N-15

15	N
7	N

Das stabile Isotop Stickstoff-14 stellt mit 0,3795 % den weitaus geringeren Teil des natürlichen iridischen Elements Stickstoff (zur Zusammensetzung siehe unten). Der Atomkern des Nuklids besteht aus 8 Neutronen und den elementspezifischen 7 Protonen.

Erstmals identifiziert und damit entdeckt wurde ¹⁵N laut einem Bericht aus dem Jahre 1929 an Hand des Absorptionsspektrum, das mit einem E1-Hilger Spektrographen von einer mit dem kontinuierlichen Lich einer Wasserstofflampe beleichteten gasförmigen NO-Probe aufgenommen wurde [1].

Siehe auch: Übersicht über die Stickstoff-Isotope.

Allgemeine Daten

Bezeichnung des Isotops:Stickstoff-15, N-15Englische Bezeichnung:Nitrogen-15Symbol:¹⁵NMassenzahl A:15Kernladungszahl Z:7 (= Anzahl der Protonen)Neutronenzahl N:8Isotopenmasse:15,0001088983(6) u (Atommasse)Nuklidmasse:14,9962689 u (berechnete Kernmasse ohne Elektronen)Massenexzess:0,10144 MeV (Massenüberschuss)Massendefekt:0,1239856537 u (pro Atomkern)Kernbindungsenergie:115,49189251 MeV (pro Atomkern)
7,6994595 MeV (Bindungsenergie im ∅ pro Nukleon)Separationsenergie:S_N = 10,8332956(8) MeV (Trennungsenergie 1. Neutron)
S_P = 10,207425(4) MeV (Trennungsenergie 1. Proton)Halbwertszeit:stabilKernspin:1/2-Isobarer Spin:1/2Kernmagnetisches Moment:μ(μ_N) = -0,28318884(5)Ladungsradius:2,6058(80) Femtometer fmSpiegelkern:Sauerstoff-15Entdeckungsjahr:1929

Ausgangsnuklide

Direkte Mutternuklide sind: ¹⁵O, ¹⁵C.

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 ¹⁵N.

Bezeichnung:¹⁵N-NMRAnteil:0,3795 % [0,337 - 0,422 %]Kernspin:1/2-Kernmagnetisches Moment
μ/μ_N:-0,28318884(5)Gyromagnetisches Verhältnis γ:–2,71261804 · 10⁷ rad T^-1 s^-1Nuklearer g-Faktor:g_l = -0,56637768Resonanz-Frequenz:v₀ = 4,3173 bei 1 TFrequenzverhältnis:Ξ(¹⁵N) = 10,136767 %Relative Empfindlichkeit:0,00104 (H₀ = const.)
0,1014 (v₀ = const.)
[bezogen auf ¹H = 1,000]Referenzsubstanz:Empfohlene Referenzlösung (IUPAC) ist eine Lösung aus Nitromethan (< 10 %) in greinigtem Chloroform-d.

In der Praxis wird jedoch häufig unter Druck stehendes flüssiges Ammoniak (NH₃) eingesetzt (δNH₃ = δCH₃NO₂ + 380,5 ppm).

Beide natürlichen N-Nuklide - Stickstoff-14 und -15 - sind NMR-aktiv, wobei ¹⁵N einen für die ¹⁵NMR-Spektroskopie einen wenig empfindlichen Kern besitzt und an natürlichen Proben nur zu 0,3795 % beteiligt ist.

Isotone und Isobare Kerne

Die folgende Tabelle zeigt zum Nuklid Stickstoff-15 isotone (gleiche Neutronenzahl N = 8) und isobare (gleiche Nukleonenzahl A = 15) Atomkerne. Natürlich auftretende Isotope sind grün markiert; hellgrün = Radionuklide.

OZ	Isotone N = 8	Isobare A = 15
2	¹⁰He
3	¹¹Li
4	¹²Be	¹⁵Be
5	¹³B	¹⁵B
6	¹⁴C	¹⁵C
7	¹⁵N	¹⁵N
8	¹⁶O	¹⁵O
9	¹⁷F	¹⁵F
10	¹⁸Ne	¹⁵Ne
11	¹⁹Na
12	²⁰Mg
13	²¹Al
14	²²Si