Izotopy galia
Izotopy galia jsou odrůdy chemického prvku gallia , vyznačující se různým počtem neutronů v atomovém jádře . Známé izotopy galia s hmotnostními čísly od 56 do 86 (počet protonů 31, neutronů od 25 do 55) a 3 jaderné izomery .
Přírodní gallium je směsí dvou stabilních izotopů :
- 69 Ga ( množství izotopů 60,11 % )
- 71 Ga (množství izotopů 39,89 % ).
Nejdéle žijící radioizotop gallia je 67 Ga s poločasem rozpadu 78 hodin.
Gallium−68
Viz také sken galiaIzotop 68 Ga je zdrojem pozitronů . Používá se v nukleární diagnostické medicíně pomocí pozitronové emisní tomografie [1] . 68 Ga byl jedním z prvních radiofarmaceutických markerů. První experimenty se datují do roku 1963 [1] . Nedokonalost metod pro získání izotopu však zpomalila jeho šíření ve prospěch fluoru-18 a technecia-99m . Na začátku 21. století byly generátory zdokonaleny a 68 Ga si začal získávat oblibu. Přípravky: Gallium Ga 68 dotatate .
Poločas rozpadu 68Ga je 68 minut, rozpadové kanály jsou pozitronový rozpad (pravděpodobnost 87 %) a záchyt elektronů (pravděpodobnost 13 %), dceřiný izotop je stabilní zinek-68 . Maximální energie pozitronu je 1,92 MeV, průměr je 0,89 MeV [1] . Při anihilaci zastaveného pozitronu elektronem vznikají dva gama paprsky o energii 511 keV.
Krátký poločas (68 minut) vyžaduje produkci izotopu v místě aplikace. Za tímto účelem byly vyvinuty speciální generátory izotopů gallia-68 .. Generátor obsahuje ampuli s přípravkem izotopu germania-68 , jehož produktem rozpadu je 68 Ga. Při hromadění produktu rozkladu je ampuli čerpán roztok sorbentu, který selektivně rozpouští pouze chemickou sloučeninu vzniklého gallia, zatímco nerozpustná sloučenina germania zůstává v ampuli. Významný poločas rozpadu germania-68 (271 dní) činí logistiku takových generátorů pohodlnou.
V Rusku se generátory 68 Ga vyrábí v Obninsku [2] [3] .
Gallium−67
Viz také sken galiaZdroj gama záření. Používá se v nukleární diagnostické medicíně pomocí jednofotonové emisní počítačové tomografie . Chemie a farmakologie jsou podobné galliu-68.
Poločas rozpadu je 78 hodin, rozpadovým kanálem je záchyt elektronů (100% pravděpodobnost), dceřiný izotop je stabilní zinek-67 [4] . V emisním spektru - RTG 8,7 keV , gama čáry 93, 184 a 300 keV .
V Rusku se syntéza provádí v Obninsku ozařováním zinkových terčů protony v urychlovači podle reakcí [4]
68 Zn(p, 2n) 67 Ga.
Tabulka izotopů galia
| Nuklidový symbol |
Z (p) | N ( n ) | Izotopová hmotnost [5] ( a.u.m. ) |
Poločas [ 6] ( T 1/2 ) |
Rozpadový kanál | Produkt rozpadu | Spin a parita jádra [6] |
Rozšíření izotopu v přírodě |
Rozsah změn v množství izotopů v přírodě |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Excitační energie | |||||||||
| 56 Ga | 31 | 25 | 55,99491(28)# | p | 55 Zn | 3+# | |||
| 57 Ga | 31 | 26 | 56,98293(28)# | p | 56 Zn | 1/2−# | |||
| 58 Ga | 31 | 27 | 57,97425(23)# | p | 57 Zn | 2+# | |||
| 59 Ga | 31 | 28 | 58,96337(18)# | p | 58 Zn | 3/2−# | |||
| 60 ga _ | 31 | 29 | 59,95706(12)# | 70(10) ms | β + | 60 Zn | (2+) | ||
| 61 Ga | 31 | třicet | 60,94945(6) | 168(3) ms | β + | 61 Zn | 3/2- | ||
| 62 Ga | 31 | 31 | 61,944175(30) | 116,18(4) ms | β + | 62 Zn | 0+ | ||
| 63 Ga | 31 | 32 | 62,9392942(14) | 32,4(5) s | β + | 63 Zn | (3/2-) | ||
| 64 Ga | 31 | 33 | 63,9368387(22) | 2,627(12) min | β + | 64 Zn | 0 (+#) | ||
| 64 m Ga | 42,85(8) keV | 21,9(7) us | 2+ | ||||||
| 65 Ga | 31 | 34 | 64,9327348(9) | 15,2(2) min | β + | 65 Zn | 3/2- | ||
| 66 Ga | 31 | 35 | 65,931589(3) | 9,49(7) h | β + | 66 Zn | 0+ | ||
| 67 Ga | 31 | 36 | 66.9282017(14) | 3,2612(6) dnů | EZ | 67 Zn | 3/2- | ||
| 68 Ga | 31 | 37 | 67.9279801(16) | 67,71(9) min | β + | 68 Zn | 1+ | ||
| 69 Ga | 31 | 38 | 68,9255736(13) | stabilní | 3/2- | 0,60108(9) | |||
| 70 Ga | 31 | 39 | 69,9260220(13) | 21,14(3) min | β − (99,59) | 70 Ge | 1+ | ||
| EZ (0,41 %) | 70 Zn | ||||||||
| 71 Ga | 31 | 40 | 70,9247013(11) | stabilní | 3/2- | 0,39892(9) | |||
| 72 Ga | 31 | 41 | 71,9263663(11) | 14,095 (3) h | β - | 72 Ge | 3- | ||
| 72 m Ga | 119,66(5) keV | 39,68(13) ms | IP | 72 Ga | (0+) | ||||
| 73 Ga | 31 | 42 | 72,9251747(18) | 4,86(3) h | β - | 73 Ge | 3/2- | ||
| 74 Ga | 31 | 43 | 73,926946(4) | 8,12(12) min | β - | 74 Ge | (3-) | ||
| 74 m Ga | 59,571(14) keV | 9,5(10) s | (0) | ||||||
| 75 Ga | 31 | 44 | 74,9265002(26) | 126(2) s | β - | 75 Ge | (3/2) | ||
| 76 Ga | 31 | 45 | 75,9288276(21) | 32,6(6) s | β - | 76 Ge | (2+,3+) | ||
| 77 Ga | 31 | 46 | 76,9291543(26) | 13,2(2) s | β - | 77 Ge | (3/2-) | ||
| 78 Ga | 31 | 47 | 77,9316082(26) | 5,09(5) s | β - | 78 Ge | (3+) | ||
| 79 Ga | 31 | 48 | 78,93289(11) | 2,847(3) s | β − (99,911 %) | 79 m Ge | (3/2−)# | ||
| β − , n (0,089 %) | 78 Ge | ||||||||
| 80 Ga | 31 | 49 | 79,93652(13) | 1,697(11) s | β − (99,11 %) | 80 Ge | (3) | ||
| β − , n (0,89 %) | 79 Ge | ||||||||
| 81 Ga | 31 | padesáti | 80,93775(21) | 1,217(5) s | β − (88,11 %) | 81 m Ge | (5/2-) | ||
| β − , n (11,89 %) | 80 Ge | ||||||||
| 82 Ga | 31 | 51 | 81,94299(32)# | 0,599(2) s | β − (78,5 %) | 82 Ge | (123) | ||
| β − , n (21,5 %) | 81 Ge | ||||||||
| 83 Ga | 31 | 52 | 82,94698(32)# | 308(1) ms | β − (60 %) | 83 Ge | 3/2−# | ||
| β − , n (40 %) | 82 Ge | ||||||||
| 84 Ga | 31 | 53 | 83,95265(43)# | 0,085(10) s | β − , n (70 %) | 83 Ge | |||
| β − (30 %) | 84 Ge | ||||||||
| 85 Ga | 31 | 54 | 84,95700(54)# | 50# ms [>300 ns] | 3/2−# | ||||
| 86 Ga | 31 | 55 | 85,96312(86)# | 30# ms [>300 ns] | |||||
Vysvětlivky k tabulce
- Množství izotopů je uvedeno pro většinu přírodních vzorků. U jiných zdrojů se hodnoty mohou značně lišit.
- Indexy 'm', 'n', 'p' (vedle symbolu) označují excitované izomerní stavy nuklidu.
- Symboly vytištěné tučně označují stabilní produkty rozkladu. Symboly vyznačené tučnou kurzívou označují produkty radioaktivního rozpadu, které mají poločasy srovnatelné nebo delší než stáří Země, a proto jsou přítomny v přírodní směsi.
- Hodnoty označené křížkem (#) nejsou odvozeny pouze z experimentálních dat, ale jsou (alespoň částečně) odhadnuty ze systematických trendů v sousedních nuklidech (se stejnými poměry Z a N ). Hodnoty rotace nejistoty a/nebo parity jsou uvedeny v závorkách.
- Nejistota je uvedena jako číslo v závorce, vyjádřeno v jednotkách poslední platné číslice, znamená jednu směrodatnou odchylku (s výjimkou množství a standardní atomové hmotnosti izotopu podle dat IUPAC , pro kterou je složitější definice nejistoty použitý). Příklady: 29770,6(5) znamená 29770,6 ± 0,5; 21,48(15) znamená 21,48 ± 0,15; −2200,2(18) znamená −2200,2 ± 1,8.
Poznámky
- ↑ 1 2 3 Klinické aplikace gallia-68
- ↑ Generátor Gallium-68
- ↑ JSC "V / O" Izotop "
- ↑ 1 2 Gallium-67
- ↑ Data od Wang M. , Audi G. , Kondev FG , Huang WJ , Naimi S. , Xu X. Hodnocení atomové hmotnosti Ame2016 (I). vyhodnocování vstupních dat; a postupy úprav (anglicky) // Chinese Physics C. - 2016. - Vol. 41 , iss. 3 . - S. 030002-1-030002-344 . - doi : 10.1088/1674-1137/41/3/030002 .
- ↑ 1 2 Data založená na Audi G. , Bersillon O. , Blachot J. , Wapstra AH Hodnocení jaderných a rozpadových vlastností NUBASE // Nuclear Physics A. - 2003. - T. 729 . - S. 3-128 . - doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001 . - .
| izotopy | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||