酸素17

酸素17、 ¹⁷お
一般的な
シンボル	17オー
名前	酸素-17、17O、O-17
陽子 ( Z )	8
中性子 ( N )	9
核種データ
自然の豊かさ	0.0373% SMOW ; 0.0377421% (大気 )
半減期（t 1/2）	安定した
同位体質量	16.9991315日
スピン	+5/2
余剰エネルギー	−809 キロボルト
結合エネルギー	131 763キロボルト
	酸素の同位体 ; 核種の完全な表

酸素 17 ( ¹⁷ O ) は、天然に存在する酸素の安定同位体です(海水中に 0.0373% 存在し、重水素の約 2 倍存在しています)。

¹⁷ Oは、核スピン（+5/2）を持ち、液体の水中で磁場に依存しない緩和という好ましい特性を持つ唯一の酸素の安定同位体であるため、高磁場での^{17 Oを含む化合物（すなわち、}ミトコンドリアでの酸化的リン酸化によって代謝的に生成されるH ₂¹⁷ O水^[3] ）を介した酸化代謝経路のNMR研究が可能になります。

原子炉の冷却材として使われる水は、強力な中性子束にさらされる。天然水は¹⁷ Oが 373 ppm から始まり、重水は偶然に酸素 17 が約 550 ppm まで濃縮される。中性子束は、冷却水中の^{16 O を}中性子捕獲によってゆっくりと¹⁷ O に変換し、その濃度を高める。中性子束は、冷却水中の^{17 O (}断面積がはるかに大きい) をゆっくりと炭素 14に変換する。これは環境に放出される可能性のある望ましくない生成物である。

¹⁷ O (n,α) → ¹⁴ C

一部のトリチウム除去施設では、水中の酸素を天然酸素（主に^{16 O）に置き換えることで、}¹⁴ Cの生成を減らすという追加の利点を得ています。^[4]^[5]

歴史

この同位体は1925年にラザフォードの研究室でパトリック・ブラケットによって最初に仮説が立てられ、その後画像化された。 ^[6]

統合された原子核の性質については、さらなるデータがなければほとんど何も言えません。しかし、その質量は 17 で、その過程で他の原子核電子が獲得または失われなければ、原子番号は 8 になります。したがって、それは酸素の同位体であるはずです。それが安定しているなら、地球上に存在するはずです。
— パトリック・ブラケット

これは、1917年から1919年にかけてフレデリック・ソディとアーネスト・ラザフォードが行った、¹⁴ Nと⁴ He ²⁺の最初の人工的核変換によって生成された生成物である。^{[7]地球の大気中のその自然な存在量は、1929年に}ジャウクとジョンソンによって吸収スペクトルで検出された。 ^[8]

参考文献

^ Hoefs, Jochen (1997).安定同位体地球化学. Springer Verlag. ISBN 978-3-540-40227-5。
^ ブルーニエ、トーマス、ブルース・バーネット、マイケル・L・ベンダー、メリッサ・B・ヘンドリックス（2002）。「三重酸素同位体測定による過去6万年間の生物学的酸素生産性」。地球規模の生物地球化学サイクル。6. 16 （ 3）：1029。Bibcode ： 2002GBioC..16.1029B。doi ：10.1029/2001GB001460。
^ Arai, T.; S. Nakao; K. Mori; K. Ishimori; I. Morishima; T. Miyazawa; B. Fritz-Zieroth (1990 年 5 月 31 日)。「酸素 17 とその核磁気共鳴法による脳酸素利用度の解析」。Biochem . Biophys. Res. Commun . 169 (1): 153–158. doi :10.1016/0006-291X(90)91447-Z. PMID 2350339。
^ http://www.nrc.gov/docs/ML1016/ML101650129.pdf 原子力発電所のガス状排出物中の炭素14の推定; EPRI; 2010年6月10日
^ コンパクトで低コストのCandu-6原子炉用トリチウム除去プラント; SK Sood、C. Fong、KM Kalyanam; オンタリオ・ハイドロ
^ Blackett, PMS (1925). 「ウィルソン法で撮影した窒素原子核からの陽子の放出」.ロンドン王立協会紀要. シリーズ A. 107 (742): 349–360. Bibcode :1925RSPSA.107..349B. doi : 10.1098/rspa.1925.0029 .
^ラザフォード、 アーネスト(1919)。「アルファ粒子と軽原子の衝突 IV. 窒素の異常な効果」。哲学雑誌。第 6 シリーズ。37 : 581–587。doi :10.1080/14786440608635919。
^ Giauque, WF; Johnston, HL (1929). 「地球の大気中の質量17の酸素同位体」J. Am. Chem. Soc . 51 (12): 3528–3534. doi :10.1021/ja01387a004.

[Hoefs1997-1] Hoefs, Jochen (1997).安定同位体地球化学. Springer Verlag. ISBN 978-3-540-40227-5。

[Blunier2002-2] ブルーニエ、トーマス、ブルース・バーネット、マイケル・L・ベンダー、メリッサ・B・ヘンドリックス（2002）。「三重酸素同位体測定による過去6万年間の生物学的酸素生産性」。地球規模の生物地球化学サイクル。6. 16 （ 3）：1029。Bibcode ： 2002GBioC..16.1029B。doi ：10.1029/2001GB001460。

[Arai1990-3] Arai, T.; S. Nakao; K. Mori; K. Ishimori; I. Morishima; T. Miyazawa; B. Fritz-Zieroth (1990 年 5 月 31 日)。「酸素 17 とその核磁気共鳴法による脳酸素利用度の解析」。Biochem . Biophys. Res. Commun . 169 (1): 153–158. doi :10.1016/0006-291X(90)91447-Z. PMID 2350339。

[4] ttp://www.nrc.gov/docs/ML1016/ML101650129.pdf 原子力発電所のガス状排出物中の炭素14の推定; EPRI; 2010年6月10日

[5] コンパクトで低コストのCandu-6原子炉用トリチウム除去プラント; SK Sood、C. Fong、KM Kalyanam; オンタリオ・ハイドロ

[Blackett1924-6] Blackett, PMS (1925). 「ウィルソン法で撮影した窒素原子核からの陽子の放出」.ロンドン王立協会紀要. シリーズ A. 107 (742): 349–360. Bibcode :1925RSPSA.107..349B. doi : 10.1098/rspa.1925.0029 .

[Soddy1919-7] ^ラザフォード、 アーネスト(1919)。「アルファ粒子と軽原子の衝突 IV. 窒素の異常な効果」。哲学雑誌。第 6 シリーズ。37 : 581–587。doi :10.1080/14786440608635919。

[Giauque1929-8] Giauque, WF; Johnston, HL (1929). 「地球の大気中の質量17の酸素同位体」J. Am. Chem. Soc . 51 (12): 3528–3534. doi :10.1021/ja01387a004.