Existem três isótopos de oxigénio estáveis que fazem com que o oxigénio (O) tenha uma massa atómica de 15.9994(3) u. Além disso, o oxigénio apresenta 14 isótopos instáveis.
Isótopos estáveis
O oxigénio natural é composto por três isótopos estáveis 16O, 17O, e 18O, com o 16O sendo o mais abundante com 99,762% de abundância natural). Dependendo da fonte terrestre, o peso atómico normalizado varia dentro da faixa dos [15.99903, 15.99977] (o valor convencional é 15.999). Os isótopos de oxigénio variam de 12 para 28 o seu número de massa.
A abundância absoluta e relativa do 16O é alta porque é o principal produto da evolução estelar e porque é um isótopo primário, isto é, pode ocorrer em estrelas que inicialmente eram exclusivamente de hidrogénio. A maior parte do 16O é sintetizada no final do processo de fusão de hélio nas estrelas, a reacção triplo-alfa cria 12C, que captura 4He adicional para fazer 16O. O processo de combustão de neón cria 16O adicional.
Radioisótopos
Foram caracterizados quatorze radioisótopos, sendo o mais estável o 15O com uma meia-vida de 122.24 s e o 14O com uma meia-vida de 70.606 s. Todos os restantes isótopos radioativos têm meias-vidas que duram menos de 27 s e a maioria deles têm meias-vidas que são menores que 83 millisegundos (ms). Por exemplo, o 24O tem uma meia-vida de 61 ms. O modo de decaimento mais comum para isótopos mais leves do que os isótopos estáveis é desintegração β+ (para nitrogénio). e depois o modo mais comum é desintegração β− (para flúor).
Oxigénio-19
O Oxigénio-19 (19O) é um isótopo instável radioativo de oxigénio não-metálico. Esse isótopo não ocorre naturalmente na Terra e é criado pelo decaimento radioativo de nitrogénio-19. O 19O decai via β- para o isótopo estável de flúor-19. A semi-vida do isótopo é de 26,5 segundos.
Lista da isótopos
Tabela de isótopos do oxigénio (O):
Massa atómica padrão: 15,9994 (3) u.
O oxigénio apresenta 3 isótopos estáveis e 14 instáveis.
| símbolo nuclídeo |
Z(p) | N(n) | massa isotópica (u) |
meia-vida atómica |
modo(s) de decaimento | isótopo filha(o) Produto de decaimento(s) |
spin nuclear |
representante da composição isotópica (fração molar) |
gama de variação natural (fração molar) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 12O | 8 | 4 | 12,034405(20) | 580(30)×10−24 s [0,40(25) MeV] |
2p (60,0%) | 10C | 0+ | ||
| p (40.0%) | 11N | ||||||||
| 13O | 8 | 5 | 13,024812(10) | 8,58(5) ms | β+ (89,1%) | 13N | (3/2-) | ||
| β+, p (10,9%) | 12C | ||||||||
| 14O | 8 | 6 | 14,00859625(12) | 70,598(18) s | β+ | 14N | 0+ | ||
| 15O | 8 | 7 | 15,0030656(5) | 122,24(16) s | β+ | 15N | 1/2- | ||
| 16O | 8 | 8 | 15,99491461956(16) | Estável | 0+ | 0,99757(16) | 0,99738-0,99776 | ||
| 17O | 8 | 9 | 16,99913170(12) | Estável | 5/2+ | 3,8(1)×10−4 | 3,7×10−4-4.0×10−4 | ||
| 18O | 8 | 10 | 17,9991610(7) | Estável | 0+ | 2,05(14)×10−3 | 1,88×10−3-2,2×10−3 | ||
| 19O | 8 | 11 | 19,003580(3) | 26,464(9) s | β− | 19F | 5/2+ | ||
| 20O | 8 | 12 | 20,0040767(12) | 13,51(5) s | β− | 20F | 0+ | ||
| 21O | 8 | 13 | 21,008656(13) | 3,42(10) s | β− | 21F | (1/2,3/2,5/2)+ | ||
| 22O | 8 | 14 | 22,00997(6) | 2,25(15) s | β− (78,0%) | 22F | 0+ | ||
| β−, n (22,0%) | 21F | ||||||||
| 23O | 8 | 15 | 23,01569(13) | 82(37) ms | β−, n (57,99%) | 22F | 1/2+# | ||
| β− (42,0%) | 23F | ||||||||
| 24O | 8 | 16 | 24,02047(25) | 65(5) ms | β−, n (57,99%) | 23F | 0+ | ||
| β− (42,01%) | 24F | ||||||||
| 25O | 8 | 17 | 25,02946(28)# | 5,2×10−8s | n | 24O | (3/2+)# | ||
| 26O | 8 | 18 | 26,03834(28)# | 4,0×10−8 s | β− | 26F | 0+ | ||
| n | 25O | ||||||||
| 27O | 8 | 19 | 27,04826(54)# | < 260 ns | n | 26O | (3/2+)# | ||
| 28O | 8 | 20 | 28,05781(64)# | < 100 ns | n | 27O | 0+ | ||
- A precisão da abundância e massa atómica dos isótopos está limitada através de variações. As escalas de variações indicadas são geralmente aplicáveis a qualquer material terrestre normal.
- Os valores marcados com # não derivam inteiramente de dados experimentais, mas pelo menos uma parte são sistemáticos.
- As incertezas são apresentadas entre parêntesis após os últimos dígitos correspondentes. Os valores incertos denotam um desvio padrão, exceto a composição isotópica e massa atómica padrão da IUPAC, que utilizam incertezas maiores.
- As massas de nuclídeos são apresentadas pela Comissão sobre Símbolos, Unidades, Nomenclatura, Massas Atômicas e Constantes Fundamentais (C2) da IUPAP.
- As abundâncias de isótopos são dadas pela Comissão de Abundâncias Isotópicas e Massas Atómicas (CIAAW).