Wat zijn Radio-isotopen?

Radio-isotopen, of radionucliden, zijn instabiel vormen van elementaire materie ofwel mens of in de natuur gevonden. Ze zijn allemaal onderworpen aan een spontaan proces van radioactief verval door de uitstoot van alfa- en beta-deeltjes, gammastralen, en nog veel meer. Alle elementen van het periodiek systeem met atoomnummer groter dan 83 zijn radio-isotopen. Er zijn meer dan 800 bekende radio-isotopen die zijn geïdentificeerd met een extra 275 isotopen in het algemeen bestaande uit 81 stabiele elementen in het Periodiek systeem.

Isotopen zijn vormen van een element met variërende aantallen neutronen in de kern van het atoom. Zoals radioisotopen bederf, ze langzaam veranderen in andere isotopen van hetzelfde element via winnen of verliezen neutronen, en uiteindelijk ze andere elementen geheel. Dit is afhankelijk van de vervalsnelheid, die bekend staat als een halfwaardetijd. Gebruik van radioisotopen vaak afhankelijk van de halfwaardetijd, dat de duur van de helft van de massa van een radioactief materiaal verval in een ander materiaal. Carbon, die stabiel is bij 12 C en 13 C, is een radioisotoop 8 C of 14 C, met koolstof-14 met de langzaamste vervalsnelheid een halfwaardetijd van 5700 jaar. Om deze reden, en vanwege het feit dat het in de natuur wordt 14 C gebruikt koolstof datering van fossielen en menselijke artefacten uit oude samenlevingen doen.

In een onstabiele atoom het proton / neutron balans enigszins verschilt van de stabiele vorm, waardoor de bindingsenergie van de kern uit balans. Als elementen krijgen zwaarder, moet meer neutronen bestaan ​​in de kern in evenwicht uit proton-proton afstotingskrachten. Bijvoorbeeld, uranium-238 is stabiel, omdat het 92 protonen en 146 neutronen in een kern. Nucleaire radioisotopen zoals uranium-235 onstabiel echter met 92 protonen en 143 neutronen, zodat ze heel langzaam verval, met een halfwaardetijd van 700 miljoen jaar. Dwingen uranium-235 te rotten in een sneller tempo door neutronenbombardement resulteert in de creatie van een zeer onstabiele kern die in wezen blaast zichzelf uit elkaar en begint een kettingreactie die bekend staat als kernsplijting.

Medische isotopen zoals jood ook liggen buiten zogenaamde de band stabiliteit, maar in dit geval, bieden ze goede eigenschappen. Jodium-131 ​​heeft vier extra neutronen dan zijn tegenhanger stabiel en heeft een halfwaardetijd van acht dagen. Aangezien jood veilig kan worden ingenomen, wordt het gebruikt in de geneeskunde als een vorm van tracer of beeldvormingsmiddel. Jodium-125 wordt ook gebruikt door rechtstreeks geïnjecteerd in tumoren in een procedure bekend als brachytherapie, langzaam vernietigen tumorcellen door bestraling, met een halfwaardetijd van 60 dagen. Radio-isotopen in medische toepassingen zijn iridium-192 met een halfwaardetijd van 72 dagen en palladium-103, met een halfwaardetijd van 17 dagen.

  • Het periodiek systeem is een systeem der chemische elementen waarin de elementen zijn gerangschikt op grond van atoomnummer.