06102(57)#
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1# ms [>260 ns]
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5/2+#
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关闭
畫上#號的數據代表沒有經過實驗的証明,僅為理論推測。
人们可能观察到了自旋5/2+的激发态,但不确定基态氟-13的自旋。[4]
在氟的所有放射性同位素中,18F有著最长的半衰期,為109.739分钟。它有两种衰变模式,其中較常见的模式是正电子发射。因为这个原因,18F是醫療中正电子的主要来源。它最重要的用途就是放疗,一般以氟代脱氧葡萄糖的形式使用,是正电子发射计算机断层扫描的药物。
和所有以正电子发射为衰变形式的核素一样, 18F也可以以电子捕获的方法衰变。不管是哪一种衰变方式,18F都会衰变成18O。有96.86%的氟-18原子会以正电子发射的方式衰变,剩下的3.14%则是电子捕获。[6]
氟-18是质子数和中子数一样,并且是奇数的不稳定核素里最轻的,各有9个。[7]
氟-19是氟的唯一一种稳定同位素。它在天然氟里面占了100%,没有其它的同位素存在于自然中。它的结合能为147801 keV。氟-19的自旋为1/2,因此可用于氟-19 NMR。
氟-20是氟的人造放射性同位素之一。它的半衰期为11.07秒,会进行β衰变,形成20Ne。它的放射性为1.885×109TBq/g,平均寿命有15.87秒长。
氟-21是氟的人造放射性同位素之一。它的半衰期为4.158秒,会进行β衰变,形成21Ne。它的放射性为4.78×109TBq/g。
Prohaska, Thomas; Irrgeher, Johanna; Benefield, Jacqueline; Böhlke, John K.; Chesson, Lesley A.; Coplen, Tyler B.; Ding, Tiping; Dunn, Philip J. H.; Gröning, Manfred; Holden, Norman E.; Meijer, Harro A. J. Standard atomic weights of the elements 2021 (IUPAC Technical Report). Pure and Applied Chemistry. 2022-05-04. ISSN 1365-3075. doi:10.1515/pac-2019-0603 (英语).
Wang, Meng; Huang, W.J.; Kondev, F.G.; Audi, G.; Naimi, S. The AME 2020 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs and references. Chinese Physics C. 2021, 45 (3): 030003. doi:10.1088/1674-1137/abddaf.
- Half-life, spin, and isomer data selected from these sources. Editing notes on this article's talk page.
- Audi, Bersillon, Blachot, Wapstra. The Nubase2003 evaluation of nuclear and decay properties (页面存档备份,存于互联网档案馆), Nuc. Phys. A 729, pp. 3-128 (2003).
- National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory. Information extracted from the NuDat 2.1 database (页面存档备份,存于互联网档案馆) (retrieved Sept. 2005).
- David R. Lide (ed.), Norman E. Holden in CRC Handbook of Chemistry and Physics, 85th Edition, online version. CRC Press. Boca Raton, Florida (2005). Section 11, Table of the Isotopes.