Кіріспе

Қысқылтегінің изотопы: Қысқылтегінің 18 (, Ω) – табиғи, тұрақты изотоп және қоршаған орта изотоптарының бірі. Позитрондық эмиссиялық томографияда (ПЭТ) қолданылатын фтордеоксиглюкоза (ФДГ) өндірісі үшін маңызды прекурсор болып табылады. Әдетте, радиофармацевтикалық өнеркәсіпте байытылған су циклотрон немесе сызықтық үдеткіште сутек иондарымен бомбаланады, нәтижесінде фтор 18 пайда болады. Содан кейін ол ФДГ-ге синтезделіп, науқасқа енгізіледі. Ол тритиймен (сутек 3): 3H2 немесе осы қосылыстың тығыздығы табиғи судан шамамен 30%-ға артық болатын судың өте ауыр түрін жасау үшін де қолданылады. Қысқылтегінің 18-дің дұрыс өлшемдері талдаудың, үлгіні дайындаудың және сақтаудың тиісті процедураларына байланысты.

Палеоклиматология

Мұз ядроларында, негізінен Арктика мен Антарктикада, δ-ға қатынасын уақыт бойынша жауын-шашынның температурасын анықтау үшін қолдануға болады. Егер атмосфералық айналым мен биіктік полюстерде едәуір өзгермеген деп есептесек, мұздың түзілу температурасын әртүрлі температуралардағы су фазалары арасындағы тепе-теңдік бөлінуі арқылы есептеуге болады. Су молекулалары да экватордан полюске қарай қозғалғанда Рейли бөлінуіне ұшырайды, бұл прогрессивті түрде азаюға, яғни δ мәндерінің төмендеуіне әкеледі. 1950 жылдары Гарольд Юри бір шелекке қалыпты суды және оттегі-18 бар суды араластырып, содан кейін шелектегі мазмұнды ішінара қатырды. / (δ) қатынасын кейбір типтегі қазбалардың палеотермометриясын анықтау үшін де пайдалануға болады. Бұл жағдайда қазбалар жануар немесе өсімдіктің үдемелі өсуін көрсетуі керек. Қазба материалдары көбінесе кальцит немесе арагонит болып табылады, бірақ SHRIMP әдісімен фосфатты қазбалардың оттегі изотоптық палеотермометриясы да жүргізілген. Мысалы, маусымдық температура өзгерістерін бір жапырақшаның қабығынан анықтауға болады. Шалпақ өскенде қабығының бетінде өсу белгілері байқалады. Әрбір өсу жолағын өлшеуге болады және әрбір өсумен салыстырғанда теңіз суының ықтимал температурасын анықтау үшін есептеу қолданылады. Бұл теңдеу былай көрінеді:

Мұнда T – Цельсий бойынша температура, ал A және B – тұрақты шамалар. Геологиялық уақыт кезеңінде мұхит температурасын анықтау үшін бір түрдің әртүрлі стратиграфиялық қабаттардағы бірнеше қазбалары өлшеніп, олардың арасындағы айырмашылық ұзақ мерзімді өзгерістерді көрсетеді.

Өсімдік физиологиясы

Өсімдіктердің фотореспирациясын зерттеуде атмосфераны оттегі-18 изотопымен таңбалау, фотореспирация жолы арқылы оттегінің сіңірілуін өлшеуге мүмкіндік береді. 18O2 арқылы таңбалау сіңірілудің бір бағытты ағынын көрсетеді, ал фотосинтез нәтижесінде таза 16O2 бөлінеді. Дәлелденгендей, өнеркәсіптік дәуірге дейінгі атмосферада көптеген өсімдіктер фотосинтез арқылы өндірілген оттегінің жартысын фотореспирация арқылы қайта сіңіреді. Осылайша, атмосферадағы оттегі фотосинтездің өнімділігін екі есеге төмендетті.

18F өндіріс

Фтор-18 әдетте циклотрон немесе сызықтық үдеткіште дайындалған жоғары энергиялы (шамамен 18 МэВ) протондармен 18O байытылған суды (H218O) сәулелендіру арқылы 18F фторидінің сулы ерітіндісін алу арқылы өндіріледі. Бұл ерітінді кейіннен, көбінесе фтор атомы гидроксил тобын алмастыра отырып, таңбаланған молекуланың жылдам синтезі үшін қолданылады. Таңбаланған молекулалар немесе радиофармацевтикалық препараттар радиофтор дайындалғаннан кейін синтезделуі тиіс, себебі жоғары энергиялы протон сәулесі молекулаларды жояды. Позитрон-эмиссиялық томография орталықтарында 18F белгіленген флюородеоксиглюкозаны (FDG) орнында өндіру үшін көп мөлшерде 18O байытылған су қолданылады. Өндіріс циклының мысалы – 2 миллилитр 18O байытылған суды титан жасушасында, 25 мкм қалыңдықтағы гавар фольгасынан жасалған терезе арқылы 17,5 МэВ энергиясы бар протондық сәулемен және 30 микроамперлік сәуле тогымен 90 минут сәулелендіру. Сәулелендірілген суды келесі сәулелендіруден бұрын тазалау қажет, органикалық ластаушы заттарды, 18O(p,t)16O реакциясынан пайда болған тритийдің іздерін, сондай-ақ мақсатты жасушадан шығып, гавар фольгасынан шашыраған иондарды жою үшін.