Radionuclid

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare

Un radionuclid este un nuclid instabil care se descompune emițând energie sub formă de radiație , de unde și numele său. Radioizotopii sunt izotopi radioactivi, adică radionuclizi ai aceluiași element chimic. Termenul mai corect pentru a indica o specie atomică cu un nucleu format dintr-un anumit număr de protoni Z ( număr atomic ) și un anumit număr de neutroni N este de fapt un nuclid sau, dacă este radioactiv, un radionuclid .

Descriere

Suma numărului de protoni și a numărului de neutroni se numește număr de masă A = Z + N. Nuclizii cu Z par sunt numiți, așadar, izotopi , cei cu A par sunt numiți izobar , cei cu N par sunt numiți izotoni . Pentru a completa terminologia, radionuclizii izodinamici sunt cei corelați prin descompunere alfa și izomeri cei care, pentru aceleași Z și A, se descompun datorită dez-excitației gamma a unui nivel excitat numit stare izomerică . Nuclidii și / sau radionuclizii unui element chimic E sunt indicați cu A Z E, sau cu numele elementului cu inițială minusculă extinsă urmată de o liniuță și numărul de masă, sau într-un mod prescurtat: ex: iod-131 sau uraniu-235 sau în formă prescurtată I-131 sau U-235. În cazul nuclizilor metastabili Am Z E, de exemplu, tehneci-99m sau Tc-99m sau 99m 43 Tc.

Radionuclizii particulari pot emite în funcție de caz: particule α , corespunzătoare a doi neutroni și doi protoni (un atom de heliu de două ori ionizat ), sau particule β , corespunzătoare electronilor . De asemenea, pot emite energie sub formă de radiații numite fotoni γ sau se pot descompune prin fisiune spontană. Alte căi de dezintegrare cu emisie de 2 beta ( dublă decădere beta ), de protoni sau de grupuri de nucleoni (C, O, Mg, Si) se numesc dezintegrări exotice. Prin emisia de particule și radiații acestea se descompun, adică sunt transformate în atomi mai stabili.

Radionuclizii naturali

Unii Radionuclizii responsabili de radiația prezentă în natură sunt dați de surse extraterestre , cum ar fi stelele din care ajung razele cosmice și din sursele terestre care la rândul lor sunt împărțite în radionuclizi naturali primordiali și radionuclizi naturali cosmogeni . Cele primordiale sunt produse de procesul de nucleosinteză al stelelor și au fost prezente pe Pământ de la formarea sa; radionuclizii cosmogeni sunt produși continuu prin interacțiunea dintre atomii atmosferei terestre și radiația cosmică , dar și prin interacțiunea radiației cosmice cu rocile și apa de mare. Radionuclizii naturali primordiali sunt enumerați în tabelul următor, cu timpul de înjumătățire respectiv:

Element Timp de înjumătățire (în ani)
40 19 K 1,28 × 10 9
50 23 V 1,4 × 10 17
87 37 Rb 4,75 × 10 10
113 48 Cd 9,3 × 10 15
115 49 în 4,41 × 10 14
123 52 Tl 1,2 × 10 13
138 57 The 1,05 × 10 11
144 60 Nd 2,29 × 10 15
147 62 Sm 1,06 × 10 11
152 64 Gd 1,1 × 10 14
174 72 Hf 2,0 × 10 15
176 71 Mo 3,73 × 10 10
187 75 Rege 4,35 × 10 10
232 90 mii 1,40 × 10 10
235 92 U 7,03 × 10 8
238 92 U 4,47 × 10 9

Majoritatea radionuclizilor naturali primordiali aparțin celor trei serii radioactive care au 238 U , 235 U și 232 Th ca nuclei părinți (numiți progenitori ).

În ceea ce privește nucleii cosmogeni, radiația cosmică interacționează cu unele elemente chimice deja prezente în apă și în rocile terestre, dând naștere radionuclizilor enumerați mai jos:

Element implicat Radionuclid produs Timp de înjumătățire (în ani)
O , Mg , Si , Fe 3 H 12.33
SAU 3 El Grajd
O , Mg , Si , Fe 10 Fii 1,51 × 10 6
O , Mg , Si , Fe 14 C 5730
Mg , Al , Si , Fe 21 Ne Grajd
Ca , K , Cl , Fe 36 Cl 3,01 × 10 5
Ca , K , Cl , Fe 36 Ar 35 (zile)
Ca , K , Fe 39 Ar 269
Ca , Fe 41 aprox 1,03 × 10 5
Te , Ba , La , Ce 129 I 1,57 × 10 7
Te , Ba , La , Ce 126 Xe Grajd

Radionuclizii artificiali

Acestea sunt produse în mod substanțial în explozii nucleare, în coliziuni între particule care apar în acceleratoare și în procese de fisiune în cadrul reactoarelor nucleare ; în acest din urmă caz ​​se produc de obicei nuclee cu A între 70 și 160. Se răspândesc în mediu prin explozii nucleare precum bombele Hiroshima și Nagasaki , dar și experimente precum cele de la Atolul Bikini , prin accidente de reactor precum Cernobîl sauFukushima , dar sunt produse și în acceleratoare de particule ca urmare a activităților de cercetare. Radionuclizii artificiali prezenți în mediu sunt enumerați mai jos:

Element Jumătate de viață
3 H 12,33 ani
14 C 5730 de ani
38 Sr. 28,78 ani
134 Cs 2,1 ani
137 Cs 30 de ani
131 I 8 zile
103 Ru 39,26 zile
140 Ba 12,75 zile
244 Pu 8,08 × 10 7

Utilizare

Radionuclizii în forma chimică adecvată (compuși etichetați) au nenumărate utilizări în domeniul științific (radiochimie și chimie nucleară ). Ele pot fi folosite, de exemplu, pentru datarea fosilelor , rocilor, descoperirilor arheologice (a se vedea metoda carbon-14 și numeroase alte metode de geocronologie); În biochimie și toxicologie, să studieze efectele și transformările pe care le suferă o anumită moleculă datorită expunerii la concentrații scăzute de elemente chimice și compuși; În domeniul biomedical, radiațiile emise de numeroși radionuclizi (sub formă de radiotracere sau radiofarmaceutice) s-au dovedit utile în diagnosticarea diferitelor patologii și / sau distrugerea medicinei nucleare a celulelor canceroase [1] . Cu titlu de exemplu, în America de Nord singur, aproximativ 10 milioane de investigații radiodiagnostic sunt efectuate în fiecare an , folosind produsul de fisiune și activarea radionuclid technețiu -99m singur (aproximativ 50% din totalul investigațiilor de radiodiagnostic de medicina nucleara, cu excepția tehnicilor care utilizează raze X) .

Pe de altă parte, prezența necontrolată în mediu a izotopilor radioactivi a acelor elemente care sunt încorporate de organismele vii poate reprezenta un risc mai mult sau mai puțin grav în funcție de tipul de radiație și doza atribuită diferitelor țesuturi, deoarece radiațiile pot modifica sau deteriorează structura celor mai importante molecule biologice. Acești radionuclizi au crescut ușor din cauza exploziilor nucleare și s-au răspândit pe suprafața pământului odată cu căderea radioactivă din anii 1960 (așa-numita cădere ). Cu toate acestea, contribuția la doză datorată acestor evenimente este absolut neglijabilă în comparație cu doza din surse naturale terestre sau raze cosmice . În termeni cantitativi, conform standardelor și evaluărilor ICRP și ale agenției ONU ( UNSCEAR ) în colaborare cu OMS și AIEA , 55% din doza anuală administrată oamenilor (în medie 2,4 mSv / an în sediul mondial) se datorează radon -222, un radionuclid de origine naturală provenit din decăderea lanțului radioactiv al uraniului -238, denumit lanțul 4n + 2, prezent în aer, în acviferele naturale. 11% din doză se datorează iradierii interne (în principal din radionuclidul natural de potasiu -40), 8% din radiațiile terestre, 8% din radiațiile cosmice, iar restul de 18% din aplicațiile biomedicale. Contribuția datorată caderii și producției de energie nucleară este practic nulă în comparație cu alte surse.

Notă

  1. ^ (EN) Liberini Virginia, Martin W. Huellner și Serena Grimaldi, Provocarea evaluării răspunsului la terapia radionuclidă a receptorului peptidic în tumorile neuroendocrine gastroenteropancreatice: prezentul și viitorul , în Diagnostics, vol. 10, nr. 12, 12 decembrie 2020, p. 1083, DOI : 10.3390 / diagnostics10121083 . Adus la 15 decembrie 2020 .

Bibliografie

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Controlul autorității Tezaur BNCF 5777 · LCCN (EN) sh85110713 · GND (DE) 4133541-7 · BNF (FR) cb11944468c (dată) · NDL (EN, JA) 00.563.517
Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Radionuclide&oldid=121928854 ”