Langbahn Team – Weltmeisterschaft

Fosforisotoper

Fosforisotoper är isotoper av grundämnet fosfor (P), det vill säga atomer och kärnor med 15 protoner och olika antal neutroner.

Isotoper

Fosfor har 23 kända isotoper, varav 1 är stabil (31P). Detta gör fosfor till ett monoisotopiskt grundämne. Det är också den enda isotopen som förekommer naturligt, och därmed är fosfor även ett mononuklidiskt grundämne.

Bland de mer långlivade isotoperna kan nämnas 32P (halveringstid på 14,263 dagar) och 33P (halveringstid på 25,34 dagar). Alla andra isotoper har en halveringstid under 2,5 minuter, och de flesta av dem under sekund. Den minst stabila kända radioisotopen är 25P med en halveringstid på mindre än 30 nanosekunder, men halveringstiden av 24P förblir okänd.

De lättaste isotoperna (25P och 24P) sönderfaller genom protonemission till kiselisotoper. De något tyngre isotoperna, men ändock lättare än 31P, sönderfaller främst genom positronemission (β+) till även kiselisotoper, och mycket mer sällan till aluminium- eller magnesiumisotoper.

Fosfor-32

Huvudartikel: Fosfor-32

32P är en radioisotop vars kärna består 15 protoner och 17 neutroner. Den sönderfaller genom att emittera en β-partikel (1,71 MeV) i 32O med en halveringstid på 14,263 dagar. Den används ofta i laboratorier, främst för produktion av DNA- eller RNA-isotopmärkning, och används exempelvis i metoderna Northern blot och Southern blot. Eftersom betapartiklar med hög energi tränger igenom hud och hornhinnor, och eftersom allt 32P som sväljs, inhaleras eller absorberas lätt införlivas i ben och nukleinsyror, kräver OSHA därför att labbrock, engångshandskar och skyddsglasögon bärs när man arbetar med 32P, och att man undviker att arbeta direkt över en öppen behållare för att skydda ögonen. Dessutom, på grund av den höga energin hos betapartiklar, ger strålskydd av denna strålning med de normalt använda täta materialen (exempelvis bly) upphov till sekundär emission av röntgenstrålar genom en process som kallas bromsstrålning. Därför måste strålskyddet ske med hjälp av material med låg densitet, exempelvis plexiglas, polymetylmetakrylat, plast, trä eller vatten.

Fosfor-33

33P är en radioisotop vars kärna består 15 protoner och 18 neutroner. Den sönderfaller genom att sända ut en β-partikel (0,25 MeV) i 34O med en halveringstid på 25,34 dagar. Det används i livsvetenskapliga laboratorier i applikationer där lägre energibetastrålning är fördelaktigt, såsom DNA-sekvensering. Den kan också användas för att märka nukleotider. Den är mindre energisk än 32P, vilket ger en bättre upplösning. En nackdel är dess högre kostnader jämfört med 32P, eftersom bombardemang av 31P huvudsakligen resulterar i 32P. Dess maximala specifika aktivitet är 5118 Ci/mol.

Tabell

Nuklid Z N Massa (u) Halveringstid ST (%) SE (MeV) SP Spinn Förekomst (%)
24P
15
9
 24,03435(54)# β+ (> 99,9 %) 23Si
(1+)#
β+ (< 0,1 %) 24Si
25P
15
10
 25,02026(21)# 30 ns p 24Si
(½+)#
26P
15
11
 26,01178(21)# 43,7 ms β+ (98,1 %) 18,12 26Si
(3+)
β+ + 2p (1 %) 24Mg
β+ + p (0,9 %) 12,6 25Al
27P
15
12
 26,999230(28) 260 ms β+ (99,93 %) 11,63 27Si
½+
β+ + p (0,07 %) 4,17 26Al
28P
15
13
 27,992315(4) 270,3 ms β+ (99,99 %) 14,332 28Si
3+
β+ + p (0,0013 %) 27Al
β+ + α (8,6 × 10−4 %) 24Mg
29P
15
14
 28,9818006(6) 4,142 s β+ 4,943 29Si
½+
30P
15
15
 29,9783138(3) 2,498 min β+ 4,232 30Si
1+
31P
15
16
 30,97376163(20)
Stabil
½+
 100
32P
15
17
 31,97390727(20) 14,263 d β− 1,711 32S
1+
 Spår
33P
15
18
 32,9717255(12) 25,34 d β− 0,249 33S
½+
34P
15
19
 33,973636(5) 12,43 s β− 5,374 34S
1+
35P
15
20
 34,9733141(20) 47,3 s β− 3,989 35S
½+
36P
15
21
 35,978260(14) 5,6 s β− 10,413 36S
4−#
37P
15
22
 36,97961(4) 2,31 s β− 7,9 37S
½+#
38P
15
23
 37,98416(11) 0,64 s β− (88 %) 12,39 38S
(0, 4)−
β− + n (12 %) 4,36 37S
39P
15
24
 38,98618(11) 0,19 s β− (74 %) 10,51 39S
½+#
β− + n (26 %) 6,14 38S
40P
15
25
 39,99130(15) 153 ms β− (70 %) 14,5 40S
(2−, 3−)
β− + n (30 %) 6,75 39S
41P
15
26
 40,99434(23) 120 ms β− (70 %) 13,8 41S
½+#
β− + n (30 %) 9,9 40S
42P
15
27
 42,00101(48) 48,5 ms β− (50 %) 17,3 42S
β− + n (50 %) 10,6 41S
43P
15
28
 43,00619(104) 36,5 ms β− 15,6 43S
½+#
β− + n 12,3 42S
44P
15
29
 44,01299(75)# 18,5 ms β− 44S
45P
15
30
 45,01922(86)# 8 ms β− 45S
½+#
46P
15
31
 46,02738(97)# 4 ms β− 46S
Anmärkningar
  • Stabila isotoper anges i fetstil.
  • Värden markerade med # härrör inte enbart från experimentella data, men åtminstone delvis från systematiska trender.
  • Osäkerheter anges i kort form i parentes efter värdet. Osäkerhetsvärden anger en standardavvikelse, utom isotopsammansättningen och standardatommassa från IUPAC, som använder expanderade osäkerhet.
  • Nuklidmassor är givna av IUPAP Commission on Symbols, Units, Nomenclature, Atomic Masses and Fundamental Constants (SUNAMCO).
  • Isotopförekomster är givna av IUPAC Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights.

Källor

Externa länkar

Grundämnenas isotoper
Nuklidkarta · Lista över isotoper · Fosfor · Isotop
Kisel ← Fosfor → Svavel
Quelle: https://sv.wikipedia.org/wiki/Fosfor-28