Carbonio-13
| Carbonio-13 | |
|---|---|
 | |
| Generalità | |
| Simbolo | 13C |
| Protoni | 6 |
| Neutroni | 7 |
| Peso atomico | 13,00335483778 |
| Abbondanza isotopica | 1,11 % |
| Proprietà fisiche | |
| Spin | −1⁄2 |
| Emivita | stabile |
| Decadimento | assente |
| Prodotto di decadimento | 13C non decade, non trasmuta. |
| Energia di legame | 7,469849 MeV |
| Energia in eccesso | 3,12501129 MeV |
Il carbonio-13 (13C) è un isotopo non radioattivo del carbonio, composto da 6 protoni e 7 neutroni. È il più raro dei due isotopi stabili del carbonio reperibili in natura (l'altro è il carbonio-12): infatti sulla Terra solo l'1,1% dell'ammontare complessivo del carbonio si presenta sotto questa forma.
Utilizzi
[modifica | modifica wikitesto]
Il 13C trova applicazioni in medicina, dalla misura della sua concentrazione mediante spettrografia di massa permette di stimare la diversa capacità di assorbimento degli isotopi del carbonio di differenti organismi viventi e differenti tessuti. Come nello studio del metabolismo cardiaco mediante spettroscopia di Risonanza Magnetica (MRI), dove il carbonio-11 viene usato come tracciante.[1] Si sfrutta la polarizzazione elettronica del 13C, facilmente ottenibile tramite radiofrequenza, oppure l'iperpolarizzazione del nucleo.[2]
Ciò permette lo studio di molte casistiche perché il 13C può essere facilmente distribuito in tutti i tessuti dell'organismo. Inoltre è anche più efficiente del 1H usato per l'1HMRI perché è più lungo il tempo di rilassamento del nucleo iperpolarizzato (da 10 a 60 secondi).[2]
Il carbonio-13 è utilizzato anche nelle datazioni con il carbonio-14 per migliorarne la precisione.
Eccitazione
[modifica | modifica wikitesto]| Energia | Spin | Emivita | Ampiezza relativa[4] |
|---|---|---|---|
| 3089,443 keV | +1⁄2 | 1,7×10−15 s | 0,426 eV |
| 3684,507 keV | −3⁄2 | 1,1×10−15 s | 0,415 eV |
| 3853,807 keV | +5⁄2 | 8,6×10−12 s | 5,31×10−5 eV |
| 6864 keV | +5⁄2 | 8×10−20 s | 6 keV |
| 7492 keV | +7⁄2 | 9×10−20 s | 5 keV |
Isotopi vicini
[modifica | modifica wikitesto]Le caselle colorate corrispondono ad isotopi stabili.
| 12O | 13O | 14O | 15O | 16O | 17O | 18O | 19O | 20O | ||
| 10N | 11N | 12N | 13N | 14N | 15N | 16N | 17N | 18N | 19N | |
| 8C | 9C | 10C | 11C | 12C | 13C | 14C | 15C | 16C | 17C | 18C |
| 7B | 8B | 9B | 10B | 11B | 12B | 13B | 14B | 15B | 16B | 17B |
| 6Be | 7Be | 8Be | 9Be | 10Be | 11Be | 12Be | 13Be | 14Be | 15Be | 16Be |
Note
[modifica | modifica wikitesto]- ^ Medical Physics, Vol. 37, No. 10.
- ^ a b S. Nicolosi.
- ^ Wolfram Alpha Computational Knowledge Engine - Carbon-11.
- ^ A causa del principio di indeterminazione di Heisenberg, ogni particella con una emivita finita ha una distribuzione di massa con un'ampiezza superiore a zero. L'ampiezza totale di tutti i decadimenti è l'ampiezza della curva di distribuzione di massa all'altezza media della stessa curva (cioè la metà del massimo della curva). Ogni via di decadimento contribuisce all'ampiezza totale di una parte chiamata ampiezza relativa (a quel decadimento).
Bibliografia
[modifica | modifica wikitesto]- (EN) G. Giovannetti, F. Frijia, L. Menichetti, M. Milanesi, J. H. Ardenkjaer-Larsen, D. De Marchi, V. Hartwig, V. Positano, L. Landini, M. Lombardi, M. F. Santarelli, Hyperpolarized 13C MRS surface coil: design and signal-to-noise ratio estimation, in Medical Physics, vol. 37, n. 10, ottobre 2010.
- S. Nicolosi, Imaging Metabolico al Carbonio 13 iperpolarizzato: stato dell'arte (PDF). URL consultato il 24 giugno 2011.
Collegamenti esterni
[modifica | modifica wikitesto]- (EN) Wolfram Aplha LLC, Carbon-11 - WolframAlpha Computational Knowledge Engine, su wolframalpha.com. URL consultato il 2 luglio 2011.
