Azote 13

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Azote 13

table

Général
Nom Azote 13
Symbole 13
7
N
Neutrons 6
Protons 7
Données physiques
Demi-vie 9,97 min
Produit de désintégration 13C
Masse atomique 13,00573861(29) u
Spin 1/2
Isotope parent Désintégration
Désintégration Produit Énergie (MeV)
β+

L' azote 13 (13N) est un radioisotope de l'azote utilisé en tomographie par émission de positron (TEP/PET). Il a une demi-vie juste inférieure à 10 minutes (soit 9 min et 58,2 s) et doit donc être synthétisé sur site, par exemple en utilisant un cyclotron.

L'azote 13 est utilisé pour marquer les molécules d'ammoniac pour l'imagerie de perfusion myocardique.

Synthèse[modifier | modifier le code]

La synthèse de l'azote 13 se fait lors de la réaction entre (le noyau) de l'oxygène 16 (isotope courant) et un proton (hydrogène 1), accéléré :

1H + 16O → 13N + 4He

Le proton doit être accéléré jusqu'à une énergie cinétique d'environ 5,55 Mev ou plus.

La réaction est endothermique (c'est-à-dire que la masse au repos des produits est plus grande que la masse au repos des réactifs, et donc que de l'énergie doit être apporté aux réactifs qui devient de la masse au repos supplémentaire), une raison pour laquelle le proton a besoin de porter une énergie cinétique minimale pour déclencher la réaction nucléaire. Cette énergie supplémentaire minimale est de 5,22 MeV, mais si l'on donnerait au proton seulement cette valeur d'énergie cinétique, le produit final serait produit sans énergie cinétique. Or comme le moment cinétique doit être conservé, la vraie énergie nécessaire à fournir au proton est donnée par l'équation :

Rôle dans la fusion stellaire[modifier | modifier le code]

Rôle de 13N dans le cycle CNO.

L'azote 13 joue un rôle significatif dans le cycle CNO, source dominante d'énergie dans les étoiles plus massives que le Soleil[1].

12 1 →  13 γ      1,95 MeV
13     →  13 e+  νe  2,22 MeV
13 1 →  14 γ      7,54 MeV
14 1 →  15 γ      7,35 MeV
15     →  15 e+  νe  2,75 MeV
15 1 →  12 4He      4,96 MeV

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. (en) A.C. Phillips, The Physics of Stars, John Wiley & Sons, (ISBN 0-471-94057-7)


Voir aussi[modifier | modifier le code]