Nitrogeno-13

Nitrogeno-13 (¹³N) estas radioaktiva izotopo de nitrogeno. Ĉiu atomkerno de la izotopo enhavas 7 protonojn kaj 6 neŭtronojn.

Nitrogeno-13 disfalas al karbono-13 per elektrona kapto. Ĝi havas duoniĝotempon de 9,965(4) minutoj.

Nitrogeno-13 povas aperi de disfalo de oksigeno-13 per elektrona kapto.

Nitrogeno-13 estas uzata en pozitrona emisia tomografio (PET). Pro sia duoniĝotempo ĝi devas esti farata en tiu loko kie PET estas plenumata. Ciklotrono povas esti uzata por ĉi tiu celo.

Nitrogeno-13 estas uzata por etikedigi amoniakajn molekulojn por PET.

La izotopo estas produktata per ĉi tiu reakcio:

¹⁶O + ¹H → ¹³N + ⁴He

La protono ¹H devas esti akcelita al kineta energio de proksimume 5,55 Mev aŭ malmulte pli multe.

La reakcio malliberigas energion konvertante ĝin en mason, entuta ripoza maso de la produktoj estas pli granda ol entuta ripoza maso de la fontaj komponantoj. Tiel bezonatas ke energio estu liverata, pro ĉi tio la protono devas alporti la superfluan energion por ke la reakcio okazu.

La energia diferenco estas reale 5,22 MeV, sed se la protono liveras nur ĉi tiun energion la produktoj devus esti formitaj sen kineta energio, sed reale pro tio ke movokvanto devas esti konservita, la centro de masoj de la produktoj devas moviĝi en la sama direkto en kiu flugis la protono, kvankam kun pli malgranda rapido, kaj do ilia kineta energio estas ne nulo. Pro tio la reala energio kiu bezonatas de la protono estas

K =(1+m/M) |E|

Nitrogeno-13 ludas gravan rolon en la CNO-ciklo, kiu estas la domina fonto de energio en steloj pli pezaj ol la suno.

¹²C + ¹H → ¹³N + γ + 1.95 MeV

¹³N → ¹³C + e⁺ + ν_e + 2.22 MeV

¹³C + ¹H → ¹⁴N + γ + 7.54 MeV

¹⁴N + ¹H → ¹⁵O + γ + 7.35 MeV

¹⁵O → ¹⁵N + e⁺ + ν_e + 2.75 MeV

¹⁵N + ¹H → ¹²C + ⁴He + 4.96 MeV

• Retejo pri PET Arkivigite je 2006-02-14 per la retarkivo Wayback Machine de la Universitato de Melburno