تلفن 021-88848547   021-88317033

ارسال مواد خریداری شده به سراسر کشور در اسرع وقت

رادیو ایزوتوپ چیست و چه کاربردهایی دارد؟

مقالات (عمومی)
رادیو ایزوتوپ چیست و چه کاربردهایی دارد؟

رادیو ایزوتوپ ها دارای خواص شیمیایی مشابه ایزوتوپ های پایدار همان عنصر هستند، اما تشعشعاتی از خود ساطع می کنند که قابل تشخیص است. اگر یک (یا چند) اتم را با رادیوایزوتوپ (ها) در یک ترکیب جایگزین کنیم، می توانیم با نظارت بر انتشارات رادیواکتیو آنها را ردیابی کنیم. این نوع ترکیب را ردیاب رادیواکتیو (یا برچسب رادیواکتیو) می نامند.

 

رادیو ایزوتوپ برای دنبال کردن مسیرهای واکنش های بیوشیمیایی یا تعیین نحوه توزیع یک ماده در یک موجود زنده استفاده می شود. آنها همچنین در بسیاری از کاربردهای پزشکی از جمله تشخیص و درمان استفاده می شود. رادیوایزوتوپ برای اندازه گیری سایش موتور، تجزیه و تحلیل تشکیلات زمین شناسی در اطراف چاه های نفت و تعیین قدمت اشیاء باستانی و موارد دیگر استفاده می شود.

جدول محتوای این صفحه پنهان

کاربردهای رادیو ایزوتوپ

ایزوتوپ های رادیواکتیو کاربردهای مختلفی دارند. رادیو ایزوتوپ ردیاب های موثری هستند زیرا رادیواکتیویته آنها به راحتی قابل تشخیص است. به عنوان مثال، نشتی در لوله های آب زیرزمینی را می توان با عبور مقداری آب حاوی تریتیوم از لوله ها و سپس استفاده از رادیوایزوتوپ برای یافتن تریتیوم رادیواکتیو که متعاقباً در زمین در اطراف لوله ها وجود دارد، کشف کرد (تریتیوم ایزوتوپ رادیواکتیو هیدروژن است).

 

رادیوایزوتوپ همچنین می تواند برای دنبال کردن مراحل یک واکنش شیمیایی پیچیده استفاده شوند. پس از ترکیب اتم‌های رادیواکتیو در مولکول‌های واکنش ‌دهنده، دانشمندان می‌توانند با پیگیری رادیواکتیویته اتم‌ها مسیر آن را مشخص کنند. یکی از مثال‌های عالی استفاده از کربن ۱۴ برای تعیین مراحل مربوط به فتوسنتز در گیاهان است.

تعیین قدمت

ایزوتوپ های رادیواکتیو برای تعیین سن اجسام مختلف مفید هستند. نیمه عمر رادیوایزوتوپ های تحت تأثیر هیچ عامل محیطی قرار نمی گیرد، بنابراین آنها مانند یک ساعت داخلی عمل می کنند. به عنوان مثال، اگر سنگی تجزیه و تحلیل شود و مشخص شود که حاوی مقدار معینی اورانیوم-۲۳۵ و مقدار مشخصی ایزوتوپ دختر آن است، می توانیم نتیجه بگیریم که بخش خاصی از اورانیوم-۲۳۵ اولیه به صورت رادیواکتیو تجزیه شده است.

 

اگر نیمی از اورانیوم دچار زوال اتمی شده باشد سنگ دارای عمر نیمه عمر اورانیوم ۲۳۵ یا حدود ۴.۵ × ۱۰۹ سال است. بسیاری از تجزیه و تحلیل های مشابه، با استفاده از طیف گسترده ای از ایزوتوپ ها، نشان داده اند که سن خود زمین بیش از ۴ × ۱۰۹ سال است. در یکی دیگر از نمونه‌ های جالب تاریخ ‌گذاری رادیواکتیو استفاده از هیدروژن ۳ برای تأیید قدمت شراب‌ های خوب قدیمی است.

 

رادیوایزوتوپ، کربن ۱۴، به ویژه در تعیین سن آثار باستانی مفید است. مقدار کمی کربن ۱۴ به طور طبیعی در قسمت های بالای جو تولید می شود و همه موجودات زنده مقداری از آن را در بافت های خود دارند که به مروز زمان افزایش می یابد. وقتی یک موجود زنده بمیرد، دیگر کربن ۱۴ به دست نمی آورد. با گذشت زمان، کربن ۱۴ موجود در بافت ها تجزیه می شود (نیمه عمر کربن ۱۴ ۵۳۷۰ سال است).

 

اگر موجودی که زمانی زنده بود، سال ها پس از مرگ آن کشف و تجزیه و تحلیل شود، سطح کربن ۱۴ باقی مانده با سطح ثابت شناخته شده مقایسه می شود بنابراین می توان سن تقریبی آن را تعیین کرد. با استفاده از چنین روش‌ هایی، دانشمندان تعیین کردند که سن کفن تورین (کفن تورین که برخی ادعا می‌ کنند پارچه دفن عیسی مسیح است و از الیاف کتان تشکیل شده است) حدود ۶۰۰ تا ۷۰۰ سال است، نه ۲۰۰۰ سال که برخی ادعا می کنند. دانشمندان همچنین توانستند از تاریخ ‌گذاری رادیوکربن استفاده کنند تا نشان دهند که سن یک جسد مومیایی پیدا شده در یخ‌ های آلپ ۵۳۰۰ سال است.

رادیو ایزوتوپ چیست و چه کاربردهایی دارد؟

رادیو ایزوتوپ چیست و چه کاربردهایی دارد؟

استریل کردن مواد غذایی

تشعشعات ساطع شده توسط برخی از مواد رادیواکتیو می تواند برای از بین بردن میکروارگانیسم ها بر روی انواع مواد غذایی مورد استفاده قرار گیرد و عمر مفید این محصولات را افزایش دهد. محصولاتی مانند گوجه فرنگی، قارچ، جوانه و انواع توت ها با انتشار کبالت-۶۰ یا سزیم-۱۳۷ تحت تابش قرار می گیرند. قرار گرفتن در معرض این تابش ها بسیاری از باکتری هایی که باعث فساد می شوند را از بین می برد، بنابراین محصول برای مدت طولانی تری تازه می ماند.

 

تخم مرغ و برخی از گوشت ها مانند گوشت گاو، گوشت خوک و مرغ نیز می توانند تحت تابش قرار گیرند. بر خلاف تصور برخی افراد، پرتودهی به غذا، خود غذا را رادیواکتیو نمی کند و با خیال راحت می توان از آن استفاده کرد.

کاربردهای پزشکی

رادیوایزوتوپ ها کاربردهای زیادی در بسیاری از صنایع دارند که یکی از حیاتی ترین آنها استفاده از رادیو ایزوتوپ ها در زمینه پزشکی است. در حالی که استفاده از رادیوایزوتوپ بسیار فراتر از موضوعاتی است که در بالا مورد بحث قرار گرفت، استفاده تشخیصی و درمانی برجسته‌ ترین کاربرد رادیوایزوتوپ‌ها در زمینه پزشکی امروزی است.

 

ایزوتوپ های رادیواکتیو کاربردهای پزشکی متعددی دارند (تشخیص و درمان بیماری ها). یک نمونه از کاربردهای تشخیصی استفاده از ید رادیواکتیو-۱۳۱ برای آزمایش فعالیت تیروئید است. غده تیروئید یکی از معدود مکان هایی در بدن است که غلظت قابل توجهی ید دارد.

 

برای ارزیابی فعالیت تیروئید، دوز اندازه گیری شده ۱۳۱ I به بیمار داده می شود و روز بعد از یک اسکنر برای اندازه گیری میزان رادیواکتیویته در غده تیروئید استفاده می شود. مقدار ید رادیواکتیو که در آنجا جمع می شود به طور مستقیم با فعالیت تیروئید مرتبط است و به پزشکان این امکان را می دهد پرکاری و کم کاری تیروئید را تشخیص دهند.

 

نیمه عمر ید-۱۳۱ تنها ۸ روز است، بنابراین احتمال آسیب ناشی از قرار گرفتن در معرض آن بسیار کم است. از تکنتیوم ۹۹ نیز می توان برای آزمایش عملکرد تیروئید استفاده کرد. استخوان ها، قلب، مغز، کبد، ریه ها و بسیاری از اندام های دیگر را می توان به روش های مشابه با استفاده از ایزوتوپ رادیواکتیو مناسب تصویربرداری کرد.

 

مواد رادیواکتیو بسیار کمی در این تکنیک ‌های تشخیصی مورد نیاز است زیرا تشعشعات ساطع شده به راحتی قابل تشخیص است. با این حال، کاربردهای درمانی معمولاً به دوزهای بسیار بیشتری نیاز دارند زیرا هدف آنها ترجیحاً کشتن بافت های بیمار است.

 

به عنوان مثال، اگر یک تومور تیروئید تشخیص داده شود، تزریق دوز بسیار بزرگ تری (هزاران رم، در مقابل دوز تشخیصی کمتر از ۴۰ رم) ید-۱۳۱ می تواند به تخریب سلول های تومور کمک کند. به طور مشابه استرانسیوم رادیواکتیو نه تنها برای تشخیص، بلکه برای کاهش درد سرطان استخوان نیز استفاده می شود.

سخن پایانی

ترکیباتی که به عنوان رادیوایزوتوپ شناخته می شوند را می توان برای پیگیری واکنش ها، ردیابی توزیع یک ماده، تشخیصی و درمان شرایط پزشکی و موارد دیگر استفاده کرد. سایر مواد رادیواکتیو برای کنترل آفات، تجسم ساختارها، ارائه هشدارهای آتش سوزی و بسیاری از کاربردهای دیگر مفید هستند. صدها میلیون آزمایش و روش پزشکی هسته ای، با استفاده از طیف گسترده ای از رایوایزوتوپ ها با نیمه عمر نسبتاً کوتاه، هر ساله انجام می شود. اکثر این ایزوتوپ های رادیویی نیمه عمر نسبتاً کوتاهی دارند. برخی از آنها به اندازه کافی کوتاه هستند که رادیوایزوتوپ باید در مراکز پزشکی ساخته شود. پرتودرمانی از پرتوهای پرانرژی برای کشتن سلول های سرطانی با آسیب رساندن به DNA آنها استفاده می کند. اشعه مورد استفاده برای این درمان ممکن است به صورت خارجی یا داخلی ارسال شود.

این پست برایتان چقدر مفید بود؟

بر روی ستاره ها کلیک کنید

میانگین امتیازات / ۵. تعداد امتیازات

تاکنون امیازی ثبت نشده است شما اولین امتیاز را ثبت کنید

آیا مقاله برای شما مفید بود؟ آن را با دوستان خود به اشتراک بزارید