تفاوت میان نسخه‌های «ایزوتوپ پرتوزا»

جز
ربات:افزودن الگو ناوباکس {{داروهای مورد استفاده در پرتودرمانی}}+املا+تمیز+
(Added {{One source}} tag (توینکل))
جز (ربات:افزودن الگو ناوباکس {{داروهای مورد استفاده در پرتودرمانی}}+املا+تمیز+)
{{One source|date=مه ۲۰۲۱}}
[[پرونده:Plutonium pellet.jpg|thumbبندانگشتی|یک ساچمه رادیو ایزوتوپ پلوتونیومی]]
ایزوتوپ‌های پرتوزا یا رادیواَکتیو را [[ایزوتوپ]]‌های ناپایدار هم می‌گویند. در این‌گونه از ایزوتوپ هسته به صورت پرتوی آلفا، بتا، [[گیراندازی الکترون]] و… واپاشی می‌شود و به حالتهای پایدارتری از انرژی می‌رسد. این نوع ایزوتوپ‌ها با اینکه خطرناک هستند، اما در زندگی کاربردهای مفیدی دارند.
 
مثلامثلاً ایزوتوپ ناپایدار، در کارهایی مانند:
* تولید انرژی
* نیروگاه‌های هسته ای
 
=== حالت پایداری رادیوایزوتوپ ===
رادیوایزوتوپ‌ها با گسیل پرتوهای الکترومغناطیس یا ذرات باردار به سوی پایداری پیش می‌روند. سه فرآیندیفرایندی که از طریق آن‌ها یک رادیوایزوتوپ سعی می‌کند به پایداری برسد، [[واپاشی آلفا]]، [[واپاشی بتا|بتا]] و [[پرتو گاما|گاما]] نامیده می‌شوند.
 
=== علت وجود رادیوایزوتوپها ===
رادیوایزوتوپ‌های مصنوعی به یکی از روش‌های اساسی زیر تولید می‌شود:
 
=== پرتودهی ایزوتوپ‌های پایدار در یک راکتوررآکتور ===
[[راکتور هسته‌ای]]، چشمهٔ وسیعی از [[نوترون]]‌های حرارتی است. این نوترون‌ها به راحتی می‌توانند توسط ایزوتوپ‌های پایدار جذب شوند، که در این صورت ایزوتوپ حاصل دارای یک نوترون اضافی خواهد بود که عدد جرمی آن یک واحد افزایش می‌یابد. ایزوتوپ حاصل ممکن است که رادیواکتیو باشد، یعنی رادیوایزوتوپ داشته باشیم و ممکن است پایدار باشد. معادله می‌تواند به صورت زیر باشد.
{{ وسط‌چین}}
'''AZX+10n→ A+1ZX+γ'''
{{پایان}}
=== پرتودهی ایزوتوپ‌های پایدار در یک شتابدهنده یا سیکلوترون ===
شتابدهنده یا سیکلوترون چشمه تعداد زیادی از ذرات باردار پر انرژی در محدوده Mev (مگا الکترون ولت) است که داخل این دستگاه ذره باردار (مثل پروتون، دوترون هلیوم) به ذره هدف (ایزوتوپ) می‌تابانند و رادیوایزوتوپ تشکیل می‌شود. به فرض برای یک پروتون و هسته AZX این‌گونه می‌توان نوشت.
{{ وسط‌چین}}
'''AZX+11P → Az+1Y+n'''
{{پایان}}
رادیوایزوتوپ را می‌توان از واپاشی رادیوایزوتوپ‌های سنگین هم تولید کرد که در این صورت رادیوایزوتوپ بدست آمده را رادیوایزوتوپ دختر می‌گویند. در یک سری رادیواکتیو، رادیوایزوتوپ دختر به‌طور پیوسته از واپاشی رادیوایزوتوپ مادر تولید می‌شود و با آهنگ واپاشی خود از بین می‌رود. مثل سری اورانیوم یا سری توریوم که تولید رادیوایزوتوپ‌های دختر می‌کنند.
 
=== تولید رادیو ایزوتوپ‌ها در راکتوررآکتور ===
راکتورهای اتمی، ابزار اصلی ساخت رادیو ایزوتوپ‌های مصنوعی هستند و به عنوان منابع تولید نوترون محسوب می‌شوند که وابسته به فرایند شکافت هسته‌ای برای تولید نوترون می‌باشند.
رادیو ایزوتوپ‌ها یا عناصر رادیو اکتیو در راکتورهایرآکتورهای هسته‌ای عموماً از دو طریق تولید می‌شوند:
# شکافت
# بمباران نوترونی
 
==== شکافت ====
وقتی که هستهٔ اورانیم -۲۳۵ یک نوترون جذب کند، به صورت یک هسته ناپایدار در می‌آید، که بی‌درنگ به دو اتم کوچکتر شکسته می‌شود (پاره‌های شکافت). این فرایند همچنین با تولید دو یا سه نوترون و مقداری انرژی همراه است. نوترون‌های آزاد شده قادرند که هسته اورانیم -۲۳۵ دیگری را بمباران کرده و شکافت‌های متعددی را به وجود آورند. این شکافت منجر به واکنش هسته‌ای زنجیره‌ای خودنگهدار می‌شود. خیلی از رادیو ایزوتوپ‌ها یا رادیو نوکلوییدهای مفید نظیر [[ید]]-۱۳۱، [[مولیبدن]]-۹۹، [[زنون]]-۱۳۳ و [[سزیم]]-۱۳۷ در بیشتر واکنش‌های شکافت اورانیم-۲۳۵ حاصل می‌گردند. معمولاً برای این منظور مقادیر کمی از اورانیم-۲۳۵ را در راکتوررآکتور قرار می‌دهند و پس از مراحلی عملیات جداسازی ایزوتوپ‌ها را انجام می‌دهند.
 
برای جداسازی رادیو ایزوتوپ‌های مشخص و مورد نظر می‌توان از تکنیک‌های جداسازی شیمیایی مثل رسوب سازی، استخراج حلالی، تبادل یونی، الکترولیز، تقطیر، کروماتوگرافی و… استفاده کرد.
==== بمباران نوترونی ====
در بمباران نوترونی، هسته‌های پایدار مورد هدف که یک نوترون جذب می‌کنند، حاصل این برهم کنش تولید یک رادیو ایزوتوپ غنی شده از نوترون می‌باشد؛ لذا رایج‌ترین واکنش طی فرایند فوق واکنش گاما n است. بسیاری از رادیو ایزوتوپ‌های مهم در صنعت مثل کبالت-۶۰ و ایریدیم-۱۹۲ از طریق همین واکنش روی هسته‌های پایدار کبالت-۵۹ و ایریدیم-۱۹۱ انجام می‌پذیرد.
وجود طیف وسیعی از شار نوترون در محدوده نوترون در ثانیه بر سانتیمتر مربع، دسترسی نسبی به انرژی‌های متفاوت از نوترون و قابلیت تولید رادیو ایزوتوپ‌های متنوع به دلیل [[سطح مقطع]] مناسب اکثر ایزوتوپ‌ها و همچنین وجود امکانات جانبی، سهولت این استفاده را میسر می‌سازد. احتمالاً ممکن است از راکتورهایرآکتورهای قدرت هم برای تولید برخی از رادیو ایزوتوپ‌ها با نیمه عمر طولانی، مقیاس زیاد، اکتیویته بیشتر استفاده گردد.
{{ وسط‌چین}}
'''(پایدار) 81Rb→81Kr→81Kr'''
{{پایان}}
 
== منابع ==
{{پانویس}}
* Bushberg, et al. ''The Essential Physics of Medical Imaging''، ۲۰۰۲
{{پرتو}}
{{داده‌های کتابخانه‌ای}}
{{داروهای مورد استفاده در پرتودرمانی}}
 
[[رده:انرژی هسته‌ای]]
[[رده:ایزوتوپ‌ها]]
۳۶۵٬۹۷۹

ویرایش