پرسش

با سلام :لطفا اطلاعات كامل در مورد مواد رادیو اكتیو و ÷رتو زایی به ما بدهید.

پاسخ

مواد رادیواكتیو به موادی گفته می‌شود كه بدون اینكه به وسیله نور یا بمباران الكترونی تحریك شوند از خود نور ساطع می‌كنند . هسته‌های ناپایدار رادیواكتیو خود به خود دچار تغییراتی می‌شوند كه در اثر آن تغییرات ، تركیبات هسته‌ای پایدارتر به‌وجود می‌آیند .بعضی از هسته‌های ناپایدار به طور طبیعی وجود دارند و بعضی دیگر ساخته دست انسانند .
مواد رادیواكتیو سه نوع پرتو با ذرات پر انرژی از خود ساطع می‌كنند ، پرتوهای آلفا ، بتا و گاما. این سه نوع پرتو از نظر بار ، جرم ، انرژی و قدرت نفوذ در اجسام مختلف با هم فرق دارند. پرتوهای آلفا دارای ذرات باردار مثبت ، پرتو بتا حامل ذرات باردار منفی و پرتو گاما متشكل از ذرات بدون بار هستند. مواد رادیواكتیو به دلیل ناپایداری كه دارند با تابش این پرتوها به هسته‌های پایداری تبدیل می‌شوند. در واكنشهای هسته‌ای ، انرژی فوق‌العاده زیادی ( در مقایسه با واكنشهای شیمیایی ) ردوبدل می‌شود. از جمله واكنشهای هسته‌ای ، شكافت هسته‌ای و هم‌جوشی هسته‌ای را می‌توان نام برد. در شكافت هسته‌ای یك هسته رادیواكتیو ناپایدار به دو هسته پایدار و مقدار بسیار زیادی انرژی تبدیل می‌شود. صنعتی شدن و زیاد شدن مصرف روزافزون انرژی بخصوص در كشورهای صنعتی ، آنها را به این فكر انداخت كه به جای استفاده از انرژی گران شیمیایی ، از انرژی بسیار بیشتر و مقرون به صرفه‌تر هسته‌ای استفاده كنند . متاسفانه اولین استفاده از انرژی هسته‌ای ، ساخت بمب اتم توسط ایالت متحده آمریكا در جنگ جهانی دوم بود . بمب اتمی كه شهر هیروشیما را ویران كرد از اورانیم 235 ساخته شده بود .بمب دیگر كه سه روز بعد شهر ناكازاكی را ویران نمود ، از پولونیم 239 ساخته شده بود. علاوه بر بمباران شهرها و ویرانی ، یك مسئله فرعی ، ریزشهای رادیواكتیو از آزمایشهای بمب هسته‌ای است. در انفجار بمب هسته‌ای ، مقدار قابل توجهی محصولات شكافت رادیواكتیو پراكنده می‌شوند . این مواد به وسیله وزش باد از یك بخش جهان به نقاط دیگر آن منتقل می‌شوند و به وسیله برف و باران از جو فرو می‌ریزند . بعضی از مواد رادیواكتیو طول‌عمر زیادی دارند ؛ آنها به وسیله مواد غذایی روینده جذب ، و به وسیله‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌’ انسانها و حیوانات خورده می‌شوند . معلوم شده است كه این گونه مواد رادیواكتیو آثار ژنتیكی و همچنین آثار جسمانی زیان‌آوری دارند . جهت دیگری كه استفاده از توان هسته‌ای به مقیاس وسیعی به طرف آن سوق یافته ، تولید انرژی الكتریكی از انرژی رها شده در عمل شكافت است . تقریبا در تمام سیستمهای تولید توان هسته‌ای موجود ، راكتور منبع گرما برای به كار انداختن توربینهای بخار است ؛ این توربینها مولدهای الكتریكی را درست به همان گونه به حركت در می‌آورند كه توانگاههای نفت سوز یا زغال سوخت عمل می‌كنند . در یك توانگاه هسته‌ای معمولی ماده’ شكافت‌پذیر به جای زغال سنگ یا نفت به كار می‌رود و بنابراین یك منبع جدید انرژی به صورت الكتریسیته فراهم می‌گردد.
برای ایزوتوپ‌های حاصل از فرایندهای راكتورهای هسته‌ای نیز موارد استعمال فراوانی یافته شده است . از جمله آنكه برای اندازه‌گیری ضخامت ، یك منبع رادیواكتیو را در یك طرف ماده مورد آزمایش
( سیگارت ، صفحات فلزی ، و غیره ) و یك وسیله شمارش را در طرف دیگر آن قرار می‌دهند .مقدار تابشی كه به شمارشگر می‌رسد اندازه ضخامت ماده مورد نظر را به‌دست می‌دهد .
تاثیر روغنكاری روغنها در یك ماشین بدین ترتیب اندازه‌گیری می‌شود كه ماشین از فلزی كه با ایزوتوپ‌های رادیو اكتیو آمیخته شده ، ساخته می‌شود . پس از آنكه ماشین برای مدت زمان معینی كار كرد . روغن آن بیرون كشیده می‌شود و از نظر وجود ذرات رادیواكتیو كه از فرسایش ماشین گرد‌آمده ، مورد آزمایش قرار می‌گیرد .
وقتی كه فقط یك خط لوله برای انتقال بیش از یك مشتق نفتی به كار می‌رود ، مقدار اندكی از ایزوتوپ رادیواكتیو در آخرین بخش یكی از آن مواد می‌افزایند تا علامتی برای پایان آن ماده و شروع ماده دیگر باشد . از تابش جسم رادیواكتیو می‌توان برای فعال كردن سیستم یك دریچه خودكار استفاده كرد به طوری كه ماده بعدی به مخزن دیگر وارد شود .
با ردیابی جذب كربن دی‌اكسید ( شامل كربن با عدد جرمی 14 ) به وسیله گیاهان عمل فتوسنتز گیاهان مورد مطالعه قرار گرفته است . با این طریق مطالب بسیاری در مورد تبدیل كربن دی‌اكسید به قند ، نشاسته و سلولوز دانسته شده است .
ایزوتوپ‌های رادیواكتیو موارد استعمال فراوانی در پژوهش‌های پزشكی ، تشخیص بیماری و درمان شناسی پیدا كرده است . تابشهایی از كبالت ( با عدد جرمی 60 ) كه اشعه بتا و گاما گسیل می‌كند ، برای درمان سرطان به كار می‌رود . ایزوتوپ‌های ید برای تشخیص و مداوای بی‌نظمی‌های تیروئید مورد استعمال دارد زیرا این غده ، ید بلعیده شده را در خود متمركز می‌كند .
ردیابهای رادیواكتیو در مطالعات شیمیایی نیز كاربرد وسیعی یافته است به گونه‌ای كه به كمك آنها ساختمان و ساختار مواد را می‌توان مشخص ساخت .
تعیین فشارهای بخار بسیار كم و انحلال پذیریهای بسیار اندك را با استفاده از مواد نشان‌دار به راحتی می‌توان انجام داد . مثلا انحلال پذیری آب در بنزن را می‌توان با استفاده از آبی كه با هیدروژن ( عدد جرمی 3 ) رادیواكتیو غنی شده است و اندازه‌گیری فعالیت بنزنی كه با این آب اشباع شده است ، معین كرد .