N-14

14	N
7	N

Das stabile Isotop Stickstoff-14 stellt mit 99,62 % den überwiegenden Teil des natürlichen iridischen Elements Stickstoff (zur Zusammensetzung siehe unten). Der Atomkern des Nuklids besteht aus 7 Neutronen und den elementspezifischen 7 Protonen; ¹⁴N ist damit eines der wenigen stabilen Isotope, die eine ungerade Anzahl sowohl an Protonen als auch an Neutronen aufweisen.

Der Ursprung von Stickstoff-14 wird in der stellaren Nukleosynthese - speziell im Bethe–Weizsäcker-Zyklus, auch CNO-Zyklus für die drei resultierenden Elemente C, N und O genannt, vermutet.

Stickstoff-14 als eigenständiges Isotop wurde 1920 an Hand der massenspektrometrischen Eigenschaften identifiziert [1].

Siehe auch: Übersicht über die Stickstoff-Isotope.

Allgemeine Daten

Bezeichnung des Isotops:Stickstoff-14, N-14Englische Bezeichnung:Nitrogen-14Symbol:¹⁴NMassenzahl A:14Kernladungszahl Z:7 (= Anzahl der Protonen)Neutronenzahl N:7Isotopenmasse:14,003074004251(241) u (Atommasse)Nuklidmasse:13,999234 u (berechnete Kernmasse ohne Elektronen)Massenexzess:2,86342 MeV (Massenüberschuss)Massendefekt:0,112355631749 u (pro Atomkern)Kernbindungsenergie:104,65859684 MeV (pro Atomkern)
7,47561406 MeV (Bindungsenergie im ∅ pro Nukleon)Separationsenergie:S_N = 10,55338(27) MeV (Trennungsenergie 1. Neutron)
S_P = 7,55056(0) MeV (Trennungsenergie 1. Proton)Wirkungsquerschnitt:σ(n,γ) = die (thermischer Neutroneneinfangquerschnitt)Halbwertszeit:stabilKernspin:1+Isobarer Spin:0Kernmagnetisches Moment:μ(μ_N) = +0,403573(2)Ladungsradius:2,5582(70) Femtometer fmEntdeckungsjahr:1920

Ausgangsnuklide

Direkte Mutternuklide sind: ¹⁴O, ¹⁴C.

Natürliches Vorkommen

Vergleich der natürlichen Stickstoff-Isotope inklusive Isotopenhäufigkeit (Stoffmengenanteil am Isotopengemisch in Prozent):

	Atommasse A_r	Anteil	Halbwertszeit	Spin
Stickstoff Isotopengemisch	14,007 u	100 %
Isotop ¹⁴N	14,003074004251(241) u	99,6205 %	stabil	1+
Isotop ¹⁵N	15,0001088983(6) u	0,3795 %	stabil	1/2-

NMR-Daten

Nuklearmagnetische Eigenschaften und Daten für das NMR-aktive Nuklid ¹⁴N.

Bezeichnung:¹⁴N-NMRAnteil:99,6205 % [99,578 - 99,663 %]Kernspin:1+Kernmagnetisches Moment
μ/μ_N:+0,403573(2)Gyromagnetisches Verhältnis γ:1,9337792 · 10⁷ rad T^-1 s^-1Nuklearer g-Faktor:g_l = 0,403573Quadrupol-Moment Q:0,02044(3) barn (100 fm²)Resonanz-Frequenz:v₀ = 3,0777 bei 1 TFrequenzverhältnis:Ξ(¹⁴N) = 7,226317 %Relative Empfindlichkeit:0,00101 (H₀ = const.)
0,1928 (v₀ = const.)
[bezogen auf ¹H = 1,000]Referenzsubstanz:Lösung aus Nitromethanin greinigtem Chloroform-d. Alternativ wird auch flüssiges Ammoniak NH₃ eingesetzt; Frequenzverhältnis 7,223561 %.

Beide natürlichen N-Nuklide - Stickstoff-15 und -14 - sind NMR-aktiv, wobei ¹⁴N einen für die ¹⁴NMR-Spektroskopie einen mittelmäßig empfindlichen Kern besitzt, der auf Grund von Quadrupolwechselwirkungen häufig stark verbreiterte Signale liefert.

Isotone und Isobare Kerne

Die folgende Tabelle zeigt zum Nuklid Stickstoff-14 isotone (gleiche Neutronenzahl N = 7) und isobare (gleiche Nukleonenzahl A = 14) Atomkerne. Natürlich auftretende Isotope sind grün markiert; hellgrün = Radionuklide.

OZ	Isotone N = 7	Isobare A = 14
2	⁹He
3	¹⁰Li
4	¹¹Be	¹⁴Be
5	¹²B	¹⁴B
6	¹³C	¹⁴C
7	¹⁴N	¹⁴N
8	¹⁵O	¹⁴O
9	¹⁶F	¹⁴F
10	¹⁷Ne
11	¹⁸Na
12	¹⁹Mg

Externe Daten und Identifikatoren

CAS-Nummer:1173020-41-1InChI Key:IJGRMHOSHXDMSA-IGMARMGPSA-NSMILES:[14N]PubChem:ID 71309542Energieniveaus:NuDat 14N (Adopted Levels, Gammas)

Literatur und Quellen

[1] - F. W. Aston:
The Constitution of the Elements.
In: Nature, 106, 468, (1920), DOI 10.1038/106468a0.

[2] - Eddy Dib, Tzonka Mineva, Bruno Alonso:
Recent Advances in 14N Solid-State NMR.
In: Annual Reports on NMR Spectroscopy, 87, (2016), DOI 10.1016/bs.arnmr.2015.08.002.

Letzte Änderung am 28.09.2024.

Permalink: https://www.internetchemie.info/isotop.php?Kern=N-14.

Inhaltsverzeichnis

Stickstoff-14

Daten und Eigenschaften des Isotops N-14.

Allgemeine Daten

Ausgangsnuklide

Natürliches Vorkommen

NMR-Daten

Isotone und Isobare Kerne

Externe Daten und Identifikatoren

Literatur und Quellen