Mille isotoopit ovat?

Isotoopit ovat saman elementin atomeja, joilla on sama määrä protoneja ytimessä, mutta joilla on erilainen määrä neutroneja. Tämä ero, joka a priori, se saattaa tuntua melko merkityksettömältä, se tekee saman alkuaineen isotoopeista samanlaiset tai erilaiset monilta ominaisuuksiltaan ja ominaisuuksiltaan, fysikaalisilta ja kemiallisilta. Ihmiset ovat voineet hyödyntää niitä kaikkia hyödyksi. Isotooppien käyttötarkoitukset vaihtelevat ja vaikuttavat hyvin eri aloihin: ne auttavat meitä säilyttämään omamme ruokaa, sairauksien diagnosointiin ja parantamiseen tai miljoonia sitten haudattujen fossiilisten jäänteiden iän selvittämiseen vuosien ajan. Tässä opettajalla opettaja näemme mitä varten isotoopit ovat ja kuinka he auttavat meitä elämämme kymmenellä eri alueella.

Indeksi

1. Mitä ovat isotoopit?
2. Isotoopit ja energian saanti
3. Isotoopit lääketieteessä
4. Isotoopit taiteessa ja arkeologiassa
5. Isotoopit maataloudessa ja elintarvikkeissa
6. Muut isotooppien sovellukset

Atomit Ne koostuvat klassisella tavalla kolmen tyyppisistä hiukkasista: neutronit, protonit ja elektronit. Neutronit ja protonit muodostavat ytimen, kun elektronit pyörivät ytimen ympäri muodostaen "elektronipilven".

Kemiallisen elementin atomeille on tunnusomaista, että niissä on tietty määrä protoneja. Kemiaan kutsutaan alkuaineen protonien lukumäärä atominumero (Z). Atomit ovat sähköisesti neutraaleja, ts. Niillä on sama positiivisten hiukkasten (protonien) kokonaismäärä kuin negatiivisten (elektronien). Toinen atomien ominaispiirre on heidän atominsa massanumero (A) joka on kaikkien niiden atomien ytimen muodostavien protonien ja neutronien summa, jotka antavat sille suurimman osan painostaan ​​tai massastaan. Voit oppia siitä lisää tässä OPETTAJAN toisessa oppitunnissa Kuinka saada massanumero?

Kuitenkin, kaksi saman kemiallisen elementin atomia (samalla atomiluvulla) voi olla eri määrä neutroneja ytimessään ja siksi eri atomipaino. Näitä kahta atomia, joilla on sama atominumero, mutta erilainen atomipaino, kutsutaan isotoopeiksi. Isotoopit Samalla kemiallisella alkuaineella voi olla ominaisuuksia tai ominaisuuksia, jotka tekevät niistä erittäin mielenkiintoisia ja hyödyllisiä ihmisille. Jos haluat tietää enemmän aiheesta, voit käydä oppitunnissamme Isotooppien ominaisuudet.

Nyt kun tiedät mitä ne ovat, jos olet koskaan miettinyt mitä varten isotoopit ovat, jatka lukemista!

Kuten tiedätte, yksi planeetan tärkeimmistä energialähteistä on ydinenergia. Ydinenergian nimi tulee siitä, että energia saadaan kirjaimellisesti atomien ytimestä. Kuten aiemmin näimme, atomien ydin koostuu protoneista ja neutronista, jotka ovat sitoutuneet yhteen suuren voiman vuoksi. Ihminen voi vapauttaa ja käyttää tätä energiaa kahdella prosessilla: ydinfuusio (kahden ytimen yhdistelmä, jotka yhdistyvät muodostaen suuremman ja energisemmän ytimen) ja Ydinfissio (ytimen hajoaminen tai erottaminen useiksi pienemmiksi).

Tällä hetkellä suurin osa ydinenergian tuotannosta tapahtuu ydinfissiolla. Tätä varten Plutonium-isotooppi «Pu-239» ja uraanin isotooppi «U-235» koska ne ovat erittäin epävakaita ja painavia ja ytimen jakautuminen aiheuttaa melko suuren energiantuotannon. Kun näiden isotooppien ytimet repeytyvät, syntyy suuri määrä lämmön muodossa; Tätä lämpöä käytetään ydinreaktorissa veden lämmittämiseen, joka muuttuu nestemäisestä tilasta kaasuksi. Tämä vesihöyry kuljetetaan turbiiniin, joka liikkuu. Kyseinen turbiini puolestaan ​​on kytketty a Sähkögeneraattori jonka tehtävänä on muuttaa turbiinin kääntyvä energia sähköenergiaksi, jota voidaan varastoida, kuljettaa ja käyttää kodeissamme.

Yksi aloista, jolla isotooppeja käytetään eniten, on lääketiede. Voimme erottaa taudin aikana kaksi vaihetta, joissa käytetään isotooppeja: taudin diagnoosi ja hoito.

Sairauksien ja patologioiden diagnosointiin, kuten röntgensäteet tai skintigrafia; skannaa perustuvat havaitsemismenetelmään radiofarmaseuttiset lääkkeet, jotka eivät ole muuta kuin aineiden seoksia, joiden joukossa on pieniä määriä radioisotooppia. Niitä voidaan käyttää myös määrittämään pieniä määriä entsyymejä tai proteiineja, jotka syntyvät joissakin biologisissa prosesseissa.

Isotooppeja voidaan käyttää sairauksien hoitoon. Isotooppeja käytetään sädehoidon aikana tuhota solut, jotka muodostavat pahanlaatuisia kudoksia ja kasvaimia; Tässä prosessissa lääketieteellisten laitteiden ionisoiva säteily saavuttaa kasvainsolut ja vaikuttaa niiden DNA: han, mikä tuottaa niin paljon katkoksia ja mutaatioita, että ne aiheuttavat heidän kuolemansa. Lisäksi ennen sädehoidon aloittamista isotoopit voivat auttaa lääkäreitä tutkimaan kasvainsolujen ominaisuuksia, niiden sijaintia jne. ja luo tällä tavalla toimintasuunnitelma annoksen, tiheyden ja tarvittavien säteilytysistuntojen määrän säätämiseksi ennen hoidon aloittamista.

Toinen isotooppien käyttö lääketieteessä on radioisotooppien käyttö materiaalien, laitteiden ja tilojen, kuten leikkaussalien, sterilointiin. Säteilysterilointia on erityyppisiä käyttämämme elementin mukaan, vaikka yleisimmin käytetty on ultraviolettisäteily (UV).

Jos olet koskaan miettinyt, mitä isotoopit ovat taiteen ja arkeologian maailmassa, olet ehkä törmännyt johonkin heidän sovelluksistaan: teosten dating. Isotoopit ja näiden puoliintumisajan vertailu mahdollistavat näytteiden iän päivämäärän arkeologiset kohteet kaivauksista, mutta myös taideteoksista, kuten maalauksista, seinämaalauksista tai jopa veistoksia. Toinen taiteen merkityksellisimmistä sovelluksista on väärennöksiä tai teosten muutoksia: isotooppianalyysin ansiosta on mahdollista tietää paitsi työn valmistuspäivämäärä (ja tunnistaa mahdolliset kopiot) myös tietää mitä materiaaleja on jota on käytetty sen tekemiseen (ja vertailla niitä oletetun teoksen tekijän käyttämiin), voit tutkia teosten sisäkerroksia ilman vahingoittaa niitä jne. Mikro-organismit ja hyönteiset, jotka jäivät märkämaalauksiin, voidaan jopa havaita ja analysoida niiden ikä.

Lopuksi voidaan käyttää myös isotooppeja säilyttää teokset ja estää niiden vahingoittumisen. Tietyt teokset voidaan peittää aineella, johon gammasäteilyä sitten levitetään. Tämä monomeerien ja säteilyn yhdistelmä hidastaa työn heikkenemistä, koska se vähentää kiinnityksen asteittaista menetystä työ kärsii altistettaessa ympäristölle, se steriloidaan ja hyönteiset, sienet ja muut vahingoittavat ja saastuttavat pelaa. Tätä menetelmää käytetään yleensä maalauksiin, mutta on olemassa muita menetelmiä, joiden avulla jopa kirjat voidaan palauttaa äärimmäisissä säilytysolosuhteissa.

Maatalous- ja elintarvikekäyttöön tarkoitetut isotoopit kaikilla tasoilla, ennen kasvin istutusta, kunnes se saavuttaa pöydän. Isotooppeja käytetään ihmisravinnoksi erittäin tärkeiden kasvilajien geneettiseen parantamiseen, mikä sallii geneettisten lajikkeiden kehittäminen tuottavampi, kestävämpi ja tehokkaampi. Kerran istutuksessa isotoopit antavat meille mahdollisuuden a tietoinen lannoitteiden käyttö koska ne antavat meille mahdollisuuden havaita niiden liikakäyttö. Lopuksi, isotooppeja valmistellaan markkinointia varten molempien steriloinnin aikana astioista kuin sama tuote itse, jolloin se kestää pidempään ja paremmissa olosuhteissa, kunnes se on kulutus.

Isotooppeja on monia muita sovelluksia, kuten seuraavat:

• Vedenkierron tutkimus. Hydrologia käyttää isotooppeja seuraamaan vesikiertoa ja havaitsemaan veden mahdollisen saastumisen syklin eri vaiheissa. Yksi tärkeimmistä sovelluksista on pohjaveden saastumisen havaitseminen, erityisesti lannoitteiden liiallisesta käytöstä.
• Saastumistutkimukset. Isotooppeja ei käytetä vain veden saastumisen määrittämiseen, kuten olemme nähneet edellisessä kohdassa, mutta niitä voidaan käyttää myös yhdisteiden läsnäolon määrittämiseen rikki- ja typpipäästöjä ilmakehässä tai tutkimaan sedimenttien saastumista öljyjohdannaisilla, jotka voivat tulla esimerkiksi vuodosta laiton.
• Isotooppien käyttö teollisuudessa. Eri isotooppien ominaisuuksien tutkiminen ja tuntemus ovat antaneet teollisuudelle mahdollisuuden parantaa ja kehittää prosesseja mutta myös tarkistaa, että eri instrumentit, osat tai esineet ovat moitteettomassa kunnossa ( laatu).
• Kaivostoiminnassa ja kosmologiassa. Isotooppeja käytetään ydinkoettimien luomiseen, joiden tehtävänä on tutkia planeettamme muodostavien eri kerrosten koostumusta. Sen sijaan niiden isotooppien tutkimus, jotka sisältävät meteoriitit antaa meille mahdollisuuden tutkia maailmankaikkeuden ikää, näiden meteoriittien mahdollista alkuperää ja ominaisuuksia.
• Isotoopit ja ulkoavaruuden tutkimus. Isotooppeja käytetään ydinsolujen valmistamiseen; Näitä laitteita käytetään energiavarastoina, jotka käyttävät virtaa satelliittien ja avaruuskoettimien laitteisiin ja instrumentteihin.

Jos haluat lukea lisää artikkeleita, jotka ovat samanlaisia ​​kuin Mille isotoopit ovat tarkoitettu?, suosittelemme, että kirjoitat luokan Atomi.

• Guerrero, R., ja Berlanga, M. (2000). Vakaa isotooppi: Perustelut ja sovellukset. Nykyinen Espanjan mikrobiologiayhdistys. (29).
• Enresa-UCO-tuoli (s.f) Radioaktiivisuuden käyttö.