Кислород-18 - Oxygen-18

Кислород-18,¹⁸О

Общий
Символ	^18О
Имена	кислород-18, О-18, Ом
Протоны	8
Нейтронов	10
Данные о нуклидах
Природное изобилие	0.2%
Изотопная масса	17.9991610 ты
Вращение	0
Изотопы кислорода Полная таблица нуклидов

Кислород-18 (¹⁸
О, Ω^[1]) является естественным, стабильный изотоп из кислород и один из изотопы окружающей среды.

¹⁸
О является важным прекурсором для производства фтордезоксиглюкоза (FDG) используется в позитронно-эмиссионная томография (ДОМАШНИЙ ПИТОМЕЦ). Как правило, в радиофармпрепарат промышленность, обогащенная вода (ЧАС
₂¹⁸
О) бомбардируется ионами водорода либо в циклотрон или же линейный ускоритель, создавая фтор-18. Затем он синтезируется в ФДГ и вводится пациенту. Его также можно использовать для создания чрезвычайно тяжелая версия воды в сочетании с тритий (водород -3): ³
ЧАС
₂¹⁸
О или же Т
₂¹⁸
О. Это соединение имеет плотность почти на 30% больше, чем у природной воды.^[2]

Точные измерения ¹⁸
О полагаться на надлежащие процедуры анализа, подготовки и хранения проб^[3].

Палеоклиматология

В кернах льда в основном Арктический и Антарктика, соотношение ¹⁸
О к ¹⁶
О (известный как δ¹⁸
О ) можно использовать для определения температуры осадков во времени. Предполагая, что атмосферная циркуляция и высота над полюсами существенно не изменились, температуру образования льда можно рассчитать как равновесное фракционирование между фазами воды, известной для разных температур. Молекулы воды также подвержены Рэлеевское фракционирование^[4] поскольку атмосферная вода движется от экватора к полюсу, что приводит к постепенному истощению ¹⁸
О, или меньше δ¹⁸
О значения. В 1950-х годах Гарольд Юри провел эксперимент, в котором смешал в бочке нормальную воду и воду с кислородом-18, а затем частично заморозил содержимое бочки.
Соотношение ¹⁸
О/¹⁶
О (δ¹⁸
О) также можно использовать для определения палеотермометрия в некоторых типах окаменелостей. Рассматриваемые окаменелости должны демонстрировать прогрессивный рост животного или растения, которое они представляют. Используемый ископаемый материал обычно кальцит или же арагонит, однако изотопная палеотермометрия кислорода также проводилась фосфатный окаменелости с использованием КРЕВЕТКА.^[5] Например, сезонные колебания температуры могут быть определены по одной морской раковине из гребешок. По мере роста гребешка на поверхности раковины видно расширение. Каждую полосу роста можно измерить, и использовать расчет для определения вероятной температуры морской воды по сравнению с каждым ростом. Уравнение для этого:

${displaystyle T=A+Bcdot left(left(delta {ce {^{18}O}}ight)overbrace {{ce {CaCO3}}} ^{ ext{calcite}}-left(delta {ce {^{18}O}}ight)overbrace {{ce {H2O}}} ^{ ext{water}}ight)}$

Где Т температура в градусах Цельсия и А и B являются константами.

Для определения температуры океана в течение геологического времени несколько окаменелостей одного и того же вида в разных стратиграфические слои будут измерены, и разница между ними укажет на долгосрочные изменения.^[6]

Физиология растений

При изучении растений ' фотодыхание Мечение атмосферы кислородом-18 позволяет нам измерить поглощение кислорода путем фотодыхания. Маркировка ¹⁸
О
₂ дает однонаправленный поток О
₂ поглощение, пока есть чистый фотосинтетический ¹⁶
О
₂ эволюция. Было продемонстрировано, что в доиндустриальной атмосфере большинство растений реабсорбируют путем фотодыхания половину кислорода, производимого фотосинтез. Затем выход фотосинтеза уменьшился вдвое из-за присутствия кислорода в атмосфере.^[7][8]

¹⁸Производство F

Фтор-18 обычно производится путем облучения ¹⁸O-обогащенная вода (H₂¹⁸O) с высокой энергией (около 18 МэВ ) протоны подготовлен в циклотрон или линейный ускоритель, давая водный раствор ¹⁸Фторид. Затем этот раствор используется для быстрого синтеза маркированный молекула, часто с атомом фтора, заменяющим гидроксил группа. Меченые молекулы или радиофармпрепараты должны быть синтезированы после получения радиофтора, поскольку излучение протонов высокой энергии может разрушить молекулы.

Большое количество воды, обогащенной кислородом-18, используется в позитронно-эмиссионная томография центры, для производства на месте ¹⁸F-маркированный флудезоксиглюкоза (ФДГ).

Пример производственного цикла - 90-минутное облучение 2 миллилитрами ¹⁸O-обогащенная вода в титановой ячейке через окно толщиной 25 мкм из Гавар (а кобальтовый сплав ) фольга, с пучок протонов с энергией 17,5 МэВ и ток пучка 30 микроамперы.

Облученную воду перед повторным облучением необходимо очистить от органических загрязнений, следов загрязнения. тритий произведенный ¹⁸O (p, t)¹⁶O реакции, и ионы выщелачивались из клетки-мишени и разбрызгивались из фольги Havar.^[9]

Смотрите также

• Вилли Дансгаард - а палеоклиматолог
• Изотопы кислорода
• Палеотермометрия
• Pâté de Foie Gras (рассказ)
• Δ18O
• Глобальная линия метеорной воды

Рекомендации

1. Capilla, José E .; Аревало, Хавьер Родригес; Кастаньо, Сильвино Кастаньо; Тейейро, Мария Фе Диас; дель Мораль, Рут Санчес; Диас, Хавьер Эредиа (19 сентября 2012 г.). «Картографирование кислорода-18 в метеорных осадках над полуостровом Испания с использованием геостатистических инструментов» (PDF). cedex.es. Валенсия, Испания: Девятая конференция по геостатистике для экологических приложений. Получено 8 мая, 2017.
2. Полинг, Линус (1988). «12-7. Тяжелая вода». Общая химия (3-е изд.). Дувр. п.438. ISBN  978-0-486-65622-9.
3. Цанг, Ман-Инь; Яо, Вэйци; Це, Кевин (2020). Ким, Иль-Нам (ред.). «Чашки из оксидированного серебра могут исказить результаты измерения изотопов кислорода малых образцов». Результаты экспериментов. 1: e12. Дои:10.1017 / эксп.2020.15. ISSN  2516-712X.
4. Kendall, C .; Колдуэлл, Э. (1998). «Глава 2: Основы геохимии изотопов». Изотопные индикаторы в гидрологии водосбора. Elsevier Science B.V., Амстердам.
5. Trotter, J.A .; Williams, I.S .; Barnes, C.R .; Lécuyer, C .; Николл, Р. (2008). «Спровоцировало ли охлаждение океанов биоразнообразие ордовика? Данные конодонтовой термометрии». Наука. 321 (5888): 550–4. Bibcode:2008Sci ... 321..550T. Дои:10.1126 / science.1155814. PMID  18653889. S2CID  28224399.
6. Kendall, C .; Макдоннелл, Дж. Дж. (1998). Изотопные индикаторы в гидрологии водосбора. Elsevier Science B.V., Амстердам.
7. Жербо А., Андре М. (ноябрь 1979 г.). «Фотосинтез и фотодыхание у цельных растений пшеницы». Физиология растений. 64 (5): 735–8. Дои:10.1104 / стр.64.5.735. ЧВК  543347. PMID  16661044.
8. Канвин Д. Т., Берри Дж. А., Барсук М. Р., Фок Х., Осмонд С. Б. (август 1980 г.). «Кислородный обмен в листьях на свету». Физиология растений. 66 (2): 302–7. Дои:10.1104 / стр.66.2.302. ЧВК  440587. PMID  16661426.
9. http://www.iaea.org/inis/collection/NCLCollectionStore/_Public/46/048/46048804.pdf

Более легкий: кислород-17	Кислород-18 - это изотоп из кислород	Тяжелее: кислород-19
Продукт распада из: азот-18, азот-19, фтор-18	Цепочка распада кислорода-18	Распада к: стабильный