Фосфор-32 - Phosphorus-32
| Общий | |
|---|---|
| Символ | 32п |
| Имена | фосфор-32, П-32 |
| Протоны | 15 |
| Нейтронов | 17 |
| Данные о нуклидах | |
| Природное изобилие | след |
| Период полураспада | 14.268 дней |
| Продукты распада | 32S |
| Изотопная масса | 31.973907274 ты |
| Избыточная энергия | 24305 кэВ |
| Режимы распада | |
| Режим распада | Энергия распада (МэВ ) |
| Бета-эмиссия | 1.709 |
| Изотопы фосфора Полная таблица нуклидов | |
Фосфор-32 (32P) является радиоактивный изотоп из фосфор. Ядро фосфора-32 содержит 15 протоны и 17 нейтроны, на один нейтрон больше, чем самый распространенный изотоп фосфора, фосфор-31. Фосфор-32 присутствует только в небольших количествах на земной шар так как он имеет короткий период полураспада 14,268 дней и поэтому быстро распадается.
Фосфор содержится во многих Органические молекулы и поэтому фосфор-32 имеет множество применений в лекарство, биохимия, и молекулярная биология где его можно использовать для отслеживания фосфорилированных молекул (например, при выяснении метаболические пути ) и радиоактивно маркировать ДНК.
Разлагаться
Фосфор имеет короткий период полураспада 14,268 дней и распадается на серу-32 под действием бета-распад[1] как показано в этом ядерном уравнении:
1.709 МэВ энергии высвобождается во время распада.[2] Кинетическая энергия электрон изменяется в среднем примерно на 0,5 МэВ, а остальная часть энергии переносится почти необнаруживаемыми электронный антинейтрино. По сравнению с другими нуклидами, излучающими бета-излучение, электрон умеренно энергичен. Его блокирует около 1 м воздуха или 5 мм акриловое стекло.
Образовавшееся ядро серы-32 находится в основное состояние так что нет дополнительных гамма-луч эмиссия.
Производство
![[значок]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/1c/Wiki_letter_w_cropped.svg/20px-Wiki_letter_w_cropped.svg.png){kind=small} | Эта секция нуждается в расширении. Вы можете помочь добавляя к этому. (Март 2011 г.) |
Фосфор-32 имеет важное применение в лекарство, биохимия и молекулярная биология. В природе он существует на Земле только в очень небольших количествах, а его короткий период полураспада означает, что полезные количества должны быть получены синтетическим путем. Фосфор-32 может быть получен синтетически облучение серы-32 с умеренно быстрыми нейтронами, как показано в этом ядерном уравнении:
| 32 16S | + | п | → | 32 15п + | п |
Ядро серы-32 захватывает нейтрон и испускает протон, уменьшая атомный номер по одному при сохранении массовое число из 32.
Эта реакция также использовалась для определения мощности ядерного оружия.[3][4]
Использует
Фосфор широко распространен в биологических системах, и, поскольку радиоактивный изотоп почти химически идентичен стабильным изотопам того же элемента, фосфор-32 можно использовать для маркировки биологических молекул. Бета-излучение, испускаемое фосфором-32, достаточно проникающее, чтобы его можно было обнаружить за пределами организма или ткани, которые анализируются.
Ядерная медицина
Многие радиоизотопы используются в качестве индикаторов в ядерной медицине, в том числе йод-131, фосфор-32 и технеций-99m. Фосфор-32 особенно полезен при идентификации злокачественных опухолей, поскольку раковые клетки имеют тенденцию накапливать больше фосфата, чем нормальные клетки.[5] Местоположение фосфора-32 можно проследить извне тела, чтобы определить местоположение потенциально злокачественных опухолей.
Излучение, испускаемое фосфором-32, можно использовать как в лечебных, так и в диагностических целях. Использование 32Фосфат хрома был исследован как возможное химиотерапевтическое средство для лечения диссеминированного рака яичников.[6] В этой ситуации терапевтический эффект оказывает долговременное токсическое действие бета-излучения фосфора-32, накапливающегося в раковых клетках. Фосфор-32 широко используется для обнаружения и лечения рака, особенно глаз и кожи.
Биохимия и молекулярная биология
В метаболические пути организмов широко используют фосфор для образования различных биомолекул внутри клетки. Фосфор-32 находит применение для анализа метаболических путей в импульсная погоня эксперименты, в которых культуру клеток в течение короткого времени обрабатывают фосфор-32-содержащим субстратом. Последовательность химических изменений, которые происходят с субстратом, затем можно проследить, определив, какие молекулы содержат фосфор-32 в нескольких временных точках после начальной обработки.
ДНК содержит большое количество фосфора в фосфодиэфир связи между базы в олигонуклеотид цепь. Следовательно, ДНК можно отслеживать, заменяя фосфор фосфором-32. Этот метод широко используется в Саузерн-блот анализ образцов ДНК. В этом случае ДНК-зонд, содержащий фосфор-32, гибридизуется с его комплементарной последовательностью, где он появляется в геле. Его местоположение затем можно определить с помощью фотопленки.
Науки о растениях
Фосфор-32 используется в науки о растениях для отслеживания усвоения растениями удобрение от корни к листья. Удобрение, меченное фосфором-32, вносится в растение. гидропонно или через воду в почве, и использование фосфора может быть отображено на основе испускаемого бета-излучения. Информация, собранная путем сопоставления удобрение Поглощение показывает, как растение поглощает и использует фосфор из удобрений.[7]
Безопасность
Высокая энергия испускаемых бета-частиц и низкий период полураспада фосфора-32 делают его потенциально опасным; Его молярная активность составляет 338 ТБк / ммоль (9131 Ки / ммоль). Типичные меры безопасности при работе с фосфором-32 включают ношение личной дозиметр контролировать экспозицию и акрил или же плексиглас радиационный экран для защиты тела. Плотное экранирование, такое как свинец, менее эффективно из-за высокой энергии тормозное излучение возникает в результате взаимодействия бета-частицы и экранирования. Поскольку бета-излучение фосфора-32 блокируется около 1 м воздуха, также рекомендуется носить дозиметры на частях тела, например пальцы, которые находятся в тесном контакте с образцом, содержащим фосфор-32.
Рекомендации
- ^ Audi, G .; Кондев, Ф. Г .; Wang, M .; Huang, W. J .; Наими, С. (2017). «Оценка ядерных свойств NUBASE2016» (PDF). Китайская физика C. 41 (3): 030001. Bibcode:2017ЧФК..41с0001А. Дои:10.1088/1674-1137/41/3/030001.
- ^ http://www.site.uottawa.ca:4321/astronomy/index.html#phosphorus32 В архиве 2006-07-05 на Wayback Machine
- ^ Керр, Джордж Д .; Янг, Роберт В .; Cullings, Гарри М .; Кристи, Роберт Ф. (2005). «Параметры бомбы» (PDF). В Роберте В. Янге, Джордже Д. Керре (ред.). Переоценка дозиметрии излучения атомной бомбы для Хиросимы и Нагасаки - система дозиметрии 2002 г.. Фонд исследования радиационных эффектов. С. 42–43.
- ^ Малик, Джон (сентябрь 1985). "Результаты взрывов Хиросимы и Нагасаки" (PDF). Лос-Аламосская национальная лаборатория. Получено 9 марта, 2014.
- ^ "радиоактивность". Британская энциклопедия. Получено 2016-02-13.
- ^ Паттильо, Роланд А .; Кольер, Б. Дэвид; Абдель-Дайем, Хусейн; Озкер, Кутлан; Уилсон, Чарльз; Рукерт, Анна К. Ф .; Гамильтон, Карен (1995-01-01). «Фосфор-32-хромовый фосфат для лечения рака яичников: I. Фракционированное внутрибрюшинное лечение низкими дозами в сочетании с химиотерапией аналогом платины». Журнал ядерной медицины. 36 (1): 29–36. ISSN 0161-5505. PMID 7799078.
- ^ Сингх Б., Сингх Дж. И Каур А. (2013). Применение радиоизотопов в сельском хозяйстве. Международный журнал биотехнологических и биоинженерных исследований, 4(3), 167-174.