Dusík (7N) se v přírodě vyskytuje ve dvou stabilních izotopech, 14N, který tvoří velkou většinu přírodního dusíku, a 15N. Je také známo celkem čtrnáct radioizotopů tohoto prvku, s nukleonovými čísly od 10 do 25, a jeden jaderný izomer, 11mN. Všechny radioizotopy mají krátký poločas přeměny, nejstabilnější z nich je 13N a poločasem 9,965 minut. Všechny ostatní mají poločas kratší než 7,2 s, většinou kratší než 0,6 s. Izotopy s nukleonovým číslem pod 14 se většinou přeměňují na izotopy uhlíku, zatímco ty s nukleonovým čísle nad 15 se většinou přeměňují na izotopy kyslíku. Nejkratší poločas přeměny má dusík-10, kolem 2,3 mikrosekund.
Přírodní izotopy
Dusík-14 Dusík-14 je jeden ze dvou stabilních izotopů tohoto prvku, patří k němu 99,636 % přírodního dusíku.
14N je jedním z mála stabilních nuklidů, které mají lichý počet protonů i neutronů (také k nim patří deuterium, 6Li a 10B). Každý z nukleonů má jaderný spin +1/2 nebo -1/2, a celkový magnetický spin jádra je tak roven jedné.
Jako u dalších prvků těžších než lithium jsou hlavním zdrojem dusíku-14 a dusíku-15 ve vesmíru termonukleární reakce uvnitř hvězd, 14N a 15N vznikají jako jedny z produktů CNO cyklu.
Dusík-14 je zdrojem přírodního radioizotopu uhlíku, uhlíku-14, který z něj vzniká reakcí s neutrony v kosmickém záření ve vyšších vrstvách atmosféry. 14C se přeměňuje zpět na 14N s poločasem 5730±40 let.
Dusík-15 Dusík-15 (15N) je vzácnějším z obou přírodních izotopů dusíku. Má dva zdroje: beta plus přeměnu kyslíku-15 a beta minus přeměnu uhlíku-15.
Tento izotop se často používá v NMR spektroskopii. Na rozdíl od mnohem běžnějšího dusíku-14, který má celočíselný jaderný spin a díky tomu i kvadrupólový moment, má 15N spin ½, což je pro využití v NMR spektroskopii velmi výhodné.
Dusík 15N může vznikat, když pomalé neutrony narazí do jádra dusíku 14N (např.: v bílkovině) a může se uvolnit až 10,39 MeV. Je to jeden z důvodů, proč jsou pomalé neutrony nebezpečné pro živé organismy.
Seznam izotopů symolnuklidu Z(p) N(n) hmotnost izotopu (u) poločas přeměny způsob(y) přeměny produkt(y) přeměnyStabilní izotopy tučně. jadernýspin reprezentativníizotopovésložení(molární zlomek) rozmezí přirozenéhovýskytu(molární zlomek) excitační energie 10N 7 3 10,041 65(43) 2(1,4)×10−22 s p 9C -2 11N 7 4 11,026 09(5) 5,9(21)×10−22 s p 10C +1/2 11mN 740(60) keV 6,90(80)×10−22 s -1/212N11,000(16) ms β+ (96,5 %) 12C+1 β+, α (3,5 %) 8Be 13NPoužívá se v pozitronové emisní tomografii. 9,965(4) min β+ 13C -1/2 14NStabilní +1 0,996 36(20) 0,995 79–0,996 54 15N 7 8 15,000 108 898 2(7)Stabilní -1/2 0,003 64(20) 0,003 46–0,004 2116N 7 916,006 101 7(28)7,13(2) s β− (99,999 %) 16O-2 β−, α (0,001%) 12C17N 7 1017,008 450(16)4,171 s β−, n (95,1 %) 16O-1/2 β− (4,9 %) 17O β−, α (0,002 5 %) 13C18N 7 1118,014 079(20)619 ms β− (76,9 %) 18O-1 β−, α (12,2 %) 14C β−, n (10,9 %) 17O19N 7 1219,017 029(18)336 ms β− (58,2 %) 19O-1/2 β−, n (41,8 %) 18O20N 7 1320,023 37(6)136 ms β− (57,1 %) 20O β−, n (42,9 %) 19O21N 7 1421,027 11(10)84,8(67) ms β−, n (86,0 %) 20O-1/2 β− (14,0 %) 21O22N 7 1522,034 39(21)19,5(20) ms β− (54,0 %) 22O β−, n (34,0 %) 21O β−, 2n (12,0 %) 20O 23N 7 16 23,041 22(32) 14,15(125) ms β− 23O -1/2 24N 7 17 24,510 4(43) <52 ns n 23N 25N 7 18 25,060 66(54)# <260 ns -1/2
Reference
Externí odkazy
Dusík Kategorie:Dusík