Izotopy kyslíku

Technology
12 hours ago
8
4
2
Avatar
Author
Albert Flores

Existují tři stabilní izotopy kyslíku (8O): 16O, 17O a 18O.

Byly také popsány radioizotopy kyslíku s nukleonovými čísly 12-28. , všechny s krátkým poločasem přeměny; nejdelší poločas má 15O, 122,24 sekund. +more Nejméně stabilní je 12O s poločasem 5,80(30)×10−22s.

Stabilní izotopy

V pozdní fázi vývoje hvězdy mnohem hmotnější než Slunce se 16O soustředí ve vrstvě O, 17O ve vrstvě H a 18O ve vrstvě He Přírodní kyslík se skládá ze tří stabilních izotopů, 16O, 17O a 18O, nejběžnější je 16O (přirozený výskyt 99,762 %). +more V závislosti na zdroji se relativní atomová hmotnost přírodního kyslíku pohybuje od 15,999 03 do 15,999 77 (obvykle se používá 15,999 nebo 15,999 4).

Relativní zastoupení 16O mezi izotopy kyslíku je vysoké, protože je to hlavní produkt jaderných reakcí během vývoje hvězd, jedná se o primární izotop, což znamená, že může být vytvořen ve hvězdách, které původně obsahovaly pouze vodík. Většina tohoto izotopu je vytvořena na konci heliové fúze; 3-alfa reakcí se vytvoří 12C, jenž může pohltit další jádro 4He za vzniku 16O. +more Další 16O vzniká spalováním neonu.

17O i 18O jsou sekundární izotopy, k jejich syntéze je třeba přidat další jádro. 17O vzniká hlavně přeměnou vodíku na helium během CNO cyklu a je tak běžný v místech, kde hvězdy spalují vodík. +more Většina 18O vzniká, když 14N (vytvořený při CNO cyklu) pohltí jádro 4He, takže tento izotop se hojně vyskytuje v oblastech bohatých na helium. Na vytvoření jádra síry z dvou jader kyslíku je třeba teplota kolem 109 K.

Látkové množství bylo dříve stanovováno podle kyslíku, 1 mol ~ 0,016 kg kyslíku, ovšem ve fyzice se tato hmotnost vztahovala na 16O, kdežto v chemii na přírodní směs izotopů kyslíku.

Radioizotopy

Je známo čtrnáct radioizotopů kyslíku, nejstabilnější jsou 15O, s poločasem přeměny 122,24 s, a 14O s poločasem 70,620 s. Všechny ostatní mají poločasy kratší než 27 s, většinou pod 100 ms. +more Nejčastějším způsobem přeměny radioizotopů lehčích než stabilní izotopy je beta plus přeměna na dusík a u těžších beta minus přeměna na fluor.

Kyslík-13

Kyslík-13 je nestabilní izotop kyslíku. V jeho jádru se nachází 8 protonů a 5 neutronů. +more Jeho spin je -3/2, poločas přeměny 8,58 ms a relativní atomová hmotnost 13,024 8. Přeměňuje se elektronovým záchytem na dusík-13 s uvolněním energie 17,765 MeV. Vzniká přeměnou fluoru-14.

Kyslík-15

Kyslík-15 je izotop kyslíku často používaný v pozitronové emisní tomografii (PET). Jeho jádro se skládá z osmi protonů a sedmi neutronů, relativní atomová hmotnost činí 15,003 065 4 a poločas přeměny je 122,24 s. +more Připravuje se v cyklotronu ostřelováním jader dusíku-14 deuterony.

Seznam izotopů

symbol nukliduZ(p)N(n)hmotnost izotopu (u)poločas přeměnyzpůsob(y) přeměnyprodukt(y) přeměnyjaderný spinreprezentativní isotopové složení (molární zlomek)rozmezí přirozeného výskytu (molární zlomek)
12O8412,034 405(20)5,80(30)×10−22 s [0,40(25) MeV]2p (60,0 %)10C0
12O8412,034 405(20)5,80(30)×10−22 s [0,40(25) MeV]p (40,0 %)11N0
13O8513,024 812(10)8,58(5) msβ+ (88,7 %)13N-
13O8513,024 812(10)8,58(5) msβ+, p (11,3 %)12C-
14O8614,008 596 25(12)70,620(15) sβ+14N0
15O8715,003 065 6(5)122,24(16) sβ+15N-1/2
16OPoměr 16O a 18O se používá na stanovování teplot v minulosti8815,994 914 619 56(16)StabilníStabilníStabilní00,997 57(16)0,997 38-0,997 76
17O8916,999 131 70(12)StabilníStabilníStabilní+5/23,8(1)×10−43,7×10−4-4,0×10−4
18O81017,999 161 0(7)StabilníStabilníStabilní02,05(14)×10−31,88×10−3-2,22×10−3
19O81119,003 580(3)26.88(5) sβ−19F+5/2
20O81220,004 076 7(12)13,51(5) sβ−20F0
21O81321,008 656(13)3,42(10) sβ−21F+(1/2, 3/2, 5/2)
22O81422,009 97(6)2,25(9) sβ− (78,0 %)22F0
22O81422,009 97(6)2,25(9) sβ−, n (22,0 %)21F0
23O81523,015 69(13)97(8) msβ− (93,0 %)23F+1/2
23O81523,015 69(13)97(8) msβ−, n (7,0 %)22F+1/2
24O81624,020 47(25)72(5) msβ− (59,0 %)24F0
24O81624,020 47(25)72(5) msβ−, n (41,0 %)23F0
25O8176,55(85)×10−22 sn24O

Symbol nukliduPoločas přeměnyZpůsob přeměnyProdukt přeměny
26O4,4(33)×10−12 s2n24O
27On26O
28On27O

Reference

Externí odkazy

Kyslík Kategorie:Kyslík

5 min read
Share this post:
Like it 8

Leave a Comment

Please, enter your name.
Please, provide a valid email address.
Please, enter your comment.
Enjoy this post? Join Cesko.wiki
Don’t forget to share it
Top