질소 동위 원소

자연 상태에서 **질소**(N)는 질소-14와 질소-15의 두 안정 동위 원소로 구성되어 있다. 원자 질량 9에서 25 사이에 이르는 19 종의 방사성 동위 원소가 발견되었으며, 이중 3개는 이성질핵이다. 이들 방사성 동위 원소는 수명이 짧아 가장 안정적인 질소-13도 반감기가 9.965분밖에 되지 않으며, 다른 동위 원소는 7.15초 이하이다. 원자 질량 14 이하의 질소는 탄소 동위 원소로 붕괴하며, 15 이상의 질소는 산소 동위 원소로 붕괴한다. 질소의 표준 원자량은 14.0067(2)u이다.
# 자연적인 동위원소

## 질소-14
**질소-14**는 화학 원소 질소의 두 안정 동위 원소 중의 하나로서 존재비는 0.99636이다. 질소-14는 몇 안되는 홀수 양성자, 홀수 중성자로 이루어진 안정한 핵종 중의 하나다. 양성자와 중성자가 각각 1/2 스핀이어서, 원자핵의 자기 스핀이 1이다. 헬륨보다 무거운 다른 모든 원소들과 마찬가지로, 질소-14가 탄생하게 된 기원은 항성 핵합성으로 보이며, 그 가운데에서도 CNO 순환의 일부로 생성된다. 질소-14는 자연적으로 생성되는 탄소-14의 근원이다. 우주선이 대기의 상층부에서 질소-14와 상호작용하며, 결국 14N로 다시 붕괴하는 14C을 생성한다.
# 표
{| class="wikitable" | 핵종
기호 ! Z(p) ! N(n) !
동위 원소 질량 (u)
! rowspan="2" | 반감기 ! rowspan="2" | 붕괴
방식url-status= ! rowspan="2" | 붕괴
생성물굵은 글꼴은 안정 동위 원소 ! rowspan="2" | 핵
스핀 ! rowspan="2" | 전형적
동위 원소
구성비
(몰 분율) ! rowspan="2" | 자연적
구성비
변동 범위
(몰 분율) |- ! colspan="3" | 들뜬 에너지 |- |9N |7 |2 |약 9 | 3**4He** + e+와 같다. |- | 13N양전자 방출 단층촬영에 사용된다. | | 7 | | 6 | 13.00573861(29) | 9.965(4) min | β+ | **13C** | 1/2− | | |- | 14N | | 7 | | 7 | 14.003074004251(241) | colspan=3 align=center|**안정** | 1+ | colspan="2" | [0.99578, 0.99663]확인날짜=2025-05-04 |- |14mN | colspan="3" |2.31259(1) MeV | |IT |14N | | | |- | 15N | | 7 | | 8 | 15.000108898266(625) | colspan="3" align="center" |**안정** | 1/2− | colspan="2" | [0.00337, 0.00422] |- | rowspan="2" |16N | rowspan="2" | 7 | rowspan="2" | 9 | rowspan="2" |16.0061019(25) | rowspan="2" |7.13(2) s | β−(99.99846(5)%) | **16O** | rowspan="2" |2− | rowspan="2" | | rowspan="2" | |- | β−α(0.00154(5)%) | **12C** |- | rowspan="2" |16mN | colspan="3" rowspan="2" |120.42(12) keV | rowspan="2" |5.25(6) μs |IT (99.999611(25)%) |16N | rowspan="2" |0− | rowspan="2" | | rowspan="2" | |- |β− (0.000389(25)%) |**16O** |- | rowspan="3" |17N | rowspan="3" | 7 | rowspan="3" | 10 | rowspan="3" |17.008450(16) | rowspan="3" |4.173(4) s | β−n (95.1(7)%) | **16O** | rowspan="3" |1/2− | rowspan="3" | | rowspan="3" | |- | β− (4.9(7)%) | **17O** |- | β−α (0.0025(4)%) | **13C** |- | rowspan="4" |18N | rowspan="4" | 7 | rowspan="4" | 11 | rowspan="4" |18.014079(20) | rowspan="4" |619.2(1.9) ms | β− (80.8(1.6)%) | **18O** | rowspan="4" |1− | rowspan="4" | | rowspan="4" | |- | β−α (12.2(6)%) | 14C |- | β−n (7.0(1.5)%) | **17O** |- |β−2n? |**16O** |- | rowspan="2" |19N | rowspan="2" | 7 | rowspan="2" | 12 | rowspan="2" |19.017022(18) | rowspan="2" |336(3) ms | β− (58.2(9)%) | 19O | rowspan="2" |1/2− | rowspan="2" | | rowspan="2" | |- | β−n (41.8(9)%) | **18O** |- | rowspan="3" |20N | rowspan="3" | 7 | rowspan="3" | 13 | rowspan="3" |20.023370(80) | rowspan="3" |136(3) ms | β−n (57.1(1.4)%) | 19O | rowspan="3" |(2−) | rowspan="3" | | rowspan="3" | |- | β− (42.9(1.4)%) | 20O |- |β−2n? |**18O** |- | rowspan="3" |21N | rowspan="3" | 7 | rowspan="3" | 14 | rowspan="3" |21.02709(14) | rowspan="3" |85(5) ms | β−n (87(3)%) | 20O | rowspan="3" |(1/2−) | rowspan="3" | | rowspan="3" | |- | β− (13(3)%) | 21O |- |β−2n? |19O |- | rowspan="3" |22N | rowspan="3" | 7 | rowspan="3" | 15 | rowspan="3" |22.03410(22) | rowspan="3" |23(3) ms | β− (54.0(4.2)%) | 22O | rowspan="3" |0−# | rowspan="3" | | rowspan="3" | |- | β−n (34(3)%) | 21O |- |β−2n (12(3)%) |20O |- | rowspan="4" | 23N | rowspan="4" | 7 | rowspan="4" | 16 | rowspan="4" | 23.03942(45) | rowspan="4" | 13.9(1.4) ms | β− (>46.6(7.2)%) | 23O | rowspan="4" | 1/2−# | rowspan="4" | | rowspan="4" | |- |β−n (42(6)%) |22O |- |β−2n (8(4)%) |21O |- |β−3n (< 3.4%) |20O |- | 24N | | 7 | | 17 | 24.05104(43)# | <52 ns | n | 23N | | | |- | 25N | | 7 | | 18 | 25.06066(54)# | <260 ns |2n |23N | 1/2−# | | |}