Πώς παράγονται τα ραδιοϊσότοπα σε πυρηνικούς αντιδραστήρες;
1. ροή νετρονίων: Οι πυρηνικοί αντιδραστήρες παράγουν υψηλή ροή νετρονίων, τα οποία είναι υποατομικά σωματίδια χωρίς χρέωση.
2. υλικό στόχου: Ένα σταθερό ισότοπο ενός συγκεκριμένου στοιχείου τοποθετείται στον πυρήνα του αντιδραστήρα. Αυτό είναι γνωστό ως "υλικό στόχου".
3. Ένα νετρόνιο από τη ροή του αντιδραστήρα συγκρούεται με τον πυρήνα του ατόμου στόχου.
4. Σχηματισμός ραδιενεργού ισότοπου: Η σύλληψη του νετρονίου αλλάζει την ατομική μάζα του ατόμου στόχου. Ο προκύπτων πυρήνας είναι συχνά ασταθής, καθιστώντας τον ραδιενεργό.
5. Ραδιενεργή αποσύνθεση: Το νεοσύστατο ραδιενεργό ισότοπο υφίσταται ραδιενεργή αποσύνθεση, εκπέμποντας σωματίδια και ενέργεια μέχρι να φτάσει σε σταθερή κατάσταση.
Τύποι αντιδράσεων:
Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι πυρηνικών αντιδράσεων που παράγουν ραδιοϊσότοπα σε αντιδραστήρες:
* (n, γ) Αντίδραση: Αυτός είναι ο πιο συνηθισμένος τύπος. Ένα νετρόνιο συλλαμβάνεται από τον πυρήνα στόχου, με αποτέλεσμα την εκπομπή ακτίνων γάμμα. Για παράδειγμα:
* ¹³⁹la + ¹n → ⁴⁰la + γ
* (n, p) Αντίδραση: Ένα νετρόνιο συλλαμβάνεται από τον πυρήνα στόχου και εκπέμπεται ένα πρωτόνιο. Για παράδειγμα:
* ³¹p + ¹n → ³si + ¹p
Παραδείγματα ραδιοϊσοτόπων που παράγονται:
* Cobalt-60: Χρησιμοποιείται σε ιατρικές θεραπείες, βιομηχανική ακτινογραφία και ακτινοβολία τροφίμων.
* ιώδιο-131: Που χρησιμοποιούνται στη διάγνωση και τη θεραπεία των συνθηκών του θυρεοειδούς.
* Technetium-99m: Ένας ευρέως χρησιμοποιούμενος ιατρικός παράγοντας απεικόνισης.
* Carbon-14: Χρησιμοποιείται στη χρονολόγηση άνθρακα για τον προσδιορισμό της ηλικίας των αρχαίων αντικειμένων.
Ασφάλεια και ρύθμιση:
Η παραγωγή ραδιοϊσότοπων σε πυρηνικούς αντιδραστήρες ρυθμίζεται αυστηρά για να εξασφαλιστεί η ασφάλεια. Υπάρχουν αυστηρά πρωτόκολλα για τον έλεγχο της διαδικασίας, τη διαχείριση των ραδιενεργών υλικών και τη διάθεση των αποβλήτων.
