Меченые при распаде изотопов

Позитронный или р+-распад был обнаружен (Ирен и Фредерик Жолио-Кюри, 1934) у изотопов, образующихся при бомбардировке ядер легких элементов а-частицами зА1+2Не- 5Р- -1 51+е+. Открытие такого распада, названного искусственной радиоактивностью, имело большое значение, так как получаемые радиоактивные изотопы, или меченые атомы, нашли широкое применение при различных исследованиях. [c.103]

Качественные теории масс-спектрометрии базируются на ряде эмпирических закономерностей, которые установлены при анализе масс-спектров соединений, строение которых известно. В общем случае структуры ионов, образующихся в масс-спектре, неизвестны. В соответствии с качественными теориями фрагментным ионам приписывают структуру с учетом механизма их образования. При этом, придавая иону ту или иную структуру, исходят из того, что распад молекулярных ионов протекает с минимальными структурными изменениями на каждой стадии распада. Основная трудность заключается в определении механизма образования фрагментных ионов. В некоторых случаях такие механизмы были установлены, например, с помощью применения соединений, меченных стабильными изотопами. Трудность заключается также и в том, что предполагаемая структура ионов и механизм их образования чаще всего не подтверждаются термохимическими методами. [c.92]

Облученную пятиокись фосфора применяют для приготовления препаратов с изотопом в качестве меченого атома. Изотоп Р используют в промышленности и в сельском хозяйстве для решения многих практических и теоретических проблем, в химии, биологии, медицине [106, 304]. Достаточно большой период полураспада Р позволяет измерять активность без учета радиоактивного распада, так как через один час исходная активность сохраняется на 99,8%, а через одни сутки на 95,3%. [c.9]

Е. САМОПРОИЗВОЛЬНЫЙ РАСПАД СОЕДИНЕНИЙ, МЕЧЕННЫХ РАДИОАКТИВНЫМИ ИЗОТОПАМИ [c.31]

Процессы -распада атомов углерода-14 в многократно меченных органических соединениях (алифатические и ароматические углеводороды, жирные кислоты) используются для получения аминов и аминокислот, меченных радиоактивными изотопами углерода или водорода. [c.78]

СИНТЕЗ МЕЧЕНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ПРИ -РАСПАДЕ ИЗОТОПОВ, входящих в МОЛЕКУЛЫ [c.495]

Как было описано в гл. 7, при -распаде изотопов тяжелых атомов, входящих в молекулы того или иного соединения, 80— 90% молекул получается с зарядом 1+ и 10—20% — с более высоким зарядом. Кроме того, образующиеся молекулы и молекулярные ионы имеют электронное возбуждение. Такие молекулы неустойчивы, а их превращения приводят к образованию новых молекул, включающих продукт -распада материнского радиоактивного изотопа — дочерний изотоп. Если дочерний изотоп радиоактивен, то получается меченное радиоактивным изотопом соединение. В процессе -распада могут получаться устойчивые молекулярные ионы, которые в дальнейших химических превращениях стабилизируются в виде соответствующих соединений и лишь частично распадаются под влиянием возбуждения. [c.495]

Вероятно, наиболее широкое применение в качестве меченых атомов изотопы будут и впредь находить в области биологии и медицины. В человеческом организме содержатся такие большие количества элементов — углерода, водорода, азота, кислорода, серы и др., что очень трудно определить состояние органического вещества в нем. Но если в состав органического соединения ввести радиоактивный изотоп, то за перемещением такого соединения в организме уже можно наблюдать путем измерения радиоактивности. Для этой цели особенно пригоден радиоактивный изотоп углерод-14, имеющий период полураспада около 5000 лет. Он подвергается медленному распаду с испусканием бета-лучей, и количество данного изотопа в образце можно определить, измеряя бета-активность. Большие количества этого изотопа легко можно приготовить в ядерном реакторе при действии на азот медленных нейтронов [c.736]

Разложение гидроперекиси в муравьиной кислоте сопровождается образованием трет, бутилового спирта и СО2 в количествах, практически эквивалентных количеству распавшейся гидроперекиси. Проведение распада в муравьиной кислоте, меченной радиоактивным изотопом углерода показало, что СОг образуется почти исключительно из муравьиной кислоты (активность НСООН 1800 имп/мин.мл, активность СОг 1800 имп/мин -мл) [c.368]

При проведении реакции йодистого этила с меченым бромистым серебром можно применять количество бромистого серебра, эквивалентное 1 мг брома, и довести при этом реакцию до конца в течение 40 мин. Вследствие того, что полупериоды распада изотопов брома и йода малы, желательно применять методики, не требующие затраты большого количества времени. [c.24]

Вопрос о том, как синтезируются ненасыщенные л<ирные кислоты, встречающиеся в составе жиров и фосфатидов, остается еще невыясненным. Также еще мало известно о пути их распада. Некоторым исключение г является олеиновая кислота, путь превращения которой изучен более полно. Опыты с введением в организм животных олеиновой кислоты, меченной тяжелым изотопом водорода (дейтерием), показали, что она превращается в стеариновую кислоту (т. е. гидрируется), которая затем подвергается Р-окислению. [c.316]

Далее вещество сжигают с сахаром по методу, описанному Кальвином и сотрудниками [4]. Образующаяся двуокись углерода поглощается едким натром, свободным от карбонатов, и затем осаждается в виде карбоната бария. Затем определяют активность взвешенного количества карбоната бария и после соответствующих поправок на потери, связанные как с поглощением части излучения самим препаратом, так и с конструкцией счетчика (определение поправок см. [3, 4]), вычисляют удельную активность, т. е. число милликюри на единицу веса. Последнюю величину обычно и приводят в соответствующей литературе. По мнению автора, в качестве единицы активности для соединений меченных радиоактивными изотопами, следовало бы принять в качестве стандартной величину, равную 1 10 распадов в секунду. Эта величина более удобна при вычислениях, чем милликюри (3,7-10 распадов в секунду). [c.312]

Изотопы применяются в геологии. Радиоактивные индикаторы могут быть применены для исследования движения подземных вод. В одну скважину вводят радиоактивный индикатор, а в других скважинах определяют изменение радиоактивности. В нефтяной промышленности изучение горных пород и технического состояния скважин методом изотопов (меченых атомов) осуществляется путем закачки в скважину жидкости, в частности бурового раствора, содержащего тот или иной радиоактивный индикатор. После закачивания измеряется у-излучение, создаваемое распадом атомов радиоактивного элемента. Активированный раствор, поступая в различных количествах в породы, отличающиеся своими коллекторскими свойствами, и проникая в места нарушения колонн, дает возможность установить характер пластов и состояние колонны. [c.24]

Использование радиоизотопов в качестве меченых атомов основано на том, что при обычных химических и физиологических процессах все изотопы средних и тяжелых элементов ведут себя практически одинаково, независимо от того, радиоактивен ли данный изотоп или нет (радиоактивная неустойчивость ядра не влияет на химическое поведение атома до его распада). [c.391]

Вероятно, в дальнейшем радиоактивные нуклиды в качестве меченых атомов будут наиболее широко применяться в биологии и медицине. В человеческом организме содержится такое большое количество соединений, включающих многие элементы — углерод, водород, азот, кислород, серу и др., что состояние, в котором находится органическое вещество, определить крайне трудно. Однако если в состав того или иного органического соединения ввести радиоактивный нуклид, то за перемещением его в организме можно наблюдать путем измерения радиоактивности. Для этой цели особенно пригоден радиоактивный нуклид углерод-14, имеющий период полураспада около 5000 лет. Он подвергается медленному распаду с испусканием бета-лучей, и количество данного изотопа в образце можно определить, измеряя бета-активность. Большие количества С можно легко получить в ядерном реакторе при действии на азот медленных нейтронов uN-fJn- 1 с + 1Н [c.616]

Преимущество уксусного ангидрида как радиореагента становится еще более очевидным, если учесть, что получающиеся препараты высокой удельной радиоактивности сравнительно легко очистить перегонкой под вакуумом. Примеси, появляющиеся при разрушении молекул ангидрида под действием (З-частиц, которые образуются в результате радиоактивного распада, состоят главным образом из нелетучих веществ. Для удаления таких примесей рекомендуется непосредственно перед использованием, а также через каждые 1—2 недели перегонять бензольный раствор ангидрида, меченного изотопом [1221 [c.77]

До недавнего времени источником всех данных по биосинтезу поликетидов было применение меченых соединений [97], содержащих (иногда) или С (большей частью). Конечно, параллельно развивались исследования в других областях применения радиоактивных изотопов в биохимии этой теме посвящено несколько монографий [100—103]. Оба изотопа являются источниками мягкого (3-излучения периоды их полураспада достаточно велики, что позволяет осуществить их транспортировку и исключает необходимость введения поправок на распад в ходе эксперимента ( Н обладает меньшим периодом полураспада срок годности меченых соединений ограничивает не их распад, а индуцированное радиацией химическое разложение препаратов). Современное оборудование позволяет определять оба изотопа легко, с высокой степенью точности (часто взвешивание образца менее точно, чем подсчет уровня радиоактивности) и чувствительности достаточно часто надежно определяются продукты реакции с активностью в несколько стотысячных долей от исходной. Один и тот же образец может быть использован для одновременного и независимого определения и С, что делает метод двойного маркирования особенно удобным. Менее точные методы определения радиоактивности используют при различных способах хроматографического разделения смесей. [c.470]

Радиолиз меченых соединений может происходить в результате первичного внутреннего радиационного эффекта, вызываемого распадом одного из радиоактивных атомов молекулы. Этот эффект будет приводить к радиохимическому загрязнению меченого соединения лишь в том случае, если образующийся дочерний атом радиоактивен или материнское соединение является многократно меченным. В случае однократно меченных соединений превращение радиоактивного изотопа в стабильный приводит к загрязнению меченого препарата только неактивными химическими примесями. [c.88]

Аналогичные явления наблюдаются при хранении меченых органических производных свинца (RaD) и висмута (RaE). В результате -распада радиоактивных изотопов в первом случае происходит загрязнение свинецорганического препарата неорганическими и органическими соединениями висмута во втором случае исходные препараты радиоактивного висмута будут содержать различные формы полония [135]. Обнаружение такого рода примесей методами обычного химического и физико-химического анализа не представляется возможным. [c.90]

Стабильные изотопы используются в качестве меченых атомов гораздо реже, чем радиоактивные изотопы. Тем не менее было опубликовано значительное число работ, в которых использовались образцы, содержащие избыточное, по отношению к нормальному, количество одного из стабильных изотопов. В некоторых химических исследованиях важно применение именно стабильных изотопов. Это касается работ, связанных с кислородом или азотом, так как у этих элементов нет подходящих радиоактивных изотопов. Периоды полураспада наиболее долгоживущих изотопов кислорода ( Ю) и азота ( N) равны соответственно 2,1 и 10,1 мин. Естественно, что это время слишком мало для их практического применения в работе, включающей, например, органическую препаративную часть. Тритий редко используется в качестве меченого атома, потому что его масса очень отличается от массы водорода. Кроме того, энергия -частиц, которые он эмитирует при распаде, равна лишь 18 кэв. [c.82]

Совместный каталитический крекинг меченых этана, этилена и пропилена (радиоактивный изотоп С) с н-гексаном и изооктаном показал, что превращение молекул не завершается за один акт адсорбции на поверхности катализатора. Продукты первичного распада исходного сырья после десорбции в газовое пространство могут вновь адсорбироваться и претерпевать вторичные реакции гидрирования, деструктивного алкили-рования, полимеризации и др. При этом установлено, что этилен не вступает в реакции гидрирования, а пропилен гидрируется хорошо. [c.16]

При исследовании кинетики крекинга при температурах ниже 650° значительную роль сыграла техника меченых атомов [10]. При переходе к повышенным температурам значение применения изотопов водорода и особенно углерода очевидно еще более возрастет. В частности, их применение может дать прямой ответ о роли реакций молекулярного распада. Предварительные работы в данном направлении уже опубликованы [22]. [c.53]

На примере окисления циклогексана с добавками циклогексанона, меченного изотопом [46], было доказано, что вся адипиновая кислота образуется в результате окисления циклогексанона. Весьма сложен вопрос о механизме образования кислот и разрыве связи С—С при окислении парафиновых углеводородов нормального строения. Существует предположение [120], что разрыв связи С—С происходит в результате распада а-кетогидроперекиси по реакции [c.178]

Выбор исходной концентрации радиоактивного изотопа в меченом соединении определяется степенью суммарного изотопного разбавления в реакционной системе, а также зависит от эффективности метода изотопного анализа. При изучении механизма органических реакций или при проведении анализов методом изотопного разбавления исходная концентрация изотопа на несколько порядков меньше концентрации, необходимой при изучении биологических систем, для которых характерны большие степени разбавления. Самопроизвольный распад соединений, меченных радиоактивными изотопами, обусловлен самопоглоще-нием излучаемой радиации, а также изменением номера атома вследствие изотопного распада. Второй из этих факторов обычно не имеет существенного значения, тогда как первый фактор при проведении опытов в условиях высокой удельной активности или при продолжительном хранении следует строго учитывать. [c.31]

Поскольку меченые соединения, даже очень чистые в момент получения, в силу явления саморадиолиза неизбежно загрязняются посторонними радиоактивными и стабильными продуктами, возникает необходимость в тщательном контроле их чистоты и разработке специальных методов очистки. Так, например, карбонил вольфрама, меченный радиоактивными изотопами этого элемента, в процессе хранения загрязняется образующимся при -распаде радиоактивным изотопом Re . Последний может находиться как в форме карбонила, так и в виде простейших неорганических форм [149]. [c.90]

При изучении термического распада изобутилена с то-бавками меченного радиоактивным изотопом С пропилена было показано, что последний лишь в незначительной степени нреврати.ается в эти.тен, тогда как источниками образования пропилена являются изобутилен и продукты распада его полимеров [77]. [c.22]

Самое широкое использование в качестве меченых атомов изотопы нашли в биологии и в медицине. Человеческий организм содержит такие большие количества элементов — углерода, водорода, азота, кислорода, серы и т. д., что очень трудно проводить анализ на содержание в нем небольшого количества того или иного органического вещества. Одпако органршеское соединение, в состав которого введен радиоактивный изотоп, можпо проследить в организме измерением радиоактивности. Для этой цели особенно пригоден радиоактивный изотоп С . Этот изотоп имеет период полураспада около. 5568 лет. Оп подвергается медленпому распаду с испусканием Р-лучей, и количество данного изотопа в образце можно определить измерением Р-активпостп. Большие количества этого изотопа легко можно приготовить в урановом реакторе при действии па азот медленных нейтронов [c.548]

Приготовление рабочих растворов производилось следующим образом. Прежде всего готовили исходный, например 0,1 н., раствор соответствующего электролита, точную концентрацию которого устанавливали обычными аналитическими методами (например, ацидиметрически или по способу Фольгарда). Разбавляя этот раствор в необходимое число раз, мы получали рабочие растворы электролита с точно известной концентрацией. Если опыты проводились с радиоактивными препаратами, то, помимо аналитической концентрации исследуемого раствора, измерялась также и его удельная активность. Определение радиоактивности производилось общепринятым методом с помощью счетчика Гейгера — Мюллера (см., например, [И, 12]). При измерении активности растворов электролитов, меченных радиоактивными изотопами и мы пользовались обычной тонкостеитюй алюминиевой р-трубкой активность растворов, содержавших изотопы 5 , Са 5 и Ag °, определялась посредством торцового счетчика со слюдяным окошком. Плотность измеряемых радиоактивных осадков AgS, Ва304 и др. была во всех случаях очень незначительной, что делало излишним внесение поправок на самопоглощение. Ошибки, обусловленные распадом радиоактивных препаратов, элиминировались тем, что активность исследуемого раствора до и после адсорбции (или, соответственно, десорбции) измерялась практически одновременно. Расхождения между параллельными определениями радиоактивности не превышали 2—3%. [c.109]

Чтобы уяснить особенности этого способа определения давления насыщенного пара, познакомимся с ходом определения давления пара над твердым НГВг4. Предварительно нужно приготовить препарат Н1Вг4, меченный радиоактивным изотопом Hf (использовать в качестве метки изотоп Вг не рекомендуется из-за слишком быстрого распада этого изотопа 7 1/2=36 ч). [c.252]

Клетки Е. oli выращивались на среде, содержащ изотоп серы или углерода С . В некоторый момент клетки переносились на обычную питательную среду без изотопной метки и одповременно с помощью индуктора запускался синтез фермента Р-галактозидазы. Фермент выделялся в чистом виде из суммарного клеточного белка, затем измерялся его изотопной состав. Оказалось, что Р-галактозидаза содержит только нерадиоактивную серу или углерод, т. е. целиком синтезирована из веществ с изотопным составом той среды, на которой клетки жили в данный момент. В то же время все прочие белки клеток построены из аминокислот, меченных радиоактивными изотопами. Если бы распад и ресинтез белков действительно имел место, Р-галакто-зидаза должна была бы синтезироваться с исиользованием радиоактивных иредшественников — пептидов или аминокислот. Ничего подобного не наблюдалось. Синтезированные белки в живых клетках абсолютно не расщеплялись и оставались неизменными, пе вступая в обмен со средой. [c.447]

При методе изотопного разбавления энантиомер, чистоту которого хотят определить [например, —)-антипод], смешивают в растворе с некоторым количеством меченого (радиоактивным изотопом или каким-либо другим образом) рацемического вещества, а затем вновь выделяют рацемическое вещество (обычно путем кристаллизации) . Так как в растворе рацемическое вещество распадается на меченые (- -)- и (—)-молекулы, то меченые (—)-молекулы обмениваются с молекулами энантиомера, оптическую чистоту которого следует определить, в случае же меченых (-Ь)-молекул такой обмен не происходит (при условии, что энантиомер был чистым). Таким образом, зная вес исходног-оптически активного вещества и вес прибавленного меченого рацемического соединения, можно рассчитать фактор разбавления, а следовательно, вычисо лить, какую активность должно иметь регенерированное меченое рацемическое вещество. Затем вычисленную активность сравнивают с экспериментально найденной. Если найденная активность меньше вычисленной, то это указывает на то, что в предположительно чистом энантиомере находилось некоторое количество (немеченого) рацемического вещества. Действительно, если смешать меченое рацемическое вещество с немеченым (—)-веществом, то в регенерированной d пape изотопно разбавленными будут лишь (—)-молекулы, но если меченое рацемическое вещество смешать с немеченым рацемическим веществом, то в этом случае в выделенной обратно /-паре все молекулы будут изотопно разбавленными, т. е. фактор разбавления будет больше. [c.85]

Реакции горячих атомов в растворах настолько сложны, что получение количественных данных о первичных процессах разрыва связей, обусловленных процессами радиоактивного распада, сопряжено с большими трудностями. При исследовании химических эффектов -распада изотопа С в этане Вольфгангу, Андерсону и Додсону удалось избежать этих трудностей. Этан синтезировали из С высокой удельной активности, так что значительная доля молекул оказалась помеченной дважды. Распад одного атома С в дважды меченной молекуле этана должен был приводить к образованию меченых молекул метиламина, если связь С — С не разрывалась и превращалась, таким образом, в связь С — N. Из опытных данных следовало, что примерно половина связей не разрывалась и, следовательно, другие возможности образования меченого метиламина исключались. [c.217]

Скорость декарбоксилирования была определена в экспериментах, с аминокислотами, у которых карбоксильный атом углерода мечен радиоактивным изотопом. В присутствии кислорода скорость распада значительно возрастает, поскольку в этом случае происходит еще и окисление аминокислот. Была исследована стабиль-, ность большого числа аминокислот. Наиболее стабильными оказались аланин, глицин, глутаминовая кислота, лейцин, изолейцин, пролин и валии. Менее стабильны аспарагиновая кислота, лизин и фенилаланин. Серин, треонин, аргинин и тирозин относительно малоустойчивы (фиг. 58). Термическая стабильность смесей аминокислот пока не изучалась, хотя такое исследование было бы уместным для проверки термической модели синтеза по-, лиамипокислот. [c.237]

Вы уже видели, как энергия атома урана может использоваться для производства электроэнергии. В большинстве других ядерных технологий ионизирующее излучение, исгускаемое при распаде некоторых специфических изотопов, используется либо для образования меченых атомов (меток), необходимых в некоторых аналитических методиках, либо в качестве источника энергии для облучения. Исследования с использованиемч радиоактивных меток важны в медицине, промышленН0С1И, фундаментальных научных исследованиях. [c.349]

Например, радий, выбрасывая а-частицу, цревращается в радон. Торий (изотоп 9o Th), выбрасывая Г-частицу, превращается в протактиний. Такие же примеры можно привести и для искусственно получаемых изотопов. Так, изотоп и Ма, который часто используется как меченый атом, превращается в изотоп магния, выбрасывая р-частицу отрицательно заряженный электрон), -излучение обычно сопровождает радиоактивный распад с выбросом а- и р-частиц. [c.215]

В книге рассматриваются общие вопросы изотопии химических элементов, важнейшие свойства стабильных и радиоактивных изотопов и их соединений, основные типы радиоактивного распада, методы работы с радиоактивными и стабильными изотопами. Основное место в книге уделено вопросам применения стабильных и радиоактивных, изотопов в химических исследованиях и в химической промышленностн. Рассматриваются возможности н границы применения метода меченых атомов, применение изотопов в аналитической и физической химии. Излагаются основы радиационной химии и возможности радиационно-химических методов синтеза. Отдельная глава книги посвящена применению изотопов для разработки технологии промышленных операций и автоматизации методов контроля производства в химической промышленности. [c.3]

Практическое применение нашли обменные реакции для синтеза органических соединений, меченных изотопами водорода, 5 и радиогалогенами. Преимущества этого способа проявляются ярче всего при синтезе меченых веществ, получение которых синтетическими или биосинтетическими методами затруднено или невозможно. Выходы получаются высокие, чистота веществ в случае классических обменных реакций обычно выше, чем в химических синтезах, хотя при обменных реакциях нельзя забывать о возможности изомеризации или перегруппировок. Если в молекуле имеется несколько атомов обмениваемого элемента, то специфически меченные соединения можно получить только в ограниченном числе случаев. Обычно получают неспецифически меченные соединения, что, однако, во многих случаях не является недостатком. Большое внимание необходимо уделять стабильности связи радиоизотопа в молекуле меченого вещества в условиях применения. Определенный недостаток этого метода состоит в том, что атомы, замененные в мягких условиях, в условиях применения также легко будут потеряны при жестких условиях замены могут происходить различные побочные реакции или распад молекулы, предназначенной для получения меченого-соединения. [c.684]

СОг. Для получения ответа на этот вопрос в бутано-кислородную смесь добавлялось небольшое количество СО, меченной изотопом 0 " , вместе с небольшим количеством обычного СОг (необходимого для того, чтобы в момент добавления СО удельная активность предполагаемого продукта окисления СО — углекислого газа была равной нулю). Измеренные при этом кинетические кривые удельных активностей СО (а ). СОг (Р) показаны на рис. 11. Как видно из этого рисунка, удельная активность СОг во все моменты реакции значительно меньше удельной активности СО, откуда следует, что при холоднопламенном окислении бутана лишь незначительное количество СОг образуется в результате окисления СО. Измерения суммарной скорости образования СОг (21 /) и скорости образования СОг из СО ( 1) показали, что в различные моменты реакции отношение этих скоростей LWl . W изменяется в пределах от 19 до 78, т. е. что из СО получается не более 5,3—1,3% СОг. Добавим, что, по мнению А. Ф. Лу-ковникова и М. Б. Неймана, основной вероятный путь образования СОг в данной реакции связан с распадом радикалов ацильных перекисей [c.56]

В случае окислов азота следует проявлять осторожность при отнесении массовых чис л, так как распад при ионизации может приводить к образованию N0, которую можно спутать с N2 [228]. С помощью масс-спектрометров с высоким разрешением можно добиться воспроизводимости с стандартным отклонением 0,1%. При регистрации радиоактивности трудно добиться стандартного отклонения меньше чем 0,5% из-за случайных процессов распада и трудности приготовления образцов. Истинное положение меченого атома в молекуле может быть установлено по масс-спектрограмме, но при радиоактивном изотопе необходимо осторожное проведение химического разложения до простых молекул. Измерения плотности изотопной воды не позволяют выявить тонкие детали, но обычно их воспроизводимость достаточна для многих применений меченых атомов. Изотопное замещение в молекуле вызывает отчетливые спектральные смейте ния, и это обстоятельство может быть использовано для исследования реакций изотопных молекул in situ. Хорошим примером такого подхода является использование быстрорегистрирующего инфракрасного спектрометра для изучения быстрого обмена между 60%-ной концентрации) и NgOg [62]. [c.90]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология