Radioaktiva isotoper, även kallade radioisotoper, är atomer som har ett annat antal neutroner än en vanlig atom av samma element. De har en instabil kärna som sönderfaller spontant och avger alfa-, beta- och gammastrålning tills isotopen uppnår stabilitet.
När isotopen väl har blivit stabil har den förvandlats till ett helt annat grundämne. Eftersom radioaktivt sönderfall sker spontan är det ofta svårt att förutsäga exakt när det inträffar eller vilken typ av strålning som kommer att avges under sönderfallet.
Det finns omkring 3 800 radioaktiva isotoper. Idag används upp till 200 av dem regelbundet, och medan vissa förekommer naturligt måste de flesta tillverkas för att möta specifika behov, exempelvis inom sjukvård, forskningslaboratorier och tillverkningsindustri.
Radioaktiva isotoper kan framställas på flera sätt. Den vanligaste metoden är neutronaktivering i en kärnreaktor, där atomkärnan fångar in en neutron vilket resulterar i ett överskott av neutroner (en så kallad neutronrik isotop). Vissa radioaktiva isotoper produceras istället i en cyklotron, där protoner tillförs kärnan, vilket ger en brist på neutroner (en protonrik isotop).
Radioaktiva isotoper har mycket användbara egenskaper. Alfa-, beta- och gammastrålning kan tränga igenom fasta föremål på liknande sätt som röntgenstrålning, men absorberas gradvis av dem. Genomträngningsförmågan beror på flera faktorer, bland annat strålningens energi, partikelns massa och det fasta materialets densitet.
Dessa egenskaper gör att radioisotoper får många användningsområden inom vetenskap, medicin, arkeologi och industri. Användningen beror ofta på vilket grundämne isotopen blir när den uppnått stabilitet.
Krom-51, som bildas vid emission av alfastrålning under radioaktivt sönderfall, används för att klassificera blodkroppar och mäta proteinförluster i kroppen. Kobolt-60, ett annat ämne som bildas från radioaktiva isotoper som avger beta- och gammastrålning, används ofta i strålbehandling mot cancer.
Syre-18 och teknetium-99 används som biologiska spårämnen och hjälper läkare att lokalisera tumörer och andra problem i olika delar av kroppen. De används även vid röntgenundersökningar och skelettbildtagning. Dessutom används isotoper för att döda skadade celler och behandla onormal celltillväxt, eftersom snabbt delande celler är särskilt känsliga för strålning.
Inom arkeologin används radioaktiva isotoper som kol-14, bly-210 och kalium-40 för datering av bergarter och historiska jordlager. Klor-36 och tritium används för att mäta åldern på grundvatten upp till miljontals år bakåt i tiden.
Inom industrin används isotoper som bränsle i kärnreaktorer, vid tillverkning av rökdetektorer för hemmet, för att spåra fabriksavfall som kan orsaka föroreningar samt för att förutse tungmetallers beteende i vatten. Natrium-24 och magnesium-27 används exempelvis för att lokalisera läckor i vattenledningar, medan iridium-192 används i trådform i radiografisk utrustning.
Radioaktiva isotoper används även för att studera kemiska och biologiska processer i växter inom jordbruket, för att behandla och konservera livsmedel så att de blir säkrare att konsumera och håller längre i butik, samt för kemisk bekämpning av skadedjur.
Hälsa och Sjukdom © https://www.sjukdom.online