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氧的同位素已知的有十七種，包括氧-12至氧-28，其中氧-16、氧-17和氧-18三種屬于穩(wěn)定型，其他已知的同位素都帶有放she性，其半衰期全部均少于三分鐘。利用yi用回旋加su器產(chǎn)生的質子，轟擊重氧水之中的氧-18，通過(p,n)核反應，從而獲得可以發(fā)射正電子的放she性同位素氟-18離子，用于合成正電子發(fā)射計算機斷層掃描檢查所需的示蹤劑氟代脫氧葡萄糖。此外，大多數(shù)有機化合物，可在氧氣中燃燒生成二氧化碳與水蒸氣，如酒精，甲wan。

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實驗證明，除黃金外的所有金屬都能和氧發(fā)生反應生成金屬氧化物，比如鉑在高溫下在純氧中被氧化生成二氧化鉑，黃金一般認為不能和氧發(fā)生反應，但是有三氧化二金和氫氧化金等化合物，其中金為 3價；此結構在理論上不曾被預測：由四個O2分子組成的菱形的O8原子簇。氧氣不能和氯，xiu，碘發(fā)生反應，但是臭氧可以氧化它們。

膜法分離空氣利用的是滲透原理，即氮氣和氧氣在非多孔高分子膜內的擴散速率不同。當?shù)獨夂脱鯕馕皆诟叻肿幽け砻鏁r，由于膜兩側存在著濃度梯度，使氣體擴散并通過高分子膜，接著在膜的另一側解吸。