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The main task in future low-energy nuclear science is now clearly visible. In recent years experiments have revealed that present nuclear models, which turned out to be so successful near the stability line, can probably not be directly transposed to regions of very neutron-rich isotopes. In particular in lighter nuclei strong deviations from the “standard” nuclear physics view appeared; lighter neutronrich species have been shown to possess neutron halos and neutron skins, features which are not known near the valley of stability [1]. The accumulation of neutrons on the nuclear surface is in turn thought to be responsible for the alteration of standard parameters used to calculate the properties of nuclei; depths of the central potential, spinorbit force, pairing [2]. These parameters are crucial for the calculation of the nucleus. They determine where magic shells are located and how strongly the nucleus is bound. Recent measurements have shown evidence for the disappearance of shell structure ...

Nitrous oxide is a potential environmental hazard responsible for the green house effect and the destruction of the ozone layer in the lower stratosphere. Biological denitrification under anaerobic conditions in soils results in the formation of both N2O and N2, whereby highly nitrogen-fertilized agricultural soils contribute to a considerable extent of the N2O emission. Latest results in the literature indicate that nitrous oxide can also be formed as a byproduct of the microbial nitrification. This is of importance for soils in central Germany because of the non-existence of typical denitrification conditions in a semiaride climate. This study was conducted to measure the path of N2O formation in Haplic Phaeozen: using [15N] ammonium and [15N] nitrat and a GC-MS aided incubation system. The kinetic isotope method was used to evaluate the experimental data. The results are: - Under anaerobic conditions (∼ 90% of the water holding capacity = WHC) N2O originates mainly from the nitrate pool by den...

A review is being presented of the latest results in the use of nitrogen-15 in the soil-plant system. The literature covers the period from 1991 to early April 1993. The increase in environmentally related experiments shows that the stable nitrogen isotope technique, applied either as tracer or as the natural isotope tracing approach, is well suited particularly to ecosystem studies. This trend is supported by convenient analytical systems. An important challenge to scientists in the field of environmental research is to contrive ways and means of permitting the plants to utilize the available nitrogen in the soil more efficiently. Examples of research areas needing more attention are pointed out.

[15N]nitric oxide for investigations on the effect of nitric oxide in biological systems can be synthesized economically from the commercially available [15N]nitric acid. Difficulties arise, however, for the preparation of highly enriched 15N-labelled nitric oxide on a lower mmol scale. These difficulties are caused by oxygen and result in both, yield depression and insufficient long-time stability of the NO-containing gas mixture due to its oxidation to NO2. Therefore, a sensitive in situ oxygen detection during synthesis was carried out by on line coupling of the synthesis apparatus with a GC-MS. Additionally, this equipment offers the advantage that both, conversion and 15N enrichment may be measured almost continuously and simultaneously. In this way, the yield can be increased up to 85% without increasing by-products. The gas mixture prepared from this [15N]nitric oxide showed an adequate stability for several months at a concentration of about 100 ppm(v) NO.

Mil Hilfe der 15N-Tracertechnik wurde der N-Stoffwechsel von je 6 Laufern und Lauferinnen charakterisiert. Als Tracersubstanz wurde [15N]Glycin eingesetzt. Die tracerkinetischen Daten, die sich aus der Ausscheidung des lsotops im Urin ergeben, wurden unter Verwendung der Priming-Technik vermittelt. Die Parameter dcs Proteinstoffwechscls wurden auf der Grundlage eines 3-Pool-Stoffwechselmodells herechnet. Die experimentellen Ergebnisse werden diskutiert. The N-metabolism of 6 male and 6 female runners are characterized with the help of the 15N tracer technique using [15N]glycine as a tracer substance. The tracer kinetic data coming from the excretion of the isotope in the urine were determined using the priming technique. The parameters of the protein metabolism were calculated on the basis of a 3-pool model. The experimental results are discussed.

Fur die Untersuchung ausgewahlter Probleme des Verhaltens und der Wirkung der Stickoxide NO x (NO + NO2) in Okosystemen, z.B. die Aufnahme und Freisetzung von NOx durch das System “Boden-Pflanze”, bietet sich der Einsatz 15N-markierter Stickoxide an. Die dazu benotigten 15N-markierten Gasgemische hoher Reinheit werden aus eigens dafur synthetisiertem [15N]Stickstoffmonoxid oder [15N]Stickstoffdioxid mit hoher 15N-Haufigkeit hergestellt. Beide Synthesen gehen jeweils von der kostengunstig kommerziell erhaltlichen [15N]Salpetersaure aus. Im Falle des [15N]Stickstoffdioxids erfolgt die Herstellung uber die Praparation von Bleinitrat und dessen thermische Zersetzung. Die Ausbeute liegt bei 70–75% bezogen auf eingesetzte [15N]Salpetersaure. Die Herstellung von [15N]Stickstoffmonoxid erfolgt durch Reduktion von [15N]Salpetersaure mit Eisen-II-sulfat in stark saurer Losung. Die Ausbeute betragt 60–70%, bezogen auf eingesetzte Salpetersaure. The application of 15N is very useful for the investigation of ...

(1992). Untersuchungen der hepatischen Entgiftungskapazitat klinisch gesunder Kindergartenkinder mit 15N-in-vivo-Tests. Isotopenpraxis Isotopes in Environmental and Health Studies: Vol. 28, No. 1, pp. 38-39.

(1992). Messung des Energieumsatzes in biologischen Systemen mit stabilen Isotopen. Isotopenpraxis Isotopes in Environmental and Health Studies: Vol. 28, No. 1, pp. 43-44.

In der Arbeit wird untersucht, unter welchen analytischen Bedingungen eine quantitative Sticksoffbestimmung mit dem 15 N-Analysator NA-5A mittels Isotopenverdunnung durchzufuhren ist. Es wird auf die Berechnung der N-Menge, die Abschatzung des maximalen Fehlers unter den speziellen Verhāltnissen der 15N-Analysator-Anwendung und die Auswertungsverfahren naher eingegangen. Testanalysen an unterschiedlich markierten Modell-Losungen, bestehendaus Ammonium-, Harnstoff- und Aminosaurestickstoff, ergaben gute Ubereinstimmung mit den vorgegebenen Werten. Das Verfahren wurde zur N-Bestimmung von biologish-medizinischem Material eingesetzt. Ein Arbeitsschema zur quantitativan Bestimmung von Ammonium-N, Harnstoff-N und Gesamt-N direkt in Harn wird mitgeteilt.

Klinische Untersuchungen zum menschlichen Stickstoffmetabolismus, die unter Verwendung des stabilen Stickstoffisotops 15N durchgefuhrt wurden, werden mit Hilfe eines 3-Compartmentmodells ausgewertet und interpretiert. Moglichkeiten zur Erweiterung dieses Modells werden diskutiert, und durch Computerstudien wird die Aussagekraft der aus Modellen gewonnenen Resultate uberpruft.

Wahrend die Anwendung von radioaktiven Nukliden in der Medizin schon seit vielen Jahren zum Standard der spezialisierten Diagnostik zahlt, ist die medizinische Anwendung stabiler Isotope erst im letzten Jahrzehnt verstarkt in Erscheinung getreten. In einem Uberblick werden die Voraussetzungen fur den Einsatz stabiler Isotope am Menschen sowie die Schwerpunkte der medizinischen Einsatzgebiete besprochen. Auf Beitrage der DDR zu dieser international in beachtlicher Entwicklung befindlichen Forschungsrichtung wird dabei hingewiesen.

The stable nitrogen isotope 15N is being increasingly used in life sciences. Problems of following the course of nitrogen in digestion/absorption studies of nutrients, their intermediary metabolism and dynamic behaviour can be readily dealt with using nitrogen-15. The object of this paper is to discuss some aspects of the isotope analysis of 15N, useful tracer techniques, and theoretical considerations. It is shown that nitrogen balance is a valuable concept for expressing the relationship between the overall nitrogen intake of the body and its nitrogen losses. However, a mere summary of total exchange gives little information of any particular metabolic processes within the body unless these are reflected in the total nitrogen exchange. Feeding trace doses of 15N labelled substances like proteins and amino acids the kinetics of digestion and absorption is indicated by a measurable change of the 15N abundance in serum and urinary nitrogen compounds, i.e. by a significant delay in nitrogen absorption in pa...

The 15N tracer technique teas used to investigate liver specific reactions (urea and hippurate synthesis) for studying the metabolism in the healthy and damaged pig liver. After [15N]ammonium chloride administration the tracer distribution on non-protein compounds of serum and urine was followed. Blood sampling before and after the liver passage made possible a direct analysis of the [15N]ammonium metabolism. The thioacctamide induced liver damage was used as a model for an acute liver intoxication. In our studies the capacity for urea synthesis was not influenced by means of this noxious substance, but the metabolism of amino acids and the hippuric acid. The considerable depressed excretion of [15N] hippurate might be a suitable indicator of a liver disfunction.

Zwischen wasirigen Harnstofflosungen und stark sauren Kationenaustauscher-Harzen vom Typ der Polystyrolsulfon-sauren stellt sich ein Fest-FIussig-Phasenverteilungsgleichgewicht mit einem Isotopiceffekt des Stickstoffs und Kohlenstoffs im Harnstoff ein. Die [13C, 15N] Harnstoff-Molekule werden bevorzugt an die Austauschermatrix gebunden. Die elementaren Trennfaktoren fur die 15N- und fur die 13C-Anreichernng werden zu 1,004 bestimmt. Durch saulenchromatographische Trennung an Dowex 50 WX8 wird die praaparativc Darstellung doppelt markierten Harnstoffs moglich.

Folgende Untersuchungen an Rattenorganen waren durch 15N-NMR-Messungen moglich: – Verteilung von in vivo applizierten 15N-markierten Verbindungen auf verschiedene Organe in Abhangigkeit von der Einwirkungszeit; – Ermittlung der Biotransformationskinetik von [15N]Glycin als Maβ fur die fortdauernde metabolische Aktivitat der entnommenen Leber; – Nachweis intermediar auftretender Metabolite des Glycins. Es wurden [15N2]Harnstoff und [15N]Glycin injiziert. Aus den Ergebnissen folgt, daβ die 15N-NMR-Spektroskopie in Verbindung mit der traditionellen 15N-Analyse eine neue Moglichkeit zur Verfolgung des Stickstoffstoffwechscls von Pflanze, Tier und Mensch am intakten Organismus eroffnet. Using 15N NMR measurements functional studies in rat organs were possible and could be demonstrated with the following examples: – 15N distributions to various rat organs depending on the effective time of the injected compounds; – measurement of biotransformation kinetics of [15NJglycine showing the continued metabolic activit...

In der Arbeit werden theoretische Grundlagen der Untersuchung des menschlichen Stickstoffmetabolismus unter Verwendung des stabilen Stickstoffisotops 15N sowie methodische Probleme der Auswertung solcher Untersuchungen dargestellt. Als allgemeines mathematisches Modell zur Untersuchung von Synthese-, Abbau-, Transport- und Eliminationsprozessen im Organismus wird die Compartmentlheorie erortert, zur Auswerlung von experimentell gewonnenen Daten dient die nichtlineare Ausgleichsrechnung. Anhand eines 3-Compartment-Modells wird untersucht, in welcher Weise der allgemeine Formalismus auf Probleme des Stickstoffmetabolismus angewendet werden kann und welche Probleme bei der Verknupfung von Theorie und Experiment auftreten.

Auf der Grundlage des Internationalen Einheitensystems (SI) und der jungsten IUPAC-Richtlinien zur Symbolik und Terminologie fur physikalisch-chemische Groβen und Einheiten wird ein Vorschlag unterbreitet, wie die in der Isotopenstochiometrie (z. B. im Rahmen der Isotopenverdunnungstechnik) benotigten Groβen und Einheiten eindeutig und einheitlich bezeichnet und definiert werden sollten. Die enge Verwandtschaft der Isotopenstochiometrie mit der klassischen Stochiometrie wird dabei verdeutlicht.

In einer Ubersicht werden diewichtigsten Verfahren zurprobenchemischen Aufbereitung 15N-markierter Verbindungen wiedergegeben. Im Anschlus daran wird eine bewahrte Mikormethode zur Probenchemie von Stickstoffverbindungen fur die optische Isotopenanalyse des Stickstoffs beschrieben, die auf der Oxydation von Ammoniumchlorid mittels Natriumhypobromit zu N2 beruht und Stickstoffmengen von etwa · 10−6 Mol fur eine Probe benotigt. Aufbau der Apparatur und Arbeitsweise werden eingehend erlautert.

Die beschriebene Methode besteht aus einer Kombination der Ionenaustauschchromatographie mit der klassischen Wasserdampfdestillation. Die Trennung von Nitrit und Nitrat erfolgt dabei durch selektive Reduktion mittels Eisen-II-hydroxid und eines geeigneten Katalysators zu Ammoniak. Am Ende der Trennung liegt der Stickstoff der N-Verbindungen jeweils als Ammoniumchlorid vor, das direkt fur die emissionsspektrometrische 15N-Analyse einsetzbar ist. Die vorgestellte Methode ist vorzugsweise gecignet fur die Untersuchung der mikrobiellen Ammoniumoxydation (Nitrifikation) mittels der 15N-Tracertechnik. The method described consists of a combination of the ion exchange chromatography with the common steam distillation. Nitrite and nitrate are separated by the selective reduction to ammonia using ferrous hydroxide and an appropriate catalyst. Ammonia liberated is titrated with standard hydrochloric acid and directly used as ammonium chloride for 15N analysis by an emission spectrometer. The method is suitable for ...

(1987). Kurze Originalmitteilungen Dunnschichtehromatographische Trennung von Aminosauregemischen an Ionenaustauscherfolien zur Bestimmung der 15N-Haufigkeit einzelner Aminosauren. Isotopenpraxis Isotopes in Environmental and Health Studies: Vol. 23, No. 4, pp. 153-155.

In der 15N-Analytik wird bei der Gewinnung von molekularem Stickstoff nach der. Dumas-Methode zur Beseitigung storender Nebenprodukte Uberwiegend CaO eingesetzt [1, 2]. Nur wenige Autoren haben andere Zusatze wie A12O3 oder KClO4 [3] bzw. Dehydrit und Ascarit [4] verwendet; diese fuhrten aber zu keiner wesentlichen Verbesserung der her- kommlichen Methode mit CaO. Langjahrige Erfahrungen zeigen, daβ die Verwendung von hochaktivem CaO gleichbleibender Qualitat von groβer Wichtigkeit fur die Zuverlassigkeit der Kupferoxidmethode ist. Es gibt Hinweise, daβ CaO-Chargen verschiedener Fabrikate sehr unterschiedliche Aktivitat aufweisen und bei ungenugender Qualitat zu einer hohen Ausschuβquote der praparierten Entladungsrohre fuhren (Zundschwierigkeiten, keine Konstanz der Intensitat, kurze Brenndauer, starke Erhitzung, verfalsehte 15N-Werte).

(1982). Kurze Originalmitteilungen: Zur Bestimmung des Residualvolumens der Lunge mit 15N. Isotopenpraxis Isotopes in Environmental and Health Studies: Vol. 18, No. 10, pp. 370-371.