منو
 کاربر Online
524 کاربر online

موارد استفاده از نوکلیدهای پرتوزا

تازه کردن چاپ
علوم طبیعت > شیمی > شیمی فیزیک > شیمی هسته ای
(cached)



تصویر

مقدمه

برای نوکلیدهایی که از فرایندهای انجام یافته در واکنشگاههای هسته‌ای تولید می‌شوند، موارد استفاده فراوانی پیدا شده است. با برخی از این کاربردها آشنا می‌شویم.

ضخامت لایه‌های مختلف از مواد

در نوعی ابزار سنجشی ضخامت لایه‌ها یا ورقه‌های ساخته شده از مواد مختلف ، از رادیوایزوتوپها استفاده می‌کنند. به این ترتیب که در یک ظرف ، مثلا ورقه فلزی مورد نظر ، یک چشمه پرتوزا و در طرف دیگر یک شمارشگر قرار می‌دهند. چون مقدار تابشی که از لایه می‌گذرد، تابعی از جنس و ضخامت لایه است، با استفاده از یک رشته داده‌ها ضخامت لایه را تعیین می‌کنند.

کارآیی روغنهای روانساز

کارآیی روغنهای روانساز را در ماشینهایی اندازه می‌گیرند که با آلیاژ مورد استفاده برای ساختن آن ، نوکلیدهای پرتوزا آمیخته شده است. پس از آنکه این ماشین به مدت معینی کار کرد، نمونه ای از روغن مورد نظر بیرون کشیده شده ، فعالیت پرتوزایی آن سنجیده می‌شود. هر چه فعالیت پرتوزایی بیشتر باشد، کارآیی روغن کمتر است، زیرا تنها با سایش قطعات ماشین است که ذرات فلزی حاوی مواد پرتوزا با روغن در می‌آمیزد.

انتقال فرآورده‌ها

وقتی یک خط لوله واحد برای انتقال بیش از یک فراورده نفتی (یکی پس از دیگری) بکار می‌رود، مقدار کمی از یک نوکلید پرتوزا به آخرین بخش یک ماده می‌افزایند تا علامتی برای خاتمه انتقال آن ماده و آغاز ماده دیگر باشد. از تابش ماده پرتوزا می‌توان برای فعال کردن شیرهای خودکار استفاده کرد تا مایعات مختلف به مخزنهای متفاوت هدایت شوند.

محافظت مواد غذایی

تابش پرتوزا را می‌توان برای محافظت مواد غذایی مورد استفاده قرار داد. از این نوع تابش برای جلوگیری از جوانه زدن سیب‌زمینی در انبار ، برای از بین بردن حشرات در سیلوها و برای نابود کردن باکتری‌هایی که مواد غذایی را فاسد می‌کنند، استفاده به عمل می‌آید.

بررسی عمل فتوسنتز

14C در مواد دارای منشاء گیاهی و حیوانی نیز موجود است. این ایزوتوپ پرتوزای کربن برای بررسی عمل فتوسنتز نیز مورد استفاده قرار گرفته است. در این فرایند طبیعی که اساس حیات و رشد گیاهی است، کربن دی‌اکسید توسط گیاه از هوا جذب می‌شود و برای تولید مواد حاوی کربن (مواد آلی) مورد استفاده قرار می‌گیرد. انرژی نور سنتز از نور خورشید تامین می‌شود و ماده سبز گیاهی ، کلروفیل نقش کاتالیزور را در این فرایند بر عهده دارد؛ به‌طور مثال:


6CO2 + 6H2O -----> C6H12O6 + 6CO2

در واکنشهایی که روی هم رفته فرایند را تشکیل می‌دهند، وقتی CO2 حاوی 14C بکار برده می‌شود، می‌توان مسیر کربن و سرنوشت آن را از ترکیبات ساده تا ترکیبات پیچیده‌تر ردیابی کرد.

پژوهش‌های پزشکی

نوکلیدیهای پرتوزا کاربردهای فراوانی در پژوهشهای پزشکی ، تشخیص بیماری‌ها و درمان آنها پیدا کرده‌اند. تابش چشمه 2760Co گسیل کننده -β و گاما است، در درمان سرطان بکار برده می‌شود. نوکلید 53131I در تشخیص و معالجه اختلالات تیروئیدی مورد استفاده قرار می‌گیرد. بیمار ، مقدار کمی از این نوکلید را به‌صورت NaI مصرف می‌کند.

جذب ید پرتوزا توسط غده تیروئید از طریق سنجش فعالیت گاما تعقیب می‌شود؛ به این ترتیب ، می‌توان تعیین کرد که آیا تیروئید ، عملکرد عادی دارد یا فعالیت آن ، بیشتر یا کمتر از حالت عادی است. نوکلید 53131I را برای تعیین مکان عدد مغزی نیز بکار می‌برند. نوکلید را در ساختار مولکولی ماده ای بکار می‌برند. ماده رنگی پس از تزریق در بدن ، ترجیحا توسط سلولهای سرطانی جذب می‌شود. تعیین موقعیت رنگ و بنابراین موقعیت غده را در جمجمه با دستگاه ردیاب ماده پرتوزا به انجام می‌رسانند.

نوکلید پرتوزا 1124Na برای تعقیب جریان خون در بیمار و تعیین مکان لخته‌های خونی و نیز شناخت اختلالات جریان خون بکار می‌رود. نوکلید را به صورت محلول NaCl در ورید تزریق می‌کنند و توسط دستگاه ردیاب ، محل تمرکز آن یعنی محل اختلال در جریان خون را تعیین می‌کنند.

رقیق کردن ایزوتوپ

مقدار خون بدن یک بیمار را ( که به‌طور عادی باید 5 تا 6 لیتر باشد ) با استفاده از روشی به نام رقیق کردن ایزوتوپ انجام می‌دهند. به این ترتیب که نمونه کوچکی از خون بیمار بیرون کشیده شده ، با 1124Na ( به‌صورت NaCl ) مخلوط می‌شود. پس از اندازه‌گیری فعالیت این نمونه ، آن را مجددا به بیمار تزریق می‌کنند. پس از مدتی که نمونه با خون بدن مخلوط شد، نمونه دیگری از خون گرفته می‌شود و فعالیت آن اندازه‌گیری می‌گردد. فعالیت این نمونه به‌علت رقیق شدن نمونه اول با تمام خون ، طبعا کمتر است. نسبت فعالیت دوم به فعالیت نمونه اول مساوی با نسبت حجم کل خون به نمونه اول است.

تصویر

تحلیل فعالسازی

نوکلیدیهای عادی را می‌توان با بمباران ذرات مختلف به نوکلیدهای پرتوزا تبدیل کرد. هر یک از نوکلیدهای بوجود آمده ، ویژگیهای خاصی خود را دارد که تعیین هویت و مقدار عنصر اولیه را امکان پذیر می‌سازد. از این واقعیت در روشی به نام تحلیل فعالسازی استفاده می‌شود. در این روش ، نمونه ای را با بمباران کردن توسط ذرات پرتابی مناسب ، پرتوزا می‌کنند و شدت پرتوزایی القایی در عنصر مورد نظر را می‌سنجند. به این ترتیب ، مقدار عنصر مزبور در نمونه تعیین می‌شود.

ذره پرتابی متداول در این روش ، نوترون است. دستور کارهای فنی برای سنجیدن بیش از 50 عنصر تعیین شده است. این روش بویژه برای سنجیدن مقدار بسیار کم عناصر در یک نمونه ارزشمند است.

تعیین فشار بخارهای بسیار کم ( برای مایعات با نقطه جوش بسیار بالا ) و انحلال‌پذیریهای بسیار اندک را با استفاده از مواد نشان دار می‌توان به‌راحتی انجام داد. برای سنجش انحلال‌پذیری ترکیبات بسیار کم محلول ، نمونه ترکیب به نحوی تهیه می‌شود که یک پرتوزا در برخی مولکولهای آن به جای ایزوتوپ عادی ، جانشین شده باشد. فعالیت پرتوزایی یک نمونه بدقت اندازه‌گیری محلول سیر شده این ترکیب نشاندار با فعالیت ترکیب خالص مقایسه می‌شود و از آن طریق، مقدار ماده حل شده تعیین می‌گردد.

مباحث مرتبط با عنوان

منبع

  • شیمی عمومی ، جلد دوم ؛ تالیف: چارلز مرتیمر ؛ مرکز نشر دانشگاهی.


تعداد بازدید ها: 17684


ارسال توضیح جدید
الزامی
big grin confused جالب cry eek evil فریاد اخم خبر lol عصبانی mr green خنثی سوال razz redface rolleyes غمگین smile surprised twisted چشمک arrow



از پیوند [http://www.foo.com] یا [http://www.foo.com|شرح] برای پیوندها.
برچسب های HTML در داخل توضیحات مجاز نیستند و تمام نوشته ها ی بین علامت های > و < حذف خواهند شد..