ایزوتوپها با عدد جرمی آنها مشخص می‌شوند. حتی در حالت پایه بسیاری از ایزوتوپها ناپایدارند که ایزوتوپهای ناپایدار را رادیوایزوتوپ میگویند.

دیدکلی

رادیوایزوتوپها را به عنوان ایزوتوپهای ناپایدار شناختیم. حال این سوال پیش می‌آید که یک رادیوایزوتوپ چگونه می‌تواند به حالت پایدار برسد؟ چه چیزی باعث می‌شود که یک رادیوایزوتوپ پایدار یا رادیواکتیو شود؟ چگونه می‌توان رادیوایزوتوپها را تهیه کرد؟

تاریخچه

در سال 1968 هانری بکرل کشف کرد که اورانیوم ، رادیواکتیو است. اندکی بعد ، رادیوایزوتوپهای موجود در طبیعت از قبیل رادیوم ، پلونیوم کشف شدند. بسیاری از رادیوایزوتوپهای طبیعی دارای نیم عمر طولانی (بزرگتر از 1000 سال) هستند.

حالت پایداری رادیوایزوتوپ

رادیوایزوتوپها با گسیل تابش الکترومغناطیس یا ذرات باردار به سوی پایداری پیش می‌روند. سه فرآیندی که از طریق آنها یک رادیوایزوتوپ سعی می‌کند به پایداری برسد، واپاشی آلفا ، بتا و گاما نامیده می‌شوند.

علت وجود رادیوایزوتوپها

دو نوع نیروی قوی هسته‌ای و الکترومغناطیسی ، پایداری یک هسته را مشخص می‌کند. نیروهای قوی بین یک جفت نوکلئون (مثلا پروتون - پروتون یا نوترون - نوترون) عمل می‌کنند. آنها از نوع نیروی جاذبه هستند. نیروهای الکترومغناطیسی ، تنها بین پروتونها عمل کرده و رانشی هستند. عدم تعادل بین این دو نیرو منجر به ناپایداری و وجود رادیوایزوتوپ می‌شود. رادیوایزوتوپها می‌توانند مثل رادیوم ، پلوتونیوم ، اورانیوم بطور طبیعی وجود داشته باشند و یا به طریق مصنوعی ایجاد شوند. رادیوایزوتوپهای مصنوعی به یکی از 3 روش اساسی زیر تولید می‌شوند.

پرتودهی ایزوتوپهای پایدار در یک راکتور

راکتور هسته‌ای ، چشمه وسیعی از نوترونهای 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.

^A_ZX+¹₀n→ ^A+1_ZX+γ
که در رابطه فوق ^A_ZX ایزوتوپ اولیه با عدد جرمی A و عدد اتمی Z و ^A+1_ZX رادیوایزوتوپ با عدد جرمی A+1 و عدد اتمی Z است که در این رادیوایزوتوپ γ گسیل می‌شود.

پرتودهی ایزوتوپهای پایدار در یک شتابدهنده یا سیکلوترون

شتابدهنده یا سیکلوترون چشمه تعداد زیادی از ذرات باردار پر انرژی در محدوده Meu (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 sup>A_ZX> اینگونه می‌توان نوشت.

sup>A_ZX+¹₁P→> ^A_z+1Y+n
که در آن ^A_ZX هسته با عدد جرمی A و عدد اتمی Z و ¹₁P پروتون و ^A_Z+1Y رادیوایزوتوپ حاصله با عدد جرمی A و عدد اتمی Z+1 و n نیز نوترون می‌باشد.

شکافت ایزوتوپهای سنگینتر

از شکافت ایزوتوپهای سنگین تر می‌توان رادیوایزوتوپهای سبکتر تولید کرد. بلا فاصله پس از کشف رادیواکتیویته ، معلوم شد که رادیواکتیو طبیعی از قبیل ²²⁶₈₈Ru (رادیوم 226) و ²³²₉₆Th (توریوم 232) و ²¹⁰₈₄Po (پلونیوم 210) چشمه‌های با ارزش از ذرات α هستند. واکنشهای این ذرات α ، نوترون تولید می‌کردند. برای بسیاری از هسته‌های سنگین تر (A=200) جذب نوترون به تولید چندین ایزوتوپ با اعداد جرمی ، از مرتبه تقریبا نصف عدد جرمی ایزوتوپ هدف می‌انجامد.

واپاشی رادیوایزوتوپ

رادیوایزوتوپ را می‌توان از واپاشی رادیوایزوتوپ سنگین نیز تولید کرد که رادیوایزوتوپ حاصله را رادیوایزوتوپ دختر می‌گویند. در یک سری رادیواکتیو ، رادیوایزوتوپ دختر بطور پیوسته از واپاشی رادیوایزوتوپ مادر تولید و با آهنگ واپاشی خود از بین می‌رود. مثل سری اورانیوم یا سری توریوم که تولید رادیوایزوتوپهای دختر می‌کنند. برای مثال واپاشی روبیدیوم به صورت زیر است.

(پایدار) ⁸¹Rb→⁸¹Kr→⁸¹Kr

عفونت میتواند ارگانهای مختلف را درگیر کند در کشور های در حال توسعه باعث مرگ ومیر قابل توجه می شود اگر عفونت و التهاب علامت موضعی داشته باشد راحت تشخیص داده می شود اما بعضی وقتها بیمار تب می کند ولی محل عفونت مشخص نیست .

در محل عفونت سیستم دفاعی بدن موادی ترشح می کند که :

1- سبب افزایش نفوذ پذیری عروق

2- افزایش خون رسانی

3- گلبول های سفید وارد منطقه می شوند

بر خورد سیستم دفاعی باعث تولید چرک pus می شود (گلبولهای مرده و باکتری های مرده )

حالت آبسه : باکتری ها دورمحل عفونت ناحیه باریکی از مواد فیبروتیک هم ترشح می کنند و آبسه را تشکیل می دهند در این محل باکتری ها به خوبی رشد می کنند معمولاٌ آبسه با آنتی بیو تیک درمان نمی شود.

د برای تعین محل آبسه های مجهول المکان

(1- سونوگرافی 2- ct scan 3- MRI 4- پزشکی هسته ای) استفاده می کنند

پزشکی هسته ای :

در پزشکی هسته ای از چند روش استفاده می کنند

1-استفاده از داروی رادیو اکتیو Ga-67 (گالیوم 67)

2- استفاده از WBC+In گلبول سفید نشاندار شده با In-111

در روش اول 5میلی کوری گالیوم67 به بیمار تزریق می کنند و تصویر برداری 24 ساعت بعد به صورت Anterior - Posterior از تمام بدن و Lateral از نواحی مشکوک و اندامها گرفته می شود گالیوم در خون توسط ترانسفرین حمل می شود و در نواحی عفونت والتهاب جمع می شود گالیم در بررسی تومورها مخصوصاٌ لنفوم مورد استفاده قرار می گیرد

در روش دوم WBC به صورت واکنش سیستم دفاعی بدن در محل های عفونت تجمع پیدا می کند

در این روش مقداری خون از بیمار گرفته می شود و با استفاده از سانتریفوژ گلبولهای سفید را جدا کرده وروی آن In-Oxine رادی اکتیو می ریزند واکنش به این صورت است که In-111 وارد گلبول می شود وسپس این محلول رادیو اکتیو را به بیمار تزریق می کنند تصویر برداری در دو مرحله انجام می گیرد.

1- تصویر برداری 3 تا 4 ساعت بعد از تزریق

2- مر حله دوم 18 تا 24 ساعت بعد دو باره تصویر می گیرند

از تمام بدن به صورت Ant وPost تصویر می گیرند .