氟的同位素

**主要的氟同位素**
標準原子質量（英语：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是一個很好的正电子源。

圖表编辑

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)	稳定			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编辑

在氟的所有放射性同位素中，¹⁸F有著最长的半衰期，為109.739分钟。它有两种衰变模式，其中較常见的模式是正电子发射。因为这个原因，¹⁸F是醫療中正电子的主要来源。它最重要的用途就是放疗，一般以氟代脱氧葡萄糖的形式使用，是正电子发射计算机断层扫描的药物。

和所有以正电子发射为衰变形式的核素一样， ¹⁸F也可以以电子捕获的方法衰变。不管是哪一种衰变方式，¹⁸F都会衰变成¹⁸O。有96.86%的氟-18原子会以正电子发射的方式衰变，剩下的3.14%则是电子捕获。^[4]

氟-18是质子数和中子数一样，并且是奇数的不稳定核素里最轻的，各有9个。^[5]

氟-19编辑

氟-19是氟的唯一一种稳定同位素。它在天然氟里面占了100%，没有其它的同位素存在于自然中。它的结合能为147801 keV。氟-19的自旋为1/2，因此可用于氟-19 NMR（英语：Fluorine-19 nuclear magnetic resonance spectroscopy）。

氟-20编辑

氟-20是氟的人造放射性同位素之一。它的半衰期为11.07秒，会进行β衰变，形成²⁰Ne。它的放射性为1.885×10⁹TBq/g，平均寿命有15.87秒长。

氟-21编辑

氟-21是氟的人造放射性同位素之一。它的半衰期为4.158秒，会进行β衰变，形成²¹Ne。它的放射性为4.78×10⁹TBq/g。

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註釋编辑

^ 稳定同位素以粗体显示
^ 人们可能观察到了自旋5/2+的激发态，但不确定基态氟-13的自旋。^[3]
^ 有核医学用途

參考文獻编辑

^ 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 （英语）.
^ Universal Nuclide Chart . nucleonica. [2015-09-09]. （原始内容存档于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. （原始内容存档于2022-05-13）.
^ [1] （页面存档备份，存于互联网档案馆） 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 （页面存档备份，存于互联网档案馆）, Nuc. Phys. A 729, pp. 3-128 (2003).
- National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory. Information extracted from the NuDat 2.1 database （页面存档备份，存于互联网档案馆） (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] 稳定同位素以粗体显示

[5] 人们可能观察到了自旋5/2+的激发态，但不确定基态氟-13的自旋。^[3]

[6] 有核医学用途

[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 （英语）.

[2] Universal Nuclide Chart . nucleonica. [2015-09-09]. （原始内容存档于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. （原始内容存档于2022-05-13）.

[table18F-7] [1] （页面存档备份，存于互联网档案馆） 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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Baike