იზოტოპები და მათი გამოყენება

ბუნებაში ერთსა და იმავე ქიმიურ ელემეტს აქვთ სხვადასხვა ატომური მასები. ამ

ატომთა ბირთვები შეიცავენ პროტონების ერთსა და იმავე რაოდენობას, მაგრამ ნეიტრონების სხვადასხვა რიცხვს. ატომთა სახეობას, რომელთაც აქვთ ატომბირთვის ერთნაირი მუხტი, მაგრამ სხვადასხვა მასური რიცხვები, იზოტოპები ეწოდება. ყველა ქიმიური ელემენტისათვის ცნობილია იზოტოპები. პერიოდულ სისტემაში ელემენტის ატომური მასები - ეს არის იზოტოპების ბუნებრივი ნარევის საშუალო მასური რიცხვები. ამიტომ ისინი განსხვავდებიან მთელრიცხვთა სიდიდეებისაგან.

იზოტოპები შეიძლება იყოს: მდგრადი და არამდგრადი

მდგრადია   O – 16, C – 12. დედამიწაზე არსებობს  დაახლოებით 280 ბუნებრივი მდგრადი იზოტოპი.

არამდგრადი იზოტოპები კი რადიოაქტიურები არიან და მათ რადიოიზოტოპებს ან რადიონუკლიდებს უწოდებენ. Po-212, Bi-214, Ra-224, C-14, U-238, Th-232.

რადიოაქტიურიზოტოპებს ღებულობენ ბირთვული რეაქციების შედეგად. ისინი რადიოაქტიურობის დროს გარდაიქმნებიან სხვა ელემენტების იზოტოპებად. რადიოაქტიური ელემენტებია, რომელთა Z=43; 61 და  84-107.

იზოტოპების გამოყენება

რადიოაქტიური იზოტოპებს მრავალმხრივი გამოყენება აქვთ.

1.    მედიცინაში

2.    რადიაციული თერაპია

რადიოაქტიურობა შლის კიბოს სიმსივნურ უჯრედებს. ის მეტად მოქმედებს კიბოს უჯრედებზე, ვიდრე ჯანმრთელ ქსოვილზე. ავადმყოფის მკურნალობის დროს დასხივების წყაროდ გამოიყენება Co-60-ის იზოტოპი. დასხივება ხდება მხოლოდ დაზიანებულ ადგილზე რამდენიმე წუთი და მკრნალობა გრძელდება 2-6 კვირა. სხეულის დანარჩენი ნაწილი უნდა იყოს დაცული სხივგაუმტარი მასალით, რათა არ მოხდეს ჯანმრთელი ქსოვილის დაზიანება.

ქირურგიაში

ქირურგიული ინსტრუმენტების სტერილიზაციისათვის. რადიოაქტიური დასხივენა მეტად ეფექტურია, ვიდრე გამოხარშვა.

„მონიშნული ატომების“  მეთოდი

რადიოაქტიური იზოტოპები გამოიყენება ორგანიზმში ზოგიერთი ელემენტების გადაადგილების გზის დასადგენად. მაგ., პაციენტი კუჭ-ქვეშა ჯირყვლის დაავადებით იღებს რადიოაქტიური იოდის პრეპარატს (იოდი - 131), რაც ექიმს აძლევს საშუალებას დააკვირდეს ორგანიზმში იოდის გადაადგილებას. რადგან იოდი-131-ის ნახევრადდაშლის პერიოდი მხოლოდ 8 დღე არის, რადიოაქტიურობა სწრაფად მცირდება დაბალ დონემდე.

რადიონახშირბადის მეთოდი

C-14-ის გამოყენება მცენარეული და ცხოველური ნაშთების ასაკის დასადგენად.
მცენარეები და ცხოველები ცხოვემქმედების პროცესში ითვისებენ ნახშირბადს, რომელიც შეიცავს რადიოაქტიურ იზოტოპს C-14. მათ სიკვდილს თან ახლავს C-14-ის შთანთქმის შეწყვეტა და ორგანიზმში დაგროვილი C-14 იწყებს დაშლას. დაშლის სიჩქარე მცირდება დროთა განმავლობაში და დარჩენილი რადიოაქტიურობის მიხედვით შესაძლებელია მასალის ასაკის დადგენა.

გაჟონვის ადგილის აღმოსაჩენად

მიწაში წყალსადენისა და ნავთობსადენის გაჟონვის შემთხვევაში, იმ ადგილის დასადგენად თუ სად მოხდა გაჟონვა. სითხეში ამატებენ ხანმოკლე სიცოცხლისუნარიან იზოტოპებს. ამის შემდეგ კი შესაძლებელია რადიოაქტიურობის დონის  დადგენა მიწის ზედაპირზე. გამოსხივების დონის მკვეთრი ზრდა უჩვენებს - წყლის ან თხევადი საწვავის გაჟონვის ადგილს.

მრეწველობაში

გამოიყენება კონსერვირებისას, ქილების ზუსტი შევსების კონტროლისათვის.

ქიმიაში

ანალიზურ ქიმიაში - უცნობი ნივთიერების მასის დასადგენად

ნივთიერების სტრუქტურის დასადგენად

რეაქციათა მექანიზმების შესასწავლად

პრეზენტაცია