アイソトープとは何ですか？

同位体は、原子核内に同じ数の陽子を持っているが、異なる数の中性子を持っている同じ元素の原子です。 この違いは、 アプリオリ、それは非常に重要ではないように見えるかもしれません、それは同じ元素の同位体を多くの特性と特性、物理的および化学的において同じまたは異なるものにします。 人間は私たちの利益のためにそれらすべてを利用することができました。 同位体の用途はさまざまであり、非常に異なる分野に影響を及ぼします。 食べ物、病気の診断と治療、または化石の年齢を調べるために何百万年も前に埋葬されたままです 年の。 教師からのこのレッスンでは、 同位体とは何ですか そして、彼らが私たちの生活の10の異なる分野で私たちをどのように助けてくれるか。

インデックス

1. 同位体とは何ですか？
2. 同位体とエネルギーの獲得
3. 医学における同位体
4. 芸術と考古学における同位体
5. 農業と食品の同位体
6. 同位体の他の用途

原子 それらは、古典的な方法で、次の3種類の粒子で構成されています。 中性子、陽子、電子. 中性子と陽子は原子核を形成し、電子は原子核の周りを回転して「電子雲」を形成します。

化学元素の原子は、特定の数の陽子を持っていることを特徴としています。 化学における元素の陽子の数は、 原子番号（Z）. 原子は電気的に中性です。つまり、正の粒子（陽子）の総数は負の粒子（電子）と同じです。 原子を特徴付けるもう一つのことは彼らの 質量数（A） これは、原子核を構成し、その重量または質量の大部分を原子核に与えるすべての陽子と中性子の合計です。 あなたは上の教師からのこの他のレッスンでそれについてもっと学ぶことができます 質量数を取得する方法は？

しかしながら、 同じ化学元素の2つの原子 （同じ原子番号の）核内の中性子の数が異なる可能性があるため、原子量も異なります。 原子番号は同じで原子量が異なるこれらの2つの原子は、同位体と呼ばれます。 同位体 同じ化学元素のは、人間にとって非常に興味深く有用な特性や特性を持っている可能性があります。 あなたが主題についてもっと知りたいならば、あなたは私たちのレッスンを訪問することができます 同位体の特徴.

今、あなたは彼らが何であるかを知っているので、あなたが疑問に思ったことがあるなら 同位体とは何ですか、 読み続けます！

ご存知のように、地球上の主なエネルギー源の1つは 原子力エネルギー. 原子力の名前は、文字通り、原子核からエネルギーが得られるという事実に由来しています。 先ほど見たように、原子核は陽子と中性子で構成されており、大きな力で結合しています。 このエネルギーは、2つのプロセスを通じて人間が放出して使用することができます。 核融合 （結合してより大きくよりエネルギーのある原子核を形成する2つの原子核の組み合わせ）と 核分裂 （核のいくつかの小さな核への崩壊または分離）。

現在、原子力エネルギーの生産のほとんどは核分裂によって行われています。 このために、 プルトニウム同位体«Pu-239»およびウラン同位体«U-235» それらは非常に不安定で重く、核の分裂はかなり高いエネルギー生産を伴うからです。 これらの同位体の核が破裂すると、熱の形で大量に生成されます。 この熱は、原子炉で水を加熱するために使用されます。水は液体状態から気体になります。 この水蒸気はタービンに運ばれ、タービンが動きます。 次に、そのタービンはに接続されています 発電機 その使命は、タービンの回転エネルギーを電気エネルギーに変換することです。電気エネルギーは、私たちの家で貯蔵、輸送、使用することができます。

同位体の適用が最も多い分野の1つは医学です。 同位体が使用される病気の間の2つの段階を区別することができます：病気の診断と治療。

病気や病状の診断のために、 X線 またはシンチグラフィー; インクルード スキャン 検出方法に基づいています 放射性医薬品、これは、少量の放射性同位元素が含まれている物質の混合物にすぎません。 それらはまた、いくつかの生物学的プロセスで生成された少量の酵素またはタンパク質を決定するために使用することができます。

アイソトープは病気の治療に使用できます。 アイソトープは放射線療法の治療中に使用されます 悪性組織や腫瘍を形成する細胞を破壊する。 このプロセスでは、医療機器からの電離放射線が腫瘍細胞に到達し、それらのDNAに影響を与え、非常に多くの破壊や突然変異を引き起こして、それらが死に至ります。 さらに、同位体は、放射線治療を適用する前に、医師が腫瘍細胞の特性やその位置などを研究するのに役立ちます。 このようにして、治療を開始する前に必要な照射セッションの線量、頻度、および数を調整するための行動計画を作成します。

医学における同位体の別の用途は、手術室などの材料、機器、および施設の滅菌のための放射性同位元素の用途です。 最も広く使用されているのは紫外線（UV）放射線ですが、使用する要素に応じてさまざまな種類の放射線滅菌があります。

芸術と考古学の世界で同位体が何のためにあるのか疑問に思ったことがあるなら、それらの用途の1つに出くわしたかもしれません。 作品の年代測定. 同位体とこれらの半減期の比較により、サンプルの年代を知ることができます 発掘調査だけでなく、絵画、壁画、 彫刻さえ。 アートで最も関連性のあるアプリケーションのもう1つは、 偽造または作品の改変：同位体分析のおかげで、作業が行われた日付を知る（そして可能なコピーを検出する）だけでなく、どのような材料であるかを知ることができます それを作るために使用され（そしてそれらを想定された作品の作者によって使用されたものと比較して）、あなたは作品の内層を調査することができます それらを損傷するなど。 濡れた絵に閉じ込められた微生物や昆虫も検出し、年齢を分析することができます。

最後に、同位体は次の目的にも使用できます。 作品を保存し、損傷を防ぎます. 特定の作品は、ガンマ線が適用される物質で覆われている可能性があります。 モノマーと放射線のこの組み合わせは、固定の進行性の喪失を減らすため、作業の劣化を遅らせます。 作業は環境にさらされると苦しみます、それは殺菌され、昆虫、菌類などが損傷して汚染します 演じる。 この方法は通常、絵画に適用されますが、極端な保存状態で本を復元できる方法は他にもあります。

植物が植えられる前から私たちの食卓に届くまで、あらゆるレベルの農業および食品使用同位体。 同位体は、人間の消費にとって非常に重要な植物種の遺伝的改善に使用されます。 遺伝的品種の開発 より生産的で、耐性があり、効率的です。 プランテーションに入ると、同位体は私たちに 肥料の意識的な使用 彼らは私たちが彼らの乱用を検出することを可能にするからです。 最後に、マーケティングの準備中に、両方の滅菌中に同位体が使用されます 同じ製品自体としての容器の、それがそのまで、それをより長くそしてより良い状態で長持ちさせます 消費。

同位体には、次のような他の多くの用途があります。

• 水循環の研究. 水文学では、同位体を使用して水循環を追跡し、水循環のさまざまな段階で水が汚染されている可能性を検出します。 最も重要な用途の1つは、特に肥料の乱用による地下水汚染の検出です。
• 汚染研究. 同位体は、前のポイントで見たように水質汚染を決定するために使用されるだけでなく、化合物の存在を決定するためにも使用できます。 大気中の硫黄および窒素汚染物質、または流出などから発生する可能性のある石油誘導体による堆積物の汚染を研究するため 違法。
• 産業における同位体の応用. さまざまな同位体の特性に関する研究と知識により、業界はプロセスを改善および開発することができました。 また、さまざまな機器、部品、またはオブジェクトが完全な状態にあることを確認するため（ 品質）。
• 鉱業と宇宙論. 同位体は、私たちの惑星を構成するさまざまな層の組成の研究を担当する核プローブを作成するために使用されます。 一方、を含む同位体の研究 隕石 宇宙の年齢、これらの隕石の考えられる起源とその特徴を調査することができます。
• 同位体と宇宙空間の研究. 同位体は核細胞を作るために使用されます。 これらのデバイスは、衛星や宇宙探査機の機器や機器に電力を供給するエネルギー貯蔵装置として使用されます。

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