窒素の同位体

窒素の同位体には、天然の窒素の大部分を占める窒素14と、窒素15が存在する。原子量が10から25までの14種類の放射性同位体と1種類の核異性体がこれまで発見されている。これらの放射性同位体は全て短い寿命で、最も寿命の長い窒素13の半減期は9.965分である。他は全て半減期が7.15秒以下で、ほとんどは8分の5秒以下である。原子量が14以下のほとんどの同位体は炭素の同位体、原子量が15以上のほとんどの同位体は酸素の同位体に崩壊する。既知の半減期が最も短い同位体は窒素10で、半減期は約2.3マイクロ秒である。

標準原子量は、14.0067(2) uである。

天然同位体[編集]

詳細は「窒素13」、「窒素14」、および「窒素15」を参照

一覧[編集]

同位体核種	Z(p)	N(n)	同位体質量 (u)	半減期	核スピン数	天然存在比	天然存在比 (範囲)
同位体核種	励起エネルギー			半減期	核スピン数	天然存在比	天然存在比 (範囲)
¹⁰N	7	3	10.04165(43)	200(140)×10⁻²⁴ s [2.3(16) MeV]	(2-)
¹¹N	7	4	11.02609(5)	590(210)×10⁻²⁴ s [1.58(+75-52) MeV]	1/2+
^11mN	740(60) keV			6.90(80)×10⁻²² s	1/2-
¹²N	7	5	12.0186132(11)	11.000(16) ms	1+
¹³N	7	6	13.00573861(29)	9.965(4) min	1/2-
¹⁴N	7	7	14.0030740048(6)	STABLE	1+	0.99636(20)	0.99579-0.99654
¹⁵N	7	8	15.0001088982(7)	STABLE	1/2-	0.00364(20)	0.00346-0.00421
¹⁶N	7	9	16.0061017(28)	7.13(2) s	2-
¹⁷N	7	10	17.008450(16)	4.173(4) s	1/2-
¹⁸N	7	11	18.014079(20)	622(9) ms	1-
¹⁹N	7	12	19.017029(18)	271(8) ms	(1/2)-
²⁰N	7	13	20.02337(6)	130(7) ms
²¹N	7	14	21.02711(10)	87(6) ms	1/2-#
²²N	7	15	22.03439(21)	13.9(14) ms
²³N	7	16	23.04122(32)#	14.5(24) ms [14.1(+12-15) ms]	1/2-#
²⁴N	7	17	24.05104(43)#	<52 ns
²⁵N	7	18	25.06066(54)#	<260 ns	1/2-#

#でマークされた値は、全てが純粋に実験値から算出されたものではなく、一部体系的な傾向から導き出された推定値を含んでいる。明確なデータが得られていない核スピンに関しては、かっこ書きで表記している。
数値の最後にかっこ書きで表記しているのは、その値の誤差を示している。誤差の値は、同位体の構成と標準の原子質量に関しては、IUPACが公表する誤差で表記しており、それ以外の値は、標準偏差を表記している。
同位体存在比の正確さと質量数は変化によって制限される。天然存在比の範囲は、通常の地球上のどの場所でも同じはずである。

参考文献[編集]

Isotope masses from Ame2003 Atomic Mass Evaluation by G. Audi, A.H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon in Nuclear Physics A729 (2003).
Isotopic compositions and standard atomic masses from Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report). Pure Appl. Chem. Vol. 75, No. 6, pp. 683-800, (2003) and Atomic Weights Revised (2005).
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, Nuc. Phys. A 729, pp. 3-128 (2003).
- National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory. Information extracted from the NuDat 2.1 database (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.