French
Deutschنظائر الأكسجين - ويكيبيديا
للأكسجين (O) ثلاثة نظائر مستقرة وهي أكسجين-16 وأكسجين-17 وأكسجين-18. هنالك العديد من النظائر المشعة للأكسجين التي تتراوح أعداد الكتلة لها بين 12 و 24 وهي قصيرة العمر. أطول هذه النظائر المشعة عمراً هو النظير أكسجين-15 15O الذي له عمر نصف 122.24 ثانية، في حين أن أقصرها هو النظير أكسجين-12 بعمر نصف قدره 580×10−24 ثانية.
النظائر المستقرة
[عدل]يتكون الأكسجين الطبيعي من ثلاثة نظائر مستقرة، وهي أكسجين-16 16O وأكسجين-17 17O وأكسجين-18 18O. يعد أكسجين-16 النظير الأكثر وفرة من بين نظائر الأكسجين (99.762 ٪).
تعد الوفرة النسبية والمطلقة للنظير 16O عالية لأنه منتج رئيسي لتطور النجوم، ولأنه نظير أولي، أي أنه يمكن أن يصنع في النجوم التي هي أصلاً مكونة من الهيدروجين.[1]
أغلب 16O تشكّل في نهاية عملية تخليق العناصر في النجوم، حيث يشكل تفاعل ألفا الثلاثي كربون-12 12C والذي يلتقط جسيم ألفا إضافي 4He ليعطي 16O، بالإضافة إلى عملية احتراق النيون.[1]
كلا 17O و 18O هي نظائر ثانوية، مما يعني أن الاصطناع النووي لها يتطلب وجود نواة بذرة لذلك. يتشكل أكسجين-17 17O بشكل أساسي من احتراق الهيدروجين إلى الهيليوم خلال دورة كربون-نيتروجين-أكسجين، مما يجعله نظيراً شائعاً في مناطق احتراق الهيدروجين في النجوم. ينتج معظم أكسجين-18 18O عندما يلتقط نيتروجين-14 14N نواة 4He مما يجعل وجوده محتملاً في المناطق الغنية بالهيليوم في النجوم.
تستخدم نسبة النظير أكسجين-16 16O إلى أكسجين-18 18O في تقييم التغيرات المناخية في علم المناخ القديم. بما أن جزيئات الماء الحاوية على النظائر الأخف من الأكسجين لها قدرة أكبر على التبخر وعلى التساقط،[2] فإن الماء العذب من الثلج القطبي يحوي نسبة أقل من النظير أكسجين-18 (0.1981%) مقارنة مع الهواء (0.204%) ومياه البحار (0.1995%).
النظائر المشعة
[عدل]هنالك أربع عشر نظيراً مشعاً للأكسجين، أكثرها ثباتاً: النظير أكسجين-15 15O بعمر نصف 122.24 ثانية والنظير 14O بعمر نصف 70.606 ثانية.[3] لباقي النظائر المشعة أعمار نصف أقل من 27 ثانية، وأغلبها لها عمر نصف أقل من 83 ميلي ثانية.
أكثر نمط اضمحلال اشعاعي للنظائر الأخف من النظائر الثابتة (أقل من 16) هو إصدار البوزيترونات إلى النيتروجين بالإضافة إلى اضمحلال بيتا إلى الفلور.
جدول النظائر
[عدل]| الرمز | Z(ب) | N(ن) | كتلة النظير (u) | عمر النصف | نمط الاضمحلال[4] | ناتج الاضمحلال[n 1] | لف مغزلي | تركيب النظائر التمثيلي (كسر مولي) | مجال التفاوت الطبيعي (كسر مولي) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 12O | 8 | 4 | 12.034405 | 580×10−24 s [0.40 ميغا إلكترون فولت] | 2p 60.0% | 10C | 0+ | ||
| p 40.0% | 11N | ||||||||
| 13O | 8 | 5 | 13.024812 | 8.58 ميلي ثانية | β+ 89.1% | 13N | (3/2-) | ||
| β+, p 10.9% | 12C | ||||||||
| 14O | 8 | 6 | 14.00859625 | 70.598 ثانية | β+ | 14N | 0+ | ||
| 15O | 8 | 7 | 15.0030656 | 122.24 ثانية | β+ | 15N | 1/2- | ||
| 16O [n 2] | 8 | 8 | 15.99491461956 | مستقر | 0+ | 0.99757 | 0.99738- 0.99776 | ||
| 17O [n 3] | 8 | 9 | 16.99913170 | مستقر | 5/2+ | 3.8×10−4 | 3.7×10−4- 4.0×10−4 | ||
| 18O [n 2][n 4] | 8 | 10 | 17.9991610 | مستقر | 0+ | 2.05×10−3 | 1.88×10−3- 2.22×10−3 | ||
| 19O | 8 | 11 | 19.003580 | 26.464 ثانية | β− | 19F | 5/2+ | ||
| 20O | 8 | 12 | 20.0040767 | 13.51 ثانية | β− | 20F | 0+ | ||
| 21O | 8 | 13 | 21.008656 | 3.42 ثانية | β− | 21F | (1/2,3/2,5/2)+ | ||
| 22O | 8 | 14 | 22.00997 | 2.25 ثانية | β− 78.0% | 22F | 0+ | ||
| β−, n 22.0% | 21F | ||||||||
| 23O | 8 | 15 | 23.01569 | 82 ميلي ثانية | β−, n 57.99% | 22F | 1/2+# | ||
| β− 42.0% | 23F | ||||||||
| 24O | 8 | 16 | 24.02047 | 65 ميلي ثانية | β−, n 57.99% | 23F | 0+ | ||
| β− 42.01% | 24F | ||||||||
| 26O | 8 | 18 | 40 نانو ثانية [5][6] | β− | 26F | ||||
| n | 25O | ||||||||
- ^ النظائر المستقرة بالخط الغليظ
- ^ ا ب النسبة بين 16O و 18O تستخدم في تقييم المعطيات في علم المناخ القديم
- ^ يستخدم في دراسات مطيافية الرنين المغناطيسي النووي لتحديد الطرق الاستقلابية
- ^ يستخدم في دراسة الطرق الاستقلابية
المراجع
[عدل]- ^ ا ب B. S. Meyer (19–21 سبتمبر 2005). "Nucleosynthesis and galactic chemical evolution of the isotopes of oxygen" (PDF). Proceedings of the NASA Cosmochemistry Program and the Lunar and Planetary Institute. http://www.lpi.usra.edu/meetings/ess2005/. Gatlinburg, Tennessee. 9022. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2016-06-11.
{{استشهاد بمنشورات مؤتمر}}:|مسار المؤتمر=بحاجة لعنوان (مساعدة) والوسيط|عنوان المؤتمر=و|عنوان الكتاب=تكرر أكثر من مرة (مساعدة) - ^ Dansgaard, W (1964) Stable isotopes in precipitation. Tellus 16, 436-468
- ^ K. L. Barbalace. "Periodic Table of Elements: O - Oxygen". EnvironmentalChemistry.com. اطلع عليه بتاريخ 2007-12-17.
- ^ Universal Nuclide Chart نسخة محفوظة 19 فبراير 2017 على موقع واي باك مشين.
- ^ http://www.nscl.msu.edu/~thoennes/isotopes/additional-isotopes-2012.pdf نسخة محفوظة 2020-09-23 على موقع واي باك مشين.
- ^ It's Elemental - Isotopes of the Element Oxygen نسخة محفوظة 29 يونيو 2017 على موقع واي باك مشين.
