ИЗОТОПЫ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ ИЗОТОПЫ разновидности одного

ИЗОТОПЫ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ

ИЗОТОПЫ–разновидности одного и того же химического элемента, близкие по своим физикохимическим свойствам, но имеющие разную атомную массу. состоят из одинакового числа протонов и отличаются лишь числом нейтронов в ядре. Каждый изотоп принято обозначать набором символов , где X – символ химического элемента, Z – заряд ядра атома (число протонов), А –массовое число изотопа (общее число нуклонов – протонов и нейтронов в ядре, A = Z + N)

ПРИМЕР ЗАПИСИ ИЗОТОПА

Стабильные изотопы – это изотопы, не подверженные радиоактивному распаду и, как следствие, не дающие радиоактивного излучения; работа с такими изотопами не требует специальных мер предосторожности и защиты.

Соединения, имеющие одинаковый химический, но различный изотопный состав, называются изотопными разновидностями (или изотопнозамещёнными соединениями). Изотопные раз новидности по своим физическим и физико-химическим свойствам различаются тем сильнее, чем больше относи тельные различия в массах тех изотопов, состав которых варьируется.

Разделение изотопов — технологический процесс, в котором из материала, состоящего из смеси различных изотопов одногохимического элемента, выделяются отдельные изотопы этого элемента

ПРИМЕРЫ МЕТОДОВ РАЗДЕЛЕНИЯ ИЗОТОПОВ Электромагнитное разделение Газовая диффузия Жидкостная термодиффузия Газовое центрифугирование Аэродинамическая сепарация Лазерное разделение изотопов Химическое обогащение Дистилляция Электролиз Фотохимическое разделение

ПРИМЕНЕНИЕ В АРХЕОЛОГИИ . (Радиоуглеродный метод). Радиоуглеродный метод датирования - это радиометрический метод, использующий естественное содержание изотопа углерода 14 (14 С) для определения возраста углеродсодержащих материалов. Диапазон применения - до 50 000 лет.

Необработанные данные о возрасте, т. е. данные, не подвергшиеся калибровке, обычно называют радиоуглеродными годами "до настоящего времени". В качестве нулевого отсчёта, т. е. "настоящего времени", принято считать 1950 год н. э. Радиоуглеродный метод датирования был изобретён Уиллардом Либби (Willard Libby), профессором Чикагского университета и его коллегами в 1949 году. В 1960 году он получил Нобелевскую премию по химии за своё изобретение

На графике калибровки представлена зависимость радиоуглеродного возраста образцов от их возраста, расчитанного по совокупности других методик. Современная (по данным 2004 года) точность калибровки составляет ± 16 лет для возрастов до 6 000 лет и не более ± 160 лет для возрастов до 26 000 лет.

ПРИМЕНЕНИЕ В МЕДИЦИНЕ. Радиоактивные изотопы применяются в медицине как для постановки диагноза, так и для терапевтических целей. В настоящее время для целей диагностики наиболее широко применяются И. р. иода J 131, фосфора Р 32, натрия Na 24 и т. д. Изотоп фосфора Р 32 используется при диагностике опухолей головного мозга.

Оборудование для радиоизотопной диагностики (Позитронноэмиссионной томографии)

ПРИМЕНЕНИЕ В БИОХИМИИ Открытие в 1913 году изотопов упростило проведение исследований по обмену веществ в организме. Изотопы одного элемента, как выяснили физики и химики, обладают одинаковыми химическими свойствами, поскольку они различаются строением атомного ядра, строенияэлектронных оболочек у них одинаково. Радиоактивные изотопы, особенно тритий, изотопы углерода, азота, фосфора, серы использовались и продолжают использоваться в биохимии. С их помощью получено большое количество информации об обмене веществ

Дбёрд. Хевеши измерил скорости накопления и распределение фосфора в костях и скорость накопления фосфора в эмали зубов, определил с помощью радиоактивного фосфора скорость образования ДНК в раковой опухоли крысы без воздействия и при терапии Отложение радиоактивных изотопов стронция и фосфора в костях: 89 Sr откладывается преимущественно в самой кости, 32 P — в костном мозге.

ПРИМЕНЕНИЕ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ Все более широкое применение получают радиоактивные изотопы в сельском хозяйстве. Облучение семян растений (хлопчатника, капусты, редиса и др. ) небольшими дозами гамма-лучей от радиоактивных препаратов приводит к заметному увеличению урожайности

Гамма-излучение радиоактивных изотопов используется также для борьбы с вредными насекомыми и для консервации пищевых продуктов