stringtranslate.com

Синтетический радиоизотоп

Синтетический радиоизотоп — это радионуклид , который не встречается в природе : не существует естественного процесса или механизма, который его производит, или он настолько нестабилен, что распадается за очень короткий промежуток времени. [1] Фредерик Жолио-Кюри и Ирен Жолио-Кюри были первыми, кто получил синтетический радиоизотоп в 20 веке. [2] Примерами являются технеций -99 и прометий -146. Многие из них находятся в отработанных сборках ядерного топлива и извлекаются из них . Некоторые из них должны быть изготовлены в ускорителях частиц . [3]

Производство

Некоторые синтетические радиоизотопы извлекаются из отработанных топливных стержней ядерных реакторов , которые содержат различные продукты деления . Например, по оценкам, до 1994 года в ядерных реакторах было произведено около 49 000 терабеккерелей (78 метрических тонн ) технеция ; таким образом, антропогенный технеций гораздо более распространен, чем технеций от естественной радиоактивности. [4]

Некоторые синтетические изотопы производятся в значительных количествах путем деления, но пока не восстанавливаются. Другие изотопы производятся путем нейтронного облучения родительских изотопов в ядерном реакторе (например, технеций-97 может быть получен путем нейтронного облучения рутения-96 ) или путем бомбардировки родительских изотопов частицами высокой энергии из ускорителя частиц. [5] [6]

Многие изотопы, включая радиофармпрепараты , производятся в циклотронах . Например, синтетические фтор-18 и кислород-15 широко используются в позитронно-эмиссионной томографии . [7]

Использует

Большинство синтетических радиоизотопов имеют короткий период полураспада . Хотя радиоактивные материалы представляют опасность для здоровья, они имеют множество медицинских и промышленных применений.

Ядерная медицина

Область ядерной медицины охватывает использование радиоизотопов для диагностики и лечения.

Диагноз

Радиоактивные трассирующие соединения, радиофармацевтические препараты , используются для наблюдения за функциями различных органов и систем организма. Эти соединения используют химический трассер, который притягивается или концентрируется изучаемой активностью. Этот химический трассер включает в себя короткоживущий радиоактивный изотоп, обычно тот, который испускает гамма-лучи , которые достаточно энергичны, чтобы пройти через тело и быть захваченными снаружи гамма-камерой для картирования концентраций. Гамма-камеры и другие подобные детекторы очень эффективны, а трассирующие соединения, как правило, очень эффективны для концентрации в интересующих областях, поэтому общее количество необходимого радиоактивного материала очень мало.

Метастабильный ядерный изомер технеций-99m является гамма- излучателем, широко используемым для медицинской диагностики, поскольку имеет короткий период полураспада 6 часов, но его можно легко изготовить в больнице с помощью генератора технеция-99m . Еженедельный мировой спрос на материнский изотоп молибден-99 составлял 440 ТБк (12 000  Ки ) в 2010 году, в основном за счет деления урана-235 . [8]

Уход

Несколько радиоизотопов и соединений используются для лечения , обычно путем доведения радиоактивного изотопа до высокой концентрации в организме вблизи определенного органа. Например, йод-131 используется для лечения некоторых заболеваний и опухолей щитовидной железы .

Промышленные источники радиации

Радиоактивные выбросы альфа-частиц , бета-частиц и гамма-лучей используются в промышленности. Большинство их источников — синтетические радиоизотопы. Области использования включают нефтяную промышленность , промышленную радиографию , национальную безопасность , управление процессами , облучение пищевых продуктов и подземное обнаружение. [9] [10] [11]

Сноски

  1. ^ Либессарт, Марион. «Искусственный радиоизотоп». RJH — Реактор Жюля Горовица . Получено 05.09.2024 .
  2. ^ Либессарт, Марион. «Искусственный радиоизотоп». RJH — Реактор Жюля Горовица . Получено 05.09.2024 .
  3. ^ "Радиоизотопы". www.iaea.org . 2016-07-15 . Получено 2023-06-25 .
  4. ^ Yoshihara, K (1996). "Технеций в окружающей среде". В Yoshihara, K; Omori, T (ред.). Технеций и рений, их химия и ее применение . Темы в Current Chemistry. Том 176. Springer. doi :10.1007/3-540-59469-8_2. ISBN 978-3-540-59469-7.
  5. ^ "Производство радиоизотопов". Брукхейвенская национальная лаборатория. 2009. Архивировано из оригинала 6 января 2010 года.{{cite web}}: CS1 maint: бот: исходный статус URL неизвестен ( ссылка )
  6. ^ Руководство по радиоизотопам, полученным в реакторах. Вена: МАГАТЭ. 2003. ISBN 92-0-101103-2.
  7. ^ Радионуклиды, полученные на циклотроне: физические характеристики и методы производства. Вена: МАГАТЭ. 2009. ISBN 978-92-0-106908-5.
  8. ^ "Производство и поставка молибдена-99" (PDF) . МАГАТЭ. 2010. Архивировано (PDF) из оригинала 2022-10-09 . Получено 4 марта 2018 .
  9. ^ Гринблатт, Джек А. (2009). «Стабильные и радиоактивные изотопы: Резюме по промышленности и торговле» (PDF) . Управление промышленности . Комиссия по международной торговле США. Архивировано (PDF) из оригинала 2022-10-09.
  10. ^ Ривард, Марк Дж.; Бобек, Лео М.; Батлер, Ральф А.; Гарланд, Марк А.; Хилл, Дэвид Дж.; Кригер, Джин К.; Макерхайд, Джеймс Б.; Паттон, Брэд Д.; Зильберштейн, Эдвард Б. (август 2005 г.). «Национальная изотопная программа США: Текущее состояние и стратегия будущего успеха» (PDF) . Applied Radiation and Isotopes . 63 (2): 157–178. doi :10.1016/j.apradiso.2005.03.004. Архивировано (PDF) из оригинала 2022-10-09.
  11. ^ Бранч, Дуг (2012). "Радиоактивные изотопы в измерении процессов" (PDF) . VEGA Controls. Архивировано (PDF) из оригинала 2022-10-09 . Получено 4 марта 2018 .

Внешние ссылки