Точно преди повече от век малко известен френски учен на име Анри Бекерел се натъкна на нещо ново и невероятно стряскащо. След време тези лъчи бяха открити в няколко естествено срещащи се елемента и бяха наречени радиоактивност. Тези метали, които ги излагаха, също бяха известни като радиоактивни изотопи.
Радиоизотопите (известни още като радиоактивни изотопи или радионуклиди) са атоми с различен брой неутрони от обикновен атом. Поради този дисбаланс, тези изотопи имат нестабилно ядро, което се разпада и в процеса излъчва алфа, бета и гама лъчи, докато изотопът достигне стабилност. След като е стабилен, изотопът се трансформира изцяло в друг елемент. Всеки химичен елемент има един или повече радиоизотопи, с общо 1000 изотопи. Приблизително 50 от тях се срещат в природата; останалите се произвеждат изкуствено като пряк резултат от ядрени реакции или косвено като радиоактивни потомци на тези продукти.
От естествените радиоизотопи има три категории, които се използват за групирането им. Първият е първичните радионуклиди, които произхождат главно във вътрешността на звезди и като уран и торий все още присъстват, тъй като полуразпадът им е толкова дълъг, че все още не са разложили напълно. Втората група, вторични радионуклиди, са радиогенни изотопи, получени от разпада на първичните радионуклиди и се характеризират с по-краткия си полуживот. Третата и последна група са известни космогенни радионуклиди, които се състоят от изотопи като въглерод 14, които постоянно се произвеждат в атмосферата поради космическите лъчи. Изкуствено произведените радионуклиди, от друга страна, се произвеждат от ядрени реактори, ускорители на частици или от генератори на радионуклиди (където родителският изотоп, обикновено произведен в ядрен реактор, е разрешен да се разпадне, за да произведе радиоизотоп). Освен това се знае, че ядрените експлозии произвеждат и изкуствени радиоизотопи.
Радиоизотопите се използват днес за най-различни цели. Когато става дума за областта на ядрената медицина, радиоактивните изотопи се използват в ЯМР и рентгенови лъчи за диагностични цели, за насочена лъчева терапия и за стерилизиране на медицинско оборудване. В биохимията и генетиката радионуклидите се използват в молекулярни и ДНК изследвания, за да „маркират“ молекули и да проследяват химични и физиологични процеси. Въглерод-14, естествено срещащ се космогенен изотоп, се използва за въглеродни дати от археолози, палеонтолози и геолози. В селското стопанство радиацията се използва за спиране на покълването на кореноплодите, унищожаване на паразити и вредители, както и във ветеринарната медицина. А що се отнася до промишлеността, радионуклидите се използват за изследване на степента на износване и корозия на металите, за тестване на течове и шевове, за анализ на замърсители, за изследване на движението на повърхностните води, за измерване на оттоците на вода от дъжд и сняг и скоростта на потока на потоци и реки.
Написахме много статии за радиоизотопи за Space Magazine. Ето статия за изотопите и ето тази статия за радиоактивно разпадане.
Ако искате повече информация за радиоизотопите, разгледайте тези статии от ресурсния център на NDT и Science Courseware.
Записали сме и цял епизод от Астрономически роли за епохата на Вселената. Чуйте тук, Епизод 122: Колко стара е Вселената?
Препратки:
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
