Nitrógeno 13

Nitrógeno 13

mesa

General
apellido Nitrógeno 13
Símbolo 13
7NO
Neutrones 6
Protones 7
Datos físicos
Media vida 9,97 min
Producto de descomposición 13 C
Masa atomica 13.00573861 (29) u
Girar 1/2 -
Llave de datos
Desintegración Producto Energía ( MeV )
β +

El nitrógeno-13 ( 13 N) es un radioisótopo del nitrógeno utilizado en la tomografía por emisión de positrones (PET / PET). Tiene una vida media de poco menos de 10 minutos (es decir, 9 minutos y 58,2 s) y, por lo tanto, debe sintetizarse in situ, por ejemplo, utilizando un ciclotrón .

El nitrógeno 13 se utiliza para marcar moléculas de amoníaco para la obtención de imágenes de perfusión miocárdica.

Síntesis

La síntesis de nitrógeno 13 se produce durante la reacción entre (el núcleo) de oxígeno 16 (isótopo actual) y un protón (hidrógeno 1), acelerado:

1 H + 16 O → 13 N + 4 He

El protón debe acelerarse a una energía cinética de aproximadamente 5,55 M eV o más.

La reacción es endotérmica (es decir, la masa en reposo de los productos es mayor que la masa en reposo de los reactivos y, por lo tanto, se debe suministrar energía a los reactivos que se convierte en masa en reposo adicional), una de las razones por las que el protón necesita transportar energía cinética mínima para desencadenar la reacción nuclear . Esta energía adicional mínima es 5.22 MeV, pero si se le diera al protón solo este valor de energía cinética, el producto final se produciría sin energía cinética. Sin embargo, dado que el momento angular debe conservarse, la verdadera energía necesaria para suministrar el protón viene dada por la ecuación:

Papel en la fusión estelar

El nitrógeno-13 juega un papel importante en el ciclo CNO , fuente de energía dominante en estrellas más masivas que el sol .

12 C  +  1 hora  →  13 N  +  γ      +  1,95 M eV
13 N      →  13 C  +  e +  +  ν e  +  2,22 MeV
13 C  +  1 hora  →  14 N  +  γ      +  7,54 MeV
14 N  +  1 hora  →  15 O  +  γ      +  7,35 MeV
15 O      →  15 N  +  e +  +  ν e  +  2,75 MeV
15 N  +  1 hora  →  12 C  +  4 él      +  4,96 MeV

Notas y referencias

  1. (en) AC Phillips , La física de las estrellas , Chichester / Nueva York / Brisbane, etc., John Wiley & Sons,1994, 208  p. ( ISBN  0-471-94057-7 )


Ver también