Zastosowanie i występowanie izotopów promieniotwórczych w środowisku naturalnym

Izotopy

Izotopy to jądra atomowe pierwiastka, które różnią się tylko masą atomową. Maja taką samą ilość protonów, ale liczba neutronów jest inna (np. 12C i 14C). Występują zarówno trwałe izotopy jak i radioaktywne (radioizotopy). Część z nich możemy spotkać w środowisku naturalnym. Przeważająca część jednak jest otrzymywana sztucznie w reakcjach jądrowych. Izotopy radioaktywne są na szeroką skalę stosowane. Są wykorzystywane w: medycynie, technice, biologii, chemii oraz fizyce. Dzięki nim możliwa jest walka z nowotworami. Znalazły także zastosowanie w wykrywaniu wadliwych materiałów, pomiarach grubości, archeologii (datowanie izotopowe), metodzie wskaźników izotopowych.Izotopy możemy podzielić na izotopy naturalne oraz izotopy sztuczne. Izotopy naturalne to w większości izotopy trwałe. Chlor ma 9 izotopów, ale tylko dwa (35Cl oraz 37Cl) to trwałe izotopy, pozostałe ulegają rozpadowi promieniotwórczemu. Izotopy sztucznie uzyskiwane podczas reakcji jądrowych to w większości izotopy promieniotwórcze.Biorąc pod uwagę pochodzenie izotopy radioaktywne możemy podzielić na 3 kategorie:

1) izotopy pierwotne, których czas półrozpadu ma wartość przekraczającą 0,5 mld lat,. Powstają wraz z materią tworzącą Ziemię, jest to tzw. Nukleogeneza. Do najbardziej rozpowszechnionymi oraz najważniejszych izotopów tego typu zaliczamy: 40K, 238U, 232Th. Do mniej istotnych izotopów zaliczamy: 235U, 87Rb. Do alfa promieniotwórczych pierwiastki ziem rzadkich zaliczamy: 147Sm.



2) izotopy wtórne, powstałe w wyniku rozpadów promieniotwórczych izotopów należących do pierwszej kategorii. W jej skład wchodzi około trzydzieści izotopów. Najważniejsze izotopy to: 226Ra, 228Ra, 222Rn, 220Rn, 210Pb.



3) pierwiastki kosmogenne, czyli około dziesięciu izotopów radioaktywnych lekkich, które powstają w górnych częściach atmosfery ziemskiej, ale także w reakcjach jądrowych. Najważniejsze pierwiastki tego typu to: 14C, 7Be, 10Be, 3H. Do pierwiastków mniej istotnych zaliczamy: izotopy siarki, izotopy chloru, izotopy fosforu, izotopy aluminium.