Изотопы галлия
Изотопы галлия — разновидности химического элемента галлия, отличающиеся разным количеством нейтронов в атомном ядре. Известны изотопы галлия с массовыми числами от 56 до 86 (количество протонов 31, нейтронов от 25 до 55) и 3 ядерных изомеров.
Природный галлий представляет собой смесь двух стабильных изотопов:
- 69Ga (изотопная распространённость 60,11 %)
- 71Ga (изотопная распространённость 39,89 %).
Галлий−68Править
- См. также Gallium scan
Изотоп 68Ga является источником позитронов. Используется в ядерной диагностической медицине методом позитронно-эмиссионной томографии.[1] 68Ga был одним из первых радиофармацевтических маркеров. Первые эксперименты датируются 1963 годом.[1] Однако несовершенство методов получения изотопа затормозило его распространение в пользу фтора-18 и технеция-99m. В начале XXI века генераторы были усовершенствованы и 68Ga начал набирать популярность. Препараты: Gallium Ga 68 dotatate.
Период полураспада 68Ga 68 минут, схемы распада позитронный распад (вероятность 87 %) и электронный захват (вероятность 13 %), дочерний изотоп стабильный цинк-68. Максимальная энергия позитрона 1,92 МэВ, средняя 0,89 МэВ.[1] При аннигиляции позитрона с электроном образуются два гамма-кванта с энергией 511 кэВ.
Короткий период полураспада (68 минут) требует получения изотопа на месте применения. Для этого разработаны специальные изотопные генераторы галлия-68. Генератор содержит ампулу с препаратом изотопа германия-68, продуктом распада которого является 68Ga. По мере накопления продукта распада через ампулу прокачивают сорбирующий раствор, который селективно растворяет только химическое соединение образовавшегося галлия, а нерастворимое соединение германия остается в ампуле. Значительный период полураспада германия-68 (271 день) делает удобной логистику таких генераторов.
Галлий−67Править
- См. также Gallium scan
Источник гамма излучения. Используется в ядерной диагностической медицине методом ОФЭКТ. Химия и фармакология аналогичны галлию-68.
Период полураспада 78 часов, схема распада электронный захват (вероятность 100 %), дочерний изотоп стабильный цинк-67.[4] Спектральные линии 8,7 кЭв, 93, 184 и 300 кЭв.
В России синтез ведется в Обнинске путем облучения цинковых мишеней протонами в ускорителе по схемам:[4]
67Zn(p, n) → 67Ga
68Zn(p, 2n) → 67Ga
Таблица изотопов галлияПравить
Символ нуклида |
Z(p) | N(n) | Масса изотопа[5] (а. е. м.) |
Период полураспада[6] (T1/2) |
Спин и чётность ядра[6] |
---|---|---|---|---|---|
Энергия возбуждения | |||||
56Ga | 31 | 25 | 55,99491 | 3+ | |
57Ga | 31 | 26 | 56,98293 | 1/2- | |
58Ga | 31 | 27 | 57,97425 | 2+ | |
59Ga | 31 | 28 | 58,96337 | 3/2- | |
60Ga | 31 | 29 | 59,95706 | 70 мс | 2+ |
61Ga | 31 | 30 | 60,94945 | 168 мс | 3/2- |
62Ga | 31 | 31 | 61,944175 | 116,18 мс | 0+ |
63Ga | 31 | 32 | 62,9392942 | 32,4 с | 3/2- |
64Ga | 31 | 33 | 63,9368387 | 2,627 мин | 0+ |
64mGa | 42,85 кэВ | 21,9 мкс | 2+ | ||
65Ga | 31 | 34 | 64,9327348 | 15,2 мин | 3/2- |
66Ga | 31 | 35 | 65,931589 | 9,49 ч | 0+ |
67Ga | 31 | 36 | 66,9282017 | 3,2612 d | 3/2- |
68Ga | 31 | 37 | 67,9279801 | 67,71 мин | 1+ |
69Ga | 31 | 38 | 68,9255736 | стабилен | 3/2- |
70Ga | 31 | 39 | 69,9260220 | 21,14 мин | 1+ |
71Ga | 31 | 40 | 70,9247013 | стабилен | 3/2- |
72Ga | 31 | 41 | 71,9263663 | 14,095 ч | 3- |
72mGa | 119,66 кэВ | 39,68 мс | 0+ | ||
73Ga | 31 | 42 | 72,9251747 | 4,86 ч | 3/2- |
74Ga | 31 | 43 | 73,926946 | 8,12 мин | 3- |
74mGa | 59,571 кэВ | 9,5 с | 0 | ||
75Ga | 31 | 44 | 74,9265002 | 126 с | 3/2- |
76Ga | 31 | 45 | 75,9288276 | 32,6 с | 2+ |
77Ga | 31 | 46 | 76,9291543 | 13,2 с | 3/2- |
78Ga | 31 | 47 | 77,9316082 | 5,09 с | 3+ |
79Ga | 31 | 48 | 78,93289 | 2,847 с | 3/2- |
80Ga | 31 | 49 | 79,93652 | 1,697 с | 3 |
81Ga | 31 | 50 | 80,93775 | 1,217 с | 5/2- |
82Ga | 31 | 51 | 81,94299 | 599 мс | 2 |
83Ga | 31 | 52 | 82,94698 | 308 мс | 3/2- |
84Ga | 31 | 53 | 83,95265 | 85 мс | |
85Ga | 31 | 54 | 84,95700 | 50 мс | 3/2- |
86Ga | 31 | 55 | 85,96312 | 30 мс | |
87Ga | 31 | 56 | > 634 нс |
ПримечанияПравить
- ↑ 1 2 3 Clinical Applications of Gallium-68
- ↑ Генератор Галлия-68
- ↑ АО "В/О «Изотоп»
- ↑ 1 2 Галлий-67
- ↑ Данные приведены по Audi G., Wapstra A. H., Thibault C. The AME2003 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references (англ.) // Nuclear Physics A. — 2003. — Vol. 729. — P. 337—676. — doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003. — .
- ↑ 1 2 Данные приведены по Audi G., Bersillon O., Blachot J., Wapstra A. H. The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties // Nuclear Physics A. — 2003. — Т. 729. — С. 3—128. — doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. — .
1 H |
2 He | ||||||||||||||||
3 Li |
4 Be |
5 B |
6 C |
7 N |
8 O |
9 F |
10 Ne | ||||||||||
11 Na |
12 Mg |
13 Al |
14 Si |
15 P |
16 S |
17 Cl |
18 Ar | ||||||||||
19 K |
20 Ca |
21 Sc |
22 Ti |
23 V |
24 Cr |
25 Mn |
26 Fe |
27 Co |
28 Ni |
29 Cu |
30 Zn |
31 Ga |
32 Ge |
33 As |
34 Se |
35 Br |
36 Kr |
37 Rb |
38 Sr |
39 Y |
40 Zr |
41 Nb |
42 Mo |
43 Tc |
44 Ru |
45 Rh |
46 Pd |
47 Ag |
48 Cd |
49 In |
50 Sn |
51 Sb |
52 Te |
53 I |
54 Xe |
55 Cs |
56 Ba |
* | 72 Hf |
73 Ta |
74 W |
75 Re |
76 Os |
77 Ir |
78 Pt |
79 Au |
80 Hg |
81 Tl |
82 Pb |
83 Bi |
84 Po |
85 At |
86 Rn |
87 Fr |
88 Ra |
** | 104 Rf |
105 Db |
106 Sg |
107 Bh |
108 Hs |
109 Mt |
110 Ds |
111 Rg |
112 Cn |
113 Nh |
114 Fl |
115 Mc |
116 Lv |
117 Ts |
118 Og |
* | 57 La |
58 Ce |
59 Pr |
60 Nd |
61 Pm |
62 Sm |
63 Eu |
64 Gd |
65 Tb |
66 Dy |
67 Ho |
68 Er |
69 Tm |
70 Yb |
71 Lu |
** | 89 Ac |
90 Th |
91 Pa |
92 U |
93 Np |
94 Pu |
95 Am |
96 Cm |
97 Bk |
98 Cf |
99 Es |
100 Fm |
101 Md |
102 No |
103 Lr |