Азот-13
| Общий | |
|---|---|
| Символ | 13 Н |
| Имена | азот-13, 13Н, Н-13 |
| Протоны ( С ) | 7 |
| Нейтроны ( Н ) | 6 |
| Данные о нуклидах | |
| Период полураспада ( т 1/2 ) | 9,97 мин. |
| Родительские изотопы | 13 О (б + ) |
| Режимы затухания | |
| Режим затухания | Энергия распада ( МэВ ) |
| б + | 1.2003 |
| Изотопы азота Полная таблица нуклидов | |
Азот-13 ( 13 N) представляет собой радиоизотоп азота , используемый в позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ). Его период полураспада составляет чуть меньше десяти минут, поэтому его необходимо производить на ПЭТ-установке. циклотрон Для этой цели можно использовать .
Азот-13 используется для мечения аммиака молекул при ПЭТ- визуализации перфузии миокарда .
Производство [ править ]
Азот-13 используется в медицинской ПЭТ-визуализации в виде 13 N-меченый аммиак. Его можно получить с помощью медицинского циклотрона, используя мишень из чистой воды с небольшим количеством этанола. Реагентами являются кислород-16 (присутствует в виде H 2 O) и протон, а продуктами — азот-13 и альфа-частица (гелий-4).
- 1 Н+ 16 → 13 Н + 4 Он
Протон необходимо ускорить, чтобы его общая энергия превышала 5,66 МэВ. Это пороговая энергия этой реакции, [1] поскольку он эндотермический (т. е. масса продуктов больше, чем масса реагентов, поэтому необходимо подавать энергию, которая преобразуется в массу). По этой причине протону необходимо нести дополнительную энергию , чтобы вызвать ядерную реакцию .
Разница энергий на самом деле составляет 5,22 МэВ, но если бы протон давал только эту энергию, реагенты образовывались бы без кинетической энергии . Поскольку импульс должен сохраняться , истинная энергия, которую должен передать протон, определяется выражением:
где это масса 4 Он и это масса 13 Н; поэтому = 0,307 806 661. Присутствие этанола (в концентрации ~ 5 мМ) в водном растворе позволяет удобно образовывать аммиак при образовании азота-13. Другие маршруты производства 13 Существует N-меченый аммиак, некоторые из которых способствуют совместной генерации других легких радионуклидов для диагностической визуализации. [2] [3]
Азот-13 играет значительную роль в цикле CNO , который является доминирующим источником энергии в звездах главной последовательности, которых в 1,5 раза больше массы Солнца массивнее . [4]
Молния может играть роль в производстве азота-13. [5] [6]
Внешние ссылки [ править ]
- Сайт ПЭТ университета Мельбурнского
Ссылки [ править ]
- ^ Ислам, г-н; Бени, MS; Нг, С; и др. (2022). «Мониторинг дальности протонов с помощью 13 Пик N для применений протонной терапии» . PLOS ONE . 17 (2): e0263521-1–e0263521-18. : 10.1371 /journal.pone.0263521 . PMC 8846528. . PMID 35167589 doi
- ^ Бирикова Вероника; Куруц, Йозеф (2007). «Синтез радиофармпрепаратов для позитронно-эмиссионной томографии» . Министерство энергетики США, Управление научно-технической информации . Проверено 4 августа 2022 г.
- ^ Йокелл, Дэниел Л.; Райс, Питер А.; Ниламегам, Рамеш; Эль Фахри, Жорж (13 мая 2020 г.). «Разработка, валидация и нормативное принятие улучшенной очистки и упрощенного контроля качества [ 13 N] Ammonia" . EJNMMI Radiopharm Chem . 5 (11): 11. doi : 10.1186/s41181-020-00097-7 . PMC 7221112 . PMID 32405797 .
- ^ Филлипс, AC (1994). Физика звезд . Джон Уайли и сыновья. ISBN 0-471-94057-7 .
- ^ «Молния с вероятностью появления антиматерии» . Физика.орг . НаукаX. 22 ноября 2017 г. Проверено 24 ноября 2017 г.
Гамма-лучи, испускаемые молнией, обладают достаточной энергией, чтобы выбить нейтрон из атмосферного азота.
- ^ Кастельвекки, Давиде (22 ноября 2017 г.). «Молния создает новые изотопы» . Природа . дои : 10.1038/nature.2017.23033 . Проверено 29 ноября 2017 г.