Hvad er ISOTOPES til?

Isotoper er atomer af det samme element, der har det samme antal protoner i kernen, men har forskellige antal neutroner. Denne forskel, a priori, det kan virke ret ubetydeligt for dig, det gør isotoperne af det samme element ens eller forskellige i mange egenskaber og egenskaber, fysiske og kemiske. Mennesker har været i stand til at drage fordel af dem alle til vores fordel. Anvendelserne af isotoper er forskellige og påvirker meget forskellige områder: de hjælper os med at bevare vores mad, til at diagnosticere og helbrede sygdomme eller finde ud af en alder af fossile rester begravet for millioner siden år. I denne lektion fra en LÆRER vil vi se hvad er isotoper til og hvordan de hjælper os på ti forskellige områder af vores liv.

Indeks

1. Hvad er isotoper?
2. Isotoper og opnåelse af energi
3. Isotoper i medicin
4. Isotoper inden for kunst og arkæologi
5. Isotoper i mad og landbrug
6. Andre anvendelser af isotoper

Atomer De består på en klassisk måde af tre typer partikler:

Atomerne i et kemisk element er kendetegnet ved at have et bestemt antal protoner. Antallet af protoner for et element i kemi kaldes atomnummer (Z). Atomer er elektrisk neutrale, dvs. de har det samme samlede antal positive partikler (protoner) som negative (elektroner). En anden ting, der karakteriserer atomer, er deres masse nummer (A) som er summen af ​​alle protoner og neutroner, der udgør atomkernen, og som giver det meste af sin vægt eller masse. Du kan lære mere om det i denne anden lektion fra en LÆRER Hvordan får man massenummeret?

Imidlertid, to atomer af det samme kemiske element (med det samme atomnummer) kan have forskellige antal neutroner i deres kerne og derfor forskellig atomvægt. Disse to atomer, med samme atomnummer, men forskellige atomvægt, kaldes isotoper. Isotoper af det samme kemiske element kan have egenskaber eller egenskaber, der gør dem meget interessante og nyttige for mennesker. Hvis du vil vide mere om emnet, kan du besøge vores lektion Karakteristik af isotoper.

Nu hvor du ved hvad de er, hvis du nogensinde har spekuleret på hvad er isotoper til, fortsæt med at læse!

Som du ved, er en af ​​de vigtigste energikilder på planeten atomenergien. Navnet på kerneenergi kommer fra det faktum, at energi bogstaveligt talt opnås fra atomkernen. Som vi så tidligere, består atomernes kerne af protoner og neutroner, som er bundet sammen på grund af en stor kraft. Denne energi kan frigives og bruges af mennesker gennem to processer: kernefusion (kombinationen af ​​to kerner, som sammenføjes for at danne en større og mere energisk) og den Nuklear fision (opløsning eller adskillelse af en kerne i flere mindre).

I øjeblikket sker det meste af produktionen af ​​nuklear energi ved nuklear fission. For dette er den Plutonium-isotop «Pu-239» og uran-isotop «U-235» da de er meget ustabile og tunge, og delingen af ​​kernen medfører en ret høj energiproduktion. Når kernerne i disse isotoper brister, genereres en stor mængde i form af varme; Denne varme bruges i atomreaktorer til opvarmning af vand, der går fra væske til gas. Denne vanddamp transporteres til en turbine, der bevæger sig. Til gengæld er turbinen forbundet med en Elektrisk generator hvis mission er at omdanne turbinens drejeenergi til elektrisk energi, som kan lagres, transporteres og bruges i vores hjem.

Et af de områder, hvor anvendelsen af ​​isotoper er størst, er inden for medicin. Vi kan skelne mellem to faser under sygdommen, hvor isotoper anvendes: diagnose og behandling af sygdommen.

Til diagnosticering af sygdomme og patologier anvendes teknikker såsom røntgenstråler eller scintigrafi; det scanninger er baseret på en detektionsmetode radiofarmaceutiske produkter, som ikke er andet end blandinger af stoffer, blandt hvilke der er små mængder af en radioisotop. De kan også bruges til at bestemme små mængder enzymer eller proteiner genereret i nogle biologiske processer.

Isotoper kan bruges til behandling af sygdomme. Isotoper anvendes under strålebehandling at ødelægge celler, der danner ondartede væv og tumorer; I denne proces når ioniserende stråling fra medicinsk udstyr tumorcellerne og påvirker deres DNA og genererer så mange pauser og mutationer, at de forårsager deres død. Derudover kan isotoper, inden de anvender strålebehandling, hjælpe læger med at undersøge tumorcellernes egenskaber, deres placering osv. og således oprette en handlingsplan til justering af dosis, hyppighed og antal bestrålingssessioner, der er nødvendige, inden behandlingen påbegyndes.

En anden anvendelse af isotoper inden for medicin er anvendelsen af ​​radioisotoper til sterilisering af materiale, udstyr og faciliteter såsom operationsstuer. Der er forskellige typer strålingssterilisering afhængigt af det element, vi bruger, selvom den mest anvendte er ultraviolet (UV) stråling.

Hvis du nogensinde har spekuleret på, hvad isotoper er til i kunst- og arkæologiens verden, er du muligvis stødt på en af ​​deres applikationer: datering af værker. Isotoperne og sammenligningen af ​​halveringstiden for disse tillader datering af prøvernes alder arkæologiske steder fra udgravninger, men også fra kunstværker såsom malerier, vægmalerier eller endda skulpturer. En anden af ​​de mest relevante applikationer inden for kunst er identifikation af forfalskninger eller ændringer af værker: takket være isotopanalyse er det ikke kun muligt at vide datoen, hvor et værk blev lavet (og detektere mulige kopier), men også at vide, hvilke materialer der er bruges til at lave det (og sammenligne dem med dem, der bruges af forfatteren af ​​det formodede arbejde), kan du undersøge de indre lag af værkerne uden beskadige dem osv. Mikroorganismer og insekter, der blev fanget i våde malerier, kan endda påvises og deres alder analyseres.

Endelig kan isotoper også bruges til bevare værker og forhindre dem i at blive beskadiget. Visse værker kan dækkes af et stof, hvor gammastråling derefter påføres. Denne kombination af monomerer og stråling nedsætter forringelsen af ​​arbejdet, da det reducerer det gradvise tab af fiksering arbejdet lider, når det udsættes for miljøet, det steriliseres og insekter, svampe og andre, der beskadiger og forurener spiller. Denne metode anvendes normalt på malerier, men der er andre metoder, der gør det muligt at gendanne selv bøger under ekstreme bevaringsforhold.

Landbrug og mad bruger isotoper på alle niveauer, fra før planten plantes, indtil den når vores bord. Isotoper bruges til genetisk forbedring af plantearter, der er meget vigtige til konsum, hvilket tillader udvikling af genetiske sorter mere produktiv, resistent og effektiv. En gang i plantagen tillader isotoperne os en bevidst brug af gødning da de tillader os at opdage deres overforbrug. Endelig, under deres forberedelse til markedsføring, anvendes isotoper under sterilisering af begge af containere som det samme produkt i sig selv, så det holder længere og under bedre forhold indtil dets forbrug.

Der er mange andre anvendelser af isotoper, såsom følgende:

• Undersøgelse af vandcyklussen. Hydrologi bruger isotoper til at følge vandcyklussen og detektere mulig forurening af vandet i forskellige faser af cyklussen. En af de vigtigste anvendelser er påvisning af grundvandsforurening, især fra overforbrug af gødning.
• Forureningsstudier. Isotoper bruges ikke kun til at bestemme vandforurening som vi har set i det foregående punkt, men de kan bruges til at bestemme tilstedeværelsen af ​​forbindelser svovl- og nitrogenforurenende stoffer i atmosfæren eller for at undersøge forurening af sedimenter med petroleumderivater, der f.eks. kan komme fra et spild ulovlig.
• Isotopapplikationer i industrien. Undersøgelsen og viden om egenskaberne ved de forskellige isotoper har gjort det muligt for industrien at forbedre og udvikle processer men også for at kontrollere, at forskellige instrumenter, dele eller genstande er i perfekt stand (kontrol af kvalitet).
• I minedrift og kosmologi. Isotoper bruges til at skabe nukleare sonder, der har ansvaret for at studere sammensætningen af ​​de forskellige lag, der udgør vores planet. I stedet for studiet af de isotoper, der indeholder meteoritter giver os mulighed for at undersøge universets alder, den mulige oprindelse af disse meteoritter og dens egenskaber.
• Isotoper og studiet af det ydre rum. Isotoper bruges til at fremstille nukleare celler; Disse enheder bruges som energilagre, der driver udstyr og instrumenter til satellitter og rumsonder.

Hvis du vil læse flere artikler, der ligner Hvad er isotoper til?, anbefaler vi, at du indtaster vores kategori af Atomet.

• Guerrero, R. og Berlanga, M. (2000). Stabile isotoper: Begrundelse og anvendelser. Nuværende spanske samfund for mikrobiologi. (29).
• Enresa-UCO-stol (s.f) Brug af radioaktivitet.