Právě před více než stoletím narazil malý známý francouzský vědec jménem Henri Becquerel na něco nového a nesmírně překvapující. Časem byly objeveny tyto paprsky přítomné v několika přirozeně se vyskytujících prvcích a byly označovány jako radioaktivita. Ty kovy, které je vystavovaly, se také staly známé jako radioaktivní izotopy.
Radioizotopy (také známé jako radioaktivní izotopy nebo radionuklidy) jsou atomy s odlišným počtem neutronů, než je obvyklý atom. V důsledku této nerovnováhy mají tyto izotopy nestabilní jádro, které se rozkládá, a v tomto procesu emitují alfa, beta a gama paprsky, dokud izotop nedosáhne stability. Jakmile je stabilní, izotop se zcela změnil na jiný prvek. Každý chemický prvek má jeden nebo více radioizotopů, přičemž celkem je zahrnuto více než 1 000 izotopů. Přibližně 50 z nich se nachází v přírodě; zbytek se vyrábí uměle jako přímý důsledek jaderných reakcí nebo nepřímo jako radioaktivní potomci těchto produktů.
Z přirozeně se vyskytujících radioizotopů existují tři kategorie, které se používají k jejich seskupení. Prvním jsou prvotní radionuklidy, které vznikají hlavně uvnitř nitra hvězd a jako uran a thium jsou stále přítomny, protože jejich poločasy jsou tak dlouhé, že se ještě úplně nerozpadly. Druhá skupina, sekundární radionuklidy, jsou radiogenní izotopy odvozené z rozpadu prvotních radionuklidů a vyznačují se kratšími poločasy. Třetí a poslední skupinou jsou známé kosmogenní radionuklidy, které se skládají z izotopů, jako je uhlík 14, které jsou neustále vytvářeny v atmosféře díky kosmickým paprskům. Na druhé straně jsou uměle vyráběné radionuklidy produkovány jadernými reaktory, urychlovači částic nebo generátory radionuklidů (kde se rodičovský izotop, obvykle produkovaný v jaderném reaktoru, může rozkládat a produkovat radioizotop). Kromě toho je známo, že jaderné exploze produkují také umělé radioizotopy.
Radioizotopy se dnes používají pro různé účely. Pokud jde o oblast nukleární medicíny, radioaktivní izotopy se používají v MRI a rentgenovém záření pro diagnostické účely, pro cílenou ozařovací terapii a pro sterilizaci zdravotnického vybavení. V biochemii a genetice se radionuklidy používají v molekulárním a DNA výzkumu, aby „značily“ molekuly a sledovaly chemické a fyziologické procesy. Uhlík-14, přirozeně se vyskytující kosmogenní izotop, používá archeologové, paleontologové a geologové pro datování uhlíku. V zemědělství se záření používá k zastavení klíčení kořenových plodin, zabíjení parazitů a škůdců a ve veterinární medicíně. A pokud jde o průmysl, radionuklidy se používají ke studiu míry opotřebení a koroze kovů, k testování úniků a švů, k analýze znečišťujících látek, ke studiu pohybu povrchové vody, měření odtoků vody z deště a sněhu a průtoků potoků a řek.
Napsali jsme mnoho článků o radioizotopech pro časopis Space. Tady je článek o izotopech a tady je článek o radioaktivním rozpadu.
Pokud byste chtěli získat více informací o radioizotopech, podívejte se na tyto články z NDT Resource Center a Science Courseware.
Zaznamenali jsme také celou epizodu obsazení astronomie Obsazení o věku vesmíru. Poslouchejte zde, Epizoda 122: Jak starý je vesmír ?.
Reference:
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
