Застосування радіоактивних ізотопів у медицині

За допомогою ядерних реакцій можна одержати радіоактивні ізотопи всіх хімічних елементів, що зустрічаються в природі тільки в стабільному стані.
Радіоактивні ізотопи застосовуються в медицині як для визначення діагнозу, так і в терапевтичних цілях.

Доза поглиненого випромінювання

Ступінь впливу йонізуючого випромінювання на речовину не піддається простому визначенню через складність і різноманітність процесів, що протікають при цьому. Важливим з того, що дає початок фізико-хімічним змінам у речовині, що опромінюється, і призводить до визначеного радіаційного ефекту, є поглинання енергії йонізуючого випромінювання речовиною. У результаті цього виникло поняття поглинена доза.

Активність радіоактивної речовини

Радіоактивність — це дивне явище природи, відкрите Беккерелем наприкінці XIX століття, суть якого полягає в мимовільному спонтанному перетворенні атомних ядер деяких елементів на інші, що супроводжується виділенням трьох видів «променів».

α- , β- та γ-випромінювання

Радіоактивне випромінювання не однорідне, а трикомпонентне. При цьому деякі з ядер випускають тільки альфа­частинки, інші - бета-частинки. Є радіоактивні ядра, які випускають і ті й ті частинки. Більшість ядер одночасно випускає і гамма-промені. 

Найпоширенішими серед радіоактивних перетворень є альфа-розпад, бета-розпад (випромінювання електрона або позитрона) і спонтанний поділ ядер атомів.

Закон радіоактивного розпаду

Законом радіоактивного розпаду називається математична залежність числа атомів N, які не розпались протягом деякого часу t після початку відліку (), від початкового числа атомів  і від часу t: , де число  (основа натурального логарифма),  — стала радіоактивного розпаду, яка є характеристикою даної радіоактивної речовини, обернено пропорційною періоду піврозпаду: .

Період напіврозпаду

Причини радіоактивного розпаду
Було встановлено, що під час радіоактивного випромінювання реалізується мрія алхіміків: випромінювання супроводжується перетворенням одних хімічних елементів на інші.
Намагаючись пояснити явища, що спостерігаються, Е. Резерфорд і його співробітник Ф. Содді висунули гіпотезу, відповідно до якої причиною радіоактивного випромінювання є мимовільний розпад атомів.

Методи реєстрації

Розроблено багато пристроїв і методів реєстрації радіоактивних частинок. Найбільш популярні з них такі:

Лічильник Гейгера-Мюллера.  Камера Вільсона. Бульбашкова камера

Будова атома. Дослід Резерфорда.

Резерфорд 1906 року запропонував модель, згідно з якою будова атома дуже схожа на будову сонячної системи. Щоб перевірити правильність своєї теорії, він провів низку дослідів, які називають дослідами Резерфорда  Він зондував атоми золота швидкорухомими ядрами гелію (a частинками).

Будова атома. Ізотопи.

Ядра всіх атомів складаються з протонів (електричний заряд +е, маса m_p=1,67·10^-27кг) і нейтронів (заряд рівний нулю, маса m_n=1,675·10^-27кг). Спільна назва протонів і нейтронів – нуклони. 

Класичні уявлення про будову атома.

Усі тіла навколишньої живої й неживої природи складаються з дрібних частинок — атомів: Першими, хто висловив припущення про це, вважаються давньогрецькі філософи Левкіпп і Демокріт. Саме вони назвали атомом дрібну неподільну частинку, що утворює речовину.

Радіоактивність

Радіоактивність (від лат. radio — випромінюю та activus — діяльний)

Радіоактивність буває природною, яка спостерігається за звичайних умов, і штучною, коли радіоактивні перетворення відбуваються внаслідок зовнішнього впливу, наприклад бомбардування ядер атомів стабільних ізотопів протонами, нейтронами, іншими частинками або ядрами атомів хімічних елементів. За фізичною суттю вони не відрізняються один від одного — механізм радіоактивних перетворень у них однаковий.