Alig több mint egy évszázaddal ezelőtt egy Henri Becquerel nevű, ismert francia tudós találkozott valami új és hihetetlenül megdöbbentővel. Idővel felfedezték, hogy ezek a sugarak számos természetben előforduló elemben vannak jelen, és radioaktivitássá nevezték el őket. Azokat a fémeket, amelyek kiállították őket, radioaktív izotópoknak is nevezték.
A radioizotópok (radioaktív izotópok vagy radionuklidok néven is ismertek) atomok eltérő számú neutronnal rendelkeznek, mint a szokásos atom. Ennek az egyensúlyhiánynak köszönhetően ezeknek az izotópoknak olyan instabil atommagja van, amely bomlik, és a folyamat során alfa-, béta- és gamma-sugarat bocsát ki, amíg az izotóp el nem éri a stabilitást. Amint stabil, az izotóp teljesen egy másik elemré alakul. Minden kémiai elemnek van egy vagy több radioizotópja, összesen több mint 1000 izotóppal. Ezeknek körülbelül 50 található a természetben; a maradékot mesterségesen állítják elő nukleáris reakciók közvetlen eredményeként, vagy közvetetten e termékek radioaktív leszármazottjaként.
A természetben előforduló radioizotópok közül három kategóriába sorolják őket. Az első az elsődleges radionuklidok, amelyek elsősorban a csillagok belsejéből származnak, és hasonlóan az uránhoz és a tóriumhoz, továbbra is jelen vannak, mert felezési idejük olyan hosszú, hogy még nem teljesen romlottak. A második csoport, a szekunder radionuklidok, az elsődleges radionuklidok bomlásából származó radiogén izotópok, amelyek rövidebb felezési ideje jellemzi. A harmadik és utolsó csoport ismert kozmogén radionuklidok, amelyek olyan izotópokból állnak, mint a szén 14, amelyeket a kozmikus sugarak következtében folyamatosan termelnek a légkörben. A mesterségesen előállított radionuklidokat viszont atomreaktorok, részecskegyorsítók vagy radionuklid-generátorok állítják elő (ahol egy szülő izotóp, amelyet általában egy nukleáris reaktorban állítanak elő, bomlik, hogy radioaktív izotópot hozzon létre). Ezen kívül ismert, hogy a nukleáris robbanások mesterséges radioizotópokat is előidéznek.
A radioizotópokat ma számos célra használják. A nukleáris orvoslás területén a radioaktív izotópokat az MRI és a röntgen sugárzásában használják diagnosztikai célokra, célzott sugárterápiához és az orvosi berendezések sterilizálásához. A biokémia és a genetika területén a radionuklidokat használják molekuláris és DNS-kutatásokban a molekulák „jelölésére”, valamint a kémiai és élettani folyamatok nyomon követésére. A szén-14-et, a természetben előforduló kozogén izotópot, régészek, paleontológusok és geológusok használják szénmegkötésre. A mezőgazdaságban a sugárzást a gyökérnövények csírázásának megakadályozására, a paraziták és kártevők elpusztítására, valamint az állatgyógyászatban használják. És amikor az iparról beszélünk, a radionuklidokat használják a fémek kopásának és korróziójának mértékének vizsgálatára, a szivárgások és a varratok vizsgálatára, a szennyező anyagok elemzésére, a felszíni víz mozgásának tanulmányozására, az eső és a hó vízfolyásának mérésére, valamint az áramlási sebesség mérésére. patakok és folyók.
Számos cikket írtunk a radioizotópokról a Space Magazine számára. Íme egy cikk az izotópokról, és egy cikk a radioaktív bomlásról.
Ha további információt szeretne a radioizotópokról, olvassa el ezeket a cikkeket az NDT Resource Centerből és a Science Courseware-ből.
A csillagászat teljes epizódját felvettük az univerzum korára. Hallgassa meg itt, 122. rész: Hány éves az univerzum ?.
Irodalom:
http://en.wikipedia.org/wiki/Radionuclide
http://en.wikipedia.org/wiki/Radioactive_decay
http://www.britannica.com/EBchecked/topic/489027/radioactive-isotope
http://en.wikipedia.org/wiki/Radiocarbon_dating
http://www.ehow.com/about_5095610_radioactive-isotopes.html
