| 15 | O | |
| 8 |
Sauerstoff-15 ist ein Radioisotop des chemischen Elements Sauerstoff, das neben den elementspezifischen 8 Protonen 7 Neutronen im Atomkern aufweist; aus der Summe dieser Kernbausteine resultiert die Massenzahl 15.
Über die Entdeckung des radioaktiven Nuklids wurde 1934 berichtet. Demnach entstand 15O bei der Bestrahlung von Stickstoff-Gas, das zu mehr als 99,5 % aus Stickstoff-14 besteht, mit Deuteronen - Wasserstoff-2-Kernen, die in einem Zyklotron auf 2 MeV beschleunigt wurden [1]:
14N(2H,n)15O.
Weitere typische Methoden zur Produktion des radioaktiven Isotops sind unter anderem [2]:
16O(γ,n)15O,
15N(p,n)15O und
16O(p,pn)15O.
Diese Kernreaktionen zur Bildung von 15O laufen auch unter dem Einfluss kosmischer Strahlung oder von Blitzen in der Atmosphäre ab.
Praktische Anwendung findet Sauerstoff-15 als medizinisches Radionuklid bei der Positronen-Emissions-Tomographie (PET) in Form entsprechend 15O markierter Substanzen wie zum Beispiel H215O oder auch 15O2 zur Gehirn- und Myokardperfusion-Diagnostik.
Siehe auch: Übersicht über die Sauerstoff-Isotope.
Allgemeine Daten
7,46369305 MeV (Bindungsenergie im ∅ pro Nukleon)
SP = 7,2968(5) MeV (Trennungsenergie 1. Proton)
6152761010,6835 Ci g-1
Radioaktiver Zerfall
Sauerstoff-15 ist ein Positronenstrahler, der radioaktiv zu Stickstoff-15 zerfällt. Nach Emission des Positrons trifft dieses schnell auf ein Elektron; beide vernichten sich unter Abstrahlung zweier gamma-Quanten von 511 keV (Annihilations-Strahlung).
Halbwertszeit HWZ = 122,24(16) s bzw. 1,2224 × 102 Sekunden s.
| Zerfall | Produkt | Anteil | Zerfallsenergie | Details | γ-Energie (Intensität) |
|---|---|---|---|---|---|
| EE β+ | 15N | 100 % | 2,7542(5) MeV | β+: 0,73528(23) MeV [99,9003(10) %] Annihilation: 0,511 MeV [199,8006(10) %] |
Strahlenschutz
Die Strahlenschutzverordnung (StrlSchV) führt für das Isotop Sauerstoff-15 folgende Freigrenzen, Freigabewerte sowie andere Werte als radioaktive bzw. hochradioaktive Strahlenquelle auf (Weitere Daten, Erläuterungen: siehe dort):
Uneingeschränkte Freigabe von festen und flüssigen Stoffen.
Isotone und Isobare Kerne
Die folgende Tabelle zeigt zum Nuklid Sauerstoff-15 isotone (gleiche Neutronenzahl N = 7) und isobare (gleiche Nukleonenzahl A = 15) Atomkerne. Natürlich auftretende Isotope sind grün markiert; hellgrün = Radionuklide.
| OZ | Isotone N = 7 | Isobare A = 15 |
|---|---|---|
| 2 | 9He | |
| 3 | 10Li | |
| 4 | 11Be | 15Be |
| 5 | 12B | 15B |
| 6 | 13C | 15C |
| 7 | 14N | 15N |
| 8 | 15O | 15O |
| 9 | 16F | 15F |
| 10 | 17Ne | 15Ne |
| 11 | 18Na | |
| 12 | 19Mg |
Externe Daten und Identifikatoren
Literatur und Quellen
[1] - M. Stanley Livingston, Edwin McMillan:
The Production of Radioactive Oxygen.
In: Physical Review, 46, 437, (1934), DOI 10.1103/PhysRev.46.437.2.
[2] - Stacy L. Queern et al.:
Production of 15O for Medical Applications via the 16O(γ,n)15O Reaction.
In: Radiochemistry, 60 (3), (2019), DOI 10.2967/jnumed.118.215681.
[3] - Teemu Maaniitty et al.:
15O-Water PET MPI: Current Status and Future Perspectives.
In: Seminars in Nuclear Medicine, 50, 3, (2020), DOI 10.1053/j.semnuclmed.2020.02.011.
Letzte Änderung am 09.10.2024.
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