Fluor-18

18	F
9

Fluor-18 ist ein Radioisotop des chemischen Elements Fluor, das neben den elementspezifischen 9 Protonen 9 Neutronen im Atomkern aufweist, woraus die Massenzahl 19 resultiert. Als Positronen emittierendes Radionuklid ist ¹⁸F in der medizinischen Bildunggebun g von praktischer Bedeutung (siehe unten).

Erstmals beschrieben wurde das radioaktive Isotop 1937: Fluor-18 wurde als bei der Bestrahlung von Quarz und anderen festen Oxiden mit Protonen (3,8 MeV) als Produkt der Kernreaktion ¹⁸O (p,n)¹⁸F beobachtet [1].

Siehe auch: Übersicht über die Fluor-Isotope.

 

Allgemeine Daten

 

Radioaktiver Zerfall

Halbwertszeit HWZ = 109,734(8) Minuten bzw. 6,58404 × 10³ Sekunden s.

Zerfall	Produkt	Anteil	Zerfallsenergie	Details	γ-Energie (Intensität)
EE/β+	18O	100 %	1,6559(5) MeV	β+: 0,2498(3) MeV [96,73(4) %]	Annihilation: 0,5110 MeV [193,46(8) %]

Ausgangsnuklide

Direktes Mutternuklid ist: ¹⁸Ne.

Entstehung / Erzeugung

Fluor-18 kann in Kernreaktoren, bevorzugt aber in Beschleunigern (Zyklotron- als auch Linearbeschleuniger) künstlich produziert werden. Ingesamt gibt es eine ganze Reihe von Kernreaktionen, die zum ¹⁸F führen; hierzu zählen:

- ¹⁸O(p,n)¹⁸F,

-¹⁶O(³He,p)¹⁸F,

- ¹⁶O(α,pn)¹⁸F,

- ²⁰Ne(d,α)¹⁸F,

- ²⁰Ne(p,2n)¹⁸F,

- ²⁰Ne(³He,n)¹⁸Ne, das dann natürlicherweise zu F zerfällt,

- ⁶Li(n,α)³H/¹⁶O(³H,n)¹⁸F.

Fluor-18 für medizinische und Forschungs-Zwecke wird durch Zyklotronbestrahlung der jeweiligen Zielmoleküle (häufig (18O)-Wasser) produziert.

Einen detaillierten und umfangreichen Überblick über die Fluor-18-Radiochemie, den ¹⁸F-Markierungsstrategien und den Synthesewegen hin zu ¹⁸F-markierten Molekülen haben Orit Jacobsen et al. in einem open-access-Artikel veröffentlicht [4].

 

Natürliches Vorkommen

Fluor-18 tritt in der Natur nur in geringen Spuren auf. Hauptquellen sind hierbei die Spallation durch kosmischen Strahlung von atmosphärischem Argon sowie die Reaktion von Protonen mit natürlichem Sauerstoff-18.

F-18 als Radionuklid in der Medizin

Fluor-18 ist eine wichtige Positronenquelle in der Medizin. Entsprechende mit ¹⁸F markierte Radiopharmazeutika werden insbesondere in der Positronen-Emissions-Tomographie (¹⁸F-PET) eingesetzt, einem bildgebenden Verfahren, das die durch den radioaktiven Zerfall des Isotops ausgesandten Positronen detektiert und zu einem Bild verarbeitet, das diagnostischen Zwecken dient.

Für folgende radioaktive ¹⁸F-Tracer sind hier (chemische) Datenblätter verfügbar:

- Flotufolastat F-18,

- Fludeoxyglucose(18F),

- Florbenazin-(18F) (experimentell),

- Florbenguan (experimentell).

 

Strahlenschutz

Die Strahlenschutzverordnung (StrlSchV) führt für das Isotop Fluor-18 folgende Freigrenzen, Freigabewerte sowie andere Werte als radioaktive bzw. hochradioaktive Strahlenquelle auf (Weitere Daten, Erläuterungen: siehe dort):

 

Kernisomere

Kernisomere Nuklide bzw. angeregte Zustände mit der auf den Grundzustand bezogenen Aktivierungsenergie in keV.

Bezeichnung	Anregungsenergie	Halbwertszeit	Kernspin
18mF	1121,36(15) keV	162(7) ns	5+

 

Isotone und Isobare Kerne

Die folgende Tabelle zeigt zum Nuklid Fluor-18 isotone (gleiche Neutronenzahl N = 9) und isobare (gleiche Nukleonenzahl A = 18) Atomkerne. Natürlich auftretende Isotope sind grün markiert; hellgrün = Radionuklide.

 

OZ	Isotone N = 9	Isobare A = 18
3	12Li
4	13Be
5	14B	18B
6	15C	18C
7	16N	18N
8	17O	18O
9	18F	18F
10	19Ne	18Ne
11	20Na	18Na
12	21Mg	18Mg
13	22Al
14	23Si
15	24P

 

Externe Daten und Identifikatoren

Literatur und Quellen

[1] - L. A. DuBridge, S. W. Barnes, J. H. Buck:
Proton Induced Radioactivity in Oxygen.
In: Physical Review, 51, 995, (1937), DOI 10.1103/PhysRev.51.995.

[2] - Erin L. Cole et al.:
Radiosyntheses using Fluorine-18: The Art and Science of Late Stage Fluorination.
In: Current Topics in Medicinal Chemistry, 14, 7, (2014), DOI 10.2174/1568026614666140202205035.

[3] - Kaiqiang Zhang, Wanru Feng, Zhaobiao Mou, Jiayin Chen, Xiaoqun Tang, Prof. Dr. Zijing Li:
¹⁸F-Labeling Chemistry in Aqueous Media.
In: Chemistry - A European Journal, 29, 37, (2023), DOI 10.1002/chem.202300248.

[4] - Orit Jacobson, Dale O. Kiesewetter, Xiaoyuan Chen:
Fluorine-18 Radiochemistry, Labeling Strategies and Synthetic Routes.
In: Bioconjugate Chemistry, 26, 1, 1–18, (2014), DOI 10.1021/bc500475e.

 

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Letzte Änderung am 19.10.2024.

Permalink: https://www.internetchemie.info/isotop.php?Kern=F-18.