Radek Busiak Przemek Morawski IB Promieniotwrczo dzielimy na

Radek Busiak Przemek Morawski IB

Promieniotwórczość dzielimy na: Promieniotwórczość naturalna, która następuje w czasie przemian jądrowych izotopów radioaktywnych występujących w środowisku naturalnym. W środowisku naturalnym występuje ponad 60 izotopów radioaktywnych. Promieniotwórczość sztuczna, która zachodzi w jądrach atomów pierwiastków radioaktywnych otrzymywanych sztucznie. Ma miejsce bombardowanie cząstkami alfa oraz beta jąder stabilnych pierwiastków.

Zastosowanie promieniowania

Izotopy pierwiastków promieniotwórczych są stosowane w metodach diagnostycznych wielu chorób (m. in. Diagnostyka rentgenowska) Są prowadzone badania mające na celu wykazać wpływ lekarstw na organizm ludzki. Izotop 99 tc jest wprowadzany do organizmu człowieka w postaci związku chemicznego. Będąc w organizmie jest nieustannie monitorowany. Dzięki temu możemy zbadać funkcjonowanie określonych narządów; Bomba kobaltowa oraz igły radowe są stosowane w leczeniu chorób nowotworowych (radioterapia). W tym przypadku stosuje się naświetlenie, które jest wysyłane przez izotopy Ra, co, Cs; Balneologia, stosowana w uzdrowiskach. Są to kąpiele lecznicze i inhalacje. Stosowany jest w tych zabiegach rn; Jod 131 jest stosowany w leczeniu tarczycy. Niekorzystny wzrost tkanki tarczycowej może spowodować nadczynność tarczycy. Wydzielana jest nadmierna ilość hormonów. W czasie leczenie wstrzykiwany jest izotop jodu (tarczyca jest w stanie wchłaniać jod) ze znanym okresem połowicznego rozpadu. Ziszczeniu ulega nadmiar tkanki; Wyjaśnienie metabolicznej aktywności komórki poprzez wprowadzenie w miejsce węgla 12 C węgla promieniotwórczego 11 C, ewentualnie 14 C. W taki sposób oznaczona substancja jest wstrzykiwana poddawanej badaniu roślinie lub zwierzęciu. Jesteśmy w stanie wyhodować w tym celu odpowiednie komórki. Dzięki temu jesteśmy w stanie dokładnie monitorować krok po kroku kolejne procesy, którym ulega oznakowana substancja; Długotrwałe baterie wykorzystywane w regulatorach rytmu serca (pluton 238); Szybkość tworzenia substancji kostnej i wpływ witaminy D oraz hormonu wydzielanego przez tarczycę, jesteśmy w stanie zbadać dzięki radioaktywnemu wapniu (45 ca). Dzięki zastosowaniu tej metody jesteśmy w stanie rozwikłać wiele tajemnic, które kryje biologia; Sprzęt rentgenowski (zdjęcia rentgenowskie). Strumień promieniowania X ulega osłabieniu podczas przenikania przez określony narząd, gdyż promieniowanie to zostaje pochłaniane przez tkanki. Ilość promieniowania pochłonięta przez tkanki jest uzależniona od ich gęstości. Następnie osłabiony strumień promieni X pada na kawałek kliszy fotograficznej powodując jej zaczernienie, które jest proporcjonalne do osłabienia promieni rentgenowskich. W taki właśnie sposób otrzymujemy zdjęcie rentgenowskie badanej części ciała; Tomografia komputerowa, która wywodzi się z technologii rentgenowskiej. Polega ona na tym, że wykonywane są zdjęcia badanej części ciała pod różnymi kątami i płaszczyznami. Wszystko jest zrobione komputerowo. Wynikiem tych działań jest warstwowy obraz, który jest w stanie zobrazować niewielkie, początkowe zmiany chorobowe; Medycyna nuklearna, która wykorzystuje radioaktywne izotopy, wprowadzane do organizmu ludzkiego. Pozwalają one śledzić procesy zachodzące w środku, wykrywać schorzenia oraz znajdować odpowiednie metody leczenia.

Technika radiacyjna Sterylizacja sprzętu laboratoryjnego, medycznego oraz żywności radioaktywność może zabić organizmy żywe. Dawka promieniowania powinna nie powinna być za duża, gdyż może zaszkodzić ludziom. Zarówno sprzęt medyczny jak i warzywa i owoce powinny być napromieniowane minimalna dawka; Badania grubości substancji, znajdowania wad technicznych (kadłuby statków, rurociągi, budynki); Czujniki przeciwpożarowe (czujniki dymu); Proces barwienia tkanin, szkła oraz sztucznych i naturalnych kamieni; Elektronika (elementy półprzewodnikowe); Modyfikacji polimerów lub innych substancji; Analiza radiacyjna (analiza jądrowa składu substancji). Stosując te technikę jesteśmy w stanie określić zanieczyszczenie ilościowe metalami ciężkimi w odpadach oraz azotu w nawozach sztucznych. Możliwa jest analiza jakościowa w tym samym czasie kilku pierwiastków; Proces uzyskiwania termokurczliwe rurek oraz taśm (stosowane w izolacji elektrycznej) powstają w wyniku napromieniowania. Są wykorzystywane w procesie łączenia elementów; Proces oczyszczania gazów wylotowych, powstające z rożnych instalacji spalających (węgiel). W wyniku tego procesu jesteśmy w stanie zmniejszyć wydzielenie SO 2 oraz tlenków azotu o odpowiednio: 95% i 80%; Metody radiacyjne są wykorzystywane w sprzęcie promieniotwórczym (reaktory, mierniki, czujniki oraz regulatory). Branża metalurgiczna oraz chemiczna wykorzystuje promieniotwórczość w grubościomierzach, gęstościomierzach, miernikach odczytujących poziom materiałów sypkich oraz ciekłych; Badanie mechanizmów złożonych mechanizmów reakcji organicznych. Stosując dwutlenek węgla (znaczony 14 C) do asymilacji przez organizmy roślinne możemy zbadać przemianę dwutlenku węgla do węglowodanów podczas fotosyntezy.

Pierwiastki radioaktywne mogą być stosowane do produkcji bomby atomowej, jądrowej, termojądrowej, neutronowej. Dotychczas stosowane bomby wykorzystywały reakcję rozpadu jądra uranu o liczbie masowej 233, ewentualnie plutonu o liczbie masowej 239. W bombach termojądrowych (wodorowych) ma miejsce synteza jąder helu z izotopów litu oraz wodoru. Jako zapalnik stosowana jest bomba jądrowa. Inicjuje ona reakcje termojądrową. Bomby neutronowe emitują ogromne ilości energii pod postacią promieniowania neutronowego. Zabijają one organizmy żywe oszczędzając obiekty materialne. Rozpad jąder pierwiastków radioaktywnych jest wykorzystywany do produkcji broni masowego rażenia. Podczas wybuchu uwalniana bardzo duża ilość energii. W czasie II wojny światowej nas Nagasaki oraz Hiroszimę została zrzucona bomba atomowa. Wiele osób poniosło śmierć, wiele miało objawy choroby popromiennej. Procesy produkcyjne nad bombami atomowymi oraz otrzymywanie izotopów muszą być kontrolowane przez organizacje międzynarodowe. Skutki późne choroby popromiennej to: - skrócenie życia - przedwczesne starzenie - niedokrwistość - nowotwory - białaczka - zaćma - biegunka oraz nudności.

Jako napęd do wielu pojazdów (transport wodny). Gdy okręt ulegnie zatopieniu, to stanowi poważne źródło potencjalnego zagrożenia skażenia środowiska szkodliwymi pierwiastkami promieniotwórczymi; Promieniotwórczy izotop węgla 14 C jest stosowany w badaniach archeologicznych. Występuje on w środowisku naturalnym w określonej ilości. Ulega asymilacji przez rośliny wspólnie z węglem promieniotwórczym pod postacią dwutlenku węgla. Znaczne jego ilości występują w organizmach ludzkich oraz zwierzęcych na skutek spożywania żywności pochodzenia roślinnego. Izotop ten jest stosowany do określenia wieku szczątków zawierających węgiel (liczne wykopaliska). Wiek ten jest określany na podstawie okresu półrozpadu oraz ilości węgla 14 C; Badanie wód i procesów zachodzących w rzekach oraz na dnie mórz, badanie szczelności wodnych zapór wodnych oraz podziemnych rurociągów. Negatywne oddziaływanie promieniowania Defekty elektrowni jądrowych doprowadzają do awarii. W roku 1986 w czarnobylu miało miejsce uszkodzenie reaktora jądrowego. W wyniku wybuchu atmosfera ziemska została skażona izotopami promieniotwórczymi (137 Cs i 131 I). Duża część europu uległa skażeniu promieniotwórczemu Przemysł, którego działalność niesie ze sobą duże niebezpieczeństwo dla środowiska naturalnego. Odpady takie mogą zawierać materiały radioaktywne. Głównym źródłem tych zanieczyszczeń jest hutnictwo. Występujące w hałdach izotopy promieniotwórcze mogą przedostać się do wody oraz powietrza. Odpady radioaktywne powstałe w wyniku działalności energetyki jądrowej. Niosą ze sobą bardzo duże niebezpieczeństwo, gdyż mogą dostać się do środowiska naturalnego.

Izotop promieniotwórczy 3 H – wodór Czas połowicznego rozpadu Rodzaj promieniowania 238 Pu – pluton 12, 3 lat 87, 7 lat beta alfa 204 Tl – tal 3, 8 lat beta 432 lata alfa 60 Co – kobalt 1600 lat 5, 3 lat gamma 239 Pu – pluton 24000 alfa 241 Am – ameryk 226 Ra – rad 131 I – jod 182 Ir – iryd 137 Cs - cez 8 dni 73, 8 lat 30 lat gamma Zastosowanie błyszczące farby stymulatory mięśnia sercowego, aparatura pomiaru grubości czujniki przeciwpożarowe aplikatury radowe radiografia, sprzęt radiacyjny, bomba kobaltowa, aparatura pomiarowa (grubość, poziom cieczy, waga) czujniki przeciwpożarowe badanie tarczycy radiografia Radiografia, pomiary grubości, bomba cezowa