Kyslík-18

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. ¹⁸O lze rovněž použít na výrobu obzvlášť těžké vody (³H₂¹⁸O / T₂¹⁸O), tato sloučenina má hustotu téměř o 30 % větší než běžná voda.[1]

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 ‰. Lehčí izotop ¹⁶O v molekule vody se s teplotou snáze odpařuje (například z moře), těžší izotop ¹⁸O snáze kondenzuje.[2] Při 20 °C je δ¹⁸O vody větší než δ¹⁸O u vodní páry o 9,8 ‰.[3] Ukazatel δ¹⁸O klesá přibližně o 1,7 ‰ na kilometr nadmořské výšky.[4]

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 0.22‰ odpovídá oteplení o 1 °C. Naopak nárůst δ¹⁸O o 0.13‰ je spojen s růstem salinity o promile.[5]

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. 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.

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Oxygen-18 na anglické Wikipedii.

PAULING, Linus. General Chemistry. 3rd. vyd. [s.l.]: Dover, 1988. Dostupné online. ISBN 0-486-65622-5. Kapitola 12-7. Heavy Water, s. 438. (anglicky)
http://www.geo.utexas.edu/courses/302C/L16-N.pdf - Lecture 16 Oxygen Isotopes
http://www.highstand.org/erohling/Rohling-papers/2013-Rohling-encyclopaedia-of-Quat-Sci.pdf - Oxygen Isotope Composition of Seawater, E J Rohling
https://www.clim-past.net/10/1093/2014/cp-10-1093-2014.pdf - Temperature and precipitation signal in two Alpine ice cores over the period 1961–2001
https://www.researchgate.net/publication/233971957_Spatial_linkages_between_coral_proxies_of_terrestrial_runoff_across_a_large_embayment_in_Madagascar - Spatial linkages between coral proxies of terrestrial runoff across a large embayment in Madagascar

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.

[1] PAULING, Linus. General Chemistry. 3rd. vyd. [s.l.]: Dover, 1988. Dostupné online. ISBN 0-486-65622-5. Kapitola 12-7. Heavy Water, s. 438. (anglicky)

[2] ttp://www.geo.utexas.edu/courses/302C/L16-N.pdf - Lecture 16 Oxygen Isotopes

[3] ttp://www.highstand.org/erohling/Rohling-papers/2013-Rohling-encyclopaedia-of-Quat-Sci.pdf - Oxygen Isotope Composition of Seawater, E J Rohling

[4] ttps://www.clim-past.net/10/1093/2014/cp-10-1093-2014.pdf - Temperature and precipitation signal in two Alpine ice cores over the period 1961–2001

[5] ttps://www.researchgate.net/publication/233971957_Spatial_linkages_between_coral_proxies_of_terrestrial_runoff_across_a_large_embayment_in_Madagascar - Spatial linkages between coral proxies of terrestrial runoff across a large embayment in Madagascar