Ізотопи. Використання ізотопів

 
 

Ізотопи. Таку назву вчені присвоїли атомам, що займають у таблиці Менделєєва одне й те саме місце, але відрізняються між собою атомною масою. Адже в перекладі з грецької isos означає «однаковий», а topos - «місце».

Ізотопи — це різновиди атомів хімічних елементів, ядра яких містять однакову кількість протонів і неоднакове число нейтронів.

Фізико-хімічні властивості ізотопів майже тотожні, тому що вони визначаються будовою електронної оболонки атомів, а в атомах ізотопів електронна оболонка однакова. Проте, використовуючи деякі відмінності у властивостях ізотопів, учені навчилися відокремлювати один ізотоп від іншого, збагачувати хімічний елемент тим або іншим ізотопом. Усі елементи періодичної системи елементів мають ізотопи - стабільні чи радіоактивні, природні чи одержані штучно. Ученим відомий ізотопний склад усіх природних елементів.

Радіоактивні ізотопи широко застосовуються в різних галузях науки, техніки і виробництва. За своїми хімічними властивостями радіоактивний ізотоп нічим не відрізняється від основного ізотопа хімічного елемента. Тому, спостерігаючи за рухом ізотопів, можемо точно дослідити, як поводить себе хімічний елемент у різних процесах.



 

За допомогою ізотопів контролюють металургійні процеси, стежать за станом доменних і мартенівських печей. Так, застосовуючи радіоактивний фосфор, можна швидко дізнатися під час плавлення, чи повністю очистився метал від фосфору - однієї з найшкідливіших домішок. Раніше хімічний аналіз на вміст фосфору тривав близько 30 хв і весь час метал понад норму витримувався в мартенівській печі, знижуючи її продуктивність. За допомогою ізотопів ступінь очищення металу визначають дуже швидко. Для цього треба лише виміряти радіоактивність шлаку, у який перейшов фосфор. Отже, час плавлення значно скорочується. Щоб дізнатися про ступінь зношення домни, у її стінку на певну глибину вміщують невелику кількість радіоактивного ізотопу. Після того як домна почала працювати, проби металу з кожної плавки перевіряють на радіоактивність. Наявність радіоактивних атомів у чавуні є яскравою ознакою зношення домни. Отже, не треба переривати роботу печі з метою перевірки стану стінок домни, достатньо лабораторного контролю.

Добре відомо, як змінюються властивості заліза залежно від вмісту в ньому вуглецю. Адже залізо, сталь і чавун відрізняються лише вмістом останнього. Хімічний метод визначення процентного вмісту вуглецю в залізі довгий і копіткий. Замість нього пробу заліза опромінюють швидкими протонами. При цьому вуглець перетворюється на радіоактивний азот. За радіоактивністю азоту і визначають уміст вуглецю.

Методом радіоактивних ізотопів досліджують також швидкість зношення підшипників. Мідні деталі підшипника опромінюють нейтронами, при цьому атоми Купруму стають радіоактивними.

Під час роботи підшипника внаслідок зношення вкладки частинки міді, а значить і її радіоактивні атоми, переходять у мастило. Вимірюючи радіоактивність мастила, швидко і точно визначають ступінь зношення підшипника. Радіоізотопи, уведені в хімічні сполуки, є могутнім засобом у руках хіміків для вивчення і вдосконалення технологічних процесів на хімічних заводах, а також для контролю хімічних процесів без зупинки, дистанційно, без втручання в діючий технологічний процес. Такий метод не лише спрощує розв’язання різних технологічних завдань, скорочує потрібний для цього час і кошти. Інколи він є єдиним, за допомогою якого можна встановити оптимальні параметри технологічного процесу, а також розробити досконалу хімічну апаратуру.


 

 

Широко застосовують радіоактивні ізотопи і в сільському господарстві. За допомогою мічених атомів вивчають кругообіг кальцію і фосфору в природі з метою поліпшення умов використання штучних добрив. Додаючи до пилку рослин радіоактивний фосфор, вивчають процес їхнього опилення. Ізотопи дають змогу простежити міграцію шкідників.

Додаючи до їжі ізотопи, учені встановили, що майже всі речовини, які входять до складу нашого тіла, весь час оновлюються. Найшвидше оновлюються жири. Радіоактивні атоми дали змогу визначити час життя білка в різних тканинах і органах, швидкість кровообігу тощо. Вони дають змогу вивчати процеси, що протікають у головному мозку.

За допомогою радіоактивних препаратів можна діагностувати хвороби. Наприклад, за допомогою радіоактивного йоду досліджують функцію щитовидної залози, за допомогою радіофосфору вивчають процес і місце утворення пухлин у мозку. Хвора людина приймає препарат, який концентрується у клітинах пухлин, а їхнє розміщення легко визначити за допомогою реєструючого пристрою. На малюнку 248 показано використання у-опромінення пацієнта з лікувальною метою. Джерелом у-проме-нів є ізотоп

ЗАПИТАННЯ ДО ВИВЧЕНОГО

1. Що називають ізотопами?

2. Де використовують радіоактивні ізотопи?

скачать dle 11.0фильмы бесплатно

Популярне з Фізики за 9 клас

Добавити коментар

Автору дуже потрібно знати, чи Вам допоміг даний матеріал?!

    • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
      heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
      winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
      worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
      expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
      disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
      joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
      sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
      neutral_faceno_mouthinnocent
оновити, якщо не видно коду

Коментарів 0


Ми створили сайт TEXTBOOKS з метою розміщення матеріалів (шкільних підручників) Міністерства Освіти України, для покращення освітнього процесу учнів у школах та вузах України.
Онлайн перегляд шкільного матеріалу допоможе Вам знайти якісну відповідь на поставлені питання вчителя.
Використовуйте Наш ресур для підготовки до ЗНО 2021, адже у нас присутні підготовчі курси з математики, української мови та літератури, англіської мови та історії України.