窒素13のソースを表示

{{Infobox 同位体
    | alternate_names = 窒素13
    | symbol = N
    | mass_number = 13
    | mass = 13.00573861(29) 
    | num_neutrons = 6
    | num_protons = 7
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    | halflife = 9.965(4) min 
    | error_halflife = 
    | background = #EEE
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}}
{{出典の明記|date=2013年5月}}
'''窒素13'''(N13)は、[[窒素]]の[[放射性同位体]]であり、[[ポジトロン断層法]]に用いられる。[[半減期]]は10分弱である。ポジトロン断層法用に[[サイクロトロン]]で生成され、[[アンモニア]]分子を標識する。

==生成==
:<sup>16</sup>O + <sup>1</sup>H &rarr; <sup>4</sup>He + <sup>13</sup>N
酸素16の原子核に水素の原子核（即ち陽子）をぶつけて、ヘリウムの原子核（即ちα粒子）が弾き出されて、窒素13が得られる。陽子は[[運動エネルギー]]が5.55MeVを越えるまで加速される必要がある。

反応は[[吸熱反応]]であり、生成物の質量が反応物の質量よりも大きいため、質量に転換されるエネルギーを外から補給する必要がある。そのため、[[核反応]]を起こすために[[陽子|プロトン]]によりエネルギーが運ばれる。

エネルギー差は正確には5.22MeVであるが、プロトンだけでこのエネルギーを運ぶと[[運動エネルギー]]を持たない反応物が生成される。[[モーメント]]は必ず保存されるため、プロトンで運ぶ必要のある真のエネルギーは次の式で表される。
:<math>K =(1+m/M) |E|</math>

==恒星における役割==
[[ファイル:CNO Cycle.svg|300px|right|thumbnail|CNOサイクルにおけるN13の役割]]
窒素13(<sup>13</sup>N)は、[[太陽質量]]よりも重い[[恒星]]の主要なエネルギー源となる[[CNOサイクル]]で大きな役割を果たす<ref>{{cite book|author=Phillips, A.C. |title=The Physics of Stars |publisher=John Wiley & Sons |year=1994|isbn=0-471-94057-7}} 
</ref>。
:<sup>12</sup>C  +  <sup>1</sup>H  →  <sup>13</sup>N  +  γ      +  1.95 MeV 
:<sup>13</sup>N      →  <sup>13</sup>C  +  e<sup>+</sup>  +  ν<sub>e</sub>  +  2.22 MeV 
:<sup>13</sup>C  +  <sup>1</sup>H  →  <sup>14</sup>N  +  γ      +  7.54 MeV 
:<sup>14</sup>N  +  <sup>1</sup>H  →  <sup>15</sup>O  +  γ      +  7.35 MeV 
:<sup>15</sup>O      →  <sup>15</sup>N  +  e<sup>+</sup>  +  ν<sub>e</sub>  +  2.75 MeV 
:<sup>15</sup>N  +  <sup>1</sup>H  →  <sup>12</sup>C  +  <sup>4</sup>He      +  4.96 MeV

==出典==
{{Reflist}} 

==外部リンク==
*[http://www.austin.unimelb.edu.au/pet/overview/index.html PET site] of the University of Melbourne

{{Chem-stub}}
{{Nuclear-stub}}
{{デフォルトソート:ちつそ13}}
[[Category:窒素の同位体|13]]