Kam domāti ISOTOPES?

Izotopi ir tā paša elementa atomi, kuru kodolā ir vienāds protonu skaits, bet atšķirīgs neitronu skaits. Šī atšķirība, priekšroka, tas jums var šķist diezgan nenozīmīgs, tas padara viena un tā paša elementa izotopus vienādus vai atšķirīgus pēc daudzām fizikālām un ķīmiskām īpašībām un īpašībām. Cilvēki ir spējuši tos visus izmantot mūsu labā. Izotopu pielietojums ir daudzveidīgs un ietekmē ļoti dažādas jomas: tie palīdz mums saglabāt savu pārtiku, lai diagnosticētu un izārstētu slimības vai uzzinātu pirms miljoniem aprakto fosilo atlieku vecumu gadu. Šajā skolotāja stundā mēs to redzēsim kam domāti izotopi un kā viņi mums palīdz desmit dažādās dzīves jomās.

Indekss

1. Kas ir izotopi?
2. Izotopi un enerģijas iegūšana
3. Izotopi medicīnā
4. Izotopi mākslā un arheoloģijā
5. Izotopi pārtikā un lauksaimniecībā
6. Citi izotopu pielietojumi

Atomi Tos klasiskā veidā veido trīs veidu daļiņas: neitroni, protoni un elektroni. Neitroni un protoni veido kodolu, kamēr elektroni griežas ap kodolu, veidojot "elektronu mākoni".

Ķīmiska elementa atomiem raksturīgs noteikts protonu skaits. Tiek saukts elementa protonu skaits ķīmijā atomu skaitlis (Z). Atomi ir elektriski neitrāli, tas ir, tiem ir tāds pats pozitīvo daļiņu (protonu) kopējais skaits kā negatīvajiem (elektroniem). Vēl viena lieta, kas raksturo atomus, ir viņu masas numurs (A) kas ir visu to protonu un neitronu summa, kas veido atoma kodolu un kas tam piešķir lielāko daļu svara vai masas. Jūs varat uzzināt vairāk par to šajā skolotāja mācībā Kā iegūt masas numuru?

Tomēr divi viena un tā paša ķīmiskā elementa atomi (ar vienādu atomu skaitu) kodolā var būt atšķirīgs neitronu skaits un līdz ar to arī atšķirīgs atomu svars. Šos divus atomus ar vienādu atomu skaitu, bet atšķirīgu atomu svaru sauc par izotopiem. Izotopi tam pašam ķīmiskajam elementam var būt īpašības vai īpašības, kas tos padara ļoti interesantus un noderīgus cilvēkiem. Ja vēlaties uzzināt vairāk par šo tēmu, varat apmeklēt mūsu nodarbību Izotopu raksturojums.

Tagad, kad jūs zināt, kas tie ir, ja kādreiz esat domājis kam domāti izotopi, turpini lasīt!

Kā jūs zināt, viens no galvenajiem enerģijas avotiem uz planētas ir kodolenerģiju. Kodolenerģijas nosaukums nāk no tā, ka enerģija tiek iegūta burtiski no atomu kodola. Kā mēs redzējām iepriekš, atomu kodolu veido protoni un neitroni, kas ir savienoti kopā lielā spēka dēļ. Šo enerģiju cilvēks var atbrīvot un izmantot divos procesos: kodolsintēze (divu kodolu kombinācija, kas savienojas, veidojot lielāku un enerģiskāku) un Kodolenerģija (kodola sadalīšanās vai atdalīšana vairākos mazākos).

Pašlaik lielāko daļu kodolenerģijas saražo kodola skaldīšana. Šim nolūkam Plutonija izotops «Pu-239» un urāna izotops «U-235» tā kā tie ir ļoti nestabili un smagi, un kodola sadalīšana ir saistīta ar diezgan lielu enerģijas ražošanu. Kad šo izotopu kodoli plīst, siltuma veidā rodas liels daudzums; Šis siltums tiek izmantots kodolreaktoros, lai sildītu ūdeni, kas no šķidra stāvokļa pāriet uz gāzi. Šie ūdens tvaiki tiek nogādāti turbīnā, kas pārvietojas. Savukārt šī turbīna ir savienota ar a Elektriskais ģenerators kuras misija ir pārveidot turbīnas pagrieziena enerģiju par elektroenerģiju, ko var uzglabāt, transportēt un izmantot mūsu mājās.

Viena no jomām, kurā izotopu pielietojums ir vislielākais, ir medicīnā. Slimības laikā mēs varam atšķirt divas fāzes, kurās tiek izmantoti izotopi: slimības diagnostika un ārstēšana.

Slimību un patoloģiju diagnostikai jāizmanto tādas metodes kā rentgens vai scintigrāfija; skenē ir balstīti uz noteikšanas metodi radiofarmaceitiskie līdzekļi, kas ir nekas cits kā vielu maisījumi, starp kuriem ir neliels radioizotopu daudzums. Tos var arī izmantot, lai noteiktu nelielu daudzumu fermentu vai olbaltumvielu, kas rodas dažos bioloģiskos procesos.

Izotopus var izmantot slimību ārstēšanai. Staru terapijas terapijas laikā tiek izmantoti izotopi iznīcināt šūnas, kas veido ļaundabīgus audus un audzējus; Šajā procesā medicīnas iekārtu jonizējošais starojums nonāk audzēja šūnās un ietekmē to DNS, radot tik daudz pārtraukumu un mutāciju, ka tie izraisa viņu nāvi. Turklāt pirms staru terapijas terapijas izotopi var palīdzēt ārstiem izpētīt audzēja šūnu īpašības, to atrašanās vietu utt. un tādā veidā izveidojiet rīcības plānu, lai pielāgotu nepieciešamo apstarošanas sesiju devu, biežumu un skaitu pirms ārstēšanas uzsākšanas.

Vēl viens izotopu pielietojums medicīnā ir radioizotopu izmantošana materiālu, iekārtu un aprīkojuma, piemēram, operāciju telpu, sterilizēšanai. Atkarībā no mūsu izmantotā elementa ir dažādi radiācijas sterilizācijas veidi, lai gan visplašāk tiek izmantots ultravioletais (UV) starojums.

Ja kādreiz esat domājis, kam ir paredzēti izotopi mākslas un arheoloģijas pasaulē, iespējams, esat saskāries ar kādu no viņu lietojumiem: darbu datēšana. Izotopi un to pusperioda salīdzinājums ļauj datēt paraugu vecumu arheoloģiskās vietas no izrakumiem, bet arī no tādiem mākslas darbiem kā gleznas, sienas gleznojumi vai pat skulptūras. Vēl viens no aktuālākajiem mākslas pielietojumiem ir darbu viltojumi vai pārveidojumi: pateicoties izotopu analīzei, ir iespējams uzzināt ne tikai darba tapšanas datumu (un atklāt iespējamās kopijas), bet arī zināt, kādi materiāli ir (un salīdziniet tos ar domājamā darba autora izmantotajiem), jūs varat izpētīt darbu iekšējos slāņus bez sabojāt tos utt. Mikroorganismus un kukaiņus, kas bija ieslodzīti slapjās gleznās, var pat atklāt un analizēt to vecumu.

Visbeidzot, izotopus var arī izmantot saglabāt darbus un novērst to sabojāšanu. Atsevišķus darbus var aptvert vielā, kurai pēc tam tiek piemērots gamma starojums. Šī monomēru un starojuma kombinācija palēnina darba pasliktināšanos, jo tas samazina pakāpenisku fiksācijas zudumu darbs tiek pakļauts videi, tas tiek sterilizēts, un kukaiņi, sēnītes un citi bojā un piesārņo lugas. Šo metodi parasti izmanto gleznām, bet ir arī citas metodes, kas ļauj atgūt pat grāmatas ekstremālos saglabāšanas apstākļos.

Lauksaimniecībā un pārtikā izmantojamie izotopi visos līmeņos, sākot no auga stādīšanas, līdz tas sasniedz mūsu galdu. Izotopus izmanto cilvēku sugām ļoti svarīgu augu sugu ģenētiskai uzlabošanai, kas ļauj ģenētisko šķirņu attīstība produktīvāks, izturīgāks un efektīvāks. Atrodoties plantācijā, izotopi ļauj mums a apzināta mēslošanas līdzekļu izmantošana jo tie ļauj mums atklāt viņu pārmērīgu lietošanu. Visbeidzot, to sagatavošanas laikā tirdzniecībai abus izotopus izmanto sterilizācijas laikā konteineru kā pats produkts, padarot to ilgāku un labākos apstākļos līdz pat tā ražošanai patēriņš.

Ir daudz citu izotopu pielietojumu, piemēram:

• Ūdens aprites izpēte. Hidroloģijā izotopi tiek izmantoti, lai sekotu ūdens ciklam un noteiktu iespējamo ūdens piesārņojumu dažādās cikla fāzēs. Viens no vissvarīgākajiem lietojumiem ir gruntsūdeņu piesārņojuma noteikšana, īpaši no pārmērīga mēslojuma izmantošanas.
• Piesārņojuma pētījumi. Izotopus izmanto ne tikai ūdens piesārņojuma noteikšanai, kā redzējām iepriekšējā punktā, bet tos var izmantot, lai noteiktu savienojumu klātbūtni sēra un slāpekļa piesārņotāji atmosfērā vai izpētīt nogulumu piesārņojumu ar naftas atvasinājumiem, kas var rasties, piemēram, noplūdes rezultātā pretlikumīgs.
• Izotopu pielietojums rūpniecībā. Dažādu izotopu īpašību izpēte un zināšanas par to ir ļāvušas nozarei uzlabot un attīstīt procesus bet arī pārbaudīt, vai dažādi instrumenti, detaļas vai priekšmeti ir ideālā stāvoklī ( kvalitāte).
• Kalnrūpniecībā un kosmoloģijā. Izotopus izmanto, lai izveidotu kodolzondes, kuru uzdevums ir izpētīt dažādu mūsu planētu veidojošo slāņu sastāvu. Turpretī to izotopu izpēte, kas satur meteorīti ļauj mums izpētīt Visuma vecumu, šo meteorītu iespējamo izcelsmi un īpašības.
• Izotopi un kosmosa izpēte. Izotopus izmanto kodola šūnu izgatavošanai; Šīs ierīces tiek izmantotas kā enerģijas krājumi, kas darbina satelītu un kosmosa zondu aprīkojumu un instrumentus.

Ja vēlaties izlasīt vairāk līdzīgus rakstus Kam domāti izotopi?, iesakām ievadīt mūsu kategoriju Atoms.

• Guerrero, R., & Berlanga, M. (2000). Stabili izotopi: pamatojums un pielietojums. Pašreizējā Spānijas Mikrobioloģijas biedrība. (29).
• Enresa-UCO priekšsēdētājs (s.f) Radioaktivitātes izmantošana.