Menü ausblenden
Menü ausblenden   Internetchemie   |     About   |   Kontakt   |   Impressum   |   Datenschutz   |   Sitemap
Menü ausblenden   Chemie Index   |   Chemie-Lexikon   |   Chemikalien   |   Elemente
Menü ausblenden   Geräte + Instrumente   |  
Menü ausblenden   Jobbörse, Stellenangebote   |  
Menü ausblenden   Crowdfunding Chemie   |     Text veröffentlichen
Home und Neuigkeiten
Chemie A - Z
Produkte, Geräte für Labor und Industrie
Chemikalien und chemische Verbindungen
Stellenbörse für Chemie-Jobs
Impressum, Kontakt
Crowdfunding Chemie

 

Stickstoff-Isotope

Liste, Daten und Eigenschaften aller bekannten natürlichen und künstlichen Isotope des Stickstoffs sowie radioaktive Zerfallsprodukte bzw. Zwischenprodukte.



Stickstoff Isotope

Der uns umgebende natürliche Stickstoff besteht aus den stabilen Isotopen 14N (> 99,5 %) und 15N (< 0,4 %). Als Quelle des 14N-Nuklids wird der CNO-Cyclus der stellaren Nucleosynthese angenommen.

 

Natürlich auftretende Stickstoff-Isotope

Atommasse ArAnteilHalbwertszeitSpin
Stickstoff
Isotopengemisch
14,007 u100 %
Isotop 14N14,003074004(2) u99,6205 %stabil1+
Isotop 15N15,000108899(4) u0,3795 %stabil1/2-

 

Die Atommasse des natürlichen Isotopengemischs schwankt auf Grund der variierenden Isotopenverteilung zwischen 14,00643 und 14,00728 u.

Stickstoff-15 findet trotz des geringen Anteils am natürlichen Stickstoff und negativem gyromagnetischem Verhältnis Anwendung in der NMR-Spektroskopie, da das 15N-NMR-Spektrum breite Linien aufweist.

Üblich sind auch Untersuchungen an 15N-markierten Proteinen, die in entsprechenden Stickstoff-14-freien Medien kultiviert werden können.

Zusätzlich zu den stabilen Stickstoff-Isotopen sind 14 radioaktive Isotope sowie das Kernisomer 11mN bekannt, von denen das langlebigste eine Halbwertszeit von weniger als 10 Minuten besitzt.

 

Isotopentabelle: Stickstoff

Isotop
Nuklid
ZANNameAtommasse
[Kernmasse]
{Massenüberschuss}
Spin I
(h/2π)
μA-Nuk
123456789
10N7103Stickstoff-1010,04165(43) u
[10,03781 u]
{38,79673 MeV}
(1-)
11N7114Stickstoff-1111,02609(5) u
[11,02225 u]
{24,30268 MeV}
1/2+
11mN7114Stickstoff-11m11,02609(5) u
[11,02225 u]
{24,30268 MeV}
1/2-
12N7125Stickstoff-1212,0186132(11) u
[12,0147732 u]
{17,33808 MeV}
1++ 0,4571(1)
13N7136Stickstoff-1313,00573861(28) u
[13,0018986 u]
{5,34548 MeV}
1/2-0,3219(4)13O
14N7147Stickstoff-1414,003074004(2) u
[13,999234 u]
{2,86342 MeV}
1++ 0,403573(2)14O
14C
15N7158Stickstoff-1515,000108899(4) u
[14,9962689 u]
{0,10144 MeV}
1/2--0,2830569(14)15O
15C
16N7169Stickstoff-1616,0061019(25) u
[16,0022619 u]
{5,68388 MeV}
2-1,9856(11)16C
16mN7169Stickstoff-16m16,0061019(25) u
[16,0022619 u]
{5,68388 MeV}
0-
17N71710Stickstoff-1717,008449(16) u
[17,004609 u]
{7,87019 MeV}
1/2-0,3552(4)17C
18N71811Stickstoff-1818,014078(20) u
[18,010238 u]
{13,11357 MeV}
1-0,3274(4)18C
19N71912Stickstoff-1919,017022(18) u
[19,013182 u]
{15,85589 MeV}
1/2-0,305(15)
20N72013Stickstoff-2020,02337(8) u
[20,01953 u]
{21,76901 MeV}
(2-)20C
21N72114Stickstoff-2121,02709(14) u
[21,02325 u]
{25,23417 MeV}
(1/2-)22C
22N72215Stickstoff-2222,03410(22) u
[22,03026 u]
{31,76395 MeV}
(0-)
23N72316Stickstoff-2323,03942(45) u
[23,03558 u]
{36,71949 MeV}
1/2-
24N72417Stickstoff-2424,05039(43) u
[24,04655 u]
{46,93798 MeV}
25N72518Stickstoff-2525,06010(54) u
[25,05626 u]
{55,98279 MeV}
1/2-

 

 

IsotopZerfall (radioaktiver Zerfall)AEMehr
HalbwertszeitZerfallsartAnteilEnergieInfo
1101112131415
N-101,82 × 10-22 sp zu 9C100 %23,1 MeVAL
N-11550(20) × 10-24 sp zu 10C100 %1,827 MeVAL
N-11m6,9(80) × 10-22 sp zu 10C100 %2,567 MeV730(70) keVAL
N-1211,000(16) msβ+ zu 12C
β+, α zu 8Be
96,5 %
3,5 %
17,3381(10) MeV
AL
N-139,965(4) Minutenβ+ zu 13C100 %2,22047(27) MeVAL
N-14stabilAL
N-15stabilAL
N-167,13(2) sβ- zu 16O
β-, α zu 12C
99,99 %
0,0012(5) %
10,4209(23) MeV
0,120 MeV
AL
N-16m5,25(6) μsIso 16N
β- 16O
99,9996 %
0,0004 %

120,42(12) keV
N-174.173(4) sβ- zu 17O
β-, n zu 16O
β-, α zu 13C
4,9975 %
95,0 %
0,0025 %
8,679(15) MeV
4,537 MeV
AL
N-18624(12) msβ- zu 18O
β-, n zu 17O
β-, α zu 14C
73,5 %
14,3 %
12,2 %
13,896(19) MeV
5,851(19) MeV
AL
N-19271(8) msβ- zu 19O
β-, n zu 18O
45,4 %
54,6 %
12,523(17) MeV
8,568(16) MeV
AL
N-20134,4(37) msβ- zu 20O
β-, n zu 19O
42,9 %
57,1 %
17,97(8) MeV
10,36(8) MeV
AL
N-2184(7) msβ- zu 21O
β-, n zu 20O
14 %
86(4) %
17,17(13) MeV
13,36(13) MeV
AL
N-2223(3) msβ- zu 22O
β-, n zu 21O
β-, 2n zu 20O
54 %
34(3) %
12(3) %
22,48(22) MeV
15,63(21)
AL
N-2314,1(15) msβ- zu 23O
β-, n zu 22O
β-, 2n zu 21O
β-, 3n zu 20O
46,6 %
42 %
8 %
< 3,4 %
22,10(44) MeV
19,37(42) MeV

AL
N-2452 nsn zu 23N?AL
N-25< 260 nsn ? zu 24NAL

 

Erläuterungen zu den einzelnen Spalten:

1 - Symbol mit Nukleonenzahl.
2 - Z = Anzahl der Protonen (Ordnungszahl).
3 - Massenzahl A.
4 - N = Anzahl der Neutronen.
5 - Bezeichnung des Stickstoff-Isotops; gegebenenfalls Trivialnamen.
6 - Relative Atommasse des Stickstoff-Isotops (Isotopenmasse inklusive Elektronen) und in eckigen Klammern die Masse des Atomkerns (Kernmasse, Nuklidmasse ohne Elektronen), jeweils bezogen auf 12C = 12,00000 [2]. Zusätzlich ist der Massenüberschuss (Massenexzess) in MeV angegeben.
7 - Kernspin I, Einheit: h/2π.
8 - Kernmagnetisches Moment μmag.
9 - Ausgangsnuklide: Mögliche, angenommene oder tatsächliche Ausgangs-Nuklide (Mutternuklide, Elternnuklide). Die entsprechenden Zerfalls-Modi sind gegebenenfalls bei den Daten des jeweiligen Ausgangsnuklids zu finden.
10 - Zerfall: Halbwertszeiten des Stickstoff-Isotops mit a = Jahre; ; d = Tage; h = Stunden; min = Minuten; s = Sekunden.
11 - Zerfall: Zerfallsart in die jeweiligen Tochternuklide mit n = Neutronenemission; p = Protonenemission; α = Alpha-Zerfall; ß- = Beta-Minus-Zerfall unter Elektronenemission; EE = Elektroneneinfang; ß+ = Positronenemission; ε = ß+ und/oder EE; Iso = Isomerieübergang; CZ = Cluster-Zerfall; SZ = Spontanzerfall.
12 - Zerfall: Zerfallsanteil in Prozent (%).
13 - Zerfall: Zerfallsenergie; Partikelenergie bezogen auf Zerfallsart.
14 - AE = Anregungsenergie für metastabile Kerne.
15 - Sonstige Informationen und Hinweise: AL = Weitere Niveaus, so genannte Adopted Levels (Verlinkung auf externe Daten [1]).

Sonstige:

()- Eingeklammerte Ziffern: Unsicherheit zur Darstellung der Streubreite des angegebenen Wertes.
~ - Theoretische Werte oder systematische Trends.
  - ungelistet-: Nuklide, die in der Literatur bereits erwänhnt wurden, aber aus irgendwelchen Gründen in den aktuellen Nuklidtabellen nicht mehr zu finden sind, weil sich deren Entdeckung z. B. nicht bestätigt hat.

 

NMR-aktive Stickstoff-Nuklide

Nuklid
Anteil
Spin I
Kernmagnetisches
Moment
μ/μN
Gyromagnetisches
Verhältnis
107 rad T-1 s-1
Quadrupol-
Moment
Q fm-2
Resonanz-
Frequenz
v0 bei 1 T
Relative
Empfindlichkeit
H0 = const.
v0 = const. *
14N
99,6205 %
1+
+ 0,403573(2)1,93382,044(3)3,07770,00101
0,1928
15N
0,3795 %
1/2-
-0,2830569(14)- 2,7124,31730,00104
0,1014

*) bezogen auf 1H = 1,000

 

Strahlenschutz

Für den Umgang mit den Stickstoff-Radionukliden gelten gemäß Strahlenschutzverordnung (StrlSchV 2018) unter anderem folgende Werte (Spalten 1 bis 7):

NuklidFreigrenzenHRQ-SchwelleOFKTochternuklideHalbwertszeit
N-13109 Bq100 Bq/g0,06 TBq< 10 Minuten

(HRQ = Hochradioaktive Quellen; OFK = Oberflächenkontamination)

 

Kernisobare Nuklide des Stickstoffs

Zu den Stickstoff-Nukliden isobare Atomkerne befinden sich in der jeweiligen Tabellenzeile; Z = Ordnungszahl; A = Nukleonenzahl (Massenzahl).

Z:23456789101112131415
AHeLiBeBCNOFNeNaMgAlSiP
1010He10Li10Be10B10C10N
1111Li11Be11B11C11N
1212Li12Be12B12C12N12O
1313Be13B13C13N13O
1414Be14B14C14N14O14F
1515Be15B15C15N15O15F
1616Be16B16C16N16O16F16Ne
1717B17C17N17O17F17Ne
1818B18C18N18O18F18Ne18Na
1919B19C19N19O19F19Ne19Na19Mg
2020C20N20O20F20Ne20Na20Mg
2121C21N21O21F21Ne21Na21Mg21Al
2222C22N22O22F22Ne22Na22Mg22Al22Si
2323N23O23F23Ne23Na23Mg23Al23Si
2424N24O24F24Ne24Na24Mg24Al24Si24P
2525N25O25F25Ne25Na25Mg25Al25Si25P

 

Kernisotone Nuklide des Stickstoffs

Die zu den Stickstoff-Kernen isotonen Nuklide befinden sich in der jeweiligen Tabellenzeile; N = Anzahl der Neutronen.


3456789101112131415161718
4H5H6H7H
5He6He7He8He9He10He
6Li7Li8Li9Li10Li11Li12Li
7Be8Be9Be10Be11Be12Be13Be14Be15Be16Be
8B9B10B11B12B13B14B15B16B17B18B19B20B21B
9C10C11C12C13C14C15C16C17C18C19C20C21C22C
10N11N12N13N14N15N16N17N18N19N20N21N22N23N24N25N
12O13O14O15O16O17O18O19O20O21O22O23O24O25O26O
14F15F16F17F18F19F20F21F22F23F24F25F26F27F
15Ne16Ne17Ne18Ne19Ne20Ne21Ne22Ne23Ne24Ne25Ne26Ne27Ne28Ne
18Na19Na20Na21Na22Na23Na24Na25Na26Na27Na28Na29Na
19Mg20Mg21Mg22Mg23Mg24Mg25Mg26Mg27Mg28Mg29Mg30Mg
21Al22Al23Al24Al25Al26Al27Al28Al29Al30Al31Al
22Si23Si24Si25Si26Si27Si28Si29Si30Si31Si32Si
24P25P26P27P28P29P30P31P32P33P
26S27S28S29S30S31S32S33S34S
28Cl29Cl30Cl31Cl32Cl33Cl34Cl35Cl
30Ar31Ar32Ar33Ar34Ar35Ar36Ar
32K33K34K35K36K37K
34Ca35Ca36Ca37Ca38Ca
36Sc37Sc38Sc39Sc
38Ti39Ti40Ti
40V41V
41Cr42Cr
42Mn43Mn

 

Literatur und Hinweise

Eigenschaften der Stickstoff-Isotope

[1] - NuDat: National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory, based on ENSDF and the Nuclear Wallet Cards.

[2] - G. Audi et. al.: The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties. Nuclear Physics, (2003), DOI 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001.

[3] - Live Chart of Nuclides. Nuclear structure and decay data.

Stickstoff: Kernmagnetische Eigenschaften - 14N-NMR, 15N-NMR

[4] - N. J. Stone: Table of nuclear magnetic dipole and electric quadrupole moments. Atomic Data and Nuclear Data Tables, (2005), DOI 10.1016/j.adt.2005.04.001.

[5] - Pekka Pyykkö: Year-2008 nuclear quadrupole moments. Molecular Physics, (2008), DOI 10.1080/00268970802018367.

[6] - Pekka Pyykkö: Year-2017 nuclear quadrupole moments. Molecular Physics, (2018), DOI 10.1080/00268976.2018.1426131.

[7] - N. J. Stone: Table of recommended nuclear magnetic dipole moments. IAEA, (2019).

Weitere Quellen:

[8] - Isotopenhäufigkeiten, Atommassen und Isotopenmassen: Siehe unter dem jeweiligen Stichwort.

 


Kategorie: Chemische Elemente

Letzte Änderung am 05.07.2020.



© 1996 - 2021 Internetchemie ChemLin














Akzeptieren

Diese Website verwendet Cookies. Durch die Nutzung dieser Webseite erklären Sie sich damit einverstanden, dass Cookies gesetzt werden. Mehr erfahren