热门问题
时间线
聊天
视角
氧的同位素
来自维基百科,自由的百科全书
Remove ads
氧(原子量:15.9994)共有18個已知同位素,質量數介於11-28之間,其中有3個是穩定的,分別是16O、17O、18O,其中以16O占天然氧的絕大部分,豐度為99.76%。在氧的放射性同位素當中,15O半衰期最長,達122.266秒;而原子核滴線外的11O半衰期最短,只有1.98×10-22秒,但目前仍未測量同處原子核滴線外的27O和28O的半衰期。[2]
Remove ads
圖表
Remove ads
穩定同位素

氧的3種穩定同位素是16O、17O、18O,其中16O最多,豐度為99.762 %[5]。
16O的豐度最大可以由恆星進化論解釋。大爆炸產生宇宙時僅形成了氫和氦元素,其他元素都是透過後來的恆星中進行的核聚變反應合成的[6]。在恆星內,質子-質子鏈反應與碳氮氧循環首先進行,「燃燒」氫產生氦。隨着燒氫的進行,核在自身重力下收縮,中心溫度上昇,當溫度超過約1億K時,「燃燒」氦的3氦過程開始,由此產生12C,然後又與氦(4He)原子核反應生成16O。大部分的16O由此產生。
17O的豐度為0.037%,18O為0.204%,是微量的穩定同位素。17O主要是在恆星的碳氮氧循環中,氫燃燒產生氦時合成的[6]。而18O是14N捕獲4He合成的(14N由碳氮氧循環產生)。因此,17O主要於恆星的氫殼富集,18O主要於恆星的氦殼富集。[6]
Remove ads
放射性同位素
氧有十三種放射性同位素已獲得表徵,其中最穩定的是半衰期122.24秒的15O和半衰期70.606秒的14O。[5]剩下的放射性同位素的半衰期都小於27秒,大部分甚至小於0.1秒。[5]半衰期77.4毫秒的24O和28Ne都被用於研究中子星表面的核反應。[7]對於輕於穩定同位素的氧同位素,它們最常見的衰變模式是β+衰變成氮,[8][9][10]而較重的同位素則透過β−衰變衰變成氟。
氧-15是氧的放射性同位素,常以氧-15水的形式用於正電子斷層掃描(PET)的心肌灌注成像和腦成像。[11][12]它有8個質子和7個中子,原子量為15.0030654 amu,半衰期122.24秒。[13]氧-15可以由在回旋加速器中用氘轟擊氮-14而成。[14]
氧-15和氮-13分別由γ射線把大氣中的氧-16和氮-14的一個中子轟掉而成:[15]
- 16O + γ → 15O + n
- 14N + γ → 13N + n
氧-15會以約兩分鐘的半衰期衰變成氮-15,並放出一個正電子。這個正電子迅速和一個電子湮滅,並產生兩個能量約為511 keV的γ射線。這些低能量的γ射線只能在空氣中移動90米。它和來自氮-13的正電子產生的γ射線一樣只能在一分鐘內左右檢測到,因為15O和13N的「雲」會隨風飄散。[16]
← | 同位素列表 | → |
氮的同位素 | 氧的同位素 | 氟的同位素 |
Remove ads
參考文獻
Wikiwand - on
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Remove ads