| 16 | N | |
| 7 |
Stickstoff-16 ist ein Radioisotop des chemischen Elements Stickstoff, das neben den elementspezifischen 7 Protonen 9 Neutronen im Atomkern aufweist; aus der Summe dieser Kernbausteine resultiert die Massenzahl 16. Das sehr kurzlebige, nur künstlich erzeugbare, instabile und damit radioaktive Nuklid besitzt keine praktische Bedeutung; die Beschäftigung mit 16N dient ausschließlich akademischen Zwecken.
Technische Relevanz besitzt der hochenergetische gamma-Strahler Stickstoff-16 unter gewissen Voraussetzungen in nukleartechnischen Anlagen, wie z. B. Kernkraftwerken. So entsteht 16N aus sauerstoffhaltigen Materialien durch (n,p)-Reaktionen, beispielweise aus Sauerstoff-16 des Kühlwassers von Druckwasser- oder Siedewasserreaktoren [2]:
16O(n,p)16N.
Bei neueren Reaktor-Typen gibt es eine ähnliche Problematik in System, die fluoridhaltige Kühlmittel verwenden. Hier entsteht Stickstoff-16 in einer (n,α)-Reaktion aus Fluor-19 [3]:
19F(n,α)16N.
Die zuletzt genannte Kernreaktion führte auch zur Entdeckung des Isotops, über die 1933 berichtet wurde [1].
Siehe auch: Übersicht über die Stickstoff-Isotope.
Allgemeine Daten
7,37379779 MeV (Bindungsenergie im ∅ pro Nukleon)
SP = 11,4782(24) MeV (Trennungsenergie 1. Proton)
98892904884,197 Ci g-1
Radioaktiver Zerfall
Halbwertszeit HWZ = 7,13(2) s.
| Zerfall | Produkt | Anteil | Zerfallsenergie | γ-Energie (Intensität) |
|---|---|---|---|---|
| β- | 16O | 99,99846(5) % | 10,4209(23) MeV | 6,12863(4) MeV [67,0(6) %] 7,11515(14) MeV [4,9(4) %] |
| β-, α | 12C | 0,00154(5) % | 3,2590(23) MeV |
Ausgangsnuklide
Direkte Mutternuklide sind: 16C, 17C.
Kernisomere
Kernisomere Nuklide bzw. angeregte Zustände mit der auf den Grundzustand bezogenen Aktivierungsenergie in keV.
| Bezeichnung | Anregungsenergie | Halbwertszeit | Kernspin |
|---|---|---|---|
| 16mN | 120,42(12) keV | 5,25(6) μs | 0- |
Isotone und Isobare Kerne
Die folgende Tabelle zeigt zum Nuklid Stickstoff-16 isotone (gleiche Neutronenzahl N = 9) und isobare (gleiche Nukleonenzahl A = 16) Atomkerne. Natürlich auftretende Isotope sind grün markiert; hellgrün = Radionuklide.
| OZ | Isotone N = 9 | Isobare A = 16 |
|---|---|---|
| 3 | 12Li | |
| 4 | 13Be | 16Be |
| 5 | 14B | 16B |
| 6 | 15C | 16C |
| 7 | 16N | 16N |
| 8 | 17O | 16O |
| 9 | 18F | 16F |
| 10 | 19Ne | 16Ne |
| 11 | 20Na | |
| 12 | 21Mg | |
| 13 | 22Al | |
| 14 | 23Si | |
| 15 | 24P |
Externe Daten und Identifikatoren
Literatur und Quellen
[1] - William D. Harkins, David M. Gans, Henry W. Newson:
Disintegration of Fluorine Nuclei by Neutrons and the Probable Formation of a New Isotope of Nitrogen (N16).
In: Physical Review, 44, 945, (1933), DOI 10.1103/PhysRev.44.945.2.
[2] - Jeremiah Monari Kebwaro, Yaolin Zhao, Chaohui He:
Simulation of 16O(n,p)16N reaction rate and nitrogen-16 inventory in a high performance light water reactor with one pass core.
In: Applied Radiation and Isotopes, 94, (2014), DOI 10.1016/j.apradiso.2014.06.018.
[3] - Aurélien Chevalier et al.:
Study of (n,α) reactions of interest for nuclear reactors: the case of 19F(n,α)16N with SCALP detector.
In: EPJ Web of Conferences 294, 01008, (2024), DOI 10.1051/epjconf/202429401008.
Letzte Änderung am 02.10.2024.
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