氧的同位素

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原子量:15.9994)共有17種同位素,其中有3種是穩定的。

穩定同位素的來源[编辑]

在大質量恆星的老年期,16O於氧殼合成,17O於氫殼合成,18O於氦殼合成。

氧的3種穩定同位素16O、17O、18O,其中16O最多,豐度為99.762 atom%[1]

16O的豐度最大可以由恒星演化論解釋。大爆炸產生宇宙時僅形成了元素,其他元素都是透過後來的恒星中進行的核聚變反應合成的[2]。在恒星内,質子-質子鏈反應碳氮氧循環首先進行,「燃燒」產生。隨着燒氫的進行,核在自身重力下收縮,中心温度上昇,當温度超過約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[2]。而18O是14N捕獲4He合成的(14N由碳氮氧循環產生)。因此,17O主要於恒星的氫殼富集,18O主要於恒星的氦殼富集。[2]

圖表[编辑]

符號 Z(p) N(n) 質量(u) 半衰期 原子核自旋 相對豐度 相對豐度的變化量
12O 8 4 12.034405(20) 580(30)E-24 s [0.40(25) MeV] 0+
13O 8 5 13.024812(10) 8.58(5) ms (3/2-)
14O 8 6 14.00859625(12) 70.598(18) s 0+
15O 8 7 15.0030656(5) 122.24(16) s 1/2-
16O 8 8 15.99491461956(16) 穩定 0+ 0.99757(16) 0.99738-0.99776
17O 8 9 16.99913170(12) 穩定 5/2+ 0.00038(1) 0.00037-0.00040
18O 8 10 17.9991610(7) 穩定 0+ 0.00205(14) 0.00188-0.00222
19O 8 11 19.003580(3) 26.464(9) s 5/2+
20O 8 12 20.0040767(12) 13.51(5) s 0+
21O 8 13 21.008656(13) 3.42(10) s (1/2,3/2,5/2)+
22O 8 14 22.00997(6) 2.25(15) s 0+
23O 8 15 23.01569(13) 82(37) ms 1/2+#
24O 8 16 24.02047(25) 65(5) ms 0+
25O 8 17 25.02946(28)# <50 ns (3/2+)#
26O 8 18 26.03834(28)# <40 ns 0+
27O 8 19 27.04826(54)# <260 ns 3/2+#
28O 8 20 28.05781(64)# <100 ns 0+

備註:畫上#號的數據代表沒有經過實驗的証明,只是理論推測而已,而用括號括起來的代表數據不確定性。

同位素列表
氮的同位素 氧的同位素 氟的同位素

参考文献[编辑]