Fósforo-32 - Phosphorus-32

Fósforo-32,  32 P
Em geral
Símbolo 32 P
Nomes fósforo-32, P-32
Prótons 15
Nêutrons 17
Dados de nuclídeo
Abundância natural vestígio
Meia vida 14,268 dias
Produtos decadentes 32 S
Massa isotópica 31.973907274 u
Excesso de energia 24305 keV
Modos de deterioração
Modo de decaimento Energia de decaimento ( MeV )
Emissão beta 1,709
Isótopos de fósforo
Tabela completa de nuclídeos

Fósforo-32 ( 32 P) é um isótopo radioativo de fósforo . O núcleo do fósforo-32 contém 15 prótons e 17 nêutrons , um nêutron a mais do que o isótopo mais comum do fósforo, o fósforo-31. O fósforo-32 existe apenas em pequenas quantidades na Terra , pois tem meia-vida curta de 14 dias e, portanto, decai rapidamente.

O fósforo é encontrado em muitas moléculas orgânicas e, portanto, o fósforo-32 tem muitas aplicações na medicina , bioquímica e biologia molecular, onde pode ser usado para rastrear moléculas fosforiladas (por exemplo, na elucidação de vias metabólicas ) e marcar radioativamente o DNA .

Decair

O fósforo tem uma meia-vida curta de 14,268 dias e decai em enxofre-32 por decaimento beta, conforme mostrado nesta equação nuclear:

32
15
P
32
16
S 1+
+
e -
+
ν
e

1.709 MeV de energia são liberados durante a decadência. A energia cinética do elétron varia com uma média de aproximadamente 0,5 MeV e o restante da energia é transportado pelo quase indetectável antineutrino do elétron . Em comparação com outros nuclídeos emissores de radiação beta, o elétron é moderadamente energético. É bloqueado por cerca de 1 m de ar ou 5 mm de vidro acrílico .

O núcleo de enxofre-32 produzido está no estado fundamental, portanto, não há emissão adicional de raios gama .

Produção

O fósforo-32 tem usos importantes na medicina , bioquímica e biologia molecular . Só existe naturalmente na terra em quantidades muito pequenas e sua meia-vida curta significa que as quantidades úteis devem ser produzidas sinteticamente. O fósforo-32 pode ser gerado sinteticamente por irradiação de enxofre-32 com nêutrons moderadamente rápidos, conforme mostrado nesta equação nuclear:

32
16
S
+
n
32
15
P
+

p

O núcleo de enxofre-32 captura o nêutron e emite um próton, reduzindo o número atômico em um, enquanto mantém o número de massa de 32.

Essa reação também foi usada para determinar o rendimento das armas nucleares.

Usos

O fósforo é abundante em sistemas biológicos e, como um isótopo radioativo é quase quimicamente idêntico aos isótopos estáveis ​​do mesmo elemento, o fósforo-32 pode ser usado para marcar moléculas biológicas. A radiação beta emitida pelo fósforo-32 é suficientemente penetrante para ser detectada fora do organismo ou tecido que está sendo analisado

Medicina nuclear

Muitos radioisótopos são usados ​​como traçadores na medicina nuclear, incluindo iodo-131 , fósforo-32 e tecnécio-99m . O fósforo-32 é de uso particular na identificação de tumores malignos porque as células cancerosas têm tendência a acumular mais fosfato do que as células normais. A localização do fósforo-32 pode ser rastreada de fora do corpo para identificar a localização de tumores potencialmente malignos.

A radiação emitida pelo fósforo-32 pode ser usada tanto para fins terapêuticos como diagnósticos. O uso de fosfato crômico 32 P tem sido explorado como um possível agente quimioterápico para tratar câncer de ovário disseminado. Nesta situação, são os efeitos tóxicos a longo prazo da radiação beta do fósforo-32 que se acumula nas células cancerosas que têm o efeito terapêutico. O fósforo-32 é amplamente utilizado para detecção e tratamento de câncer, especialmente em câncer de olhos e pele.

Bioquímica e biologia molecular

As vias metabólicas dos organismos usam amplamente o fósforo na geração de diferentes biomoléculas dentro da célula. O fósforo-32 é usado para analisar as vias metabólicas em experimentos de busca de pulso, onde uma cultura de células é tratada por um curto período de tempo com um substrato contendo fósforo-32. A sequência de mudanças químicas que acontecem ao substrato pode então ser rastreada detectando quais moléculas contêm o fósforo-32 em vários pontos de tempo após o tratamento inicial.

O DNA contém uma grande quantidade de fósforo nas ligações fosfodiéster entre as bases da cadeia de oligonucleotídeos . O DNA pode, portanto, ser rastreado substituindo o fósforo por fósforo-32. Esta técnica é amplamente utilizada na análise de Southern blot de amostras de DNA. Neste caso, uma sonda de DNA contendo fósforo-32 hibridiza com sua sequência complementar onde aparece em um gel. Sua localização pode então ser detectada por filme fotográfico.

Ciências da planta

O fósforo-32 é usado nas ciências das plantas para rastrear a absorção de fertilizantes por uma planta desde as raízes até as folhas . O fertilizante marcado com fósforo 32 é dado à planta hidroponicamente ou via água no solo e o uso do fósforo pode ser mapeado a partir da radiação beta emitida. As informações coletadas pelo mapeamento da absorção de fertilizantes mostram como a planta absorve e usa o fósforo do fertilizante.

Segurança

A alta energia das partículas beta emitidas e a baixa meia-vida do fósforo-32 o tornam potencialmente nocivo; Sua atividade molar é de 338 TBq / mmol (9131 Ci / mmol). As precauções de segurança típicas ao trabalhar com fósforo-32 incluem o uso de um dosímetro pessoal para monitorar a exposição e um escudo de acrílico ou perspex contra radiação para proteger o corpo. A blindagem densa, como o chumbo, é menos eficaz devido ao bremsstrahlung de alta energia produzido pela interação da partícula beta e a blindagem. Como a radiação beta do fósforo-32 é bloqueada por cerca de 1 m de ar, também é aconselhável usar dosímetros nas partes do corpo, por exemplo nos dedos , que entram em contato próximo com a amostra contendo fósforo-32.

Referências

links externos