لوگو نیکوبلاگ

عناصر رادیواکتیو: لیستی از ایزوتوپ های ناپایدار و تأثیرات آن ها

جدول تناوبی عناصر رادیواکتیو

این متن به معرفی عناصر رادیواکتیو می پردازد. باید توجه داشت که تمام عناصر می توانند ایزوتوپ های رادیواکتیو داشته باشند. با افزودن تعداد کافی نوترون به یک اتم، آن اتم ناپایدار شده و دچار تجزیه می شود. مثالی خوب از این حالت، تریتیوم است که یک ایزوتوپ رادیواکتیو هیدروژن به شمار می آید و به طور طبیعی در سطوح بسیار پایین وجود دارد. این جدول عناصری را شامل می شود که ایزوتوپ های پایداری ندارند. هر عنصر رادیواکتیو با پایدارترین ایزوتپ شناخته شده و نیمه عمر آن همراه است.

اشاره به این نکته مهم است که افزایش عدد اتمی لزوماً باعث ناپایداری بیشتر اتم نمی شود. دانشمندان پیش بینی می کنند که ممکن است جزایر پایداری در جدول تناوبی وجود داشته باشد، جایی که عناصر فوق سنگین ممکن است نسبت به برخی از عناصر سبک تر پایدارتر باشند (هرچند هنوز رادیواکتیو). این لیست از عناصر رادیواکتیو بر اساس عدد اتمی به ترتیب صعودی مرتب شده است.

عناصر رادیواکتیو

عنصر پایدارترین ایزوتوپ نیمه عمر پایدارترین ایزوتوپ

Technetium Tc-91 4.21 x 106 years
Promethium Pm-145 17.4 years
Polonium Po-209 102 years
Astatine At-210 8.1 hours
Radon Rn-222 3.82 days
Francium Fr-223 22 minutes
Radium Ra-226 1600 years
Actinium Ac-227 21.77 years
Thorium Th-229 7.54 x 104 years
Protactinium Pa-231 3.28 x 104 years
Uranium U-238 4.47 x 109 years
Neptunium Np-237 2.14 x 106 years
Plutonium Pu-244 8.00 x 107 years
Americium Am-243 7370 years
Curium Cm-247 1.56 x 107 years
Berkelium Bk-247 1380 years
Californium Cf-251 898 years
Einsteinium Es-252 471.7 days
Fermium Fm-257 100.5 days
Mendelevium Md-258 51.5 days
Nobelium No-259 58 minutes
Lawrencium Lr-262 4 hours
Rutherfordium Rf-265 13 hours
Dubnium Db-268 32 hours
Seaborgium Sg-271 2.4 minutes
Bohrium Bh-267 17 seconds
Hassium Hs-269 9.7 seconds
Meitnerium Mt-276 60.72 seconds
Darmstadtium Ds-281 111.1 seconds
Roentgenium Rg-281 126 seconds
Copernicium Cn-285 29 seconds
Nihonium Nh-284 0.48 seconds
Flerovium Fl-289 2.65 seconds
Moscovium Mc-289 87 milliseconds
Livermorium Lv-293 61 milliseconds
Tennessine Unknown  
Oganesson Og-294 1.8 milliseconds

ایزوتوپ های رادیواکتیو از کجا می آیند؟

عناصر رادیواکتیو به طور طبیعی به عنوان نتیجه شکافت هسته ای و از طریق سنتز عمدی در راکتورهای هسته ای یا شتاب دهنده های ذره ای تشکیل می شوند.

طبیعی

ایزوتوپ های رادیواکتیو طبیعی ممکن است از فرآیندهای نشر هسته ای در ستاره ها و انفجارهای ابرنواختری باقی مانده باشند. معمولاً این ایزوتوپ های اولیه نیمه عُمری به قدری طولانی دارند که در عمل پایدار به شمار می آیند. اما وقتی تجزیه می شوند، ایزوتوپ های ثانویه رادیواکتیو تولید می کنند. به عنوان مثال، ایزوتوپ های اولیه توریوم-232، اورانیوم-238 و اورانیوم-235 می توانند تجزیه شده و ایزوتوپ های ثانویه رادیوم و پلونیوم را تولید کنند. کربن-14 نیز مثالی از یک ایزوتوپ کیهانی است که به طور مداوم به دلیل تابش کیهانی در جو تولید می شود.

شکافت هسته ای

شکافت هسته ای در نیروگاه های هسته ای و سلاح های هیدروژنی، ایزوتوپ های رادیواکتیوی به نام محصولات شکافت تولید می کند. علاوه بر این، تابش ساختارهای اطراف و سوخت هسته ای، ایزوتوپ های به نام محصولات فعال سازی را تولید می کند. دامنه وسیعی از عناصر رادیواکتیو ممکن است نتیجۀ این فرآیندها باشد که بخشی از دلایل دشواری مدیریت پسماندهای هسته ای و سقوط های هسته ای به شمار می رود.

سنتزی

جدیدترین عناصر در جدول تناوبی در طبیعت پیدا نشده اند. این عناصر رادیواکتیو در راکتورهای هسته ای و شتاب دهنده ها تولید می شوند. از استراتژی های مختلفی برای شکل دادن به عناصر جدید استفاده می شود. گاهی عناصر درون یک راکتور هسته ای قرار می گیرند، جایی که نوترون های حاصل از واکنش با نمونه واکنش داده و محصولات مطلوب را تشکیل می دهند. ایریدیم-192 مثالی از یک ایزوتوپ رادیواکتیو است که به این شیوه تهیه می شود. در موارد دیگر، شتاب دهنده های ذره ای هدف را با ذرات نیرومند بمباران می کنند. فلورین-18 مثالی از یک رادیونوکلئید تولید شده در شتاب دهنده است. گاهی اوقات یک ایزوتوپ خاص تهیه می شود تا محصول تجزیه آن را جمع آوری کند. به عنوان مثال، مولیبدن-99 برای تولید تکنسیوم-99m استفاده می شود.

رادیونوکلئیدهای موجود در بازار

گاهی اوقات، طولانی ترین نیمه عمر یک رادیونوکلئید ممکن است مفید یا مقرون به صرفه نباشد. برخی ایزوتوپ های رایج حتی در مقادیر کم در اکثر کشورهای دنیا در دسترس عموم قرار دارند. دیگر ایزوتوپ ها نیز با مقررات خاصی برای پزشکان و دانشمندان در دسترس هستند.

میدان های گامایی

  • باریم-133
  • کادمیوم-109
  • کبالت-57
  • کبالت-60
  • اروپا-152
  • منگنز-54
  • سدیم-22
  • تکنسیوم-99m
  • روی-65

مسدات بتا

  • کربن-14
  • استرونسیوم-90
  • تالیم-204
  • تریتیوم

مسدات آلفا

  • پولونیوم-210
  • اورانیوم-238

چندین نوع پرتو

  • سزیم-137
  • امریکیم-241

اثرات رادیونوکلئیدها بر موجودات زنده

رادیواکتیویته در طبیعت وجود دارد، اما رادیونوکلئیدها می توانند باعث آلودگی رادیواکتیو و مسمومیت تابشی شوند اگر به محیط یا موجود زنده نفوذ کنند یا اینکه موجودی بیش از حد در معرض آن قرار گیرد. نوع آسیبی که ممکن است وارد شود به نوع و انرژی تابش منتشر شده بستگی دارد. معمولاً قرار گرفتن در معرض تابش باعث سوختگی و آسیب به سلول ها می شود. تابش می تواند باعث بروز سرطان شود، اما این ممکن است سال ها بعد از قرار گرفتن در معرض ظاهر شود.

منابع

  • پایگاه داده ENSDF سازمان بین المللی انرژی اتمی (2010).
  • Loveland, W.; Morrissey, D.; Seaborg, G.T. (2006). شیمی هسته ای مدرن. Wiley-Interscience. ص. 57. ISBN 978-0-471-11532-8.
  • Luig, H.; Kellerer, A. M.; Griebel, J. R. (2011). "رادیونوکلئیدها، 1. مقدمه". دایرة المعارف اولمن در شیمی صنعتی. doi:10.1002/14356007.a22_499.pub2 ISBN 978-3527306732.
  • Martin, James (2006). فیزیک برای حفاظت در برابر تابش: یک راهنما. ISBN 978-3527406111.
  • Petrucci, R.H.; Harwood, W.S.; Herring, F.G. (2002). شیمی عمومی (ویرایش هشتم). Prentice-Hall. ص. 1025–26.

جدول تناوبی