Oxygen -18 - Oxygen-18

Oxygen-18,  ¹⁸ O

Generel
Symbol	18 O
Navne	oxygen-18, O-18, Ω Heavy Oxygen
Protoner	8
Neutroner	10
Nukliddata
Naturlig overflod	0,2%
Halvt liv	stabil
Isotopmasse	17.9991610 u
Spin	0
Isotoper af ilt Komplet tabel med nuklider

Oxygen-18 (¹⁸
O , Ω) er en naturlig, stabil isotop af ilt og en af ​​de miljømæssige isotoper .

¹⁸
O er en vigtig forløber for produktion af fluorodeoxyglucose (FDG), der anvendes i positronemissionstomografi (PET). Generelt er der i radiofarmaceutisk industri beriget vand ( H
₂¹⁸
O ) bombarderes med hydrogenioner i enten en cyclotron eller lineær accelerator , hvilket skaber fluor-18 . Dette syntetiseres derefter til FDG og injiceres i en patient. Det kan også bruges til at lave en ekstremt tung version af vand, når det kombineres med tritium ( hydrogen -3):³
H
₂¹⁸
O eller T.
₂¹⁸
O . Denne forbindelse har en tæthed, der er næsten 30% større end for naturligt vand.

De nøjagtige målinger af ¹⁸
O stole på korrekte procedurer for analyse, prøveforberedelse og opbevaring.

Paleoklimatologi

I iskerner, hovedsageligt Arktis og Antarktis , er forholdet på¹⁸
O til¹⁶
O (kendt som δ¹⁸
O ) kan bruges til at bestemme temperaturen på nedbør gennem tiden. Forudsat at atmosfærisk cirkulation og højde ikke har ændret sig væsentligt i forhold til polerne, kan temperaturen på isdannelse beregnes som ligevægtsfraktionering mellem faser af vand, der er kendt for forskellige temperaturer. Vandmolekyler er også genstand for Rayleigh -fraktionering, da atmosfærisk vand bevæger sig fra ækvatorpolen, hvilket resulterer i progressiv udtømning af¹⁸
O eller lavere δ¹⁸
O værdier. I 1950'erne udførte Harold Urey et eksperiment, hvor han blandede både normalt vand og vand med ilt-18 i en tønde og derefter delvis frøs tøndeens indhold.
Radioen¹⁸
O /¹⁶
O (δ¹⁸
O ) kan også bruges til at bestemme paleotermometri i visse typer fossiler. De pågældende fossiler skal vise progressiv vækst i det dyr eller den plante, fossilen repræsenterer. Den fossilt materiale er i almindelighed calcit eller aragonit imidlertid iltisotop paleothermometry er også blevet gjort af phosphatholdige fossiler anvender REJER . F.eks. Kan sæsonbestemte temperaturvariationer bestemmes ud fra en enkelt havskal fra en kammusling . Når kammusling vokser, ses en forlængelse på overfladen af ​​skallen. Hvert vækstbånd kan måles, og en beregning bruges til at bestemme den sandsynlige havvandstemperatur i forhold til hver vækst. Ligningen for dette er:

${\ displaystyle T = A+B \ cdot \ left (\ left (\ delta {\ ce { ^{18} O}} \ right) \ overbrace {{\ ce {CaCO3}}} ^{\ text {calcite} }-\ venstre (\ delta {\ ce { ^{18} O}} \ højre) \ overbrace {{\ ce {H2O}}} ^{\ tekst {vand}} \ højre)}$

Hvor T er temperaturen i Celsius og A og B er konstanter.

Til bestemmelse af havtemperaturer over geologisk tid ville flere fossiler af samme art i forskellige stratigrafiske lag blive målt, og forskellen mellem dem ville indikere langsigtede ændringer.

Plantefysiologi

I undersøgelsen af ​​planters fotorespiration tillader mærkningen af ​​atmosfæren med oxygen-18 os at måle iltoptagelsen af ​​fotorespirationsvejen. Mærkning ved¹⁸
O
₂giver den ensrettede flux af O
₂ optagelse, mens der er en netto fotosyntetisk ¹⁶
O
₂udvikling. Det blev påvist, at de fleste planter under præindustriel atmosfære reabsorberer halvdelen af ​​iltet ved fotosyntese ved fotorespiration . Derefter blev udbyttet af fotosyntese halveret ved tilstedeværelsen af ​​ilt i atmosfæren.

¹⁸ F produktion

Fluor-18 produceres sædvanligvis ved bestråling af ¹⁸ O-beriget vand (H ₂ ¹⁸ O) med højenergi (ca. 18 MeV ) protoner fremstillet i en cyclotron eller en lineær accelerator , hvilket giver en vandig opløsning af ¹⁸ F fluorid. Denne opløsning bruges derefter til hurtig syntese af et mærket molekyle, ofte med fluoratomet, der erstatter en hydroxylgruppe . De mærkede molekyler eller radiofarmaka skal syntetiseres, efter at radiofluor er fremstillet, da protonstrålingen med høj energi ville ødelægge molekylerne.

Store mængder ilt-18 beriget vand bruges i positronemissionstomograficentre til produktion på stedet af ¹⁸ F-mærket fludeoxyglucose (FDG).

Et eksempel på produktionscyklussen er en 90 minutters bestråling af 2 milliliter ¹⁸ O-beriget vand i en titaniumcelle gennem et 25 μm tykt vindue lavet af Havar (en koboltlegering ) folie, med en protonstråle med en energi på 17,5 MeV og en strålestrøm på 30 mikroampere .

Det bestrålede vand skal renses før endnu en bestråling for at fjerne organiske forurenende stoffer, spor af tritium frembragt ved en ¹⁸ O (p, t) ¹⁶ O reaktion og ioner udvaskede fra målcellen og spruttes fra Havar -folien.

Se også

• Willi Dansgaard - en paleoklimatolog
• Isotoper af ilt
• Paleotermometri
• Pâté de Foie Gras (novelle)
• Δ18O
• Global meteorisk vandlinje

Referencer

Lettere: oxygen-17	Oxygen-18 er en isotop af ilt	Tungere: oxygen-19
Forfaldsprodukt af: nitrogen-18 , nitrogen-19 , fluor-18	Henfaldskæde af ilt-18	Henfalder til: stabil