Izotopy promieniotwórcze zwane też krócej radioizotopami to niestabilne, radioaktywne izotopy, których atomy samoistnie rozpadają się, dając w wyniku inne atomy, cząstki elementarne oraz wydzielając energię w postaci promieniowania gamma. Izotopy promieniotwórcze charakteryzuje okres połowicznego zaniku, tj. czas w którym zanika połowa jąder danego pierwiastka. Okres połowicznego zaniku nie zależy od powiązań chemicznych atomu izotopu.

Radioizotopy występują naturalnie lub są produkowane przez bombardowanie próbki jakiegoś stabilnego izotopu cząstkami elementarnymi np. neutronami wg reakcji ¹n + ¹⁴N → ¹⁴C + ¹H.

Radioizotopy mają szereg praktycznych zastosowań:

• Zastosowania jako znacznik

W medycynie, biochemii i chemii stosuje się je często jako znaczniki. Wprowadza się je celowo do cząsteczek chemicznych, a następnie tak "oznakowane" cząsteczki wprowadza się do organizmu lub poddaje reakcji chemicznej po czym dzięki detekcji emitowanego przez nie promieniowania gamma śledzi się ich "dzieje" w czasie przemian którym podlegają. Umożliwia to badanie rozprzestrzeniania się wprowadzonych cząsteczek w badanym układzie, a pośrednio mechanizmów reakcji chemicznych oraz procesów metabolicznych w organizmie. Najczęściej stosowanym izotopem do tych celów jest izotop węgla ¹⁴C.

W badaniach historycznych i geologicznych wykorzystuje się zmianę w czasie ilości izotopów promieniotwórczych lub produktów przemian izotopowych w badanym materiale. Np. pod wpływem promieniowania kosmicznego w atmosferze Ziemi powstaje izotop węgla ¹⁴C, węgiel ten wbudowuje się w organizmy żywe i ulega rozkładowi. Badając ilość tego izotopu w substancji organicznej można w miarę dokładnie określić faktyczny wiek danego zabytku lub skamieliny.

• Zastosowania jako źródło promieniowania

Jako źródło promieniowania gamma radioizotopy są stosowane w medycynie do leczenia raka. Stosuje się je tutaj w formie tzw. bomb naświetleniowych - czyli dużych próbek radioizotopu, które emitując z zewnątrz promieniowanie zabijają komórki rakowe w określonych miejscach ciała, lub w formie chemioterapii radiacyjnej - polegającej na podawaniu związków zawierających dużą ilość radioizotopu, które same mają tendencję do wędrowania w organizmie do chorego miejsca.

W medycynie i przemyśle spożywczym radioizotopy są stosowane do szybkiej i efektywnej sterylizacji sprzętu, leków i żywności. Silne promieniowanie gamma jest bowiem zabójcze dla większości bakterii i grzybów chorobotwórczych i gnilnych.

W przemyśle chemicznym radioizotopy są stosowane jako źródła promieniowania do reakcji zachodzących pod wpływem tego promieniowania. Są stosowane do sieciowania polimerów zwłaszcza przy produkcji żeli i folii oraz przy syntezie niektórych związków organicznych. W różnego rodzaju czujnikach, detektorach substancji radioizotopy są stosowane jako źródła promieniowania - od powszechnie stosowanych przeciwpożarowych czujników na dym po specjalistyczne czujniki chemiczne wykrywające śladowe ilości metali ciężkich w wodzie.

Zobacz też:

• zastosowania izotopów radioaktywnych w medycynie
• zastosowanie izotopów promieniotwórczych

Izotopy

Radioisòtop | Radionuklid | Radioaktiivne isotoop | Radionuclide | Radioisótopo | Radioisotope | 방사성 동위 원소 | Radio-isotoop | 放射性同位体 | Radioisótopo | Radioaktiv isotop | Радіоізотоп