15N同位素氣體的獲取與應(yīng)用揭秘  

簡(jiǎn)單介紹15N同位素氣體

15N同位素氣體，化學(xué)類型為15N2，又稱氮-15N2或15N氮。它是一種無色、

無味的窒息氣體。15N是一種罕見的氮同位素，其來源是氧-15的正電子發(fā)射

和碳-15的貝塔衰變。在環(huán)境方面，這種物質(zhì)可能是有害的，應(yīng)特別注意水。

氮有兩種同位素，即14N和15N。這兩種同位素都有很多用途。例如，15N用

于生產(chǎn)放射性同位素15O，后者可用于PET試驗(yàn)。15N也可用于研究植物的氮

攝入和人體蛋白質(zhì)的代謝。14N可用于PET中放射性同位素11C、13N和15O

的生產(chǎn)。此外，除了傳統(tǒng)的δ15N比，同位素在分子中的排列也可以提供信息，

比如最常見的分子是14N14N，而罕見的分子是雙替代的15N15N 分子。

如何獲得15N同位素氣體？

獲取15N同位素氣體主要有兩種方式。一種是通過一氧化氮獲得氣體。(NO)與

HNO?20世紀(jì)30年代中后期首次采用同位素交換法。

另一種方法是一氧化氮(NO)低溫蒸餾是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中常用的有效方法。

此外，15N還可以通過氧-15的正電子發(fā)射和碳-15的貝塔衰變產(chǎn)生。它在自然

界中相對(duì)罕見，僅占天然氮的0.364%。

15N同位素氣體的應(yīng)用

15N同位素氣體起著廣泛的作用。例如，在農(nóng)業(yè)科研領(lǐng)域，穩(wěn)定性同位素15N、

13C廣泛應(yīng)用于植物生理生化研究、土壤與植物營養(yǎng)研究、植物保護(hù)研究等。

此外，15N還將用于測(cè)定植物吸收土壤 Ammonium和NO3-氮的相對(duì)比率，明

確土壤中碳和氮的周轉(zhuǎn)率，確定N2O的來源等。

氮的同位素與PET的關(guān)系

氮的同位素，特別是15N和14N，與正電子發(fā)射斷層掃描(PET)密切相關(guān)。

15N用于生產(chǎn)放射性同位素15O，這是PET試驗(yàn)中的關(guān)鍵元素。另一方面，

14N可用于PET中另一種重要的放射性同位素11C的生產(chǎn)。此外，氮作為生

物結(jié)構(gòu)的主要組成部分，在植物蛋白質(zhì)、葉綠素、酶和多種維生素的合成中

起著關(guān)鍵作用。這在一定程度上影響了我們對(duì)PET等技術(shù)的理解和應(yīng)用。