Читать «Большая Советская Энциклопедия (ИЗ)» онлайн - страница 153

  Такие элементы, как водород, углерод, сера, хлор, свинец, имеют удобные для использования как стабильные — ² H, ¹³ C, ³⁴ S, ³⁵ Cl, ³⁷ Cl, ²⁰⁴ РЬ, так и радиоактивные изотопы — ³ H, ¹¹ C, ¹⁴ C, ³⁵ S, ³⁶ C1, ²¹² РЬ. В качестве изотопов азота и кислорода чаще всего применяются стабильные ¹⁵ N и ¹⁸ O и другие. Стабильные И. и. получают обогащением природных изотопных смесей путём многократного повторения операции разделения (перегонка, диффузия, термодиффузия, изотопный обмен, электролиз; см. ), а также на масс-спектрометрических установках и при ядерных реакциях.

  Для элементов, существующих в природе в виде одного изотопа (Be, F, Na, Al, P, I), в качестве меченых атомов используют только искусственные радиоактивные изотопы; примером часто применяемых радиоактивных изотопов служат ³ H, ¹⁴ C, ³² P, ³⁵ S, ⁴⁵ Ca, ⁵¹ Cr, ⁵⁹ Fe, ⁶⁰ Co, ⁸⁹ Sr,⁹⁵ Nb, ¹¹⁰ Ag, ¹³¹ I и др. Выбор радиоактивного изотопа определяется его ядерными характеристиками — периодом полураспада, типом и энергией излучения. Для индикации пригодны радиоактивные изотопы, период полураспада которых не очень мал, что позволяет работать в течение времени, необходимого для эксперимента, но и не очень велик, что даёт возможность работать с весьма малыми количествами индикатора.

  Основным методом анализа стабильных изотопов служит масс-спектрометрия (чувствительность 10^-4 % изотопа при точности 0,1—1% для проб массой в доли мг ). Всё большее применение находят спектральные методы и парамагнитный резонанс. Дейтерий, ¹⁸ O и некоторые другие изотопы определяют по изменению показателя преломления, теплопроводности, плотности как самого элементарного вещества, так и его соединений. Радиоактивные изотопы определяют по их излучению при помощи счётчиков Гейгера или сцинтилляционных счётчиков. Так, с помощью счетчика Гейгера можно уловить излучение 10^-11 г углерода ¹⁴ C, 10^-16 г фосфора ³² Р и иода ¹³¹ I, 10^-19 г углерода ¹¹ C и т. д. Современные жидкостные сцинтилляционные счётчики позволяют с высокой эффективностью и точностью проводить определение изотопов с мягким бета-излучением (³ H, ¹⁴ C, ³⁵ S и др.). Введение в практику этого метода изотопного анализа повышает его производительность и позволяет работать с незначительными активностями, приближающимися к активности космического фона. Широкое применение в биологии получил метод авторадиографии. При работе с радиоактивными изотопами необходимо соблюдать правила техники безопасности в соответствии с существующими нормами.

  Известны различные способы синтеза . Наряду с обычным химическим синтезом используются реакции изотопного обмена и биологический синтез. В большинстве случаев изотопная метка занимает определённое положение в молекуле; например, пропионовую кислоту можно пометить по углероду тремя способами: ¹⁴ CH₃ CH₂ COOH, СН₃ ¹⁴ СН₂ СООН, СН₃ СН₂ ¹⁴ СООН.