Datowanie radioizotopowe

• określenie wieku próbek z wykorzystaniem rozpadu promieniotwórczego.

• zawartość izotopu promieniotwórczego w próbce zmniejsza się z upływem czasu zgodnie z prawem rozpadu promieniotwórczego.

Datowanie radioizotopowe

• do określenia czasu jaki upłynął od powstania próbki do czasu pomiaru potrzebujemy znać okres połowicznego rozpadu danego izotopu oraz jego początkową zawartość w danej próbce.

Datowanie radioizotopowe - ¹⁴C

• ¹⁴C promieniotwórczy izotop węgla wykorzystuje się do datowania szczątków organicznych.

• jego czas połowicznego rozpadu wynosi 5730 lat.

• występuje powszechnie w niewielkich ilościach we wszystkich organizmach.

Datowanie radioizotopowe - ⁴⁰K

• w geologii do określania wieku skał wykorzystuje się izotopy o długim czasie rozpadu, którym właśnie jest ⁴⁰K.

• w wyniku rozpadu promieniotwórczego powstaje argon ⁴⁰Ar.

• w skale wiek można obliczyć dzięki stosunkowi stężeń ⁴⁰Ar do ⁴⁰K (tak ustalono wiek Układu Słonecznego).

Izotopy promieniotwórcze w medycynie

• wykorzystuje się izotopy o krótkim czasie połowicznego rozpadu.

• związki chemiczne zawierające izotop promieniotwórczy to znaczniki.

Izotopy promieniotwórcze w medycynie

• po wprowadzeniu znacznika można śledzić jego drogę lub miejsca gromadzenia, ułatwia to postawienie diagnozy

• znacznik podany to krwi koncentruje się w miejscach ze stanem zapalnym, dzięki temu można wykrywać nowotwory w bardzo wczesnym stadium

Radioizotopy w medycynie

• chrom ⁵¹Cr - badanie krwi

• technet ⁹⁹Te - diagnostyka, najpowszechniej stosowany w medycynie

• fluor ¹⁸F - diagnostyka i lokalizacja zmian nowotworowych

• tryt ³H - badania metabolizmu

• wapń ⁴⁷Ca - wykrywanie nowotworów kości

• jod ¹²³I - diagnostyka chorób tarczycy

Izotopy w onkologii

• silne źródła promieniowania Ɣ, np ⁶⁰Co, stosuje się w radioterapii przy leczeniu nowotworów. Wykorzystuje się nieszkodliwe działanie promieniowania na organizmy.

• słabe źródła promieniowania, na przykład tzw. igły radiowe. Są implantowane w chorych tkankach, gdzie przez długi czas oddziałują na komórki nowotworowe i powodują ich obumarcie.

Diagnostyka obrazowa

• Wilhelm Roentgen odkrył niewidzialne promieniowanie, które umożliwia fotografowanie wnętrza ciała ludzkiego i wnętrza różnych przedmiotów.

Diagnostyka obrazowa

• Techniki wykorzystujące właściwości jąder atomowych:

  • magnetyczny rezonans jądrowy (NMR)

  • pozytonowa tomografia emisyjna (PET)

  • scyntygrafia

• Prześwietlane są również bagaże na lotniskach

​Pozytonowa tomografia emisyjna (PET)

​scyntygrafia

​Prześwietlenie bagażu na lotnisku

Zastosowanie radioizotopów w gospodarce - żywność

• jonizujące właściwości promieniowania wykorzystuje się podczas produkcji i przetwarzania żywności.

• żywność poddana promieniowaniu jądrowemu wcale nie staje się promieniotwórcza.

Detektor promieniowania

Promieniowanie przechodzące przez materię jest przez nią częściowo pochłaniane. Im grubsza warstwa substancji, tym większa część promieniowania jest pochłaniana. Zależność tę wykorzystuje się przy kontroli grubości blach, papieru itp. już na etapie produkcji. Do takich badań najczęściej stosuje się izotop talu ²⁰⁴TI.