În urmă cu doar un secol, un om de știință francez puțin cunoscut, numit Henri Becquerel, a dat peste ceva nou și uluitor de imens. În timp, aceste raze au fost descoperite ca fiind prezente în mai multe elemente care apar în mod natural și au fost supranumite radioactivitate. Acele metale care le-au expus au mai fost cunoscute sub numele de izotopi radioactivi.
Radioizotopii, (cunoscuți și ca izotopi radioactivi sau radionuclizi), sunt atomi cu un număr diferit de neutroni decât un atom obișnuit. Datorită acestui dezechilibru, acești izotopi au un nucleu instabil care se descompune, iar în procesul emiterea de raze alfa, beta și gamma până când izotopul ajunge la stabilitate. Odată ce este stabil, izotopul s-a transformat în alt element în întregime. Fiecare element chimic are unul sau mai mulți radioizotopi, cu peste 1.000 de izotopi în total. Aproximativ 50 dintre acestea se găsesc în natură; restul sunt produse artificial ca rezultat direct al reacțiilor nucleare sau indirect, ca descendenți radioactivi ai acestor produse.
Dintre radioizotopii naturali, există trei categorii care sunt folosite pentru a le grupa. Primul este radionuclidele primordiale, care provin în principal din interiorul stelelor și ca uraniul și toriul, sunt încă prezente, deoarece timpul de înjumătățire a vieții lor este atât de lung încât nu au încă decăzut complet. Al doilea grup, radionuclidele secundare, sunt izotopi radiogenici derivați de la descompunerea radionuclidelor primordiale și se caracterizează prin timpul de înjumătățire mai scurt. Al treilea și ultimul grup este cunoscut radionuclizi cosmogeni, care constă din izotopi ca Carbonul 14 care sunt produși în mod constant în atmosferă din cauza razelor cosmice. Radionuclizii produși artificial, pe de altă parte, sunt produși de reactoare nucleare, acceleratoare de particule sau de generatori de radionuclizi (unde un izotop părinte, de obicei produs într-un reactor nuclear, este permis să se descompună pentru a produce un radioizotop). În plus, sunt cunoscute exploziile nucleare care produc radioizotopi artificiali.
Radioizotopii sunt folosiți astăzi în diverse scopuri. Când vine vorba de domeniul medicinei nucleare, izotopii radioactivi sunt utilizați în RMN și radiografii în scopuri de diagnostic, pentru radioterapie țintită și pentru sterilizarea echipamentelor medicale. În biochimie și genetică, radionuclidele sunt utilizate în cercetarea moleculară și ADN-ul pentru a „eticheta” moleculele și a urmări procesele chimice și fiziologice. Carbon-14, un izotop cosmogenic natural, este utilizat pentru datarea carbonului de către arheologi, paleontologi și geologi. În agricultură, radiațiile sunt utilizate pentru a opri răspândirea culturilor de rădăcini, pentru a ucide paraziți și dăunători și în medicina veterinară. Și când vine vorba de industrie, radionuclizii sunt folosiți pentru a studia rata de uzură și coroziunea metalelor, pentru a testa scurgerile și cusăturile, analiza poluanților, studiul mișcării apei de suprafață, măsurarea scurgerilor de apă de ploaie și zăpadă și debitele de pâraie și râuri.
Am scris multe articole despre radioizotopi pentru Space Magazine. Iată un articol despre izotopi și iată un articol despre descompunerea radioactivă.
Dacă doriți mai multe informații despre radioizotopi, consultați aceste articole din NDT Resource Center și Science Courseware.
Am înregistrat, de asemenea, un întreg episod de distribuție de astronomie despre Epoca Universului. Ascultă aici, episodul 122: Cât de vechi este Universul ?.
Referințe:
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
