Отваря главното меню

Радиоактивните изотопи (радиоизотопите) са изотопи на някои химични елементи, които се характеризират с излишък на енергия в ядрата си, което води до спонтанно радиоактивно разпадане. При разпадането си, ядрото излъчва гама-лъчи и/или други елементарни частици.

Радиоизотопите имат важни приложения в хранително-вкусовата промишленост, водоснабдяването, медицината и др.

Съдържание

ПроизходРедактиране

Има няколко различни механизма за образуване на радиоактивните изотопи. Първият е космогеничният, при който се произвеждат т.нар. първични радиоактивни изотопи. При него, радиоактивните изотопи се произвеждат в ядрата на звездите, при термоядрения синтез. Все още се откриват запаси от така образуваните изотопи (например уран), понеже техните периоди на полуразпад са изключително големи. Вторият важен механизъм са вторичните радиоактивни изотопи, които са продукт на радиоактивното разпадане на първичните радиоизотопи. Други радиоизотопи, като 14C, се образуват при бомбардирането на горните слоеве на атмосферата от космическите лъчи. Въпреки сравнително малките им периоди на полуразпад, те не са рядкост в природата, понеже запасите от тях се попълват непрекъснато.

Дъщерни радиоизотопиРедактиране

Дъщерните радиоизотопи са радиоизотопи, които се срещат в природата, но в минимални количества. Те имат много кратък период на полуразпад и са много по-силно радиоактивни, в сравнение с естествените радиоизотопи, от които са получени. Дъщерните радиоизотопи се срещат, само защото са постоянно възобновявани в Земята, вследствие на природни процеси. Такива процеси са алфа- и бета-разпадът на естествените радиоизотопи – 235U, 238U, 232Th, спонтанното делене на 238U и процесите на ядрена трансмутация, предизвикани при естествената радиоактивност – производство на 239Pu, 99Тс[1] и 236U[2] при неутронно поглъщане[3] от естествения уран.

Елементи, които са продукт на гореизброените процесиРедактиране

Име на
елемента
Химичен
Символ
Технеций Tc
Прометий Pm
Полоний Po
Астат At
Радон Rn
Франций Fr
Радий Ra
Актиний Ac
Протактиний Pa
Нептуний Np
Плутоний Pu

ПриложенияРедактиране

Радиоизотопите се използват основно по две причини: те са източник на електромагнитни вълни и заради химичните им свойства. Радиоизотопи на добре познати елементи могат да се използват и като маркери, понеже повечето радиоизотопи са с близки свойства до нерадиоактивните изотопи. Например, за да се изследва начина по който растенията взаимодействат с въглеродния диоксид, може да се използва въглероден диоксид, в който състав влиза радиоактивен въглерод. Частите от растенията, които взаимодействат с въглеродния диоксид, са слабо радиоактивни.

В медицината, радиоизотопите се използват при диагностиката, лечението и научните изследвания. Взаимодействието на различни органи със слабо радиоактивни изотопи дава диагностична информация и друга информация за човешката анатомия и функцията на определени органи. Радиоизотопите са обещаващ метод, използван при лечението на различни видове рак, с облъчване на туморите. Хирургическите инструменти се стерилизират с мощно гама-лъчение. Около един от двама души в западния свят са се възползвали от напредъка на ядрената медицина.

В биохимията и генетиката, радиоактивните изотопи са маркери, позволяващи да се наблюдават различни биологични процеси, като преноса на аминокиселини и репликацията на ДНК.

В индустрията и минното дело, радиоизотопите позволяват да се изпитват спойките, в метрологията – при търсенето на дефекти, да се изследва чистотата на водата, разрушаването и корозията на металите, в изследването на свойствата на различни горива.

Естествените радиоизотопи се използват и в палеонтолотията, геологията и археологията, за да се определи възрастта на различни изкопаеми и находки.

Списък на радиоизотопите с техния период на полуразпад
Име Символ Период на полуразпад
Тритий   12,3 години
Берилий 7   53,28 дни
Въглерод 11   20,4 минути
Въглерод 14   5730 години
Азот 13   10 минути
Азот 16   7.3 секунди
Кислород 15   2,04 (2,2 ?) минути
Флуор 18   112 минути
Натрий 22   2,6 години
Фосфор 32   14,2 (14,3 ?) дни
Сяра 35   87,5 дни
Калий 40   1,28 милиарда години
Скандий 46   84 дни
Хром 51   672 часа (27,7 дни ?)
Манган 54   310 дни
Желязо 52   498 минути
Желязо 59   45 дни
Кобалт 58   71 дни
Кобалт 60   5,27 години
Никел 63   100 години
Галий 67   78 часа
Криптон 85   10,4 години
Рубидий 87   4,7 милиарда години
Стронций 90   28,2 години
Итрий 90   2,7 дни
Цирконий 95   65 дни
Ниобий 95   35 дни
Молибден 99   67 часа
Технеций 99   211 100 години
Технеций 99 m   6 часа
Рутений 103   40 дни
Рутений 106   369 дни
Индий 111   67 дни
Индий 113   103 месеци
Телур 132   78 часа
Йод 123   13,2 часа
Йод 129   17 милиона години
Йод 131   8,02 à 8,04 дни
Йод 132   2,3 часа
Ксенон 133   127 часа
Ксенон 135   9 часа
Цезий 134   2,2 години
Цезий 135   3 милиона години
Цезий 137   30,15 до 30,2 години
Барий 140   12,8 дни
Лантан 140   40,2 часа
Тантал 182   114,4 дни
Рений 186   3,7 дни
Ербий 169   9,4 дни
Иридий 192   74 дни
Злато 198   2,7 дни
Талий 201   73,1 часа
Талий 208   3,07 минути
Олово 210   22,3 години
Олово 212   10,64 часа
Олово 214   26,8 минути
Бисмут 210   5,01 дни
Бисмут 212   60,6 минути
Бисмут 214   19,7 минути
Полоний 210   138 дни
Полоний 212   0,305 микросекунди
Полоний 214   164 микросекунди
Полоний 216   0,15 секунди
Полоний 218   3,05 минути
Радон 220   55,6 секунди
Радон 222   3,82 до 3,83 дни
Радий 224   3,66 дни
Радий 226   1620 години
Радий 228   5,75 години
Актиний 228   6,13 часа
Торий 228   1,91 години
Торий 230   75 380 (77 000 ?) години
Торий 232   14,1 милиарда години
Торий 234   24,1 дни
Протактиний 234m   1,17 минути
Уран-234   245 000 години
Уран-235   704 милиона години
Уран-238   4,47 милиарда години
Нептуний 237   2,14 милиона години
Нептуний 239   2,36 дни
Плутоний 238   88 години
Плутоний 239   24 110 години
Плутоний 240   6537 години
Плутоний 241   14 години
Америций 241   432,2 (456 ?) години
Америций 243   7370 (7 650 ?) години
Кюрий 244   18 години


Вижте същоРедактиране

ИзточнициРедактиране

  1. ((en)) Къртис, Дейвид и др. Nature's uncommon elements: plutonium and technetium. // Geochimica et Cosmochimica Acta 63 (2). 1999. DOI:10.1016/S0016-7037(98)00282-8. с. 275 – 285.
  2. ((en)) esarda2.jrc.it
  3. ((en))Улкън, К.М. и др. AMS of natural 236U and 239Pu produced in uranium ores. // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 259. Юни 2007. DOI:10.1016/j.nimb.2007.01.210. с. 727 – 732.
    Тази страница частично или изцяло представлява превод на страницата „Radionuclide“ в Уикипедия на английски. Оригиналният текст, както и този превод, са защитени от Лиценза „Криейтив Комънс - Признание - Споделяне на споделеното“, а за съдържание, създадено преди юни 2009 година — от Лиценза за свободна документация на ГНУ. Прегледайте историята на редакциите на оригиналната страница, както и на преводната страница. Вижте източниците на оригиналната статия, състоянието ѝ при превода, и списъка на съавторите.