Izotopy promieniotwórcze

Prezentacja na temat: "Izotopy promieniotwórcze"— Zapis prezentacji:

1 Izotopy promieniotwórcze
radioizotopy Kacper Kulicki klasa Ic

2 Kilka słów wstępu. Izotopy promieniotwórcze, radioizotopy – pierwiastki lub odmiany pierwiastków  (izotopy), których jądra atomów są niestabilne i samorzutnie ulegają przemianie promieniotwórczej . W wyniku tej przemiany powstają inne atomy, cząstki elementarne , a także uwalniana jest energia w postaci promieniowania gamma i energii kinetycznej produktów przemiany.

3 Pochodzenie Naturalne
Naturalne radionuklidy* syntezowane są w gwiazdach, szczególnie podczas wybuchów supernowych.  Niektóre z nich (np. uran) mają wystarczająco długi okres półtrwania, aby nie ulegały rozpadowi w ciągu miliardów lat, dlatego występują w przyrodzie. Sztuczne Radionuklidy są wytwarzane przez człowieka głównie w reaktorach jądrowych oraz akceleratorach. W reaktorach jądrowych nowe izotopy powstają wskutek oddziaływania neutronów z materiałem aktywowanym. Cząstki przyspieszane w akceleratorach mogą zderzać się z innymi cząstkami bądź z jądrami tzw. tarczy, produkując izotopy o różnych zastosowaniach, często niewystępujące w przyrodzie. *promieniotwórcze nuklidy

4 Akcelerator cząstek Bryłka rudy uranu Elektrownia jądrowa Hongyanhe

5 Zastosowanie cz. 1 Przemysł i fizyka - W wielu dziedzinach badań technicznych. Za ich pomocą można z zewnątrz śledzić przemieszczanie się płynów w układzie. Implementując izotopy w elementy konstrukcyjne, np. silnika można badać stopień zużycia poszczególnych elementów poprzez rejestrowanie zmiany aktywności tego izotopu w oleju silnikowym. Źródło energii - Izotopy promieniotwórcze stosowane jako paliwo w reaktorach są źródłem ciepła potrzebnego do wytwarzania pary zasilającej turbiny elektrowni atomowych. Oprócz elektrowni atomowych, energia rozpadu radioizotopów wykorzystywana jest również w zasilaczach izotopowych. Zasilacze izotopowe stosuje się wszędzie tam, gdzie konieczna jest najwyższa niezawodność zasilania, przy jednoczesnych małych wymaganiach, co do mocy, np. w rozrusznikach serca. Datowanie - Promieniotwórczy izotop węgla 14C stosowany jest przy oznaczaniu wieku próbek geologicznych oraz wykopalisk archeologicznych i paleontologicznych. Chemia - Izotopy promieniotwórcze stosuje się do modyfikacji cech przedmiotów naświetlanych: np. do wywoływania zmian w strukturze polimerów. W przemyśle chemicznym niektóre reakcje są możliwe tylko pod wpływem promieniowania. Do najważniejszych należą produkcja różnych żeli, folii oraz synteza niektórych związków organicznych. Znaczniki promieniotwórcze pozwalają śledzić etapy pośrednie zachodzących reakcji.

6 Zastosowanie cz. 2 Przechowywanie żywności - Napromieniowanie żywności stosowane jest w celach dezynfekcyjnych, przedłużających jej trwałość. Biologia -W biochemii stosuje się często izotopy jako znaczniki. Wprowadza się je celowo do cząsteczek chemicznych, a następnie tak "oznakowane" cząsteczki wprowadza się do organizmu po czym dzięki detekcji emitowanego przez nie promieniowania gamma śledzi się ich rozmieszczenie oraz obecność w różnych związkach pośrednich. Umożliwia to badanie mechanizmów reakcji chemicznych oraz szlaków metabolicznych w organizmie. Medycyna - Medycyna nuklearna zajmuje się zastosowaniem izotopów promieniotwórczych w rozpoznawaniu i leczeniu chorób (radioterapia oraz w badaniach naukowych (np. zastosowanie znaczników radioizotopowych w testach ELISA*) * Test immunoenzymatyczny lub immunoenzymosorpcyjny Służy on do wykrycia określonych białek w badanym materiale z użyciem przeciwciał poliklonalnych lub monoklonalnych skoniugowanych z odpowiednim enzymem.

7 Zastosowania według pierwiastka.
Fosfor - 32P jest stosowany w nauce i technice jako wskaźnik promieniotwórczy i źródło promieni β, w medycynie do diagnostyki nowotworów i znakowania czerwonych ciałek krwi. Kobalt - 60Co stosowany jest w medycynie do leczenia nowotworów, do sterylizacji żywności, narzędzi chirurgicznych i lekarstw (bomba kobaltowa). Pluton - 239Pu stosowany jest w głowicach bomb jądrowych, bywa też używany jako materiał rozszczepialny w energetyce jądrowej. Pluton-238 bywa stosowany w generatorach radioizotopowych (składnik termoogniw) Polon - stosuje się w chemii radiacyjnej jako źródło cząstek, zmieszany z berylem jako źródło neutronów. Rad - wykorzystuje się go do celów leczniczych i do celów naukowych. Uran - 235U znajduje zastosowanie w reaktorach jądrowych jako materiał rozszczepialny

8 Broń jądrowa Rodzaj broni masowego rażenia wykorzystującej wewnątrzjądrową energię wydzielaną podczas niekontrolowanej łańcuchowej reakcji rozszczepienia jąder ciężkich pierwiastków (uranu i plutonu – broń atomowa) lub reakcji termojądrowej syntezy lekkich pierwiastków z wodoru – bomba wodorowa – o sile wybuchu znacznie większej od broni atomowej. Nagasaki 6 tygodni po wybuchu. Wybuch bomby atomowej w Nagasaki.

9 Zagrożenia W przypadku dostania się radionuklidów do środowiska w wyniku wypadku, bądź zamierzonego działania, mogą wystąpić szkodliwe efekty w wyniku wystąpienia skażenia promieniotwórczego.

10 Skażenie promieniotwórcze
Skażenie promieniotwórcze – znaczny wzrost aktywności promieniotwórczej przedmiotów, organizmów żywych, budynków i wielkich obszarów, powyżej naturalnego poziomu aktywności promieniotwórczej. Czas trwania skażenia promieniotwórczego wynosi od kilku godzin do kilku tygodni, a nawet miesięcy i lat – czas ten zależy od trwałości (czasu połowicznego zaniku)pierwiastków promieniotwórczych wchodzących w skład opadu oraz rodzaju emitowanego przez nie promieniowania. Zmienność wiatru powoduje, że miejsca wystąpienia skażenia oraz jego intensywność są trudne do przewidzenia. W Czarnobylu skażenie radioaktywne po awarii reaktora nr 4 utrzymuje się od roku 1986 do dnia dzisiejszego

11 Bibliografia drowy;w;chinach,0,0, html Zespół Szkół Ogólnokształcących nr 1 im. Zbigniewa Herberta w Lublinie XIV Liceum Ogólnokształcące ul. Radzyńska 5 Nauczyciel: mgr Lech Ziemiński