stringtranslate.com

Oxígeno-17

El oxígeno-17 ( 17 O ) es un isótopo natural, estable y de baja abundancia del oxígeno (0,0373% en el agua de mar; aproximadamente el doble de abundante que el deuterio ).

Como el único isótopo estable del oxígeno que posee un espín nuclear (+5/2) y una característica favorable de relajación independiente del campo en agua líquida, el 17 O permite estudios de RMN de vías metabólicas oxidativas a través de compuestos que contienen 17 O (es decir, agua H 2 17 O producida metabólicamente por fosforilación oxidativa en mitocondrias [3] ) en campos magnéticos altos.

El agua utilizada como refrigerante de un reactor nuclear está sometida a un intenso flujo de neutrones . El agua natural comienza con 373 ppm de 17 O; el agua pesada comienza enriquecida incidentalmente hasta aproximadamente 550 ppm de oxígeno-17. El flujo de neutrones convierte lentamente el 16 O del agua de refrigeración en 17 O por captura de neutrones , lo que aumenta su concentración. El flujo de neutrones convierte lentamente el 17 O (con una sección transversal mucho mayor ) del agua de refrigeración en carbono-14 , un producto indeseable que puede escapar al medio ambiente:

17O (n,α) → 14C

Algunas instalaciones de eliminación de tritio se proponen reemplazar el oxígeno del agua con oxígeno natural (principalmente 16 O) para brindar el beneficio adicional de reducir la producción de 14 C. [4] [5]

Historia

El isótopo fue planteado por primera vez y posteriormente fotografiado por Patrick Blackett en el laboratorio de Rutherford en 1925: [6]

De la naturaleza del núcleo integrado poco se puede decir sin más datos. Sin embargo, debe tener una masa de 17 y, siempre que no se ganen o pierdan otros electrones nucleares en el proceso, un número atómico de 8. Por lo tanto, debería ser un isótopo del oxígeno. Si es estable, debería existir en la Tierra.

—Patrick  Blackett

Fue un producto de la primera transmutación artificial de 14 N y 4 He 2+ realizada por Frederick Soddy y Ernest Rutherford entre 1917 y 1919. [7] Su abundancia natural en la atmósfera de la Tierra fue detectada más tarde en 1929 por Giauque y Johnson en espectros de absorción. [8]

Referencias

  1. ^ Hoefs, Jochen (1997). Geoquímica de isótopos estables . Springer Verlag. ISBN 978-3-540-40227-5.
  2. ^ Blunier, Thomas; Bruce Barnett; Michael L. Bender; Melissa B. Hendricks (2002). "Productividad biológica del oxígeno durante los últimos 60.000 años a partir de mediciones de isótopos de oxígeno triples". Ciclos biogeoquímicos globales . 6. 16 (3): 1029. Bibcode :2002GBioC..16.1029B. doi : 10.1029/2001GB001460 .
  3. ^ Arai, T.; S. Nakao; K. Mori; K. Ishimori; I. Morishima; T. Miyazawa; B. Fritz-Zieroth (31 de mayo de 1990). "Utilización cerebral de oxígeno analizada mediante el uso de oxígeno-17 y su resonancia magnética nuclear". Biochem. Biophys. Res. Commun . 169 (1): 153–158. doi :10.1016/0006-291X(90)91447-Z. PMID  2350339.
  4. ^ http://www.nrc.gov/docs/ML1016/ML101650129.pdf Estimación de carbono-14 en efluentes gaseosos de centrales nucleares; EPRI; 10 de junio de 2010
  5. ^ Una planta de eliminación de tritio compacta y de bajo costo para reactores Candu-6; SK Sood, C. Fong y KM Kalyanam; Ontario Hydro
  6. ^ Blackett, PMS (1925). "La eyección de protones desde núcleos de nitrógeno, fotografiada por el método de Wilson". Actas de la Royal Society de Londres . Serie A. 107 (742): 349–360. Código Bibliográfico :1925RSPSA.107..349B. doi : 10.1098/rspa.1925.0029 .
  7. ^ Rutherford, Ernest (1919). "Colisión de partículas alfa con átomos ligeros IV. Un efecto anómalo en el nitrógeno". Philosophical Magazine . 6.ª serie. 37 : 581–587. doi :10.1080/14786440608635919.
  8. ^ Giauque, WF; Johnston, HL (1929). "Un isótopo de oxígeno, masa 17, en la atmósfera de la Tierra". J. Am. Chem. Soc . 51 (12): 3528–3534. doi :10.1021/ja01387a004.