氟的同位素

**主要的氟同位素**
標準原子質量（英語：Standard atomic weight） (Ar, 標準)	18.998403162(5);
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氟（原子量：18.9984032(5)）共有18個已知同位素，質量數介於13-31之間，其中只有1個是穩定的，其他都具有放射性，因此氟屬於單一同位素元素。天然存在的氟同位素只有穩定的¹⁹F，而放射性同位素 ¹⁸F是一個很好的正電子源。

圖表[編輯]

符號	Z（ p ）	N（ n ）	同位素質量（u）	半衰期	衰變方式^[2]	衰變產物^{[n 1]}	原子核自旋	相對豐度（莫耳分率）	相對豐度的變化量（莫耳分率）
符號	激發能量			半衰期	衰變方式^[2]	衰變產物^{[n 1]}	原子核自旋	相對豐度（莫耳分率）	相對豐度的變化量（莫耳分率）
¹³F^[3]	9	4			p	¹²O	^{[n 2]}
¹⁴F	9	5	14.03432(4)	500(60)×10⁻²⁴ s [910 keV]	p	¹³O	2−
¹⁵F	9	6	15.01801(14)	410(60)×10⁻²² s [1.0(2) MeV]	p	¹⁴O	(1/2+)
¹⁶F	9	7	16.011466(9)	11(6)×10⁻²¹ s [40(20) keV]	p	¹⁵O	0−
¹⁷F	9	8	17.00209524(27)	64.49(16) s	β⁺	¹⁷O	5/2+
¹⁸F^{[n 3]}	9	9	18.0009380(6)	109.771(20) min	β⁺	¹⁸O	1+
^18mF	1121.36(15) keV			162(7) ns	IT	¹⁸F	5+
19 F	9	10	18.99840322(7)	穩定			1/2+	1.0000
²⁰F	9	11	19.99998132(8)	11.163(8) s	β⁻	²⁰Ne	2+
²¹F	9	12	20.9999490(19)	4.158(20) s	β⁻	²¹Ne	5/2+
²²F	9	13	22.002999(13)	4.23(4) s	β⁻ (89.0%)	²²Ne	4+,(3+)
²²F	9	13	22.002999(13)	4.23(4) s	β⁻, n (11.0%)	²¹Ne	4+,(3+)
²³F	9	14	23.00357(9)	2.23(14) s	β⁻ (86.0%)	²³Ne	5/2+
²³F	9	14	23.00357(9)	2.23(14) s	β⁻, n (14.0%)	²²Ne	5/2+
²⁴F	9	15	24.00812(8)	400(50) ms	β⁻ (94.1%)	²⁴Ne	(1,2,3)+
²⁴F	9	15	24.00812(8)	400(50) ms	β⁻, n (5.9%)	²³Ne	(1,2,3)+
²⁵F	9	16	25.01210(11)	50(6) ms	β⁻ (76.0%)	²⁵Ne	(5/2+)#
²⁵F	9	16	25.01210(11)	50(6) ms	β⁻, n (24.0%)	²⁴Ne	(5/2+)#
²⁶F	9	17	26.01962(18)	9.6(8) ms	β⁻ (68.0%)	²⁶Ne	1+
²⁶F	9	17	26.01962(18)	9.6(8) ms	β⁻, n (32.0%)	²⁵Ne	1+
²⁷F	9	18	27.02676(40)	4.9(2) ms	β⁻	²⁷Ne	5/2+#
²⁸F	9	19	28.03567(55)#	<40 ns	n	²⁷F
²⁹F	9	20	29.04326(62)#	2.6(3) ms	β⁻	²⁹Ne	5/2+#
³⁰F	9	21	30.05250(64)#	<260 ns
³¹F	9	22	31.06043(64)#	1# ms [>260 ns]			5/2+#

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。

氟-18[編輯]

在氟的所有放射性同位素中，¹⁸F有著最長的半衰期，為109.739分鐘。它有兩種衰變模式，其中較常見的模式是正電子發射。因為這個原因，¹⁸F是醫療中正電子的主要來源。它最重要的用途就是放療，一般以氟代脫氧葡萄糖的形式使用，是正電子發射計算機斷層掃描的藥物。

和所有以正電子發射為衰變形式的核素一樣， ¹⁸F也可以以電子捕獲的方法衰變。不管是哪一種衰變方式，¹⁸F都會衰變成¹⁸O。有96.86%的氟-18原子會以正電子發射的方式衰變，剩下的3.14%則是電子捕獲。^[4]

氟-18是質子數和中子數一樣，並且是奇數的不穩定核素里最輕的，各有9個。^[5]

氟-19[編輯]

氟-19是氟的唯一一種穩定同位素。它在天然氟裡面占了100%，沒有其它的同位素存在於自然中。它的結合能為147801 keV。氟-19的自旋為1/2，因此可用於氟-19 NMR（英語：Fluorine-19 nuclear magnetic resonance spectroscopy）。

氟-20[編輯]

氟-20是氟的人造放射性同位素之一。它的半衰期為11.07秒，會進行β衰變，形成²⁰Ne。它的放射性為1.885×10⁹TBq/g，平均壽命有15.87秒長。

氟-21[編輯]

氟-21是氟的人造放射性同位素之一。它的半衰期為4.158秒，會進行β衰變，形成²¹Ne。它的放射性為4.78×10⁹TBq/g。

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註釋[編輯]

^ 穩定同位素以粗體顯示
^ 人們可能觀察到了自旋5/2+的激發態，但不確定基態氟-13的自旋。^[3]
^ 有核醫學用途

參考文獻[編輯]

^ Prohaska, Thomas; Irrgeher, Johanna; Benefield, Jacqueline; Böhlke, John K.; Chesson, Lesley A.; Coplen, Tyler B.; Ding, Tiping; Dunn, Philip J. H.; Gröning, Manfred; Holden, Norman E.; Meijer, Harro A. J. Standard atomic weights of the elements 2021 (IUPAC Technical Report). Pure and Applied Chemistry. 2022-05-04. ISSN 1365-3075. doi:10.1515/pac-2019-0603 （英語）.
^ Universal Nuclide Chart. nucleonica. [2015-09-09]. （原始內容存檔於2017-02-19）.
^ ^3.0 ^3.1 Charity, R. J. Observation of the Exotic Isotope 13 F Located Four Neutrons beyond the Proton Drip Line. Physical Review Letters. 2 April 2021, 126 (13): 2501 [5 April 2021]. doi:10.1103/PhysRevLett.126.132501. （原始內容存檔於2022-05-13）.
^ [1] （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） F-18 branching ratio for positron emission vs. EC
^ National Nuclear Data Center. NuDat 2.x database. Brookhaven National Laboratory.

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).
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 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）, Nuc. Phys. A 729, pp. 3-128 (2003).
- National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory. Information extracted from the NuDat 2.1 database （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） (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.

[3] 穩定同位素以粗體顯示

[5] 人們可能觀察到了自旋5/2+的激發態，但不確定基態氟-13的自旋。^[3]

[6] 有核醫學用途

[CIAAW2021-1] Prohaska, Thomas; Irrgeher, Johanna; Benefield, Jacqueline; Böhlke, John K.; Chesson, Lesley A.; Coplen, Tyler B.; Ding, Tiping; Dunn, Philip J. H.; Gröning, Manfred; Holden, Norman E.; Meijer, Harro A. J. Standard atomic weights of the elements 2021 (IUPAC Technical Report). Pure and Applied Chemistry. 2022-05-04. ISSN 1365-3075. doi:10.1515/pac-2019-0603 （英語）.

[2] Universal Nuclide Chart. nucleonica. [2015-09-09]. （原始內容存檔於2017-02-19）.

[13F-4] 3.0 ^3.1 Charity, R. J. Observation of the Exotic Isotope 13 F Located Four Neutrons beyond the Proton Drip Line. Physical Review Letters. 2 April 2021, 126 (13): 2501 [5 April 2021]. doi:10.1103/PhysRevLett.126.132501. （原始內容存檔於2022-05-13）.

[table18F-7] [1] （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） F-18 branching ratio for positron emission vs. EC

[goto-8] National Nuclear Data Center. NuDat 2.x database. Brookhaven National Laboratory.

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