PROFILPELAJAR.COM

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.^[1]

Dusík-15

Dusík-15 (¹⁵N) je vzácnějším z obou přírodních izotopů dusíku. Má dva zdroje: beta plus přeměnu kyslíku-15^[2] a beta minus přeměnu uhlíku-15.

Tento izotop se často používá v NMR spektroskopii. Na rozdíl od mnohem běžnějšího dusíku-14 má celočíselný jaderný spin a díky tomu i kvadrupólový moment.

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

symol nuklidu	Z(p)	N(n)	hmotnost izotopu (u)	poločas přeměny	způsob(y) přeměny^[3]	produkt(y) přeměny^[4]	jaderný spin	reprezentativní izotopové složení (molární zlomek)	rozmezí přirozeného výskytu (molární zlomek)
symol nuklidu	excitační energie			poločas přeměny	způsob(y) přeměny^[3]	produkt(y) přeměny^[4]	jaderný spin	reprezentativní izotopové složení (molární zlomek)	rozmezí přirozeného výskytu (molární zlomek)
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			-1/2
¹²N				11,000(16) ms^[3]	β⁺ (96,5 %)	¹²C	+1
¹²N				11,000(16) ms^[3]	β⁺, α (3,5 %)	⁸Be	+1
¹³N^[5]				9,965(4) min^[3]	β⁺	¹³C	-1/2
¹⁴N				Stabilní			+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 21
¹⁶N	7	9	16,006 101 7(28)	7,13(2) s^[3]	β⁻ (99,999 %)	¹⁶O	-2
¹⁶N	7	9	16,006 101 7(28)	7,13(2) s^[3]	β⁻, α (0,001%)	¹²C	-2
¹⁷N	7	10	17,008 450(16)	4.171 s^[3]	β⁻, n (95,1 %)	¹⁶O	-1/2
					β⁻ (4,9 %)	¹⁷O
					β⁻, α (0,002 5 %)	¹³C
¹⁸N	7	11	18,014 079(20)	619 ms^[3]	β⁻ (76,9 %)	¹⁸O	-1
					β⁻, α (12,2 %)	¹⁴C
					β⁻, n (10,9 %)	¹⁷O
¹⁹N	7	12	19,017 029(18)	336 ms^[3]	β⁻ (58,2 %)	¹⁹O	-1/2
¹⁹N	7	12	19,017 029(18)	336 ms^[3]	β⁻, n (41,8 %)^[3]	¹⁸O	-1/2
²⁰N	7	13	20,023 37(6)	136 ms^[3]	β⁻ (57,1 %)	²⁰O
²⁰N	7	13	20,023 37(6)	136 ms^[3]	β⁻, n (42,9 %)^[3]	¹⁹O
²¹N	7	14	21,027 11(10)	84,8(67) ms^[3]	β⁻, n (86,0 %)	²⁰O	-1/2
²¹N	7	14	21,027 11(10)	84,8(67) ms^[3]	β⁻ (14,0 %)^[3]	²¹O	-1/2
²²N	7	15	22,034 39(21)	19,5(20) ms^[3]	β⁻ (54,0 %)	²²O
					β⁻, n (34,0 %)^[3]	²¹O
					β⁻, 2n (12,0 %)^[3]	²⁰O
²³N	7	16	23,041 22(32)	14,15(125) ms^[3]	β⁻	²³O	-1/2
²⁴N	7	17	24,510 4(43)	<52 ns^[3]	n	²³N
²⁵N	7	18	25,060 66(54)#	<260 ns			-1/2

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Isotopes of nitrogen na anglické Wikipedii.

↑ GODWIN, H. Half-life of radiocarbon. Nature. 1962, s. 984. DOI 10.1038/195984a0. Bibcode 1962Natur.195..984G.
↑ CRC Handbook of Chemistry and Physics. 64th. vyd. [s.l.]: [s.n.], 1983–1984. S. B-234.
↑ ^a ^b ^c ^d ^e ^f ^g ^h ⁱ ^j ^k ^l ^m ⁿ ^o ^p ^q Archivovaná kopie. www.nndc.bnl.gov [online]. [cit. 2017-06-20]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2011-08-22.
↑ Stabilní izotopy tučně.
↑ Používá se v pozitronové emisní tomografii.