Kyslík-18

Technology

12 hours ago

Author

Kyslík-18 (18O) je nejtěžší ze tří přírodních izotopů kyslíku.

18O je důležitá surovina na výrobu (18F)-fludeoxyglukózy (FDG) používané v pozitronové emisní tomografii (PET). Voda obohacená o 18O (H218O) je bombardována vodíkovými ionty v cyklotronu nebo lineárním urychlovači za vzniku fluoru-18, který je následně použit na výrobu 18F-FDG. +more 18O lze rovněž použít na výrobu obzvlášť těžké vody (3H218O / T218O), tato sloučenina má hustotu téměř o 30 % větší než běžná voda.

Použití a využití

Výzkum klimatu

Poměr izotopů 18O/16O (respektive δ18O jako rozdíl od referenčního poměru) v ledovcích (například v Arktidě a Antarktidě) lze použít na stanovení teploty srážek (proxy data) v průběhu času (a tak i klimatická změna). Poměr izotopů 18O/16O je ve standardní oceánské vodě (SMOW) přibližně 2 ‰. +more Lehčí izotop 16O v molekule vody se s teplotou snáze odpařuje (například z moře), těžší izotop 18O snáze kondenzuje. Při 20 °C je δ18O vody větší než δ18O u vodní páry o 9,8 ‰. Ukazatel δ18O klesá přibližně o 1,7 ‰ na kilometr nadmořské výšky.

K určení teploty oceánů během delších období je vhodné odebírat a zkoumat vzorky stejného typu z různých stratigrafických vrstev, rozdíl mezi nimi ukazuje na dlouhodobé změny teploty. U uhličitanů pokles δ18O o 0. +more22‰ odpovídá oteplení o 1 °C. Naopak nárůst δ18O o 0. 13‰ je spojen s růstem salinity o promile.

Fyziologie rostlin

Pomocí kyslíku-18 je možné u rostliny změřit příjem kyslíku fotorespirací. Bylo zjištěno, že v předindustriálním období většina rostlin fotorespirací reabsorbovaly polovinu kyslíku získaného fotosyntézou.

Výroba fluoru-18

Fluor-18 se obvykle vyrábí tak, že se voda obohacená o kyslík-18 ozáří rychlými protony (o energii přibližně 18 MeV) vyrobenými v cyklotronu nebo lineárním urychlovači, vznikne tak vodný roztok iontu 18F−. Tento roztok se následně použije na rychlou výrobu značkované molekuly, často takové, kde atom fluoru nahrazuje hydroxylovou skupinu. +more Značkované molekuly či radiofarmaka se musí připravit až po 18F, jelikož by je vysokoenergetické protony zničily. Ozářená voda musí být před dalším ozářením pročištěna, aby se odstranily organické nečistoty a stopy tritia vzniklého reakcí 18O(p,t)16O.