フッ素の同位体

フッ素の同位体（₉ F）
標準原子量 A r °(F)
	18.998 403 162 ± 0.000 000 005; 18.998 ± 0.001 （要約）;
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フッ素（_9F）には19の同位体が知られており、¹³
ふ
に³¹
ふ
および2つの異性体（^18分
ふ
そして^26分
ふ
フッ素19のみが安定しており、微量以上で自然に存在するため、フッ素は単一同位体かつ単一核種の元素です。

最も長寿命の放射性同位元素は¹⁸
ふ
; 半減期は109.734(8)分。他のフッ素同位体の半減期は1分未満で、そのほとんどは1秒未満です。最も安定性の低い同位体は¹⁴
ふ
、その半減期は500(60)ヨクト秒^[4]、共鳴幅に相当する。910(100) keV .

同位体のリスト

^ ^m F – 励起核異性体。
^ ( ) – 不確実性 (1 σ ) は、対応する最後の数字の後の括弧内に簡潔に示されます。
^ # – # でマークされた原子質量: 値と不確実性は純粋な実験データからではなく、少なくとも部分的に質量表面 (TMS) の傾向から導き出されます。
^ ab # – # でマークされた値は、純粋に実験データから導き出されたものではなく、少なくとも部分的には近隣核種の傾向 (TNN) から導き出されたものです。
^ 崩壊のモード:
^ 太字の記号は娘製品です – 娘製品は安定しています。
^ ( ) スピン値 – 弱い割り当て引数によるスピンを示します。
^ abcdefghij 示されている崩壊モードはエネルギー的には許容されますが、この核種で発生することは実験的に観察されていません。
^ 水素からヘリウムを生成する過程の一部としての恒星内元素合成における様々なCNOサイクルの中間生成物
^ 薬効がある

フッ素18

フッ素の不安定核種のうち、¹⁸
ふ
半減期が最も長い109.734(8)分。¹⁸
お
β ⁺崩壊により。このため¹⁸
ふ
は商業的に重要な陽電子源です。その主な価値は、医療における陽電子放出断層撮影法で使用される放射性医薬品フルデオキシグルコースの製造にあります。

フッ素18は、陽子と中性子の数がそれぞれ9個ずつで奇数である最も軽い不安定核種である。（核種の安定性に関する「魔法数」の議論も参照。）^[8]

フッ素-19

フッ素19はフッ素の唯一の安定同位体である。その存在比は100% ; フッ素の他の同位体は有意な量で存在しない。その結合エネルギーは147 801 .3648(38) keV。フッ素19は1/2+のスピンでNMR活性であるため、フッ素19 NMR分光法で使用されます。

フッ素-20

フッ素20はフッ素の不安定同位体である。半減期は11.0062(80) sでベータ崩壊して安定核種に崩壊する。²⁰
ね
その比放射能は1.8693(14) × 10 ⁺²¹ Bq/gで、平均寿命は15.879(12) s .

フッ素-21

フッ素21はフッ素20と同様にフッ素の不安定同位体である。その半減期は4.158(20) s。ベータ崩壊も起こし、²¹
ね
は安定核種であり、その比放射能は4.781(23) × 10 ⁺²¹ Bq/g .

異性体

フッ素-18mとフッ素-26mの2つの核異性体（長寿命励起核状態）のみが特徴付けられている。 ^[4]^18分
ふ
異性体転移を起こす前に162(7) ナノ秒である。^[4]これは、質量数14～16、28、31を除くフッ素放射性同位体の核基底状態の崩壊半減期よりも短い。[ ^9]^26分
ふ
は2.2(1)ミリ秒;主に基底状態の²⁶
ふ
または（まれにベータマイナス崩壊を経て）高励起状態の1つに²⁶
ね
遅延中性子放出を伴う。^[4]

参考文献

^ チステ＆ベ 2011.
^ 「標準原子量：フッ素」CIAAW . 2021年。
^ Prohaska, Thomas; Irrgeher, Johanna; Benefield, Jacqueline; Böhlke, John K.; Chesson, Lesley A.; Coplen, Tyler B.; Ding, Tiping; Dunn, Philip JH; Gröning, Manfred; Holden, Norman E.; Meijer, Harro AJ (2022-05-04). 「元素の標準原子量2021（IUPAC技術レポート）」.純粋および応用化学. doi :10.1515/pac-2019-0603. ISSN 1365-3075.
^ abcdefg Kondev, FG; Wang, M.; Huang, WJ; Naimi, S.; Audi, G. (2021). 「NUBASE2020による核特性の評価」（PDF） . Chinese Physics C. 45 ( 3): 030001. doi :10.1088/1674-1137/abddae.
^ Wang, Meng; Huang, WJ; Kondev, FG; Audi, G.; Naimi, S. (2021). 「AME 2020 原子質量評価 (II)。表、グラフ、参考文献*」。Chinese Physics C . 45 (3): 030003. doi :10.1088/1674-1137/abddaf.
^ Charity, RJ (2021年4月2日). 「陽子ドリップラインから4中性子先に位置するエキゾチック同位体13Fの観測」. Physical Review Letters . 126 (13): 2501. Bibcode :2021PhRvL.126m2501C. doi :10.1103/PhysRevLett.126.132501. OSTI 1773500. PMID 33861136. S2CID 233259561. 2021年4月5日閲覧。
^ Kahlbow, J.; et al. (SAMURAI21-NeuLAND Collaboration) (2024-08-23). 「30Fの研究から見た28O周辺の魔法性と超流動性」. Physical Review Letters . 133 (8). arXiv : 2407.19303 . doi : 10.1103/PhysRevLett.133.082501 . ISSN 0031-9007.
^ 国立核データセンター. 「NuDat 2.x データベース」.ブルックヘブン国立研究所.
^ Audi, G.; Kondev, FG; Wang, M.; Huang, WJ; Naimi, S. (2017). 「NUBASE2016 による核特性の評価」(PDF) . Chinese Physics C . 41 (3): 030001. Bibcode :2017ChPhC..41c0001A. doi :10.1088/1674-1137/41/3/030001.

出典

システ、V.ベ、MM (2011)。「F-18」（PDF）。 MM 州ベにて。クールソル、N.デュシュマン、B.ラグーティン、F.他。（編）。放射性核種表 (レポート)。 CEA (エネルギー原子力代替委員会)、LIST、LNE-LNHB (国立アンリ・ベクレル研究所/エネルギー原子委員会)。2020 年 8 月 11 日のオリジナル(PDF)からアーカイブ。2011 年6 月 15 日に取得。

[5] F – 励起核異性体。

[7] ( ) – 不確実性 (1 σ ) は、対応する最後の数字の後の括弧内に簡潔に示されます。

[TMS-8] # – # でマークされた原子質量: 値と不確実性は純粋な実験データからではなく、少なくとも部分的に質量表面 (TMS) の傾向から導き出されます。

[TNN-9] # – # でマークされた値は、純粋に実験データから導き出されたものではなく、少なくとも部分的には近隣核種の傾向 (TNN) から導き出されたものです。

[10] 崩壊のモード:

[11] 太字の記号は娘製品です – 娘製品は安定しています。

[12] ( ) スピン値 – 弱い割り当て引数によるスピンを示します。

[decay_mode_1-14] 示されている崩壊モードはエネルギー的には許容されますが、この核種で発生することは実験的に観察されていません。

[15] 水素からヘリウムを生成する過程の一部としての恒星内元素合成における様々なCNOサイクルの中間生成物

[16] 薬効がある

[FOOTNOTEChistéBé2011-1] チステ＆ベ 2011.

[2] 「標準原子量：フッ素」CIAAW . 2021年。

[CIAAW2021-3] Prohaska, Thomas; Irrgeher, Johanna; Benefield, Jacqueline; Böhlke, John K.; Chesson, Lesley A.; Coplen, Tyler B.; Ding, Tiping; Dunn, Philip JH; Gröning, Manfred; Holden, Norman E.; Meijer, Harro AJ (2022-05-04). 「元素の標準原子量2021（IUPAC技術レポート）」.純粋および応用化学. doi :10.1515/pac-2019-0603. ISSN 1365-3075.

[NUBASE2020-4] Kondev, FG; Wang, M.; Huang, WJ; Naimi, S.; Audi, G. (2021). 「NUBASE2020による核特性の評価」（PDF） . Chinese Physics C. 45 ( 3): 030001. doi :10.1088/1674-1137/abddae.

[AME2020_II-6] Wang, Meng; Huang, WJ; Kondev, FG; Audi, G.; Naimi, S. (2021). 「AME 2020 原子質量評価 (II)。表、グラフ、参考文献*」。Chinese Physics C . 45 (3): 030003. doi :10.1088/1674-1137/abddaf.

[13F-13] Charity, RJ (2021年4月2日). 「陽子ドリップラインから4中性子先に位置するエキゾチック同位体13Fの観測」. Physical Review Letters . 126 (13): 2501. Bibcode :2021PhRvL.126m2501C. doi :10.1103/PhysRevLett.126.132501. OSTI 1773500. PMID 33861136. S2CID 233259561. 2021年4月5日閲覧。

[17] Kahlbow, J.; et al. (SAMURAI21-NeuLAND Collaboration) (2024-08-23). 「30Fの研究から見た28O周辺の魔法性と超流動性」. Physical Review Letters . 133 (8). arXiv : 2407.19303 . doi : 10.1103/PhysRevLett.133.082501 . ISSN 0031-9007.

[goto-18] 国立核データセンター. 「NuDat 2.x データベース」.ブルックヘブン国立研究所.

[NUBASE2016-19] Audi, G.; Kondev, FG; Wang, M.; Huang, WJ; Naimi, S. (2017). 「NUBASE2016 による核特性の評価」(PDF) . Chinese Physics C . 41 (3): 030001. Bibcode :2017ChPhC..41c0001A. doi :10.1088/1674-1137/41/3/030001.