Syntetyczny radioizotop - Synthetic radioisotope
Syntetyczny radioizotopów jest radionuklidów , które nie występuje w przyrodzie: brak naturalny proces lub istnieje mechanizm, który produkuje, albo jest tak niestabilna, że rozpada się z dala w bardzo krótkim okresie czasu. Przykłady obejmują technet -95 prometu -146. Wiele z nich znajduje się w zespołach wypalonego paliwa jądrowego i jest z nich pozyskiwane . Niektóre muszą być produkowane w akceleratorach cząstek .
Produkcja
Niektóre syntetyczne izotopy promieniotwórcze są wydobywane ze zużytych prętów paliwowych reaktorów jądrowych , które zawierają różne produkty rozszczepienia . Na przykład szacuje się, że do 1994 r. Około 49 000 terabekereli (78 ton metrycznych ) technetu zostało wyprodukowane w reaktorach jądrowych, które są zdecydowanie dominującym źródłem technetu na lądzie.
Niektóre izotopy syntetyczne są produkowane w znacznych ilościach przez rozszczepienie, ale nie są jeszcze odzyskiwane. Inne izotopy są wytwarzane przez napromienianie neutronów macierzystych izotopów w reaktorze jądrowym (na przykład Tc-97 można wytworzyć przez napromieniowanie neutronami Ru-96) lub przez bombardowanie macierzystych izotopów cząstkami o wysokiej energii z akceleratora cząstek.
W cyklotronach wytwarzanych jest wiele izotopów , na przykład fluor-18 i tlen-15, które są szeroko stosowane w pozytonowej tomografii emisyjnej .
Używa
Większość syntetycznych izotopów promieniotwórczych ma krótki okres półtrwania . Choć stanowią zagrożenie dla zdrowia, materiały radioaktywne mają wiele zastosowań medycznych i przemysłowych.
Medycyna nuklearna
Dziedzina medycyny nuklearnej obejmuje stosowanie radioizotopów do diagnostyki lub leczenia.
Diagnoza
Radioaktywne związki znacznikowe, radiofarmaceutyki , służą do obserwacji funkcji różnych narządów i układów organizmu. Związki te wykorzystują chemiczny znacznik, który jest przyciągany lub skoncentrowany przez badaną aktywność. Ten chemiczny znacznik zawiera krótko żyjący izotop radioaktywny, zwykle taki, który emituje promień gamma, który jest wystarczająco energetyczny, aby podróżować przez ciało i być wychwytywanym na zewnątrz przez kamerę gamma w celu zmapowania stężeń. Kamery gamma i inne podobne detektory są bardzo wydajne, a związki znacznikowe generalnie bardzo skutecznie koncentrują się w obszarach zainteresowania, więc całkowita ilość potrzebnego materiału radioaktywnego jest bardzo mała.
Metastabilny izomer jądrowy Tc-99m jest emiterem promieniowania gamma szeroko stosowanym w diagnostyce medycznej, ponieważ ma krótki okres półtrwania wynoszący 6 godzin, ale można go łatwo wytworzyć w szpitalu za pomocą generatora technetu-99m . Tygodniowe globalne zapotrzebowanie na macierzysty izotop molibdenu-99 wyniosło 440 TBq (12 000 Ci ) w 2010 r., W przeważającej części zapewnione przez rozszczepienie uranu-235 .
Leczenie
W leczeniu stosuje się kilka izotopów promieniotwórczych i związków , zwykle poprzez doprowadzenie radioaktywnego izotopu do wysokiego stężenia w organizmie w pobliżu konkretnego narządu. Na przykład jod -131 jest stosowany w leczeniu niektórych schorzeń i guzów tarczycy .
Przemysłowe źródła promieniowania
Alfa cząstek , cząstek beta i gamma emisji radioaktywne są przemysłowo użyteczne. Większość ich źródeł to syntetyczne radioizotopy. Obszary zastosowań obejmują przemysł naftowy , radiografię przemysłową , bezpieczeństwo wewnętrzne , kontrolę procesów , napromieniowanie żywności i wykrywanie podziemne.