Hva er isotop av fosfor?

En isotop av et kjemisk element er et atom med en annen atommasse. Det er 23 forskjellige isotoper av grunnstoffet fosfor, men bare en er stabil. De andre har radioaktive egenskaper med hurtige dempe. Noen av isotopene har halveringstider av dager mens de fleste har halveringstid av nanosekunder. Både stabile og noen få ustabile isotoper brukes i vitenskapelige studier, slik som medisinsk diagnose og DNA-studier.

Definisjon

Isotoper er atomer av et grunnstoff med forskjellige atommasser. Alle atomer av den samme kjemiske element har kjerner med samme antall protoner, men isotoper av elementet har forskjellig antall nøytroner. Dette er hva som påvirker den atommasse av atomet. Isotoper har sine egne individuelle masse tall, likestilles fra å legge til antall protoner og nøytroner som finnes i isotopen kjerne. For eksempel er massen antall fosfor isotop varierer 24-46.

Historie

I 1913 ble JJ Thomson studere sammensetningen av kanalen stråler og utilsiktet oppdaget eksistensen av isotoper. Han kanalisert en strøm av neon gassioner gjennom et magnetisk felt og måles bøyningene med en fotografisk plate. To flekker av lys ble fanget på tallerkenen. Thomson konkluderes ut fra disse resultatene at noen av neonatomer hadde en forskjellig masse enn resten.

typer

Bare én av fosfor er isotoper forekommer naturlig, isotopen med atommassen 31.The andre isotoper er skapt i et laboratorium, og har radioaktive egenskaper, noe som betyr at de raskt forfalle. De isotoper med atommasser nærmest P31 er mer stabile enn de andre med langt lengre halveringstider (f.eks halveringstider på minutter eller dager versus halveringstid av nanosekunder).

Modes av radioaktiv nedbrytning

De ustabile radioaktive fosfor isotoper har flere moduser av forfall, inkludert proton utslipp, elektron fangst, alfa råte, beta-minus råte, beta-minus forfall med nøytron utslipp eller andre kombinasjoner av disse modusene. Alle disse metodene er et atom forsøk på å bli mer stabil. I proton utslipp, atomer løse ut protoner fra kjernen. Alfa-nedbrytning kaster to protoner og to nøytroner på en gang. I elektron-fangst, trekker kjernen i et elektron fra atomet innerste elektronskallet og kombinerer det med et proton. Kombinasjonen skaper et nøytron og et nøytrino. Den nøytrino deretter kastet ut fra kjernen. I løpet av beta-minus forfall, blir et nøytron i kjernen et proton, et elektron og et nøytrino. Den nøytrino og elektron blir kastet ut fra atomet; siden atomet nå har en ekstra proton, blir det et atom av et annet grunnstoff. Hvis prosessen forekommer sammen med nøytron-utslipp, er en nøytron utstøtes sammen med elektron.

fordeler

Den stabile isotop fosfor, P31, er ofte brukt i kjernemagnetisk resonans, som oftest er kjent som magnetisk resonansavbildning. MRI er godt kjent for sin bruk i medisinsk diagnose, men kjemikere bruker også MRI for å bestemme sammensatte strukturer og for ikke-destruktiv analyse av biologiske prøver.

Men et par av de ustabile isotoper brukt i vitenskapelig studie også. Isotop P32 anvendes som en beta-emitter for å merke DNA og RNA-prober. Isotop P33 blir også anvendt som beta-emitter, men det har et lavere beta energi utslipp enn P32, som er best for studier som DNA-sekvensering.