مقاله درباره رايوايزوتوپ در 14 صفحه با فرمت word و قابل ویرایش

دیدکلی

رادیوایزوتوپها را به عنوان ایزوتوپهای ناپایدار شناختیم. حال اینسوال پیش می‌آید که یک رادیوایزوتوپ چگونه می‌تواند به حالت پایدار برسد؟ چه چیزیباعث می‌شود که یک رادیوایزوتوپ پایدار یارادیواکتیوشود؟ چگونه می‌توانرادیوایزوتوپها را تهیه کرد؟

تاریخچه

در سال 1968هانری بکرلکشف کرد کهاورانیوم ، رادیواکتیو است. اندکی بعد ، رادیوایزوتوپهای موجود در طبیعت از قبیلرادیوم ،پلونیوم کشف شدند. بسیاری از رادیوایزوتوپهای طبیعی داراینیم عمر طولانی (بزرگتر از 1000 سال) هستند.

حالت پایداری رادیوایزوتوپ

رادیوایزوتوپها با گسیلتابش الکترومغناطیسیا ذرات باردار به سویپایداری پیش می‌روند. سه فرآیندی که از طریق آنها یک رادیوایزوتوپ سعی می‌کند بهپایداری برسد،واپاشی آلفا،بتاوگامانامیده می‌شوند.

علت وجود رادیوایزوتوپها

دو نوعنیرویقوی هسته‌ای والکترومغناطیسی، پایداری یک هسته را مشخصمی‌کند. نیروهای قوی بین یک جفتنوکلئون (مثلا پروتون - پروتون یا نوترون - نوترون) عمل می‌کنند. آنها از نوع نیروی جاذبه هستند. نیروهای الکترومغناطیسی ،تنها بینپروتونها عمل کرده و رانشی هستند. عدم تعادل بین این دو نیرو منجر به ناپایداری و وجودرادیوایزوتوپ می‌شود. رادیوایزوتوپها می‌توانند مثل رادیوم ، پلوتونیوم ، اورانیومبطور طبیعی وجود داشته باشند و یا به طریق مصنوعی ایجاد شوند. رادیوایزوتوپهایمصنوعی به یکی از 3 روش اساسی زیر تولید می‌شوند.

پرتودهی ایزوتوپهای پایدار در یک راکتور

راکتورهسته‌ای، چشمه وسیعی ازنوترونهای حرارتیاست. این نوترونها بهراحتی می‌توانند توسط ایزوتوپهای پایدار جذب شوند، که در این صورت ایزوتوپ حاصلدارای یکنوترون اضافی خواهد بود که عدد جرمی آن یک واحد افزایش می‌یابد. ایزوتوپ حاصل ممکن است کهرادیواکتیو باشد، یعنی رادیوایزوتوپ داشته باشیم و ممکن است پایدار باشد. معادلهمی‌تواند به صورت زیر باشد.

^A_ZX+¹₀n→ ^A+1_ZX+γ

که در رابطه فوق^A_ZX ایزوتوپ اولیه با عدد جرمی A وعدداتمی Z و^A+1_ZX رادیوایزوتوپ با عدد جرمی A+1 و عدد اتمی Z است که در این رادیوایزوتوپ γ گسیل می‌شود.

پرتودهی ایزوتوپهای پایدار در یک شتابدهنده یا سیکلوترون

شتابدهندهیا سیکلوترون چشمه تعداد زیادی ازذرات باردار پر انرژی در محدوده Meu (مگا الکترون ولت) است که داخل این دستگاه ذرهباردار (مثلپروتون ،دوترون هلیوم) به ذره هدف (ایزوتوپ) می‌تابانند و رادیوایزوتوپ تشکیل می‌شود. بهفرض برای یک پروتون و هسته sup>A_ZX> اینگونه می‌تواننوشت.

sup>A_ZX+¹₁P→> ^A_z+1Y+n

که در آن^A_ZX هسته با عدد جرمی A و عدد اتمی Z و¹₁P پروتون و^A_Z+1Y رادیوایزوتوپ حاصله با عدد جرمی A و عدد اتمی Z+1 و n نیزنوترون می‌باشد.