Utilizarea izotopilor radioactivi. Fenomenul de radioactivitate. importanța sa în știință, tehnologie, medicină. Izotopi radioactivi în agricultură
slide 2
Elemente care nu există în natură.
Reacțiile nucleare pot produce izotopi radioactivi ai tuturor elemente chimice găsit în natură doar într-o stare stabilă. Elementele numerotate 43, 61, 85 și 87 nu au izotopi stabili deloc și au fost obținute mai întâi artificial. Deci, de exemplu, elementul cu numărul de serie Z - 43, numit tehnețiu, are cel mai lung izotop cu un timp de înjumătățire de aproximativ un milion de ani. Elementele transuraniu au fost obținute și cu ajutorul reacțiilor nucleare. Pe lângă acestea, s-au mai obținut următoarele elemente: americiu (Z = 95), curiu (Z = 96), berkeliu (Z = 97), californiu (Z = 98), einsteiniu (Z = 99), fermiu (Z). = 100), mendeleviu (Z = 101), nobeliu (Z = 102), lawrencium (Z = 103), rutherfordium (Z = 104), dubniu (Z = 105), seaborgiu (Z = 106), bor (Z = 100), 107) , hassium (Z = 108), meitnerium (Z = 109), precum și elementele numerotate 110, 111 și 112, care nu au încă denumiri general recunoscute. Elemente care încep de la numărul 104 au fost sintetizate pentru prima dată fie în Dubna, lângă Moscova, fie în Germania.
Foloseste in agricultură. Sediment Ape uzate iradiat cu radiații radioactive și apoi poate fi folosit ca îngrășământ. Conservarea alimentelor cu radiații y. . Această metodă este de 3 ori mai ieftină decât toate cele convenționale. Produsele radiofarmaceutice, cum ar fi iodura de sodiu marcată radioactiv, au fost utilizate în terapia de medicină nucleară de câteva decenii. Sunt folosite pentru a trata mucoasele inflamate si hipertiroidismul, dar si in forme specifice de cancer precum cele ale tiroidei si pancreasului.
izotopi radioactivi emițătoare de radiații beta sunt utilizate în terapia de medicină nucleară. Au nuclee atomice instabile, în care există un exces de neutroni. Prin modificări ale nucleului atomic, ele trec într-o stare mai stabilă, eliberând astfel radiații sub formă de electron. Această radiație beta este foarte energică și are o gamă medie de câțiva milimetri în țesutul uman. În terapia de medicină nucleară, este folosit, printre altele, pentru a distruge țesuturile bolnave, cum ar fi membranele mucoase inflamate sau tumorile canceroase din organism.
slide 3
slide 4
atomi marcați.
În prezent, atât în știință, cât și în producție, izotopii radioactivi ai diferitelor elemente chimice sunt din ce în ce mai folosiți. Metoda atomilor marcați are cea mai mare aplicație. Metoda se bazează pe faptul că proprietățile chimice ale izotopilor radioactivi nu diferă de proprietățile izotopilor neradioactivi ai acelorași elemente. Izotopii radioactivi pot fi detectați foarte simplu - prin radiația lor. Radioactivitatea este un fel de etichetă care poate fi folosită pentru a urmări comportamentul unui element în diferite reacții chimice și transformări fizice ale substanțelor. Metoda atomilor marcați a devenit una dintre cele mai eficiente metode pentru rezolvarea a numeroase probleme din biologie, fiziologie, medicină etc.
Pacienții primesc izotopi instabili sub formă de așa-numite radiofarmaceutice. Produsele radiofarmaceutice constau de obicei din trei blocuri: un izotop radioactiv care emite radiații măsurabile, un purtător care joacă un rol important în metabolismul organului bolnav și un linker care le combină chimic pe ambele. Astfel, un izotop radioactiv este introdus în organism ca un spion fără a observa pacientul.
Ca purtător, de exemplu, zahărul este pus la îndoială. Preferă să se depoziteze în celulele tumorale, deoarece își măresc aportul de zahăr în detrimentul creșterii lor. Iodul poate fi, de asemenea, un astfel de purtător. Joacă un rol important în metabolismul tiroidian, iar ca izotop, iodul-131 emite radiații beta. Ca urmare, iodul radioactiv acționează și ca izotop și ca substanță purtătoare. Aceste proprietăți îl fac deosebit de potrivit pentru tratamentul tulburărilor tiroidiene.
slide 5
Izotopii radioactivi sunt surse de radiație.
Izotopii radioactivi sunt utilizați pe scară largă în știință, medicină și tehnologie ca surse compacte de raze gamma. Cobaltul radioactiv este utilizat în principal.
slide 6
Izotopi radioactivi în biologie și medicină.
Unul dintre cele mai remarcabile studii efectuate cu ajutorul atomilor marcați a fost studiul metabolismului în organisme. S-a dovedit că într-un timp relativ scurt organismul suferă o reînnoire aproape completă. Atomii săi constitutivi sunt înlocuiți cu alții noi. Doar fierul, așa cum au arătat experimentele privind studiul izotopic al sângelui, este o excepție de la această regulă. Fierul face parte din hemoglobina din celulele roșii din sânge. Când atomii de fier radioactiv au fost introduși în alimente, s-a constatat că aproape că nu intră în sânge. Numai când rezervele de fier din organism se epuizează, fierul începe să fie absorbit de organism. Dacă nu există izotopi radioactivi suficient de lungi, cum ar fi, de exemplu, în oxigen și azot, compoziția izotopică a elementelor stabile se modifică. Astfel, prin adăugarea unui exces de izotop la oxigen, s-a constatat că oxigenul liber eliberat în timpul fotosintezei a fost inițial parte din apă, și nu dioxid de carbon.
Moartea celulară programată cu iod
Timpul de înjumătățire indică timpul în care cantitatea de radiație beta înregistrată se va înjumătăți statistic. 
Terapia cu iod radioactiv este una dintre cele mai frecvente proceduri în medicina nucleară. Este utilizat în principal pentru a trata tiroida hiperactivă benignă - sau atunci când tiroida a fost îndepărtată chirurgical pentru a trata cancerul. Metastazele dispersate în organism pot fi bine tratate cu iod-131, deoarece este preluat suplimentar de metabolismul celulelor canceroase.
Slide 7
izotopi radioactivi
Sunt utilizate în medicină atât pentru diagnostic, cât și în scop terapeutic. Sodiul radioactiv, injectat în cantități mici în sânge, este folosit pentru a studia circulația. Iodul este depus intens în glanda tiroidă, în special în boala Graves. Prin monitorizarea depunerii de iod radioactiv cu un contor, se poate face un diagnostic rapid. Dozele mari de iod radioactiv provoacă distrugerea parțială a țesuturilor cu dezvoltare anormală și, prin urmare, iodul radioactiv este utilizat pentru a trata boala Graves. Radiația gamma intensă de cobalt este utilizată în tratamentul cancerului (pistol cu cobalt).
Izotopi radioactivi - surse de radiații
Radiația beta emisă afectează genomul celulelor afectate. Nu pot crește și nu se mai pot reproduce. Cu toate acestea, acest efect nu apare până la următoarea diviziune celulară. Ca urmare, terapia cu medicină nucleară nu funcționează de obicei decât după săptămâni sau luni.
Este necesară o anumită doză de radiații pentru a distruge celulele afectate din organul țintă. Folosind formula Marinelli, medicii calculează cantitatea de radioactivitate care trebuie administrată unui pacient pentru a atinge doza dorită de radiații în organul țintă. Trei lucruri sunt importante aici: cât de multă activitate din capsula test este preluată de țesut, cât timp rămâne izotopul în tiroida și care este dimensiunea țesutului care este iradiat? Capsula de testare conține cantități relativ mici de radiofarmaceutic utilizat și trebuie evitat ca ulterior să fie prea mare sau prea scăzută.
Slide 8
Slide 9
Izotopi radioactivi în industrie.
Domeniul de aplicare a izotopilor radioactivi în industrie nu este mai puțin extins. Un exemplu este o modalitate de a monitoriza uzura segmentului pistonului la motoare. combustie interna. Prin iradierea segmentului pistonului cu neutroni, ei provoacă în el reactii nucleareși fă-l radioactiv. Când motorul funcționează, particulele din materialul inelului intră în uleiul de lubrifiere. Examinând nivelul de radioactivitate al uleiului după un anumit timp de funcționare a motorului, se determină uzura inelului. Izotopii radioactivi fac posibilă aprecierea difuziei metalelor, proceselor în furnale etc. Radiația gamma puternică din preparatele radioactive este utilizată pentru a studia structura internă a turnărilor metalice pentru a detecta defectele acestora.
Produsul radiofarmaceutic este distribuit în întreg organismul după ingerare prin fluxul sanguin. Prin urmare, pe termen scurt, sunt iradiate și alte celule sănătoase. Cu toate acestea, datorită proprietăților sale, iodul-131 se acumulează de preferință aproape exclusiv în țesutul tiroidian pentru a distruge celulele afectate într-o manieră țintită. Ceea ce nu se acumulează este aproape complet eliminat în 48 de ore prin rinichi, vezică urinară și urină. Pentru ca acest lucru să se întâmple cât mai repede posibil, ar trebui să beți multă apă după tratamentul cu iod-131.
Slide 10
Izotopi radioactivi în agricultură
Izotopii radioactivi sunt folosiți din ce în ce mai pe scară largă în agricultură. Iradierea semințelor de plante (bumbac, varză, ridichi etc.) cu doze mici de raze gamma din preparate radioactive duce la o creștere vizibilă a randamentului. Dozele mari de radiații provoacă mutații la plante și microorganisme, ceea ce duce în unele cazuri la apariția unor mutanți cu noi proprietăți valoroase (radioselectie). Astfel, au fost crescute soiuri valoroase de grâu, fasole și alte culturi și s-au obținut microorganisme foarte productive folosite la producerea antibioticelor. Radiația gamma de la izotopii radioactivi este, de asemenea, utilizată pentru controlul insectelor dăunătoare și pentru conservare Produse alimentare. Atomii marcați sunt utilizați pe scară largă în tehnologia agricolă. De exemplu, pentru a afla care dintre îngrășămintele fosfatice este mai bine absorbită de plantă, diferite îngrășăminte sunt etichetate cu fosfor radioactiv CR. Examinând plantele pentru radioactivitate, se poate determina cantitatea de fosfor absorbită de acestea din diferite soiuri de îngrășământ.
Riscul apariției unor cancere suplimentare, cum ar fi leucemia, nu crește prin tratamentul bolii tiroidiene benigne. Cu toate acestea, cu tumori ale glandei tiroide, se administrează o activitate semnificativ mai mare. Din acest motiv, riscul crește pe termen lung cu două până la trei procente. Acest lucru se aplică atât tratamentelor, cât și chimioterapiei utilizate în mod obișnuit pentru cancer și altor medicamente utilizate pentru tratarea tumorilor.
Una dintre aceste metode este terapia cu radiopeptide. Produsul radiofarmaceutic este, de asemenea, distribuit prin perfuzie prin fluxul sanguin din organism și se acumulează în organul țintă. Totuși, în acest caz, nu constă dintr-o substanță purtătoare naturală, care în același timp emite radiații radioactive, ci un purtător creat artificial, care doar „imite” substanța proprie a organismului în funcția sa. Această substanță endogenă este hormonul somatostatina. Se leagă de receptori foarte specifici care sunt „adaptați” la hormon.
diapozitivul 11
Izotopi radioactivi în arheologie.
O aplicație interesantă pentru determinarea vârstei obiectelor antice de origine organică (lemn, cărbune, țesături etc.) a fost obținută prin metoda carbonului radioactiv. Plantele au întotdeauna un izotop de carbon beta-radioactiv cu un timp de înjumătățire de T = 5700 de ani. Se formează în atmosfera Pământului într-o cantitate mică din azot sub acțiunea neutronilor. Acestea din urmă apar din cauza reacțiilor nucleare cauzate de particulele rapide care intră în atmosferă din spațiu (razele cosmice). Combinându-se cu oxigenul, acest izotop al carbonului formează dioxid de carbon, care este absorbit de plante și, prin intermediul acestora, de animale. Un gram de carbon din probele tinere de pădure emite aproximativ cincisprezece particule beta pe secundă. După moartea organismului, completarea acestuia cu carbon radioactiv se oprește. Cantitatea disponibilă din acest izotop scade din cauza radioactivității. Prin determinarea procentului de carbon radioactiv din resturile organice, se poate determina vârsta acestora dacă se află în intervalul de la 1000 la 50.000 și chiar până la 100.000 de ani. Această metodă este folosită pentru a afla vârsta mumiilor egiptene, rămășițele incendiilor preistorice etc. Izotopii radioactivi sunt folosiți pe scară largă în biologie, medicină, industrie, agricultură și chiar în arheologie.
Aceasta înseamnă că hormonul se poate lega doar de acest tip de receptor și astfel poate provoca o reacție în organism. Acești receptori sunt din ce în ce mai prezenți pe suprafața celulei în tumorile neuroendocrine. Acestea sunt forme speciale de cancer care apar în principal în pancreas, în tractul gastrointestinal și parțial în plămâni.
Acest lucru se datorează intervalului, care este de unsprezece milimetri în țesutul uman. Timpul de înjumătățire este de trei zile. Ytriul-90 iradiază țesutul în toate direcțiile - acesta se numește efect de foc încrucișat. Cu toate acestea, ytriul-90 liber se poate acumula în rinichi și poate provoca leziuni. Prin urmare, lutețiul-177 cu energie scăzută este adesea folosit la pacienții vârstnici. Are un timp de înjumătățire de aproape șapte zile și o densitate a țesuturilor de aproximativ un milimetru.
Municipal instituție educațională„Media Pobedinsky şcoală cuprinzătoare» Districtul Shegarsky Regiunea Tomsk
CERTIFICAREA DE STAT (FINALA) A ABSTRACTULUI CLASELE A IX-A LA FIZICĂ
FENOMENUL RADIOACTIVITĂȚII. SEMNIFICAȚIA SA ÎN ȘTIINȚĂ, TEHNOLOGIE, MEDICINĂ
Efectuat: Dadaev Aslan, elev în clasa a IX-a supraveghetor: Gagarina Lyubov Alekseevna, profesor de fizicăPobeda 2010
Fagocitele din membrana sinovială
Aceasta este o procedură în care sunt tratate bolile inflamatorii cronice ale articulațiilor, cum ar fi artrita reumatoidă. Membrana mucoasă a articulațiilor de aici este îngroșată în locurile de inflamație cronică. Trei izotopi sunt disponibili pentru terapie: Yttrium-90 este utilizat în principal în structuri mari, cum ar fi articulația genunchiului. Erbiul-169 are un timp de înjumătățire și mai lung de nouă zile. Cu o rază de acțiune maximă de un milimetru, este folosit în principal pentru degetele degetelor și degetelor de la picioare. Radiozinoorteza se tratează doar local; Produsul radiofarmaceutic este injectat în coloid direct în articulație.
Introducere…………………………………………………………………...pagina 1
Fenomenul de radioactivitate………..…………………………………….p.2
Aflați istoria descoperirii radioactivității.
Un coloid este un lichid în care particulele sunt distribuite uniform - ca picăturile de grăsime în lapte sau noroi în murdărie. După injectare, este distribuit uniform în lichidul sinovial. Acolo este recunoscut ca un corp străin de celulele scheletice așezate pe suprafața mucoasei articulare. Ei „mâncă” intrusul radioactiv, care radiază membrana mucoasă din interior. Acolo, celulele bolnave mor în cele din urmă încet.
Izotopi radioactivi în agricultură
Cu toate acestea, efectul morții celulare programate apare numai după câteva săptămâni. Datorită razei scurte, radiația rămâne în capsula articulară, deci nu trebuie îndepărtată din corp. De obicei, nici țesutul sănătos adiacent nu ajunge la ei. La doza adecvată, radiațiile beta nu prezintă de obicei un risc pentru mediu, iar pacientul se poate întoarce acasă imediat după tratament. Cu toate acestea, articulația trebuie să fie absolut liniștită timp de cel puțin două zile. Ca rezultat, fagocitele din membrana sinovială au timp suficient pentru a absorbi radiofarmaceutic.
Aflați ce se întâmplă cu o substanță atunci când este expusă la radiații.
Aflați cum să obțineți izotopi radioactivi și unde vor fi folosiți.
Dezvoltați abilitățile de a lucra cu literatură suplimentară.
Efectuați o prezentare computerizată a materialului.
Henri Becquerel Welhelm Conrad Roentgen Pe 26 februarie 1896, vremea peste Paris s-a deteriorat și plăcile fotografice pregătite cu bucăți de sare de uraniu au trebuit să fie așezate într-un sertar întunecat al biroului până la răsăritul soarelui. A apărut peste Paris pe 1 martie, iar experimentele au putut fi continuate. Luând farfuriile, Becquerel a decis să le dezvolte. După ce a dezvoltat plăcile, omul de știință a văzut pe ele siluete de mostre de uraniu. Neînțelegând nimic, Becquerel a decis să repete experimentul aleatoriu. 2 A pus două farfurii într-o cutie opacă, a turnat peste ele sare de uraniu, punând mai întâi sticlă pe una dintre ele, iar pe cealaltă o farfurie de aluminiu. Cinci ore toate acestea au fost într-o cameră întunecată, după care Becquerel a dezvoltat plăci fotografice. Și ce - siluetele mostrelor sunt din nou clar vizibile. Aceasta înseamnă că unele raze se formează în sărurile de uraniu. Arata ca raze X, dar de unde provin? Un lucru este clar că nu există nicio legătură între razele X și fosforescență. El a raportat acest lucru la o ședință a Academiei de Științe din 2 martie 1896, derutând complet toți membrii acesteia. Becquerel a mai stabilit că intensitatea radiației aceleiași probe nu se modifică în timp și că o nouă radiație este capabilă să descarce corpuri electrificate. Majoritatea membrilor Academiei din Paris, după următorul raport al lui Becquerel la o ședință din 26 martie, credeau că are dreptate. Fenomenul descoperit de Becquerel se numește radioactivitate, la propunerea Mariei Sklodowska-Curie. 
Maria Sklodowska - Curie Radioactivitate
- capacitatea atomilor unor elemente chimice de a radia spontan. În 1897, în timp ce își făcea teza de doctorat, Maria, după ce a ales un subiect de cercetare - descoperirea lui Becquerel (Pierre Curie și-a sfătuit soția să aleagă acest subiect), a decis să găsească răspunsul la întrebarea: care este adevărata sursă de uraniu radiatii? În acest scop, ea decide să examineze un număr mare de mostre de minerale și săruri și să afle dacă numai uraniul are proprietatea de a radia. Lucrând cu mostre de toriu, ea descoperă că, la fel ca uraniul, dă aceleași raze și aproximativ aceeași intensitate. Aceasta înseamnă că acest fenomen se dovedește a fi o proprietate nu numai a uraniului și ar trebui să i se dea un nume special. Uraniul și toriu au fost numite elemente radioactive. Lucrările au continuat cu noi minerale. 3 Pierre, ca fizician, simte importanța muncii și, părăsind pentru o vreme studiul cristalelor, începe să lucreze cu soția sa. În urma acestei lucrări comune au fost descoperite noi elemente radioactive: poloniu, radiu etc. La 25 iunie 1903, într-o mică sală a Sorbonei, Marie Curie și-a susținut teza de doctorat. În noiembrie 1903, Royal Society i-a acordat lui Pierre și Marie Curie unul dintre cele mai înalte premii științifice ale Angliei, Medalia Davy. Pe 13 noiembrie, Curies, împreună cu Becquerel, primesc o telegramă de la Stockholm despre acordarea de Premiul Nobelîn fizică pentru descoperiri remarcabile în domeniul radioactivităţii. Cazul început de Curie a fost preluat de studenții lor, printre care se număra fiica Irene și ginerele Frederic Joliot, care în 1935 a câștigat Premiul Nobel pentru descoperire. radioactivitate artificială. 
Irene și Frederic Curie - Joliot fizicienii englezi E. Rutherfordși F. Soddy s-a dovedit că în toate procesele radioactive au loc transformări reciproce nuclee atomice elemente chimice. Studiul proprietăților radiației care însoțește aceste procese în domeniul magnetic și câmpuri electrice, a arătat că este împărțit în particule a, particule b și raze g ( radiatie electromagnetica lungime de undă foarte scurtă). patru 
E. Rutherford
F. Soddy Un timp mai târziu, ca rezultat al studiului diferitelor caracteristici și proprietăți fizice ale acestor particule ( incarcare electrica, masa, etc.) a fost posibil să se stabilească că particula b este un electron, iar particula a este un atom complet ionizat al elementului chimic heliu (adică, un atom de heliu care a pierdut ambii electroni). În plus, s-a dovedit că radioactivitate- aceasta este capacitatea unor nuclee atomice de a se transforma spontan în alte nuclee cu emisia de particule. Deci, de exemplu, au fost găsite mai multe varietăți de atomi de uraniu: cu mase de nuclee aproximativ egale cu 234 amu, 235 amu, 238 amu. și 239 amu Mai mult, toți acești atomi aveau aceleași proprietăți chimice. Au intrat la fel reacții chimice, formând aceiași compuși. În unele reacții nucleare se produc radiații puternic penetrante. Aceste raze pătrund printr-un strat de plumb gros de câțiva metri. Această radiație este un flux de particule încărcate neutru. Aceste particule sunt numite neutroni.În unele reacții nucleare se produc radiații puternic penetrante. Aceste raze sunt tipuri diferiteși au putere de penetrare diferită. De exemplu, flux de neutroni
pătrunde printr-un strat de plumb gros de câțiva metri. 5 2.2. Surse de radiații Radiațiile sunt foarte numeroase și diverse, dar aproximativ Șapte
sursele sale principale. Prima sursă este Pământul nostru. Această radiație se explică prin prezența elementelor radioactive pe Pământ, a căror concentrație variază mult în diferite locuri. a doua origine radiație - spațiu, de unde un flux de particule de înaltă energie cade constant pe Pământ. Sursele de radiație cosmică sunt exploziile stelare din galaxie și erupțiile solare. A treia sursă radiațiile sunt materiale radioactive naturale utilizate de om pentru construcția spațiilor rezidențiale și industriale. În medie, rata dozei în interiorul clădirilor este cu 18% - 50% mai mare decât în exterior. O persoană își petrece trei sferturi din viață în interior. O persoană care se află constant într-o încăpere construită din granit poate primi - 400 mrem/an, din cărămidă roșie - 189 mrem/an, din beton - 100 mrem/an, din lemn - 30 mrem/an. Al patrulea sursa de radioactivitate este puțin cunoscută de populație, dar nu mai puțin periculoasă. Acestea sunt materiale radioactive pe care o persoană le folosește în activitățile zilnice. - Compoziția cernelurilor pentru imprimarea cecurilor bancare include carbon radioactiv, care asigură identificarea ușoară a documentelor falsificate. - Uraniul este folosit pentru a produce vopsea sau email pe ceramica sau bijuterii. - Uraniul și toriu sunt folosite la fabricarea sticlei. - Dintii artificiali din portelan sunt intariti cu uraniu si ceriu. În același timp - radiația pe membranele mucoase adiacente dinților poate ajunge la 66 rem / an, în timp ce norma anuală pentru întregul organism nu trebuie să depășească 0,5 rem (adică de 33 de ori mai mult) - Ecranul televizorului emite 2-3 rem pe persoană mrem/an. a cincea sursa - intreprinderi de transport si prelucrare a materialelor radioactive. şaselea centralele nucleare sunt sursa de radiații. La CNE, 6, pe lângă deșeurile solide, mai sunt lichide (apa contaminată din circuitele de răcire a reactorului) și gazoase conținute în dioxidul de carbon folosit pentru răcire. Al șaptelea sursa de radiații radioactive sunt instalațiile medicale. În ciuda utilizării obișnuite a acestora în practica de zi cu zi, riscul de expunere la ele este mult mai mare decât din toate sursele discutate mai sus și ajunge uneori la zeci de rem. Una dintre cele mai comune metode de diagnosticare este aparatul cu raze X. Deci, cu radiografia dinților - 3 rem, cu fluoroscopia stomacului - aceeași cantitate, cu fluorografie - 370 mrem. Ce se întâmplă cu materia când este expusă la radiații? in primul rand, constanța uimitoare cu care elementele radioactive emit radiații. În timpul zilei, lunilor, anilor, intensitatea radiațiilor nu se modifică în mod semnificativ. Nu este afectat de încălzire sau de creșterea presiunii, reacții chimice în care a intrat element radioactiv, de asemenea, nu a afectat intensitatea radiației. În al doilea rând, radioactivitatea este însoțită de eliberarea de energie și este eliberată continuu de-a lungul unui număr de ani. De unde vine această energie? Odată cu radioactivitate, o substanță suferă unele modificări profunde. S-a sugerat că atomii înșiși suferă transformări. Avand la fel proprietăți chimiceînseamnă că toți acești atomi au același număr de electroni în învelișul de electroni, ceea ce înseamnă că aceleași taxe nuclee. Dacă sarcinile nucleelor atomilor sunt aceleași, atunci acești atomi aparțin aceluiași element chimic (în ciuda diferențelor dintre masele lor) și au același număr de serie în tabelul D.I. Mendeleev. Se numesc soiuri ale aceluiași element chimic care diferă în masa nucleelor atomice izotopi
.
7 3.
Obținerea și utilizarea izotopilor radioactivi Izotopii radioactivi găsiți în natură se numesc natural. Dar multe elemente chimice apar în natură numai într-o stare stabilă (adică radioactivă). În 1934, oamenii de știință francezi Irene și Frédéric Joliot-Curie au descoperit că izotopii radioactivi pot fi creați artificial ca urmare a reacțiilor nucleare. Acești izotopi se numesc artificial. Pentru a obține izotopi radioactivi artificiali, se utilizează de obicei reactoare nucleareși acceleratoare particule elementare. Există o ramură a industriei specializată în producerea unor astfel de elemente. Ulterior, s-au obținut izotopi artificiali ai tuturor elementelor chimice. În total, în prezent sunt cunoscuți aproximativ 2000 de izotopi radioactivi, iar 300 dintre ei sunt naturali. În prezent, izotopii radioactivi sunt utilizați pe scară largă în diverse domenii ale activității științifice și practice: tehnologie, medicină, agricultură, comunicații, domeniul militar și altele. În acest caz, așa-numitul metoda atomului etichetat. 3.1 Utilizareizotopiîn medicină Utilizarea izotopilor, unul dintre cele mai remarcabile studii efectuate cu ajutorul „atomilor marcați” a fost studiul metabolismului în organisme. Cu ajutorul izotopilor au fost dezvăluite mecanismele de dezvoltare (patogeneză) a unui număr de boli; sunt de asemenea folosite pentru a studia metabolismul și a diagnostica multe boli. Izotopii sunt introduși în corpul uman în cantități extrem de mici (sigure pentru sănătate), nefiind capabili să provoace modificări patologice. Ele sunt distribuite inegal pe tot corpul prin sânge. Radiația rezultată din degradarea unui izotop este înregistrată de dispozitive (contoare speciale de particule, fotografie) situate în apropierea corpului uman. Ca rezultat, puteți obține o imagine a oricărui organ intern. Din această imagine, se poate aprecia dimensiunea și forma acestui organ, concentrația crescută sau scăzută a izotopului în 8 dintre diferitele sale părți. De asemenea, este posibil să se evalueze starea funcțională (adică munca) a organelor interne prin rata de acumulare și excreție a unui radioizotop de către acestea. pentru a studia ventilația pulmonară și bolile măduvei spinării, se folosesc izotopi de tehnețiu și xenon; macroagregatele de albumină serică umană cu un izotop de iod sunt utilizate pentru a diagnostica diferite procese inflamatorii în plămâni, tumorile acestora și în diferite boli ale glandei tiroide. 
Utilizarea izotopilor în medicină Concentrația și funcțiile de excreție ale ficatului sunt studiate folosind vopsea de trandafir bengal cu un izotop de iod, aur. O imagine a intestinului, stomacul este obținută folosind izotopul de tehnețiu, splina este obținută folosind eritrocite cu izotopul de tehnețiu sau crom; cu ajutorul unui izotop de seleniu sunt diagnosticate boli ale pancreasului. Toate aceste date ne permit să facem diagnosticul corect al bolii. Cu ajutorul metodei „atomi marcați”, se examinează și diverse abateri în activitatea sistemului circulator, sunt detectate tumori (deoarece în ele se acumulează unii radioizotopi). Datorită acestei metode, s-a constatat că într-un timp relativ scurt corpul uman este aproape complet reînnoit. Singura excepție este fierul, care face parte din sânge: începe să fie absorbit de organism din alimente abia atunci când îi epuizează rezervele. 9În alegerea unui izotop, problema sensibilității metodei de analiză izotopică, precum și a tipului de dezintegrare radioactivă și a energiei radiației este de mare importanță. În medicină, izotopii radioactivi sunt utilizați nu numai pentru diagnostic, ci și pentru tratamentul anumitor boli, precum cancerul, boala Graves etc. Datorită utilizării unor doze foarte mici de radioizotopi, expunerea la radiații a organismului în timpul diagnosticului la radiații iar tratamentul nu reprezintă un pericol pentru pacienţi. 3.2.
Izotopi radioactivi în agricultură Din ce în ce mai mult, izotopii radioactivi sunt utilizați în agricultură. Iradierea semințelor de plante (bumbac, varză, ridichi etc.) cu doze mici de raze gamma din preparate radioactive duce la o creștere vizibilă a randamentului. Dozele mari de radiații provoacă mutații în plante și microorganisme, ceea ce în unele cazuri duce la apariția unor mutanți cu noi proprietăți valoroase ( radioselectie). Astfel, au fost crescute soiuri valoroase de grâu, fasole și alte culturi și s-au obținut microorganisme foarte productive folosite la producerea antibioticelor. Radiația gamma de la izotopii radioactivi este, de asemenea, utilizată pentru a controla insectele dăunătoare și pentru a conserva alimentele. „Atomii marcați” sunt folosiți pe scară largă în tehnologia agricolă. De exemplu, pentru a afla care dintre îngrășămintele cu fosfor este mai bine absorbită de plantă, diferite îngrășăminte sunt etichetate cu fosfor radioactiv. Examinând plantele pentru radioactivitate, se poate determina cantitatea de fosfor absorbită de acestea din diferite soiuri de îngrășământ. O aplicație interesantă pentru determinarea vârstei obiectelor antice de origine organică (lemn, cărbune, țesături etc.) a fost obținută prin metoda carbonului radioactiv. În plante, există întotdeauna un izotop beta - radioactiv al carbonului cu un timp de înjumătățire de T = 5700 de ani. Se formează în atmosfera Pământului într-o cantitate mică din azot sub acțiunea neutronilor. Acestea din urmă apar din cauza reacțiilor nucleare cauzate de particulele rapide care intră în atmosferă din spațiu (razele cosmice). Combinându-se cu oxigenul, acest carbon formează dioxid de carbon, care este absorbit de plante și prin intermediul acestora de către animale.Izotopii sunt folosiți pe scară largă pentru a determina proprietăți fizice solul 10 și rezervele de elemente de hrană vegetală din acesta, pentru a studia interacțiunea solului și îngrășămintele, procesele de asimilare a nutrienților de către plante, intrarea hranei minerale în plante prin frunze. Izotopii sunt utilizați pentru a identifica efectul pesticidelor asupra organismului plantei, ceea ce face posibilă stabilirea concentrației și a momentului de tratare a culturilor. Prin metoda izotopilor sunt studiate cele mai importante proprietăți biologice ale culturilor agricole (la evaluarea și selectarea materialului de ameliorare): productivitatea, maturitatea timpurie și rezistența la frig. LA creșterea animalelor studiază procesele fiziologice care au loc în corpul animalelor, analizează hrana pentru conținutul de substanțe toxice (din care doze mici sunt greu de determinat prin metode chimice) și oligoelemente. Cu ajutorul izotopilor, sunt dezvoltate tehnici de automatizare a proceselor de producție, de exemplu, separarea culturilor de rădăcină de pietre și bulgări de sol la recoltarea cu o combină pe soluri pietroase și grele. 3.3 Cronometria radiațiilor Unii izotopi radioactivi pot fi utilizați cu succes pentru a determina vârsta diferitelor fosile ( cronometria radiatiilor). Cea mai comună și eficientă metodă de cronometrie a radiațiilor se bazează pe măsurarea radioactivității substanțelor organice, care se datorează carbonului radioactiv (14C). Studiile au arătat că în fiecare gram de carbon din orice organism apar 16 dezintegrari beta radioactive pe minut (mai precis, 15,3 ± 0,1). După 5730 de ani, în fiecare gram de carbon, se vor descompune doar 8 atomi pe minut, după 11.460 de ani - 4 atomi. Un gram de carbon din probele tinere de pădure emite aproximativ cincisprezece particule beta pe secundă. După moartea organismului, completarea acestuia cu carbon radioactiv se oprește. Cantitatea disponibilă din acest izotop scade din cauza radioactivității. Prin determinarea procentului de carbon radioactiv din resturile organice, se poate determina vârsta acestora dacă aceasta se află în intervalul de la 1000 la 50000 și chiar până la 100000 de ani.Se măsoară numărul dezintegrarilor radioactive, adică radioactivitatea probelor studiate. prin detectoare de radiații. Astfel, prin măsurarea numărului de dezintegrari radioactive pe minut într-o anumită greutate a materialului probei studiate și recalculând acest număr pe gram de carbon, putem determina vârsta obiectului de la care a fost prelevată proba. Această metodă este folosită pentru a afla vârsta mumiilor egiptene, rămășițele incendiilor preistorice etc. 11 3.4. Utilizarea radioactivelor izotopi în industrie Un exemplu este următoarea metodă de monitorizare a uzurii segmentului pistonului la motoarele cu ardere internă. Prin iradierea segmentului pistonului cu neutroni, aceștia provoacă reacții nucleare în el și îl fac radioactiv. Când motorul funcționează, particulele din materialul inelului intră în uleiul de lubrifiere. Examinând nivelul de radioactivitate al uleiului după un anumit timp de funcționare a motorului, se determină uzura inelului. Izotopii radioactivi fac posibilă aprecierea difuziei metalelor, proceselor în furnale etc. Radiația gamma puternică din preparatele radioactive este utilizată pentru a studia structura internă a turnărilor metalice pentru a detecta defectele acestora. Izotopii sunt utilizați și în echipamentele de fizică nucleară pentru fabricarea contoarelor de neutroni, ceea ce face posibilă creșterea eficienței de numărare de peste 5 ori, în energia nucleară ca moderatori și absorbanți de neutroni. 3.5. Utilizarea izotopilor în știință Utilizarea izotopilor în biologie a condus la o revizuire a ideilor anterioare despre natura fotosintezei, precum și despre mecanismele care asigură asimilarea de către plante a substanțelor anorganice a organismului carbonați, nitrați, fosfați etc. Prin introducerea unei etichete în organisme cu alimente sau prin injecție, a fost posibil să se studieze viteza și rutele de migrație ale multor insecte (țânțari, muște, lăcuste), păsări, rozătoare și alte animale mici și să se obțină date despre mărimea populațiilor lor. . În zona fiziologia plantelor si biochimia Cu ajutorul izotopilor au fost rezolvate o serie de probleme teoretice și aplicative: au fost clarificate căile de intrare a substanțelor minerale, lichide și gaze în plante, precum și rolul diferitelor elemente chimice, inclusiv microelemente, în viața plantelor. S-a demonstrat, în special, că carbonul pătrunde în plante nu numai prin frunze, ci și prin sistemul radicular, precum și prin căile și vitezele de mișcare a unui număr de substanțe de la sistemul radicular la tulpină și frunze și din aceste organe. la rădăcini au fost stabilite. În zona fiziologia și biochimia animalelor și oamenilor ratele de sosire studiate diverse substanteîn țesuturile lor (inclusiv rata de încorporare a fierului în hemoglobină, fosfor în țesuturile nervoase și musculare, calciu în oase). Utilizarea alimentelor „etichetate” a condus la o nouă înțelegere a ratelor de absorbție și distribuție a nutrienților, a „soartei” acestora în organism și a ajutat la urmărirea influenței factorilor interni și externi (foame, asfixie, surmenaj etc.) asupra metabolismului.
Protecție împotriva radiațiilor în timpul tratamentului
Cu toate acestea, cu cât o articulație se mișcă mai mult, cu atât este mai probabil să fie transportată prin sistemul limfatic și apoi către alte organe, cum ar fi ficatul și splina. 
Totuşi, pentru a proteja oamenii şi mediu inconjurator, pacienții trebuie să rămână în spital cel puțin 48 de ore în terapie cu iod radioactiv și radiopeptide. Acest lucru este stipulat, în special, de Ordonanța germană privind protecția împotriva radiațiilor. De asemenea, se precizează că radioactivitatea excretată de pacient prin urină, transpirație și apa de la duș trebuie colectată.
CONCLUZIE Remarcabilii fizicieni francezi Maria Sklodowska-Curie și Pierre Curie, fiica lor Irene și ginerele Frederic Joliot și mulți alți oameni de știință nu numai că au avut o mare contribuție la dezvoltarea fizica nucleara dar erau luptători pasionați pentru pace. Au făcut o muncă semnificativă privind utilizarea pașnică a energiei atomice. În Uniunea Sovietică, lucrările asupra energiei atomice au început în 1943 sub îndrumarea remarcabilului om de știință sovietic I. V. Kurchatov. În condițiile dificile ale unui război fără precedent, oamenii de știință sovietici au rezolvat cele mai complexe probleme științifice și tehnice asociate cu stăpânirea energiei atomice. La 25 decembrie 1946, sub conducerea lui I.V. Kurchatov, pentru prima dată pe continentul Europa și Asia, reacție în lanț. În Uniunea Sovietică a început era atomului pașnic.În cursul muncii mele, am aflat că izotopii radioactivi obținuți artificial și-au găsit o largă aplicație în știință, tehnologie, agricultură, industrie, medicină, arheologie și alte domenii. Acest lucru se datorează următoarelor proprietăți ale izotopilor radioactivi:
„Fizicieni ruși, câștigători ai Premiului Nobel”
Apa este stocată în rezervoare speciale ale sistemului de degradare până la depășirea limitelor admisibile. Acest lucru este necesar în principal din cauza radiației gamma emise de unii izotopi în același timp cu radiația beta. Izotopii „cu două fascicule” includ iod-131, reniu-186 și lutețiu.
Dacă medicamentele radiofarmaceutice sunt administrate prin injecție, personalul este de asemenea expus la radiații. Prin urmare, în scopul protecției împotriva radiațiilor, așa-numitul corp de seringă este folosit ca scut. Pentru emițătorii beta, carcasa este făcută din plexiglas, deoarece protejează bine electronii emiși. În plus, seringa, de exemplu, este conectată la manșonul venos al pacientului printr-un tub de conectare. Pentru izotopii care emit suplimentar radiații gamma, este disponibil și un scut de tungsten sau plumb.
- o substanță radioactivă emite continuu un anumit tip de particule și intensitatea nu se modifică în timp; radiația are o anumită putere de penetrare; radioactivitatea este însoțită de eliberarea de energie; sub acțiunea radiațiilor pot apărea modificări în substanța iradiată; radiațiile pot fi detectate în diferite moduri: cu contoare speciale de particule, fotografie etc.
LITERATURĂ
Iodul-131 poate fi luat și sub formă de capsulă, care este foarte asemănătoare cu o capsulă obișnuită a medicamentului. Cu toate acestea, este adesea vopsit culoarea portocalie semnal și este livrat individual datorită radiației într-un recipient de plumb cu o greutate de până la zece kilograme.
Marinelli. Formula calculează cât de multă radiație ar trebui utilizată într-o terapie de medicină nucleară pentru o boală. Activitatea unui becquerel înseamnă că un atom radioactiv se descompune pe secundă, pentru un megabakkel este echivalent cu un milion de atomi pe secundă. Unitatea gri arată câtă energie radiantă este absorbită de un kilogram de țesut. Pentru radiații beta și gama acesta este echivalent cu modulul sievert. Acesta din urmă ia în considerare cât de periculos este un anumit tip de radiație pentru organism.
- F.M. Diaghilev „Din istoria fizicii și viața creatorilor ei” - M .: Educație, 1986. A.S. Enokhin, O.F. Kabardin şi alţii.„Cititor în fizică” - M.: Enlightenment, 1982. P.S. Kudryavtsev. „Istoria fizicii” - M .: Educație, 1971. G.Ya. Myakishev, B.B. Bukhovtsev "Fizica clasa a 11-a" - M.: Educaţie, 2004. A.V. Peryshkin, E.V. Gutnik "Fizica clasa a 9-a" - M.: Bustard, 2005. Resurse Internet.
- Pagini nenumerotate; Fiecare secțiune nu este tipărită pe o pagină nouă; Nu există referiri la ilustrații în text; Secțiunea „Literatura” nu conține site-uri de resurse Internet. abstract
- abstract
Toată viața de pe Pământ este asociată cu un habitat care include diverse zone geografice și comunitățile de organisme vii care le locuiesc. Prin natura acțiunii, conexiunile organismului cu mediul înconjurător pot fi abiotice (aceasta include
„Fizicieni ruși, câștigători ai Premiului Nobel”
abstractDezvoltarea științei fizicii este însoțită de schimbări constante: descoperirea de noi fenomene, stabilirea legilor, îmbunătățirea metodelor de cercetare, apariția de noi teorii.
Citologia este știința celulelor - unitățile elementare ale structurii, funcționării și reproducerii materiei vii. Obiectele studiilor citologice sunt celulele organismelor multicelulare, celulele bacteriene și celulele protozoare.
