氟-18

氟-18

氟-18,也作F-18或F,為氟元素的一種同位素。氟-18原子核內有9個質子與9個中子,其原子核不穩定,易放出正電子而變成氧-18,因此具有放射性,半衰期為109.8分鐘。

氟-18自然界中不存在,通常是利用核反應進行人工製備相應的化合物如[F]KF,[F]HF,[F]F2等。由於氟元素的特殊的性質以及氟-18元素本身強烈的放射性,在醫學上,氟-18常被引入到葡萄糖等有機分子中,用於診斷和治療腫瘤。

性質


的原子核中有9個中子和9個質子,原子核不穩定,容易發生核反應,具有較強的放射性。可以在較短的時間內衰變為,同時產生正電子和中微子,而正電子會繼續與周圍的負電子作用湮滅,產生一對光子,以γ射線的形式放出能量,中微子幾乎不與任何物質作用,可以忽略不計。
人類已知的氟同位素總共有18個,除了外的半衰期都非常短暫,但是相對於其它元素同位素的半衰期而言(半衰期時間分別為2.037分鐘,9.965分鐘,20.39分鐘),的半衰期較高,為109.8分鐘。
由於與互為同位素,在化學性質方面並無太大的區別,具體性質可參考詞條氟。

製備方法


由於在自然界中不存在,通常是利用人工合成的方法來製備含的化合物,主要的製備方法有三種。
方法一:用高能的氘核轟擊氖氣,可以製備出含的氟氣,但該方法收率低選擇性差。
方法二:以含的氧氣為目標,在氪氣氣氛中,用質子轟擊,可以得到含的氟氣,由於是氣體反應,同樣存在收率低的問題。方法三:在熱室(hot cell)中,用質子轟擊重水,可以製備出含的氫氟酸,這種方法也是實際生產中較為常用的方法。
三種方法對比:
三種方法對比
三種方法對比

應用


正電子發射斷層顯像技術原理
正電子發射斷層顯像技術原理
在醫學上,氟-18主要用於正電子發射斷層顯像技術(Positron Emission Tomography, PET),將氟-18引入到葡萄糖或者藥物分子中,到達靶點后,在人體內衰變產生正電子,進而放出γ射線,伽馬光子能穿透人體皮膚組織,被探測器探測到,可以作為腫瘤的診斷方法。