Натрий-22

На́трий-22 — радиоактивный изотоп химического элемента натрия с атомным номером 11 и массовым числом 22. Это искусственный нуклид, который используется в качестве источника позитронов и монохроматического гамма-излучения с энергией 1274,5 кэВ. Период полураспада ²²Na составляет 2,6 года, поэтому стандартные натриевые источники нуждаются в замене каждые 10 лет.

Образование и распад

В природе встречается как космогенный нуклид, образующийся при расщеплении атомов аргона.

Натрий-22 получают путём облучения неона-22 протонами из ускорителя (циклотрона). При этом происходит следующая реакция:

${}_{\mathrm{1}\mathrm{0}}^{\mathrm{2}\mathrm{2}}\mathrm{N}\mathrm{e}+{}_1^{1}p\to {}_{\mathrm{1}\mathrm{1}}^{\mathrm{2}\mathrm{2}}\mathrm{N}\mathrm{a}+{}_0^{1}n$

Распадается натрий-22 двумя способами. В 90% случаев происходит β⁺-распад, с испусканием позитрона. В оставшихся 10% случаев осуществляется захват электрона с ближайшей электронной орбиты (К-захват).

${}_{\mathrm{1}\mathrm{1}}^{\mathrm{2}\mathrm{2}}\mathrm{N}\mathrm{a}\to {}_{\mathrm{1}\mathrm{0}}^{\mathrm{2}\mathrm{2}}\mathrm{N}\mathrm{e}+e^{+}+{\nu }_e$

${}_{\mathrm{1}\mathrm{1}}^{\mathrm{2}\mathrm{2}}\mathrm{N}\mathrm{a}+e^{-}\to {}_{\mathrm{1}\mathrm{0}}^{\mathrm{2}\mathrm{2}}\mathrm{N}\mathrm{e}+{\nu }_e$

И в первом, и во втором случае испускаются гамма-кванты постоянной энергии 1274,5 кэВ. Наличие этой единственной гамма-линии позволяет однозначно идентифицировать присутствие натрия-22 в образце.