Изотопы галлия
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Стандартный атомный вес A r °(Ga) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Природный галлий ( 31 Ga) состоит из смеси двух стабильных изотопов : галлия-69 и галлия-71. Известно двадцать девять радиоизотопов , все синтетические, с атомными массами от 60 до 89; вместе с тремя ядерными изотопами , 64m Ga, 72m Ga и 74m Ga. Большинство изотопов с атомными массовыми числами ниже 69 распадаются на изотопы цинка , в то время как большинство изотопов с массами выше 71 распадаются на изотопы германия . Среди них наиболее коммерчески важными радиоизотопами являются галлий-67 и галлий-68.
Галлий-67 (период полураспада 3,3 дня) — это гамма-излучающий изотоп (гамма-луч, испускаемый сразу после захвата электронов), используемый в стандартной ядерной медицинской визуализации, в процедурах, обычно называемых галлиевым сканированием . Обычно он используется в виде свободного иона, Ga 3+ . Это самый долгоживущий радиоизотоп галлия.
Более короткоживущий галлий-68 (период полураспада 68 минут) представляет собой позитрон -излучающий изотоп, генерируемый в очень малых количествах из германия-68 в генераторах галлия-68 или в гораздо больших количествах путем протонной бомбардировки 68 Zn в низкоэнергетических медицинских циклотронах [ 4] [5] для использования в небольшом количестве диагностических ПЭТ-сканирований . Для этого использования его обычно присоединяют в качестве трассера к молекуле-носителю (например, аналогу соматостатина DOTATOC ), что придает полученному радиофармацевтическому препарату иную специфичность поглощения тканями, чем ионизированный радиоизотоп 67 Ga, обычно используемый в стандартных сканированиях галлия.
Список изотопов
| Нуклид [n 1] | З | Н | Изотопная масса ( Да ) [6] [n 2] [n 3] | Период полураспада [1] | Режим распада [1] [n 4] | Дочерний изотоп [n 5] | Спин и четность [1] [n 6] [n 7] | Природная распространенность (мольная доля) | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Энергия возбуждения | Нормальная пропорция [1] | Диапазон вариаций | |||||||||||||||||
| 60 Га | 31 | 29 | 59.95750(22)# | 72,4(17) мс | β + (98,4%) | 60 Zn | (2+) | ||||||||||||
| β + , р (1,6%) | 59 Кю | ||||||||||||||||||
| β + , α ? (<0,023%) | 56 Никель | ||||||||||||||||||
| 61 Га | 31 | 30 | 60.949399(41) | 165,9(25) мс | β + | 61 Цинк | 3/2− | ||||||||||||
| β + , р? (<0,25%) | 60 Кю | ||||||||||||||||||
| 62 Га | 31 | 31 | 61.94418964(68) | 116.122(21) мс | β + | 62 Цинк | 0+ | ||||||||||||
| 63 Га | 31 | 32 | 62.9392942(14) | 32,4(5) с | β + | 63 Цинк | 3/2− | ||||||||||||
| 64 Га | 31 | 33 | 63.9368404(15) | 2.627(12) мин | β + | 64 Zn | 0(+#) | ||||||||||||
| 64м Га | 42,85(8) кэВ | 21,9(7) мкс | ЭТО | 64 Га | (2+) | ||||||||||||||
| 65 Га | 31 | 34 | 64.93273442(85) | 15.133(28) мин. | β + | 65 Цинк | 3/2− | ||||||||||||
| 66 Га | 31 | 35 | 65.9315898(12) | 9.304(8) ч | β + | 66 Цинк | 0+ | ||||||||||||
| 67 Га [н 8] | 31 | 36 | 66.9282023(13) | 3.2617(4) д | ЕС | 67 Цинк | 3/2− | ||||||||||||
| 68 Га [н 9] | 31 | 37 | 67.9279802(15) | 67.842(16) мин | β + | 68 Цинк | 1+ | ||||||||||||
| 69 Га | 31 | 38 | 68.9255735(13) | Стабильный | 3/2− | 0,60108(50) | |||||||||||||
| 70 Га | 31 | 39 | 69.9260219(13) | 21.14(5) мин. | β − (99,59%) | 70 Гэ | 1+ | ||||||||||||
| ЕС (0,41%) | 70 Zn | ||||||||||||||||||
| 71 Га | 31 | 40 | 70.92470255(87) | Стабильный | 3/2− | 0,39892(50) | |||||||||||||
| 72 Га | 31 | 41 | 71.92636745(88) | 14.025(10) ч. | β − | 72 Гэ | 3− | ||||||||||||
| 72м Га | 119,66(5) кэВ | 39,68(13) мс | ЭТО | 72 Га | (0+) | ||||||||||||||
| 73 Га | 31 | 42 | 72.9251747(18) | 4.86(3) ч | β − | 73 Гэ | 1/2− | ||||||||||||
| 73м Га | 0,15(9) кэВ | <200 мс | ЭТО? | 73 Га | 3/2− | ||||||||||||||
| β − | 73 Гэ | ||||||||||||||||||
| 74 Га | 31 | 43 | 73.9269457(32) | 8.12(12) мин | β − | 74 Гэ | (3−) | ||||||||||||
| 74м Га | 59,571(14) кэВ | 9,5(10) с | ИТ (>75%) | 74 Га | (0)(+#) | ||||||||||||||
| β − ? (<25%) | 74 Гэ | ||||||||||||||||||
| 75 Га | 31 | 44 | 74.92650448(72) | 126(2) с | β − | 75 Гэ | 3/2− | ||||||||||||
| 76 Га | 31 | 45 | 75.9288276(21) | 30,6(6) с | β − | 76 Гэ | 2− | ||||||||||||
| 77 Га | 31 | 46 | 76.9291543(26) | 13.2(2) с | β − | 77m Ge (88%) | 3/2− | ||||||||||||
| 77Ге (12%) | |||||||||||||||||||
| 78 Га | 31 | 47 | 77.9316109(11) | 5.09(5) с | β − | 78 Гэ | 2− | ||||||||||||
| 78м Га | 498,9(5) кэВ | 110(3) нс | ЭТО | 78 Га | |||||||||||||||
| 79 Га | 31 | 48 | 78.9328516(13) | 2.848(3) с | β − (99,911%) | 79 Гэ | 3/2− | ||||||||||||
| β − , н (0,089%) | 78 Гэ | ||||||||||||||||||
| 80 Га | 31 | 49 | 79.9364208(31) | 1,9(1) с | β − (99,14%) | 80 Гэ | 6− | ||||||||||||
| β − , н (.86%) | 79 Гэ | ||||||||||||||||||
| 80м Га [n 10] | 22,45(10) кэВ | 1.3(2) с | β − | 80 Гэ | 3− | ||||||||||||||
| β − , н? | 79 Гэ | ||||||||||||||||||
| ЭТО | 80 Га | ||||||||||||||||||
| 81 Га | 31 | 50 | 80.9381338(35) | 1.217(5) с | β − (87,5%) | 81м Ge | 5/2− | ||||||||||||
| β − , н (12,5%) | 80 Гэ | ||||||||||||||||||
| 82 Га | 31 | 51 | 81.9431765(26) | 600(2) мс | β − (78,8%) | 82Ге | 2− | ||||||||||||
| β − , н (21,2%) | 81 Гэ | ||||||||||||||||||
| β − , 2n? | 80 Гэ | ||||||||||||||||||
| 82м Га | 140,7(3) кэВ | 93,5(67) нс | ЭТО | 82 Га | (4−) | ||||||||||||||
| 83 Га | 31 | 52 | 82.9471203(28) | 310.0(7) мс | β − , н (85%) | 82Ге | 5/2−# | ||||||||||||
| β − (15%) | 83 Гэ | ||||||||||||||||||
| β − , 2n? | 81 Гэ | ||||||||||||||||||
| 84 Га | 31 | 53 | 83.952663(32) | 97,6(12) мс | β − (55%) | 84 Гэ | 0−# | ||||||||||||
| β − , н (43%) | 83 Гэ | ||||||||||||||||||
| β − , 2n (1,6%) | 82Ге | ||||||||||||||||||
| 85 Га | 31 | 54 | 84.957333(40) | 95,3(10) мс | β − , н (77%) | 84 Гэ | (5/2−) | ||||||||||||
| β − (22%) | 85Ге | ||||||||||||||||||
| β − , 2n (1,3%) | 83 Гэ | ||||||||||||||||||
| 86 Га | 31 | 55 | 85.96376(43)# | 49(2) мс | β − , н (69%) | 85Ге | |||||||||||||
| β − , 2n (16,2%) | 84 Гэ | ||||||||||||||||||
| β − (15%) | 86Ге | ||||||||||||||||||
| 87 Га | 31 | 56 | 86.96901(54)# | 29(4) мс | β − , н (81%) | 84 Гэ | 5/2−# | ||||||||||||
| β − , 2n (10,2%) | 85Ге | ||||||||||||||||||
| β − (9%) | 87 Гэ | ||||||||||||||||||
| 88 Га [7] | 31 | 57 | 87.97596(54)# | β − ? | 88 Гэ | ||||||||||||||
| β − , н? | 87 Гэ | ||||||||||||||||||
| 89 Га [7] | 31 | 58 | |||||||||||||||||
| Заголовок и нижний колонтитул этой таблицы: | |||||||||||||||||||
- ^ m Ga – Возбужденный ядерный изомер .
- ^ ( ) – Неопределенность (1 σ ) приводится в краткой форме в скобках после соответствующих последних цифр.
- ^ # – Атомная масса, отмеченная #: значение и неопределенность получены не из чисто экспериментальных данных, а, по крайней мере, частично из тенденций от поверхности массы (TMS).
- ^
Способы распада:
ЕС: Захват электронов ЭТО: Изомерный переход н: Нейтронное излучение р: Эмиссия протонов - ^ Жирный символ как дочерний – Дочерний продукт стабилен.
- ^ ( ) значение спина – указывает спин со слабыми аргументами присваивания.
- ^ # – Значения, отмеченные #, получены не только из экспериментальных данных, но, по крайней мере, частично из тенденций соседних нуклидов (TNN).
- ^ Девозбуждение гамма-излучения, используемое в медицинской визуализации
- ^ Медицински полезный радиоизотоп
- ^ Порядок основного состояния и изомера не определен.
Галлий-67
Галлий-67 (67
Га
) имеет период полураспада 3,26 дня и распадается путем захвата электронов и гамма-излучения (при де- возбуждении ) до стабильного цинка-67. Это радиофармацевтический препарат, используемый в галлиевых сканированиях (в качестве альтернативы может использоваться более короткоживущий галлий-68). Этот гамма-излучающий изотоп визуализируется гамма-камерой.
Галлий-68
Галлий-68 (68
Га
) является излучателем позитронов с периодом полураспада 68 минут, распадающимся до стабильного цинка-68. Это радиофармацевтический препарат , генерируемый in situ из электронного захвата германия-68 (период полураспада 271 день) из-за его короткого периода полураспада. Этот излучающий позитроны изотоп может быть эффективно визуализирован с помощью ПЭТ-сканирования (см. сканирование галлия ); в качестве альтернативы можно использовать более долгоживущий галлий-67. Галлий-68 используется только в качестве излучающей позитроны метки для лиганда, который связывается с определенными тканями, такими как DOTATOC , который является аналогом соматостатина , полезным для визуализации нейроэндокринных опухолей . Сканирование DOTA с галлием-68 все чаще заменяет сканирование октреотида (тип сканирования индия-111, использующий октреотид в качестве лиганда рецептора соматостатина).68
Га
связан с таким химическим веществом, как DOTATOC , и позитроны, которые он испускает, визуализируются с помощью сканирования ПЭТ-КТ . Такие сканирования полезны для обнаружения нейроэндокринных опухолей и рака поджелудочной железы . [8] Таким образом, сканирование октреотидом для опухолей NET все чаще заменяется сканированием галлием-68 DOTATOC . [9]
Ссылки
- ^ abcde Kondev, FG; Wang, M.; Huang, WJ; Naimi, S.; Audi, G. (2021). "Оценка ядерных свойств NUBASE2020" (PDF) . Chinese Physics C. 45 ( 3): 030001. doi :10.1088/1674-1137/abddae.
- ^ "Стандартные атомные веса: Галлий". CIAAW . 1987.
- ^ Prohaska, Thomas; Irrgeher, Johanna; Benefield, Jacqueline; Böhlke, John K.; Chesson, Lesley A.; Coplen, Tyler B.; Ding, Tiping; Dunn, Philip JH; Gröning, Manfred; Holden, Norman E.; Meijer, Harro AJ (2022-05-04). "Стандартные атомные веса элементов 2021 (Технический отчет ИЮПАК)". Чистая и прикладная химия . doi :10.1515/pac-2019-0603. ISSN 1365-3075.
- ^ Кумлин, Дж; Дам, Дж; Лангкьер, Н.; Чуа, CJ; Борджиан, С.; Кассаян, А; Крюк, Б; Зейслер, С; Шаффер, П; Хельге, Тисгаард (октябрь 2019 г.). «Мультикюрийское производство Ga-68 на биомедицинском циклотроне». Конференция: ЕАНМ'19 . Проверено 13 декабря 2019 г.
- ^ Тисгаард, Хельге; Кумлин, Джоэл; Лангкьер, Нильс; Чуа, Янсен; Крюк, Брайан; Дженсен, Микаэль; Кассаян, Амир; Зейслер, Стефан; Борджиан, Согол; Кросс, Майкл; Шаффер, Пол (07 января 2021 г.). «Мультикюри-производство галлия-68 на биомедицинском циклотроне и автоматизированное радиомечение ПСМА-11 и ДОТАТАТЭ». EJNMMI Радиофармация и химия . 6 (1): 1. дои : 10.1186/s41181-020-00114-9 . ISSN 2365-421X. ПМК 7790954 . ПМИД 33411034.
- ^ Ван, Мэн; Хуан, ВДж; Кондев, ФГ; Ауди, Г.; Наими, С. (2021). «Оценка атомной массы AME 2020 (II). Таблицы, графики и ссылки*». Chinese Physics C. 45 ( 3): 030003. doi :10.1088/1674-1137/abddaf.
- ^ Аб Симидзу, Ю.; Кубо, Т.; Сумикама, Т.; Фукуда, Н.; Такеда, Х.; Сузуки, Х.; Ан, Д.С.; Инабе, Н.; Кусака, К.; Отаке, М.; Янагисава, Ю.; Ёсида, К.; Итикава, Ю.; Исобе, Т.; Оцу, Х.; Сато, Х.; Сонода, Т.; Мурай, Д.; Иваса, Н.; Имаи, Н.; Хираяма, Ю.; Чон, Южная Каролина; Кимура, С.; Миятаке, Х.; Мукаи, М.; Ким, генеральный директор; Ким, Э.; Яги, А. (8 апреля 2024 г.). "Производство новых изотопов, богатых нейтронами, вблизи изотонов с N = 60 Ge 92 и As 93 путем деления на лету пучка U 238 с энергией 345 МэВ/нуклон". Physical Review C. 109 ( 4): 044313. doi :10.1103/ PhysRevC.109.044313.
- ^ Хофман, М.С.; Конг, Г.; Нилс, О.С.; Эу, П.; Хонг, Э.; Хикс, Р.Дж. (2012). «Высокое влияние ПЭТ/КТ Ga-68 DOTATATE (GaTate) на визуализацию нейроэндокринных и других опухолей, экспрессирующих соматостатин». Журнал медицинской визуализации и радиационной онкологии . 56 (1): 40–47. doi : 10.1111/j.1754-9485.2011.02327.x . PMID 22339744. S2CID 21843609.
- ^ Скотт, А. и др. (2018). «Лечение нейроэндокринных опухолей тонкой кишки». Журнал онкологической практики . 14 (8): 471–482. doi : 10.1200/JOP.18.00135. PMC 6091496. PMID 30096273.
- Массы изотопов из:
- Ауди, Жорж; Берсильон, Оливье; Блашо, Жан; Вапстра, Аалдерт Хендрик (2003), «Оценка NUBASE свойств ядра и распада», Nuclear Physics A , 729 : 3–128, Bibcode : 2003NuPhA.729....3A, doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11. 001
- Изотопный состав и стандартные атомные массы из:
- de Laeter, John Robert ; Böhlke, John Karl; De Bièvre, Paul; Hidaka, Hiroshi; Peiser, H. Steffen; Rosman, Kevin JR; Taylor, Philip DP (2003). "Атомные веса элементов. Обзор 2000 г. (Технический отчет ИЮПАК)". Pure and Applied Chemistry . 75 (6): 683–800. doi : 10.1351/pac200375060683 .
- Визер, Майкл Э. (2006). «Атомные веса элементов 2005 (Технический отчет ИЮПАК)». Чистая и прикладная химия . 78 (11): 2051–2066. doi : 10.1351/pac200678112051 .
- «Новости и уведомления: пересмотрены стандартные атомные веса». Международный союз теоретической и прикладной химии . 19 октября 2005 г.
- Данные о периоде полураспада, спине и изомерах выбраны из следующих источников.
- Ауди, Жорж; Берсильон, Оливье; Блашо, Жан; Вапстра, Аалдерт Хендрик (2003), «Оценка NUBASE свойств ядра и распада», Nuclear Physics A , 729 : 3–128, Bibcode : 2003NuPhA.729....3A, doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11. 001
- Национальный центр ядерных данных . "База данных NuDat 2.x". Брукхейвенская национальная лаборатория .
- Holden, Norman E. (2004). "11. Таблица изотопов". В Lide, David R. (ред.). CRC Handbook of Chemistry and Physics (85-е изд.). Boca Raton, Florida : CRC Press . ISBN 978-0-8493-0485-9.
