Oxygen-18 - Oxygen-18

Oxygen-18,  ¹⁸ O

Em geral
Símbolo	18 O
Nomes	oxigênio-18, O-18, Ω Oxigênio pesado
Prótons	8
Nêutrons	10
Dados de nuclídeo
Abundância natural	0,2%
Meia-vida	estábulo
Massa isotópica	17,9991610 u
Rodar	0
Isótopos de oxigênio Tabela completa de nuclídeos

Oxygen-18 (¹⁸
O , Ω) é um isótopo natural e estável de oxigênio e um dos isótopos ambientais .

¹⁸
O é um importante precursor para a produção de fluorodesoxiglicose (FDG), usada na tomografia por emissão de pósitrons (PET). Geralmente, na indústria radiofarmacêutica , água enriquecida ( H
₂¹⁸
O ) é bombardeado com íons de hidrogênio em um ciclotron ou acelerador linear , criando o flúor-18 . Este é então sintetizado em FDG e injetado em um paciente. Também pode ser usado para fazer uma versão extremamente pesada de água quando combinado com trítio ( hidrogênio -3):³
H
₂¹⁸
O ou T
₂¹⁸
O . Este composto tem densidade quase 30% maior que a da água natural.

As medições precisas de ¹⁸
O confie em procedimentos adequados de análise, preparação e armazenamento de amostras.

Paleoclimatologia

Em núcleos de gelo, principalmente Ártico e Antártico , a proporção de¹⁸
O para¹⁶
O (conhecido como δ¹⁸
O ) pode ser usado para determinar a temperatura da precipitação ao longo do tempo. Assumindo que a circulação atmosférica e a elevação não mudaram significativamente ao longo dos pólos, a temperatura de formação de gelo pode ser calculada como o fracionamento de equilíbrio entre fases da água que é conhecido por diferentes temperaturas. As moléculas de água também estão sujeitas ao fracionamento de Rayleigh conforme a água atmosférica se move do pólo do equador, o que resulta no esgotamento progressivo de¹⁸
O , ou δ inferior¹⁸
Valores O. Na década de 1950, Harold Urey realizou um experimento no qual ele misturou água normal e água com oxigênio-18 em um barril e, em seguida, congelou parcialmente o conteúdo do barril.
A proporção¹⁸
O /¹⁶
O (δ¹⁸
O ) também pode ser usado para determinar a paleotermometria em certos tipos de fósseis. Os fósseis em questão devem mostrar crescimento progressivo no animal ou planta que o fóssil representa. O material fóssil usado é geralmente calcita ou aragonita , no entanto, a paleotermometria de isótopos de oxigênio também foi feita de fósseis fosfáticos usando SHRIMP . Por exemplo, as variações sazonais de temperatura podem ser determinadas a partir de uma única concha do mar de uma vieira . Conforme a vieira cresce, uma extensão é vista na superfície da concha. Cada faixa de crescimento pode ser medida e um cálculo é usado para determinar a provável temperatura da água do mar em comparação com cada crescimento. A equação para isso é:

${\ displaystyle T = A + B \ cdot \ left (\ left (\ delta {\ ce {^ {18} O}} \ right) \ overbrace {{\ ce {CaCO3}}} ^ {\ text {calcite} } - \ left (\ delta {\ ce {^ {18} O}} \ right) \ overbrace {{\ ce {H2O}}} ^ {\ text {água}} \ right)}$

Onde T é a temperatura em Celsius e A e B são constantes.

Para a determinação das temperaturas do oceano ao longo do tempo geológico, vários fósseis da mesma espécie em diferentes camadas estratigráficas seriam medidos, e a diferença entre eles indicaria mudanças de longo prazo.

Fisiologia vegetal

No estudo da fotorrespiração das plantas , a marcação da atmosfera pelo oxigênio-18 nos permite medir a captação de oxigênio pela via da fotorrespiração. Rotulado por¹⁸
O
₂dá o fluxo unidirecional de O
₂ absorção, embora haja uma rede fotossintética ¹⁶
O
₂evolução. Foi demonstrado que, na atmosfera pré-industrial, a maioria das plantas reabsorve, por fotorrespiração, metade do oxigênio produzido pela fotossíntese . Então, o rendimento da fotossíntese foi reduzido à metade pela presença de oxigênio na atmosfera.

Produção ¹⁸ F

O flúor-18 é normalmente produzido por irradiação de água enriquecida com ¹⁸ O (H ₂ ¹⁸ O) com prótons de alta energia (cerca de 18 MeV ) preparados em um cíclotron ou um acelerador linear , produzindo uma solução aquosa de fluoreto de ¹⁸ F. Esta solução é então usada para a síntese rápida de uma molécula marcada , frequentemente com o átomo de flúor substituindo um grupo hidroxila . As moléculas ou radiofármacos marcados devem ser sintetizados após a preparação do radiofluorina, pois a radiação de prótons de alta energia destruiria as moléculas.

Grandes quantidades de água enriquecida com oxigênio-18 são usadas em centros de tomografia por emissão de pósitrons , para a produção local de fluodesoxiglicose marcada com ¹⁸ F (FDG).

Um exemplo do ciclo de produção é uma irradiação de 90 minutos de 2 mililitros de água enriquecida com ¹⁸ O em uma célula de titânio, através de uma janela de 25 μm de espessura feita de folha de Havar (uma liga de cobalto ), com um feixe de prótons tendo uma energia de 17,5 MeV e uma corrente de feixe de 30 microamperes .

A água irradiada deve ser purificada antes de outra irradiação, para remover contaminantes orgânicos, traços de trítio produzidos por uma reação de ¹⁸ O (p, t) ¹⁶ O e íons lixiviados da célula alvo e pulverizados da folha de Havar.

Veja também

• Willi Dansgaard - um paleoclimatologista
• Isótopos de oxigênio
• Paleotermometria
• Pâté de Foie Gras (conto)
• Δ18O
• Linha d'água meteórica global

Referências

Isqueiro: oxigênio-17	Oxygen-18 é um isótopo de oxigênio	Mais pesado: oxigênio-19
Produto de decomposição de: nitrogênio-18 , nitrogênio-19 , flúor-18	Cadeia de decaimento de oxigênio-18	Decai para: estável