Fluor-Isotope

Fluor ist ein monoisotopisches Element, d.h. es existiert unter den 18 bekannten Fluorisotopen nur ein stabiles Isotop (¹⁹F); alle anderen Isotope sind instabil Radioisotope.

Fluor-19 stellt also 100 % des in der Natur auftretenden Fluors. Der Kern ist NMR-aktiv und wird für Messungen bei der ¹⁹FNMR-Spektroskopie verwendet.

Ein vom Menschen in der Krebsdiagnostik und der Positronen-Emissions-Tomographie verwendetes Fluor-Radionuklid sind das Fluor-18.

Isotopentabelle: Fluor

Isotop Nuklid	Z	A	N	Name	Atommasse [Kernmasse] {Massenüberschuss}	Spin I (h/2π)	μ	A-Nuk
1	2	3	4	5	6	7	8	9
¹³F	9	13	4	Fluor-13	13,04512(54) u [13,0401828 u] {42,02901 MeV}	(1/2+)
¹⁴F	9	14	5	Fluor-14	14,034320(40) u [14,0293828 u] {31,96887 MeV}	2-
¹⁵F	9	15	6	Fluor-15	15,017785(15) u [15,0128478 u] {16,56662 MeV}	1/2+
¹⁶F	9	16	7	Fluor-16	16,011460(6) u [16,0065228 u] {10,67492 MeV}	0-
¹⁷F	9	17	8	Fluor-17	17,00209524(27) u [16,9971581 u] {1,9517 MeV}	5/2+	+4,7213(3)	¹⁷Ne
¹⁸F	9	18	9	Fluor-18	18,0009373(5) u [17,9960001 u] {0,87309 MeV}	1+		¹⁸Ne
^18mF	9	18	9	Fluor-18m	18,0009373(5) u [17,9960001 u] {0,87309 MeV}	5+
¹⁹F	9	19	10	Fluor-19	18,998403163(6) u [18,993466 u] {-1,48744 MeV}	1/2+	+2,628321(4)	¹⁹Ne ¹⁹O
²⁰F	9	20	11	Fluor-20	19,99998125(3) u [19,9950441 u] {-0,01747 MeV}	2+	+2,09335(9)	²⁰O
²¹F	9	21	12	Fluor-21	20,9999489(19) u [20,9950117 u] {-0,0476 MeV}	5/2+	3,9194(12)	²¹O ²²O
²²F	9	22	13	Fluor-22	22,002999(13) u [21,9980618 u] {2,79355 MeV}	(4+)	2,6944(4)	²²O ²³O
²³F	9	23	14	Fluor-23	23,003530(40) u [22,9985928 u] {3,28817 MeV}	5/2+		²³O ²⁴O
²⁴F	9	24	15	Fluor-24	24,008100(100) u [24,0031628 u] {7,5451 MeV}	3+		²⁴O
²⁵F	9	25	16	Fluor-25	25,012170(100) u [25,0072328 u] {11,33628 MeV}	(5/2+)
²⁶F	9	26	17	Fluor-26	26,020050(110) u [26,0151128 u] {18,67645 MeV}	1+
^26mF	9	26	17	Fluor-26m	26,020050(110) u [26,0151128 u] {18,67645 MeV}	(4+)
²⁷F	9	27	18	Fluor-27	27,026980(130) u [27,0220428 u] {25,13171 MeV}	(5/2+)
²⁸F	9	28	19	Fluor-28	28,035860(130) u [28,0309228 u] {33,40337 MeV}	4-
²⁹F	9	29	20	Fluor-29	29,043100(560) u [29,0381628 u] {40,14739 MeV}	(5/2+)
³⁰F	9	30	21	Fluor-30	30,05256(54) u [30,0476228 u] {48,95932 MeV}
³¹F	9	31	22	Fluor-31	31,061020(570) u [31,0560828 u] {56,83976 MeV}

Isotop	Zerfall (radioaktiver Zerfall)				AE	Mehr
	Halbwertszeit	Zerfallsart	Anteil	Energie		Info
1	10	11	12	13	14	15
F-13		p zu ¹²O	?
F-14	500(60) ys	p zu ¹³O	?			AL
F-15	1,1(3) zs	p zu ¹⁴O	100 %	13,7 MeV		AL
F-16	21(5) zs	p zu ¹⁵O	100 %	0,536 MeV		AL
F-17	64,370(27) s	EE β⁺ zu ¹⁷O	100 %	2,76047(25) MeV		AL
F-18	109,734(8) Minuten	EE/β⁺ zu ¹⁸O	100 %	1,6559(5) MeV		AL
F-18m	162(7) ns	Iso ¹⁸F	100 %		1121,36(15) keV
F-19	stabil					AL
F-20	11,0062(80) s	β^- zu ²⁰Ne	100 %	7,02447(3) MeV		AL
F-21	4,158(20) s	β^- zu ²¹Ne	100 %	5,6842(18) MeV		AL
F-22	4,23(4) s	β^- zu ²²Ne β^-, n zu ²¹Ne	> 89 % < 11 %	10,818(12) MeV 0,454(12) MeV		AL
F-23	2,23(14) s	β^- zu ²³Ne β^- n zu ²²Ne	> 86 % < 14 %	8,440(30) MeV 3,239(33) MeV		AL
F-24	384(16) ms	β^- zu ²⁴Ne β^-, n zu ²³Ne	> 94,1 % < 5,9 %	13,50(10) MeV 4,627(98) MeV		AL
F-25	80(9) ms	β^- zu ²⁵Ne β^-, n zu ²⁴Ne β^-, 2n zu ²³Ne	76,9(45) % 23,1(45) % ?	13,370(100) MeV 9,214(96) MeV		AL
F-26	8,2(9) ms	β^- zu ²⁶Ne β^-, n zu ²⁵Ne β^-, 2n zu ²⁴Ne	86,5(40) % 13,5(40) % ?	18,190(110) MeV 12,639(111) MeV		AL
F-26m	2,2(1) ms	Iso ²⁶F β^- ²⁶Ne β^-, n ²⁵Ne	82(11) % ? 12(8) %		643,4(1) keV
F-27	5,0(2) ms	β^- zu ²⁷Ne β^-, n zu ²⁶Ne β^-, 2n zu ²⁵Ne	23(21) % 77(21) % ?	18,080(150) MeV 16,581(122) MeV		AL
F-28	46 zs	n zu ²⁷F	100 %			AL
F-29	0,0025(3) s	β^- zu ²⁹Ne β^-, n zu ²⁸Ne β^-, 2n zu ²⁷Ne	40(40) % 60(40) % ?	21,750(550) MeV 20,779(540) MeV		AL
F-30	0,96 zs	n zu ²⁹F	100 %			AL
F-31	> 260 ns	β^- zu ³¹Ne β^-, xn	< 100 % ?	25,66(60) MeV x =1-7		AL

Erläuterungen zu den einzelnen Spalten:

1 - Symbol mit Nukleonenzahl.
2 - Z = Anzahl der Protonen (Ordnungszahl).
3 - Massenzahl A.
4 - N = Anzahl der Neutronen.
5 - Bezeichnung des Fluor-Isotops; gegebenenfalls Trivialnamen.
6 - Relative Atommasse des Fluor-Isotops (Isotopenmasse inklusive Elektronen) und in eckigen Klammern die Masse des Atomkerns (Kernmasse, Nuklidmasse ohne Elektronen), jeweils bezogen auf ¹²C = 12,00000 [2]. Zusätzlich ist der Massenüberschuss (Massenexzess) in MeV angegeben.
7 - Kernspin I, Einheit: h/2π.
8 - Kernmagnetisches Moment μ_mag.
9 - Ausgangsnuklide: Mögliche, angenommene oder tatsächliche Ausgangs-Nuklide (Mutternuklide, Elternnuklide). Die entsprechenden Zerfalls-Modi sind gegebenenfalls bei den Daten des jeweiligen Ausgangsnuklids zu finden.
10 - Zerfall: Halbwertszeiten des Fluor-Isotops mit a = Jahre; ; d = Tage; h = Stunden; min = Minuten; s = Sekunden.
11 - Zerfall: Zerfallsart in die jeweiligen Tochternuklide mit n = Neutronenemission; p = Protonenemission; α = Alpha-Zerfall; ß^- = Beta-Minus-Zerfall unter Elektronenemission; EE = Elektroneneinfang; ß⁺ = Positronenemission; ε = ß⁺ und/oder EE; Iso = Isomerieübergang; CZ = Cluster-Zerfall; SZ = Spontanzerfall.
12 - Zerfall: Zerfallsanteil in Prozent (%).
13 - Zerfall: Zerfallsenergie; Partikelenergie bezogen auf Zerfallsart.
14 - AE = Anregungsenergie für metastabile Kerne.
15 - Sonstige Informationen und Hinweise: AL = Weitere Niveaus, so genannte Adopted Levels (Verlinkung auf externe Daten [1]).

Sonstige:

()- Eingeklammerte Ziffern: Unsicherheit zur Darstellung der Streubreite des angegebenen Wertes.
~ - Theoretische Werte oder systematische Trends.
- ungelistet-: Nuklide, die in der Literatur bereits erwänhnt wurden, aber aus irgendwelchen Gründen in den aktuellen Nuklidtabellen nicht mehr zu finden sind, weil sich deren Entdeckung z. B. nicht bestätigt hat.

NMR-aktive Fluor-Nuklide

Nuklid Anteil Spin I	Kernmagnetisches Moment μ/μ_N	Gyromagnetisches Verhältnis 10⁷ rad T^-1 s^-1	Quadrupol- Moment Q [barn]	Resonanz- Frequenz v₀ bei 1 T	Relative Empfindlichkeit H₀ = const. v₀ = const. *
¹⁹F 100 % 1/2+	+2,628321(4)	25,18148	-0,0942(9)	40,0776	0,83400 0,9413

*) bezogen auf ¹H = 1,000

Strahlenschutz

Für den Umgang mit den Fluor-Radionukliden gelten gemäß Strahlenschutzverordnung (StrlSchV 2018) unter anderem folgende Werte (Spalten 1 bis 7):

Nuklid	Freigrenzen		HRQ-Schwelle	OFK	Tochternuklide	Halbwertszeit
F-18	10⁶ Bq	10 Bq/g	0,06 TBq	1 Bq/cm²		109,7 Minuten

(HRQ = Hochradioaktive Quellen; OFK = Oberflächenkontamination)

Kernisobare Nuklide des Fluors

Zu den Fluor-Nukliden isobare Atomkerne befinden sich in der jeweiligen Tabellenzeile; Z = Ordnungszahl; A = Nukleonenzahl (Massenzahl).

Z:	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18
A	Be	B	C	N	O	F	Ne	Na	Mg	Al	Si	P	S	Cl	Ar
14	¹⁴Be	¹⁴B	¹⁴C	¹⁴N	¹⁴O	¹⁴F
15	¹⁵Be	¹⁵B	¹⁵C	¹⁵N	¹⁵O	¹⁵F
16	¹⁶Be	¹⁶B	¹⁶C	¹⁶N	¹⁶O	¹⁶F	¹⁶Ne
17		¹⁷B	¹⁷C	¹⁷N	¹⁷O	¹⁷F	¹⁷Ne
18		¹⁸B	¹⁸C	¹⁸N	¹⁸O	¹⁸F	¹⁸Ne	¹⁸Na
19		¹⁹B	¹⁹C	¹⁹N	¹⁹O	¹⁹F	¹⁹Ne	¹⁹Na	¹⁹Mg
20			²⁰C	²⁰N	²⁰O	²⁰F	²⁰Ne	²⁰Na	²⁰Mg
21			²¹C	²¹N	²¹O	²¹F	²¹Ne	²¹Na	²¹Mg	²¹Al
22			²²C	²²N	²²O	²²F	²²Ne	²²Na	²²Mg	²²Al	²²Si
23				²³N	²³O	²³F	²³Ne	²³Na	²³Mg	²³Al	²³Si
24				²⁴N	²⁴O	²⁴F	²⁴Ne	²⁴Na	²⁴Mg	²⁴Al	²⁴Si	²⁴P
25				²⁵N	²⁵O	²⁵F	²⁵Ne	²⁵Na	²⁵Mg	²⁵Al	²⁵Si	²⁵P
26					²⁶O	²⁶F	²⁶Ne	²⁶Na	²⁶Mg	²⁶Al	²⁶Si	²⁶P	²⁶S
27						²⁷F	²⁷Ne	²⁷Na	²⁷Mg	²⁷Al	²⁷Si	²⁷P	²⁷S
28						²⁸F	²⁸Ne	²⁸Na	²⁸Mg	²⁸Al	²⁸Si	²⁸P	²⁸S	²⁸Cl
29						²⁹F	²⁹Ne	²⁹Na	²⁹Mg	²⁹Al	²⁹Si	²⁹P	²⁹S	²⁹Cl
30						³⁰F	³⁰Ne	³⁰Na	³⁰Mg	³⁰Al	³⁰Si	³⁰P	³⁰S	³⁰Cl	³⁰Ar
31						³¹F	³¹Ne	³¹Na	³¹Mg	³¹Al	³¹Si	³¹P	³¹S	³¹Cl	³¹Ar

Kernisotone Nuklide des Fluors

Die zu den Fluor-Kernen isotonen Nuklide befinden sich in der jeweiligen Tabellenzeile; N = Anzahl der Neutronen.

5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22
⁶H	⁷H
⁷He	⁸He	⁹He	¹⁰He
⁸Li	⁹Li	¹⁰Li	¹¹Li	¹²Li
⁹Be	¹⁰Be	¹¹Be	¹²Be	¹³Be	¹⁴Be	¹⁵Be	¹⁶Be
¹⁰B	¹¹B	¹²B	¹³B	¹⁴B	¹⁵B	¹⁶B	¹⁷B	¹⁸B	¹⁹B	²⁰B	²¹B
¹¹C	¹²C	¹³C	¹⁴C	¹⁵C	¹⁶C	¹⁷C	¹⁸C	¹⁹C	²⁰C	²¹C	²²C
¹²N	¹³N	¹⁴N	¹⁵N	¹⁶N	¹⁷N	¹⁸N	¹⁹N	²⁰N	²¹N	²²N	²³N	²⁴N	²⁵N
¹³O	¹⁴O	¹⁵O	¹⁶O	¹⁷O	¹⁸O	¹⁹O	²⁰O	²¹O	²²O	²³O	²⁴O	²⁵O	²⁶O
¹⁴F	¹⁵F	¹⁶F	¹⁷F	¹⁸F	¹⁹F	²⁰F	²¹F	²²F	²³F	²⁴F	²⁵F	²⁶F	²⁷F	²⁸F	²⁹F	³⁰F	³¹F
¹⁵Ne	¹⁶Ne	¹⁷Ne	¹⁸Ne	¹⁹Ne	²⁰Ne	²¹Ne	²²Ne	²³Ne	²⁴Ne	²⁵Ne	²⁶Ne	²⁷Ne	²⁸Ne	²⁹Ne	³⁰Ne	³¹Ne	³²Ne
		¹⁸Na	¹⁹Na	²⁰Na	²¹Na	²²Na	²³Na	²⁴Na	²⁵Na	²⁶Na	²⁷Na	²⁸Na	²⁹Na	³⁰Na	³¹Na	³²Na	³³Na
		¹⁹Mg	²⁰Mg	²¹Mg	²²Mg	²³Mg	²⁴Mg	²⁵Mg	²⁶Mg	²⁷Mg	²⁸Mg	²⁹Mg	³⁰Mg	³¹Mg	³²Mg	³³Mg	³⁴Mg
			²¹Al	²²Al	²³Al	²⁴Al	²⁵Al	²⁶Al	²⁷Al	²⁸Al	²⁹Al	³⁰Al	³¹Al	³²Al	³³Al	³⁴Al	³⁵Al
			²²Si	²³Si	²⁴Si	²⁵Si	²⁶Si	²⁷Si	²⁸Si	²⁹Si	³⁰Si	³¹Si	³²Si	³³Si	³⁴Si	³⁵Si	³⁶Si
				²⁴P	²⁵P	²⁶P	²⁷P	²⁸P	²⁹P	³⁰P	³¹P	³²P	³³P	³⁴P	³⁵P	³⁶P	³⁷P
					²⁶S	²⁷S	²⁸S	²⁹S	³⁰S	³¹S	³²S	³³S	³⁴S	³⁵S	³⁶S	³⁷S	³⁸S
						²⁸Cl	²⁹Cl	³⁰Cl	³¹Cl	³²Cl	³³Cl	³⁴Cl	³⁵Cl	³⁶Cl	³⁷Cl	³⁸Cl	³⁹Cl
							³⁰Ar	³¹Ar	³²Ar	³³Ar	³⁴Ar	³⁵Ar	³⁶Ar	³⁷Ar	³⁸Ar	³⁹Ar	⁴⁰Ar
								³²K	³³K	³⁴K	³⁵K	³⁶K	³⁷K	³⁸K	³⁹K	⁴⁰K	⁴¹K
									³⁴Ca	³⁵Ca	³⁶Ca	³⁷Ca	³⁸Ca	³⁹Ca	⁴⁰Ca	⁴¹Ca	⁴²Ca
										³⁶Sc	³⁷Sc	³⁸Sc	³⁹Sc	⁴⁰Sc	⁴¹Sc	⁴²Sc	⁴³Sc
											³⁸Ti	³⁹Ti	⁴⁰Ti	⁴¹Ti	⁴²Ti	⁴³Ti	⁴⁴Ti
												⁴⁰V	⁴¹V	⁴²V	⁴³V	⁴⁴V	⁴⁵V
												⁴¹Cr	⁴²Cr	⁴³Cr	⁴⁴Cr	⁴⁵Cr	⁴⁶Cr
												⁴²Mn	⁴³Mn	⁴⁴Mn	⁴⁵Mn	⁴⁶Mn	⁴⁷Mn
														⁴⁵Fe	⁴⁶Fe	⁴⁷Fe	⁴⁸Fe
														⁴⁶Co	⁴⁷Co	⁴⁸Co	⁴⁹Co
															⁴⁸Ni	⁴⁹Ni	⁵⁰Ni

Literatur und Hinweise

Eigenschaften der Fluor-Isotope

[1] - NuDat: National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory, based on ENSDF and the Nuclear Wallet Cards.

[2] - G. Audi et. al.: The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties. Nuclear Physics, (2003), DOI 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001.

[3] - Live Chart of Nuclides. Nuclear structure and decay data.

Fluor: Kernmagnetische Eigenschaften - ¹⁹F-NMR

[4] - N. J. Stone: Table of nuclear magnetic dipole and electric quadrupole moments. Atomic Data and Nuclear Data Tables, (2005), DOI 10.1016/j.adt.2005.04.001.

[5] - Pekka Pyykkö: Year-2008 nuclear quadrupole moments. Molecular Physics, (2008), DOI 10.1080/00268970802018367.

[6] - Pekka Pyykkö: Year-2017 nuclear quadrupole moments. Molecular Physics, (2018), DOI 10.1080/00268976.2018.1426131.

[7] - N. J. Stone: Table of recommended nuclear magnetic dipole moments. IAEA, (2019).

Weitere Quellen:

[8] - Isotopenhäufigkeiten, Atommassen und Isotopenmassen: Siehe unter dem jeweiligen Stichwort.

Kategorie: Chemische Elemente

Letzte Änderung am 12.12.2022.

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