[/λεζάντα]
Ήταν μόλις πριν από έναν αιώνα όταν ένας ελάχιστα γνωστός Γάλλος επιστήμονας ονόματι Henri Becquerel συνάντησε κάτι νέο και απίστευτα εκπληκτικό. Εκείνη την εποχή, ενώ δούλευε με φωσφορίζοντα υλικά (δηλαδή υλικά που λάμπουν στο σκοτάδι αφού υποβληθούν στο φως), ανακάλυψε φυσικές ακτίνες που δεν μπορούσε να υπολογίσει. Με τον καιρό, αυτές οι ακτίνες ανακαλύφθηκαν ότι ήταν παρούσες σε αρκετά φυσικά στοιχεία και ονομάστηκαν ραδιενέργεια. Αυτά τα μέταλλα που τα παρουσίαζαν έγιναν επίσης γνωστά ως Ραδιενεργά Ισότοπα.
Τα ραδιοϊσότοπα (γνωστά και ως ραδιενεργά ισότοπα ή ραδιονουκλίδια), είναι άτομα με διαφορετικό αριθμό νετρονίων από ένα συνηθισμένο άτομο. Λόγω αυτής της ανισορροπίας, αυτά τα ισότοπα έχουν έναν ασταθή πυρήνα που διασπάται και στη διαδικασία εκπέμπουν ακτίνες άλφα, βήτα και γάμμα έως ότου το ισότοπο φτάσει σε σταθερότητα. Μόλις είναι σταθερό, το ισότοπο έχει μετατραπεί σε άλλο στοιχείο εντελώς. Κάθε χημικό στοιχείο έχει ένα ή περισσότερα ραδιοϊσότοπα, με πάνω από 1.000 ισότοπα συνολικά. Περίπου 50 από αυτά βρίσκονται στη φύση. Τα υπόλοιπα παράγονται τεχνητά ως άμεσο αποτέλεσμα πυρηνικών αντιδράσεων ή έμμεσα ως ραδιενεργοί απόγονοι αυτών των προϊόντων.
Από τα φυσικά ραδιοϊσότοπα, υπάρχουν τρεις κατηγορίες που χρησιμοποιούνται για την ομαδοποίησή τους. Το πρώτο είναι τα αρχέγονα ραδιονουκλίδια, τα οποία προέρχονται κυρίως από το εσωτερικό των άστρων και όπως το ουράνιο και το θόριο, εξακολουθούν να υπάρχουν επειδή ο χρόνος ημιζωής τους είναι τόσο μεγάλος που δεν έχουν ακόμη αποσυντεθεί πλήρως. Η δεύτερη ομάδα, τα δευτερεύοντα ραδιονουκλίδια, είναι ραδιογονικά ισότοπα που προέρχονται από τη διάσπαση αρχέγονων ραδιονουκλεϊδίων και χαρακτηρίζονται από τη μικρότερη ημιζωή τους. Η τρίτη και τελευταία ομάδα είναι τα γνωστά κοσμογονικά ραδιονουκλίδια, τα οποία αποτελούνται από ισότοπα όπως ο άνθρακας 14 που παράγονται συνεχώς στην ατμόσφαιρα λόγω των κοσμικών ακτίνων. Τα τεχνητά παραγόμενα ραδιονουκλεΐδια, από την άλλη πλευρά, παράγονται από πυρηνικούς αντιδραστήρες, επιταχυντές σωματιδίων ή από γεννήτριες ραδιονουκλεϊδίων (όπου ένα μητρικό ισότοπο, που συνήθως παράγεται σε έναν πυρηνικό αντιδραστήρα, επιτρέπεται να διασπαστεί για να παράγει ένα ραδιοϊσότοπο). Επιπλέον, οι πυρηνικές εκρήξεις είναι γνωστό ότι παράγουν και τεχνητά ραδιοϊσότοπα.
Τα ραδιοϊσότοπα χρησιμοποιούνται σήμερα για διάφορους σκοπούς. Όσον αφορά τον τομέα της πυρηνικής ιατρικής, τα ραδιενεργά ισότοπα χρησιμοποιούνται σε μαγνητική τομογραφία και ακτίνες Χ για διαγνωστικούς σκοπούς, για στοχευμένη ακτινοθεραπεία και για την αποστείρωση ιατρικού εξοπλισμού. Στη βιοχημεία και τη γενετική, τα ραδιονουκλίδια χρησιμοποιούνται στη μοριακή έρευνα και στο DNA με σκοπό την «σήμανση» των μορίων και τον εντοπισμό χημικών και φυσιολογικών διεργασιών. Ο άνθρακας-14, ένα κοσμογονικό ισότοπο που απαντάται στη φύση, χρησιμοποιείται για χρονολόγηση άνθρακα από αρχαιολόγους, παλαιοντολόγους και γεωλόγους. Στη γεωργία, η ακτινοβολία χρησιμοποιείται για να σταματήσει τη βλάστηση των ριζικών καλλιεργειών, να σκοτώσει παράσιτα και παράσιτα και στην κτηνιατρική. Και όσον αφορά τη βιομηχανία, τα ραδιονουκλίδια χρησιμοποιούνται για τη μελέτη του ρυθμού φθοράς και διάβρωσης των μετάλλων, για τον έλεγχο διαρροών και ραφών, την ανάλυση ρύπων, τη μελέτη της κίνησης των επιφανειακών υδάτων, τη μέτρηση της απορροής νερού από τη βροχή και το χιόνι και τους ρυθμούς ροής των ρεμάτων και των ποταμών.
Έχουμε γράψει πολλά άρθρα για τα ραδιοϊσότοπα για το Universe Today. Ακολουθεί ένα άρθρο για τα ισότοπα και εδώ ένα άρθρο σχετικά ραδιενεργή διάσπαση .
Εάν θέλετε περισσότερες πληροφορίες για τα ραδιοϊσότοπα, ρίξτε μια ματιά σε αυτά τα άρθρα από Κέντρο Πόρων NDT και Μαθήματα Επιστημών .
Έχουμε επίσης ηχογραφήσει ένα ολόκληρο επεισόδιο του Astronomy Cast all about the Age of the Universe. Ακου εδώ, Επεισόδιο 122: Πόσο χρονών είναι το Σύμπαν; .
Βιβλιογραφικές αναφορές:
http://en.wikipedia.org/wiki/Radionuclide
http://en.wikipedia.org/wiki/Radioactive_decay
http://www.britannica.com/EBchecked/topic/489027/radioactive-isotope
http://en.wikipedia.org/wiki/Radiocarbon_dating
http://www.ehow.com/about_5095610_radioactive-isotopes.html