Для чего нужны ИЗОТОПЫ?

Изотопы - это атомы одного и того же элемента, которые имеют одинаковое количество протонов в ядре, но разное количество нейтронов. Эта разница в том, что априори, это может показаться совершенно незначительным, оно делает изотопы одного и того же элемента одинаковыми или разными по многим характеристикам и свойствам, физическим и химическим. Люди смогли воспользоваться всеми из них для нашей пользы. Применение изотопов разнообразно и влияет на самые разные области: они помогают нам сохранять наши еда, чтобы диагностировать и лечить болезни или узнать возраст окаменелостей, захороненных миллионы назад лет. В этом уроке УЧИТЕЛЯ мы увидим для чего нужны изотопы и как они помогают нам в десяти различных сферах нашей жизни.

Индекс

1. Что такое изотопы?
2. Изотопы и получение энергии
3. Изотопы в медицине
4. Изотопы в искусстве и археологии
5. Изотопы в сельском хозяйстве и пищевой промышленности
6. Другие применения изотопов

Атомы Классическим образом они состоят из трех типов частиц:

Атомы химического элемента характеризуются наличием определенного количества протонов. Число протонов элемента в химии называется атомный номер (Z). Атомы электрически нейтральны, то есть они имеют такое же общее количество положительных частиц (протонов), что и отрицательных (электронов). Еще одна характеристика атомов - это их массовое число (А) который представляет собой сумму всех протонов и нейтронов, составляющих атомное ядро ​​и придающих ему большую часть его веса или массы. Вы можете узнать больше об этом в этом другом уроке от УЧИТЕЛЯ на Как получить массовое число?

Тем не мение, два атома одного и того же химического элемента (с одним и тем же атомным номером) могут иметь разное количество нейтронов в своем ядре и, следовательно, разный атомный вес. Эти два атома с одинаковым атомным номером, но разным атомным весом называются изотопами. Изотопы одного и того же химического элемента могут иметь характеристики или свойства, которые делают их очень интересными и полезными для человека. Если вы хотите узнать больше о предмете, посетите наш урок. Характеристики изотопов.

Теперь, когда вы знаете, что это такое, если вы когда-нибудь задумывались, для чего нужны изотопы, Продолжай читать!

Как известно, одним из основных источников энергии на планете является ядерная энергия. Название ядерной энергии происходит от того факта, что энергия буквально получается из ядер атомов. Как мы видели ранее, ядро ​​атомов состоит из протонов и нейтронов, которые связаны друг с другом благодаря большой силе. Эта энергия может высвобождаться и использоваться человеком посредством двух процессов: термоядерная реакция (комбинация двух ядер, которые соединяются, чтобы сформировать большее и более энергичное ядро) и Ядерное деление (распад или разделение ядра на несколько более мелких).

В настоящее время большая часть производства ядерной энергии производится путем деления ядер. Для этого Изотоп плутония «Pu-239» и изотоп урана «U-235». поскольку они очень нестабильны и тяжелы, а деление ядра влечет за собой довольно большое производство энергии. Когда ядра этих изотопов разрываются, большое количество выделяется в виде тепла; Это тепло используется в ядерных реакторах для нагрева воды, которая переходит из жидкого состояния в газообразное. Этот водяной пар переносится к турбине, которая движется. В свою очередь, эта турбина подключена к Электрический генератор чья миссия - преобразовывать энергию турбины в электрическую, которую можно хранить, транспортировать и использовать в наших домах.

Одна из областей, в которой изотопы наиболее широко применяются, - это медицина. Во время болезни можно выделить две фазы, в которых используются изотопы: диагностика и лечение болезни.

Для диагностики заболеваний и патологий используются такие методики, как рентгеновские лучи или сцинтиграфия; в сканирование основаны на методе обнаружения радиофармпрепараты, которые представляют собой не что иное, как смеси веществ, среди которых есть небольшие количества радиоизотопа. Их также можно использовать для определения небольших количеств ферментов или белков, образующихся в некоторых биологических процессах.

Изотопы можно использовать для лечения болезней. Изотопы используются во время лечения лучевой терапией. для разрушения клеток, образующих злокачественные ткани и опухоли; В этом процессе ионизирующее излучение медицинского оборудования достигает опухолевых клеток и воздействует на их ДНК, вызывая так много разрывов и мутаций, что они вызывают их смерть. Кроме того, перед применением лучевой терапии изотопы могут помочь врачам изучить характеристики опухолевых клеток, их расположение и т. Д. и таким образом создать план действий по корректировке дозы, частоты и количества сеансов облучения, необходимых перед началом лечения.

Еще одно применение изотопов в медицине - применение радиоизотопов для стерилизации материалов, оборудования и помещений, таких как операционные. В зависимости от используемого нами элемента существуют разные типы радиационной стерилизации, хотя наиболее широко используется ультрафиолетовое (УФ) излучение.

Если вы когда-нибудь задумывались, для чего нужны изотопы в мире искусства и археологии, возможно, вы встречали одно из их приложений: датировка работ. Изотопы и сравнение их периода полураспада позволяют датировать возраст образцов. археологические памятники из раскопок, а также из произведений искусства, таких как картины, фрески или даже скульптуры. Еще одно из наиболее актуальных приложений в искусстве - это идентификация подделки или переделки произведений: благодаря изотопному анализу можно узнать не только дату создания работы (и обнаружить возможные копии), но и узнать, какие материалы использованные для его создания (и сравнить их с теми, которые использовал автор предполагаемой работы), вы можете исследовать внутренние слои работ без повредить их и т. д. Микроорганизмы и насекомые, попавшие в ловушку мокрых полотен, можно даже обнаружить и проанализировать их возраст.

Наконец, изотопы также можно использовать для сохранить работы и предотвратить их повреждение. Некоторые работы могут быть покрыты веществом, к которому затем применяется гамма-излучение. Эта комбинация мономеров и излучения замедляет ухудшение работы, поскольку снижает прогрессирующую потерю фиксации, которая работа страдает от воздействия окружающей среды, она подвергается стерилизации, а насекомые, грибки и другие вредные вещества портят и загрязняют игры. Этот метод обычно применяется к картинам, но есть и другие методы, позволяющие восстановить даже книги в экстремальных условиях консервации.

Изотопы используются в сельском хозяйстве и пище на всех уровнях, от момента посадки растений до того, как они попадут на наш стол. Изотопы используются для генетического улучшения видов растений, которые очень важны для потребления человеком, что позволяет развитие генетических разновидностей более производительный, стойкий и эффективный. Попав на плантацию, изотопы позволяют нам сознательное использование удобрений поскольку они позволяют нам обнаруживать их чрезмерное использование. Наконец, во время подготовки к продаже изотопы используются во время стерилизации как контейнеров, как и сам продукт, благодаря чему он прослужит дольше и в лучших условиях, пока не потребление.

Есть много других применений изотопов, например:

• Изучение круговорота воды. В гидрологии изотопы используются для отслеживания круговорота воды и обнаружения возможного загрязнения воды на разных этапах цикла. Одним из наиболее важных приложений является обнаружение загрязнения грунтовых вод, особенно от чрезмерного использования удобрений.
• Исследования загрязнения. Изотопы не только используются для определения загрязнения воды, как мы видели в предыдущем пункте, но их можно использовать для определения присутствия соединений. загрязнители серой и азотом в атмосфере или для изучения загрязнения отложений нефтепродуктами, которые могут возникнуть, например, в результате разлива незаконно.
• Применение изотопов в промышленности. Изучение и знание свойств различных изотопов позволило отрасли улучшить и разработать процессы. но также для проверки того, что различные инструменты, части или предметы находятся в идеальном состоянии (контроль качество).
• В горном деле и космологии. Изотопы используются для создания ядерных зондов, отвечающих за изучение состава различных слоев, составляющих нашу планету. Вместо этого изучение изотопов, содержащих метеориты позволяет нам исследовать возраст Вселенной, возможное происхождение этих метеоритов и его характеристики.
• Изотопы и исследование космического пространства. Изотопы используются для создания ядерных клеток; Эти устройства используются в качестве накопителей энергии, питающих оборудование и инструменты спутников и космических зондов.

Если вы хотите прочитать больше статей, похожих на Для чего нужны изотопы?, рекомендуем вам войти в нашу категорию Атом.

• Герреро Р. и Берланга М. (2000). Стабильные изотопы: обоснование и применение. Текущее Испанское общество микробиологии. (29).
• Председатель Enresa-UCO (s.f) Использование радиоактивности.