Care sunt utilizările radiației nucleare
Share
Radiația nucleară are mai multe aplicații diferite și, în acest articol, vom examina mai multe astfel de utilizări ale radiației nucleare. În special, ne vom uita la datarea cu radiații de carbon și la utilizarea radioizotopilor în medicină.
Dating cu radio
Radiocarbon dating este o metodă pentru determinarea vârstei materialului organic mort, dezvoltat de Willard Libby la sfârșitul anilor 1940. Pentru aceasta, el a primit Premiul Nobel pentru Chimie în 1960. Metoda face uz de decăderea carbonului-14 pentru a determina când a murit organismul care alcătuia materialul.
În atmosfera superioară, razele cosmice interacționează cu diferite molecule, care conduc la producerea multor neutroni. Aceste neutroni, la rândul lor, reacționează cu atomii de azot gazos, producând carbonul izotopic instabil-14 în următoarea reacție:
Carbon-14 este un izotop instabil de carbon. Acesta este supus beta-minus degradare, producând din nou azot-14:
Procesul de mai sus are un timp de înjumătățire de 5730 ani.
Raportul de carbon-14 la cabon-12 din atmosferă rămâne același. Carbonul-14 din atmosferă se termină în molecule de dioxid de carbon. De vreme ce materiile vii consumă în mod constant carbon, proporția de carbon-14 până la carbon-12 din corpul lor devine aceeași cu proporția de carbon-14 până la carbon-12 din atmosferă.
Atunci când lucrurile trăiesc mor, nu mai ia carbon. Carbonul-14 din corpurile lor continuă să se destrame și nu mai este alimentat. Deci, după moarte, proporția de carbon-14 la carbonul-12 în organismul unui organism care trăiește odată, continuă să scadă.
Din moment ce știm că timpul de înjumătățire a carbonului și raportul carbon-14 la carbonul-12 într-un organism viu, dacă putem măsura activitatea degradării carbonului-14 dintr-un corp mort, putem calcula cât timp organismul a murit pentru. Tehnica poate fi aplicată pentru a găsi atunci când a fost construit ceva din material viu - inclusiv materiale precum lemn și țesături.
Cazurile cunoscute de date despre radiocarbon includ "Ötzi Icemanul"(Rămășițele unei persoane moarte îngropate acum 5000 de ani),"Giulgiul din Torino"Și Scrolls de la Marea Moartă.
Radiocarbon dating nu este perfectă. Compoziția dioxidului de carbon din atmosferă sa schimbat ușor de-a lungul anilor. În plus, datele despre carbon pot să nu fie corecte atunci când încearcă să se întâmple lucruri mai vechi de peste 40 000 de ani. Acest lucru se datorează faptului că procentul de carbon-14 rămas este prea mic pentru a obține o citire exactă a activității.
Dating cu potasiu-40
Pentru a găsi vârsta obiectelor care sunt mult mai în vârstă, poate fi utilizată descompunerea potasiu-40 la argon-40. Procesul de degradare beta plus:
are o durată de înjumătățire de aproximativ 1,25 × 109 ani. Prin urmare, aceasta este mult mai potrivită decât stabilirea datei carbonului pentru determinarea vârstei multor obiecte mai vechi (de exemplu, pentru a afla când s-au format roci).
Exemplu
Activitatea unei probe de la Ötzi Iceman a fost măsurată astfel încât să fie de 0,13 Bq per gram. Având în vedere că activitatea țesutului viu este de aproximativ 0,23 Bq pe gram, găsiți cu mult timp în urmă când Ötzi Icemanul era în viață.
Mai întâi vom găsi constanta de dezintegrare:
.
Atunci, 
.
Luând în ambele părți, avem,
.
Atunci, 
.
Utilizări ale radiației nucleare în medicină
Radiația nucleară este pusă în diferite utilizări în medicină, atât pentru diagnostic, cât și pentru terapie.
Tachnitium-99 meta-stabil este un izotop al Technitium (
) care este produs în timpul 
degradarea molibdenului-99 (
). Nucleul lui format este într-o stare excitat, și se descompune prin emițarea a 
ray. dezintegrarea metaboliților tehnitium-99 are un timp de înjumătățire de aproximativ 6 ore, care este mult mai lung decât timpul de înjumătățire de tipic dezintegrează. Acest lucru este ideal, deoarece este nevoie de ceva timp ca celulele corpului să absoarbă orice material injectat. Injectat este preluată de celulele canceroase (ele nu intră în celulele sănătoase), unde suferă descompunere. Folosind o camera gama, poziția celulelor canceroase ar putea fi detectată.
Iod-131 este un izotop instabil care este folosit pentru a distruge celulele canceroase în glanda tiroidă.
Tomografia cu tomografie electronică (PET) scanarea face uz de radiații nucleare. Aici, molecule conținând atomi care suferă 
dezintegrarea este introdusă în organism. particulele sunt positroni (
) și se anihilează când intră în contact cu electronii (
). Annihilarea produce o pereche de fotoni, care pot fi apoi detectate.
Una dintre utilizările radiației nucleare - o scanare PET
