Fosfor-32

Fosfor-32
32	P
	15
Obecné
Název, značka, číslo	Fosfor-32, P, 15
Chemická skupina	Nekovy
Izotopy
Není-li uvedeno jinak, jsou použity; jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa).

Fosfor-32 ( 32
P), neboli také radiofosfor, je radioaktivní izotop prvku fosforu, vyzařující záření beta. Jeden jeho atom obsahuje 17 neutronů a 15 protonů, což je o jeden neutron více než v nejběžnější formě fosforu – ve fosforu-31. Fosfor-32 je na Zemi pouze v malém množství, navíc má krátký poločas rozpadu (14,3 dní), takže se rychle rozkládá.

Fosfor-32 se využívá v odvětvích jako je lékařství, biochemie a molekulární biologie.

Rozklad

Fosfor-32 se za beta rozpadu přeměňuje na síru-32:

32
15 P → 32
16 S¹⁺ + e⁻ + ν_e⁻

Při rozkladu se uvolňuje energie o velikosti 1,709 MeV. Kinetická energie elektronu se v průměru liší přibližně o 0,5 MeV, zbytek energie je nesen téměř nezjistitelnou částicí zvanou antineutrino. Ve srovnání s jinými nuklidy vyzařujícími záření beta je jen mírně aktivní. Záření může být zastaveno jedním metrem vzduchu nebo 5 mm skla.

Vzniklá síra-32 je v základním stavu, takže nedochází k vytváření žádného dalšího záření gama.

Výroba

Vzhledem k malému množství fosforu-32 na Zemi a zároveň k jeho širokému spektru využitelnosti bývá fosfor-32 často vyráběn synteticky, ozařováním síry-32 s mírně rychlými neutrony:

32
16 S + n → 32
15 P + p

Jádro síry-32 zachycuje neutron a vydává proton. Protonové číslo se sníží o jedna, zatímco nukleonové číslo zůstane stále stejné.

Použití

Fosfor-32 je hojně užíván v různých odvětvích biologie.

Lékařství

V lékařství se fosfor-32 používá především k detekci zhoubných nádorů, jelikož rakovinné buňky mají tendenci k většímu hromadění fosfátu než buňky zdravé.

Radioaktivní záření produkované fosforem-32 je kromě diagnostiky používáno také k léčbě. Fosfor-32 je obsažen v 32P-chromovém fosfátu, který je zkoumán jako možné chemoterapeutikum při léčbě diseminované (rozšířené) rakoviny vaječníku. Fosfor-32 na tyto rakovinné buňky působí toxicky, a tak má terapeutický efekt.

Biochemie a molekulární biologie

V metabolických drahách v organismech se za pomoci fosforu vytváří různé biomolekuly v buňkách. Fosfor-32 je využíván k analýze těchto metabolických drah.

Také DNA obsahuje velké množství fosforu ve svých fosfodiesterových vazbách, kde může být nahrazen fosforem-32. Používá se zde k analýze vzorků DNA.

Rostliny

Fosfor-32 se užívá jako hnojivo, rostlinám dodávané hydroponicky či prostřednictvím vody v půdě.

Bezpečnost

Díky vysoké energii beta částic a krátkému poločasu rozpadu může fosfor-32 být potenciálně škodlivý. Typická bezpečnostní opatření při práci s ním zahrnují používání dozimetru ke sledování vystavení radioaktivnímu záření a dále nošení akrylového či plexisklového radiačního štítu k ochraně těla. Dále je vhodné nosit dozimetry na těch částech těla, které se dostávají do úzkého kontaktu s fosforem-32 – například na prstech.

Související články