酸素の同位体
酸素の同位体(さんそのどういたい)には3種の安定同位体が存在し、さらには14種の放射性同位体核種が確認されている。放射性核種を含めた酸素同位体の質量数の範囲は、12から28までに収まる。3種の安定同位体はそのうち16から18までであり、その存在比から酸素の標準原子量は 15.9994(3) u とされている。
酸素には3種類の安定同位体O、O、Oが存在する。主要核種はOで、天然存在比は99.762 atom%である。
Oの存在比が大きいのは、恒星進化論によって説明できる。ビッグバンにより宇宙が誕生した頃には、元素として水素とヘリウムしか合成されなかった。それ以外の酸素を含む大部分の元素は、恒星の燃焼である核融合反応の過程で合成された。恒星内では、まず陽子-陽子連鎖反応とCNOサイクルにより、水素が燃焼されヘリウムが蓄積される。その水素燃焼が恒星の中心核で進むと、核は自己重力で収縮により中心温度が高くなる。その温度が約1億Kを超えるとトリプルアルファ反応が始まり、ヘリウムが燃焼する。これによりCが、さらにヘリウム原子核と反応しOが合成される。この核合成が大部分のOの起源である。
OとOは、天然存在比がそれぞれ0.037%、0.204%と、微量な安定同位体である。Oは主に恒星の燃焼のCNOサイクルにて、水素がヘリウムへと燃焼する過程で合成される。Oは、NにHeが捕らえられることにより主に合成される(NはCNOサイクルにおいて合成される)。そのため、Oは恒星の水素燃焼層で、Oはヘリウムが豊富な層で合成される。