Syntetický radioizotop - Synthetic radioisotope

A syntetický radioizotop je radionuklid která se v přírodě nenachází: neexistuje žádný přirozený proces nebo mechanismus, který by ji produkoval, nebo je tak nestabilní, že se rozpadá ve velmi krátkém časovém období. Mezi příklady patří technecium -95 a promethium -146. Mnoho z nich se nachází a sklízí z vyhořelé jaderné palivo sestavy. Některé musí být vyrobeny v urychlovače částic.

Výroba

Některé syntetické radioizotopy jsou extrahovány z použitých nukleární reaktor palivové tyče, které obsahují různé štěpné produkty. Například se odhaduje, že do roku 1994 asi 49 000 terabecquerels (78 metrická tuna ) z technecium byl vyroben v jaderných reaktorech, což je zdaleka dominantní zdroj pozemského technecia.[1]

Některé syntetické izotopy se štěpením vyrábějí ve významných množstvích, ale dosud nejsou regenerovány. Další izotopy vyrábí neutron ozáření původních izotopů v jaderném reaktoru (například Tc-97 lze vyrobit ozařováním neutronů Ru-96) nebo bombardováním původních izotopů vysokými energetickými částicemi z urychlovače částic.[2][3]

Mnoho izotopů se vyrábí v cyklotrony, například fluor-18 a kyslík-15 které jsou široce používány pro pozitronová emisní tomografie.[4]

Použití

Většina syntetických radioizotopů má krátký poločas rozpadu. Přestože jsou radioaktivní materiály zdraví škodlivé, mají mnoho lékařských a průmyslových využití.

Nukleární medicína

Pole nukleární medicína zahrnuje použití radioizotopů pro diagnostiku nebo léčbu.

Diagnóza

Radioaktivní sledovací sloučeniny, radiofarmaka, se používají k pozorování funkce různých orgánů a tělesných systémů. Tyto sloučeniny používají chemický indikátor, který je přitahován nebo koncentrován studovanou aktivitou. Tento chemický indikátor obsahuje krátkodobý radioaktivní izotop, obvykle ten, který emituje a gama paprsek který je dostatečně energický na to, aby cestoval tělem a byl zachycen venku pomocí gama kamera zmapovat koncentrace. Gamma kamery a další podobné detektory jsou vysoce účinné a sledovací sloučeniny jsou obecně velmi účinné při koncentraci na zájmové oblasti, takže celkové potřebné množství radioaktivního materiálu je velmi malé.

Metastabilní jaderný izomer Tc-99m je gama paprsek emitor široce používaný pro lékařskou diagnostiku, protože má krátký poločas 6 hodin, ale lze jej snadno vyrobit v nemocnici pomocí generátor technecia-99m. Týdenní globální poptávka po mateřském izotopu molybden-99 byl 440 TBq (12 000Ci ) v roce 2010, převážně zajištěno štěpením uran-235.[5]

Léčba

Používá se několik radioizotopů a sloučenin lékařské ošetření, obvykle přivedením radioaktivního izotopu na vysokou koncentraci v těle poblíž konkrétního orgánu. Například, jód -131 se používá k léčbě některých poruch a nádorů Štítná žláza žláza.

Průmyslové zdroje záření

Alfa částice, beta částice, a gama paprsek radioaktivní emise jsou průmyslově užitečné. Většina jejich zdrojů jsou syntetické radioizotopy. Mezi oblasti použití patří ropný průmysl, průmyslová rentgenografie, vnitřní bezpečnost, kontrola procesu, ozařování potravin a podzemní detekce.[6][7][8]

Poznámky pod čarou

  1. ^ Yoshihara, K (1996). "Technecium v ​​životním prostředí". V Yoshihara, K; Omori, T (eds.). Technecium a rhenium, jejich chemie a její aplikace. Témata ze současné chemie. 176. Springer. doi:10.1007/3-540-59469-8_2. ISBN  978-3-540-59469-7.
  2. ^ "Výroba radioizotopů". Brookhaven National Laboratory. 2009. Archivovány od originálu dne 6. ledna 2010.CS1 maint: BOT: stav původní adresy URL neznámý (odkaz)
  3. ^ Příručka pro radioizotopy vyrobené v reaktoru. Vídeň: IAEA. 2003. ISBN  92-0-101103-2.
  4. ^ Radionuklidy produkované cyklotronem: Fyzikální vlastnosti a výrobní metody. Vídeň: IAEA. 2009. ISBN  978-92-0-106908-5.
  5. ^ „Výroba a dodávky molybdenu-99“ (PDF). IAEA. 2010. Citováno 4. března 2018.
  6. ^ Greenblatt, Jack A. (2009). „Stabilní a radioaktivní izotopy: shrnutí průmyslu a obchodu“ (PDF). Office of Industries. Komise pro mezinárodní obchod Spojených států.
  7. ^ Rivard, Mark J .; Bobek, Leo M .; Butler, Ralph A .; Garland, Marc A .; Hill, David J .; Krieger, Jeanne K .; Muckerheide, James B .; Patton, Brad D .; Silberstein, Edward B. (srpen 2005). „Národní izotopový program USA: Současný stav a strategie budoucího úspěchu“ (PDF). Aplikované záření a izotopy. 63 (2): 157–178. doi:10.1016 / j.apradiso.2005.03.004.
  8. ^ Branch, Doug (2012). „Radioaktivní izotopy při měření procesu“ (PDF). Ovládací prvky VEGA. Citováno 4. března 2018.

externí odkazy