Utilizarea izotopilor radioactivi în domeniu

1. Care sunt izotopii și pregătirea acestora

2. Utilizarea izotopilor radioactivi în domeniu

radioizotop atom defect

1. Ce este un izotop?

Izotopi - un fel de orice element chimic al sistemului periodic DI Mendeleev având greutatea atomică diferită. Diferite izotopi ai oricărui element chimic au același număr de protoni din nucleu și același număr de electroni pe coji de atom au același număr atomic și ocupă anumit element chimic dat inerent DI tabelă spațiu Mendeleev. Diferența de izotopi de greutate atomică au datorat faptului că nucleele atomilor lor conțin numere diferite de neutroni.

Izotopii radioactivi - izotopi ai oricărui element al sistemului periodic D. I. Mendeleeva ale căror atomi au un nucleu instabil și transformat într-o stare stabilă de dezintegrare radioactivă este însoțită de radiație. La elementele cu număr atomic mai mare de 82, iar toți izotopii sunt dezintegrare radioactivă de alfa sau beta degradare. Acest lucru - așa-numita izotopi radioactivi naturali, de obicei găsite în natură. Atomii produse prin descompunerea acestor elemente, în cazul în care au un număr de ordine mai mare decât 82, la rândul lor, sunt supuse produsele radioactive descompuse care pot fi, de asemenea, radioactive. Se pare ca un lanț daisy, sau așa-numita familie de izotopi radioactivi. Există trei cunoscute de familie radioactive naturale, numit primele familii rând element de uraniu, toriu și actinouranium (sau actiniu). Pentru familie include uraniu, radiu și radon. Ultimul element al fiecărui rând este convertit ca rezultat al descompunerii într-unul dintre izotopi stabili de plumb, cu număr de ordine 82. Aceste familii sunt cunoscute pentru separarea izotopilor radioactivi naturali ai elementelor cu număr atomic mai mici 82. Acest potasiu-40, și altele. Dintre acestea, 40-potasiu este importantă, deoarece se găsește în orice organism viu.

Izotopii radioactivi de elemente chimice pot fi obținute prin mijloace artificiale.

Există mai multe metode pentru a le face. Izotopii radioactivi de elemente, cum ar fi stronțiu, iod, brom și altele, ocupă o poziție de mijloc în sistemul periodic, sunt produsele de fisiune a uraniului. Dintr-un amestec de produse obținute în reactorul nuclear, acestea sunt izolate, folosind radiochimice și alte metode. Radioizotopii aproape toate elementele pot fi obținute la acceleratorul bombardamentului particule încărcate de anumiți protoni atomi stabile sau deutronilor. Procedeu distribuit pentru producerea izotopilor radioactivi de izotopi stabili ai aceluiași element prin iradiere cu neutroni într-un reactor nuclear. Metoda se bazează pe așa-numita reacție de captare radiații. În cazul în care o substanță este iradiat cu neutroni, acesta din urmă, având în nici o taxă, se poate ajunge în mod liber nucleul atomului și cum să „stick“ la ea, creând un nou nucleu de același element, dar cu un neutron in plus. Aceasta eliberează o anumită cantitate de energie sub formă de radiații gamma, și de ce procesul este numit de captare radiativ. Nucleele cu un exces de neutroni sunt instabile, astfel încât rezultă izotop radioactiv. Cu puține excepții, cum pot fi preparate prin izotopi radioactivi ai oricărui element.

In dezintegrarea unui izotop al izotopului poate fi format, ca și radioactive. De exemplu, stronțiu-90 este transformat în ytriu-90, Bariu-140 - un lantan-140, etc ...

Acesta a fost în mod artificial nepreparate cunoscut în elemente Transuranice naturii cu număr atomic mai mare de 92 (neptuniu, plutoniu, Americiu, curium și t. D.), care sunt toate izotopi radioactivi. Unul dintre ei dă naștere unei alte familii radioactive - familia lui Neptun.

Atunci când funcționează reactoare și acceleratori, izotopi radioactivi sunt formate în materiale și detalii cu privire la instalațiile și echipamentele din jur. Această „activitate indusă“, a continuat mai mult sau mai puțin pentru o lungă perioadă de timp după încetarea plantei, este o sursă nedorită de radiații. Activitatea indusă are loc in vivo, este expus la neutroni, cum ar fi un accident sau în timpul unei explozii atomice.

Activitatea izotopilor radioactivi se măsoară în unități de curies sau derivate ale acestuia - și microcurii mc.

Prin proprietățile chimice și fizico-chimice ale izotopilor radioactivi nu diferă de elementele naturale; aplicarea lor la orice substanță care nu se schimba comportamentul in vivo.

Astfel de atomi marcați pot fi înlocuiți în izotopi stabili ai diferiților compuși chimici. Ultimele proprietăți de la acest lucru nu se va schimba, iar in cazul in care intra in organism, se vor comporta ca substanțe normale, neetichetate. Cu toate acestea, din cauza radiației detecta cu ușurință prezența lor în sânge, țesuturi, celule, și așa mai departe. N. Izotopii radioactivi din aceste substanțe sunt astfel indicatori sau indicatori, distribuția și soarta substanțelor introduse în organism. Prin urmare, ele sunt numite „trasoare radioactive.“ Sintetizat o varietate de compuși anorganici și organici marcați cu diferiți izotopi radioactivi pentru diagnostic radioizotop și pentru diverse studii experimentale.

2. Utilizarea izotopilor radioactivi în domeniu

Una dintre cercetările cele mai remarcabile realizate de o „atomi tagged“, a fost de a studia metabolismul în organisme. Sa dovedit că într-un timp relativ scurt, organismul este supus la reînnoire aproape completă. Compunerea atomii sunt înlocuite cu altele noi. Numai fierul, așa cum se arată prin experimente pe studiile izotopice de sânge, nu este o excepție de la această regulă. Fierul este o parte a hemoglobinei a celulelor roșii din sânge. Atunci când este administrat în atomi de fier radioactivi alimentari sa constatat ca oxigenul liber emis în timpul fotosintezei inițial a fost o parte din apă, nu dioxidul de carbon. O gamă largă de aplicații de izotopi radioactivi în industrie. Un exemplu în acest sens este următoarea metodă de monitorizare a uzurii inelelor pistonului în motoarele cu ardere internă. Iradierea pistonul neutronilor inel provoca reacții nucleare în ea și să-l radioactive. Atunci când particulele de material inelul motorului intră lubrifiantul. Investigarea nivelului uleiului de radioactivitate, după un anumit timp de funcționare a motorului, determină inelul de uzură. izotopii radioactivi permite să judece procesele de difuzie de metal în furnale și altele asemenea. D.

radiații gamma puternic folosesc preparate radioactive pentru investigarea structurii interne a pieselor turnate din metal pentru a detecta defectele în aceasta.

Radioizotopii emit raze gamma pot fi utilizate în locul aparatelor cu raze X voluminoase pentru produse radiografice, deoarece proprietățile raze gamma similare cu cele ale razelor X. Pe de o parte din elementele verificate plasate sursa de raze gamma, iar pe de altă parte - filmul. Această metodă de testare este numit gamma-radiografie. În acest fel, este în prezent în curs de testare și de formare de culoare neagră, articole fabricate (grosime de produse din oțel de până la 300 mm), iar calitatea îmbinărilor sudate. Folosind izotopi radioactivi în mișcare ușoară și fără contact pentru a măsura grosimea benzii metalice sau o folie metalică laminată și să mențină o grosime constantă în mod automat. Prin mutarea centura, se execută de sub rolele mașinii, a pus sursa de particule beta. Schimbarea grosimea benzii este, prin urmare, o schimbare în contra curent. Acest curent este amplificat și trimis fie dispozitivul de măsurare sau în aparat, care a adus instantaneu împreună sau, dimpotrivă, împinge rolele. Dispozitivele de acest tip sunt, de asemenea, utilizate în industria hârtiei, cauciuc și piele. Creat de surse de energie electrică cu radioizotopi. Ei folosesc căldura generată în eșantion absoarbe radiațiile. Prin intermediul termocupluri, această căldură este transformată în curent electric. cântărire sursa de mai multe kilograme furnizează energie la câteva zeci de wați timp de 10 ani timpul de funcționare. Aceste surse sunt utilizate pentru faruri automate de putere și stații meteorologice automate, care lucrează în zone izolate. Sursele mai puternice au fost instalate pe rover lunar sovietic lansat pe Lună. Acestea funcționează în mod fiabil, la temperaturi variind de -140-120.

Una dintre cercetările cele mai remarcabile realizate de o „atomi tagged“, a fost de a studia metabolismul în organisme. Sa dovedit că într-un timp relativ scurt, organismul este supus la reînnoire aproape completă. Compunerea atomii sunt înlocuite cu altele noi. Numai fierul, așa cum se arată prin experimente pe studiile izotopice de sânge, nu este o excepție de la această regulă. Fierul este o parte a hemoglobinei a celulelor roșii din sânge. Atunci când este administrat în atomi de fier radioactivi alimentari sa constatat ca oxigenul liber emis în timpul fotosintezei inițial a fost o parte din apă, nu dioxidul de carbon. izotopi radioactivi utilizate în medicină pentru diagnostic și pentru scopuri terapeutice. Radioactive de sodiu, administrate în cantități mici din sânge este utilizat pentru studiul circulației sanguine, iod intens depozitat în glanda tiroidă, mai ales la boala Basedow. Urmărind-o pe tejghea pentru depunerea de iod radioactiv, poate fi diagnosticată rapid. Dozele mari de iod radioactiv provoca distrugerea parțială a țesutului în curs de dezvoltare anormal și iod radioactiv, prin urmare, utilizat pentru tratamentul bolii Graves. radiație gamma cobalt Intensive utilizate în tratamentul cancerelor (pistol de cobalt).

Referințe

1. Gaysinsky MN chimie nucleară și aplicațiile sale, trans. cu Franța. Moscova, 1961

2. Experimental Fizică Nucleară, ed. E. Segre, trans. din limba engleză. t 3, Moscova, 1961 .; Înseamnă INTERNET

Plasat pe Allbest.ru