चिकित्सा में रेडियोधर्मी समस्थानिकों का उपयोग। पशु चिकित्सा में रेडियोधर्मी समस्थानिकों का उपयोग

नगरपालिका शैक्षणिक संस्थान "पोबेडिंस्काया माध्यमिक विद्यालय" शेगार्स्की जिला, टॉम्स्क क्षेत्र

राज्य (अंतिम) नौवीं कक्षा के स्नातकों का प्रमाणन

भौतिकी में सार

रेडियोधर्मिता की घटना। विज्ञान, प्रौद्योगिकी, चिकित्सा में इसका मूल्य

पूरा हुआ:दादाव असलान, 9वीं कक्षा के छात्र

पर्यवेक्षक:गागरिना हुसोव अलेक्सेवना, भौतिकी शिक्षक

पी. पोबेडा 2010

1. परिचय ………………………………………………… पृष्ठ 1

2. रेडियोधर्मिता की परिघटना ……… .. ……………………… .. पृष्ठ 2

2.1. रेडियोधर्मिता की खोज ………………………… ………… पृष्ठ 2

2.2. विकिरण के स्रोत ………………………………………… .. पृष्ठ 6

3. रेडियोधर्मी समस्थानिकों की प्राप्ति और अनुप्रयोग …………… ..पृष्ठ 8

3.1 चिकित्सा में आइसोटोप का उपयोग ………………… पृष्ठ 8

3.2. कृषि में रेडियोधर्मी समस्थानिक ……………… पृष्ठ 10

3.3. विकिरण कालक्रम …………………………………… पृष्ठ 11

3.4. उद्योग में रेडियोधर्मी समस्थानिकों का अनुप्रयोग ... पृष्ठ 12

3.5. विज्ञान में समस्थानिकों का उपयोग …………………………… पृष्ठ 12

4. निष्कर्ष ……………………………………………… पेज 13

5. साहित्य ……………………………………………………… ..पृष्ठ 14

परिचय

पदार्थ के अपरिवर्तनीय छोटे कणों के रूप में परमाणुओं की अवधारणा को इलेक्ट्रॉन की खोज के साथ-साथ फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी ए। बेकरेल द्वारा खोजे गए प्राकृतिक रेडियोधर्मी क्षय की घटना से नष्ट कर दिया गया था। उत्कृष्ट फ्रांसीसी भौतिकविदों मारिया स्कोलोडोव्स्का-क्यूरी और पियरे क्यूरी ने इस घटना के अध्ययन में महत्वपूर्ण योगदान दिया।

प्राकृतिक रेडियोधर्मिता अरबों वर्षों से अस्तित्व में है और वस्तुतः हर जगह मौजूद है। आयनकारी विकिरण पृथ्वी पर जीवन की उत्पत्ति से बहुत पहले से मौजूद थे और पृथ्वी से पहले ही अंतरिक्ष में मौजूद थे। पृथ्वी के जन्म से ही रेडियोधर्मी पदार्थों को पृथ्वी में समाहित किया गया है। कोई भी व्यक्ति थोड़ा रेडियोधर्मी होता है: मानव शरीर के ऊतकों में, प्राकृतिक विकिरण के मुख्य स्रोतों में से एक पोटेशियम - 40 और रूबिडियम - 87 है, और उनसे छुटकारा पाने का कोई तरीका नहीं है।

ए-कणों के साथ एल्यूमीनियम परमाणुओं के नाभिक की बमबारी के दौरान परमाणु प्रतिक्रियाओं को अंजाम देकर, प्रसिद्ध फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी फ्रेडरिक और आइरीन क्यूरी - जूलियट ने 1934 में कृत्रिम रूप से रेडियोधर्मी नाभिक बनाने में कामयाबी हासिल की। कृत्रिम रेडियोधर्मिता मौलिक रूप से प्राकृतिक से अलग नहीं है और समान कानूनों का पालन करती है।

वर्तमान में, कृत्रिम रेडियोधर्मी समस्थानिक विभिन्न तरीकों से निर्मित होते हैं। एक परमाणु रिएक्टर में एक लक्ष्य (भविष्य की रेडियोधर्मी दवा) को विकिरणित करना सबसे आम है। विशेष प्रतिष्ठानों में जहां कणों को उच्च ऊर्जा में त्वरित किया जाता है, आवेशित कणों के साथ लक्ष्य को विकिरणित करना संभव है।

लक्ष्य:पता लगाएँ कि जीवन के किन क्षेत्रों में रेडियोधर्मिता की घटना का उपयोग किया जाता है।

कार्य:

· रेडियोधर्मिता की खोज के इतिहास का अध्ययन करें।

पता लगाएँ कि रेडियोधर्मी विकिरण वाले पदार्थ का क्या होता है।

पता लगाएँ कि रेडियोधर्मी समस्थानिक कैसे प्राप्त करें और उनका उपयोग कहाँ किया जाएगा।

· अतिरिक्त साहित्य के साथ काम करने का कौशल विकसित करना।

· कंप्यूटर संस्करण में सामग्री की प्रस्तुति करना।

मुख्य हिस्सा

2. रेडियोधर्मिता की घटना

2.1 रेडियोधर्मिता की खोज

इतिहास रेडियोधर्मिताइस तथ्य के साथ शुरू हुआ कि 1896 में फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी हेनरी बेकरेल ल्यूमिनेसेंस और एक्स-रे के अध्ययन में लगे हुए थे।

रेडियोधर्मिता की खोज, परमाणु की जटिल संरचना का सबसे स्पष्ट प्रमाण .

रोएंटजेन की खोज पर टिप्पणी करते हुए, वैज्ञानिक परिकल्पना करते हैं कि कैथोड किरणों की उपस्थिति की परवाह किए बिना, फॉस्फोरेसेंस के दौरान एक्स-रे उत्सर्जित होते हैं। ए. बेकरेल ने इस परिकल्पना का परीक्षण करने का निर्णय लिया। फोटोग्राफिक प्लेट को काले कागज में लपेटकर, उसने उस पर यूरेनियम नमक की परत से ढकी एक विचित्र धातु की प्लेट लगाई। सूरज की रोशनी में चार घंटे के एक्सपोजर के बाद, बेकरेल ने एक फोटोग्राफिक प्लेट विकसित की और उस पर धातु की मूर्ति का सटीक सिल्हूट देखा। उन्होंने बड़े बदलावों के साथ प्रयोगों को दोहराया, एक सिक्के के प्रिंट, एक कुंजी प्राप्त की। सभी प्रयोगों ने एक परीक्षण योग्य परिकल्पना की पुष्टि की, जिसे बेकरेल ने 24 फरवरी को विज्ञान अकादमी की एक बैठक में बताया। हालांकि, सभी नए विकल्प तैयार करते हुए, बेकरेल प्रयोग करना बंद नहीं करता है।

हेनरी बेकरेल वेल्हेम कॉनराड रोएंटजेन

26 फरवरी, 1896 को, पेरिस में मौसम खराब हो गया और यूरेनियम नमक के टुकड़ों के साथ तैयार फोटोग्राफिक प्लेटों को सूर्य के प्रकट होने से पहले टेबल के एक अंधेरे दराज में रखा जाना था। यह 1 मार्च को पेरिस में दिखाई दिया और प्रयोग जारी रखा जा सकता है। रिकॉर्ड लेते हुए, बेकरेल ने उन्हें विकसित करने का फैसला किया। प्लेटों को विकसित करने के बाद, वैज्ञानिक ने उन पर यूरेनियम के नमूनों के सिल्हूट देखे। कुछ भी समझ में नहीं आने पर, बेकरेल ने यादृच्छिक प्रयोग को दोहराने का फैसला किया।

उसने एक अपारदर्शी बॉक्स में दो प्लेटें रखीं, उन पर यूरेनियम नमक डाला, पहले उनमें से एक पर कांच और दूसरे पर एक एल्यूमीनियम प्लेट रखी। पांच घंटे तक यह सब एक अंधेरे कमरे में रहा, जिसके बाद बेकरेल ने फोटोग्राफिक प्लेट विकसित की। और क्या - नमूनों के सिल्हूट फिर से स्पष्ट रूप से दिखाई दे रहे हैं। इसका मतलब है कि यूरेनियम लवण में कुछ किरणें बनती हैं। वे एक्स-रे के समान हैं, लेकिन वे कहां से आते हैं? एक बात तो साफ है कि एक्स-रे और स्फुरदीप्ति का आपस में कोई संबंध नहीं है।

उन्होंने 2 मार्च, 1896 को विज्ञान अकादमी की एक बैठक में इसकी सूचना दी, इसके सभी सदस्यों को पूरी तरह से भ्रमित कर दिया।

बेकरेल ने यह भी स्थापित किया कि समय के साथ, उसी नमूने से विकिरण की तीव्रता नहीं बदलती है और यह कि नया विकिरण विद्युतीकृत निकायों को निर्वहन करने में सक्षम है।

26 मार्च को एक बैठक में बेकरेल की अगली रिपोर्ट के बाद पेरिस अकादमी के अधिकांश सदस्यों का मानना ​​​​था कि वह सही था।

बेकरेल द्वारा खोजी गई घटना को नाम मिला रेडियोधर्मिता,मारिया स्कोलोडोव्स्का - क्यूरी के सुझाव पर।

मारिया स्कोलोडोव्स्का - क्यूरी

रेडियोधर्मिता - कुछ रासायनिक तत्वों के परमाणुओं की सहज उत्सर्जन की क्षमता।

1897 में, मारिया ने डॉक्टरेट शोध प्रबंध करते हुए, शोध के लिए एक विषय का चयन किया - बेकरेल की खोज (पियरे क्यूरी ने अपनी पत्नी को इस विषय को चुनने की सलाह दी), इस सवाल का जवाब खोजने का फैसला किया: यूरेनियम विकिरण का सही स्रोत क्या है? इसके लिए, उसने बड़ी संख्या में खनिजों और लवणों के नमूनों की जांच करने और यह पता लगाने का फैसला किया कि क्या केवल यूरेनियम में उत्सर्जन का गुण है। थोरियम के नमूनों के साथ काम करते हुए, उसे पता चलता है कि यूरेनियम की तरह, यह समान किरणों और लगभग समान तीव्रता का उत्पादन करता है। इसका मतलब है कि यह घटना न केवल यूरेनियम की संपत्ति बन गई है, और इसे एक विशेष नाम दिया जाना चाहिए। यूरेनियम और थोरियम को रेडियोधर्मी तत्व कहा जाता था। नए खनिजों के साथ काम जारी रहा।

पियरे, एक भौतिक विज्ञानी के रूप में, काम के महत्व को महसूस करता है और अस्थायी रूप से क्रिस्टल का अध्ययन छोड़कर, अपनी पत्नी के साथ काम करना शुरू कर देता है। इस संयुक्त कार्य के परिणामस्वरूप, नए रेडियोधर्मी तत्वों की खोज की गई: पोलोनियम, रेडियम, आदि।

नवंबर 1903 में, रॉयल सोसाइटी ने पियरे और मैरी क्यूरी को इंग्लैंड के सर्वोच्च वैज्ञानिक पुरस्कारों में से एक, डेवी मेडल से सम्मानित किया।

13 नवंबर को, क्यूरीज़, उसी समय बेकरेल के रूप में, स्टॉकहोम से एक टेलीग्राम प्राप्त करते हैं कि उनमें से तीन को रेडियोधर्मिता के क्षेत्र में उत्कृष्ट खोजों के लिए भौतिकी में नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया है।

क्यूरीज़ द्वारा शुरू किया गया व्यवसाय, उनके छात्रों द्वारा उठाया गया था, जिनमें से उनकी बेटी आइरीन और दामाद फ्रेडरिक जूलियट थे, जो 1935 में इस खोज के लिए नोबेल पुरस्कार विजेता बने। कृत्रिम रेडियोधर्मिता .

आइरीन और फ्रेडरिक क्यूरी - जूलियोट

अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी ई. रदरफोर्डतथा एफ सोड्डीयह साबित हो गया कि सभी रेडियोधर्मी प्रक्रियाओं में रासायनिक तत्वों के परमाणु नाभिक के पारस्परिक परिवर्तन होते हैं। चुंबकीय और विद्युत क्षेत्रों में इन प्रक्रियाओं के साथ विकिरण के गुणों के अध्ययन से पता चला है कि यह ए-कणों, बी-कणों और जी-किरणों (बहुत कम तरंग दैर्ध्य के साथ विद्युतचुंबकीय विकिरण) में विभाजित है।

ई. रदरफोर्ड एफ सोड्डी

कुछ समय बाद, इन कणों (विद्युत आवेश, द्रव्यमान, आदि) की विभिन्न भौतिक विशेषताओं और गुणों के अध्ययन के परिणामस्वरूप, यह स्थापित करना संभव हो गया कि b - एक कण एक इलेक्ट्रॉन है, और एक - एक कण पूरी तरह से आयनित है। रासायनिक तत्व हीलियम का परमाणु (यानी एक परमाणु हीलियम, जिसने दोनों इलेक्ट्रॉनों को खो दिया है)।

इसके अलावा, यह पता चला कि रेडियोधर्मिताकुछ परमाणु नाभिकों की कणों के उत्सर्जन के साथ अनायास अन्य नाभिकों में बदलने की क्षमता है।

उदाहरण के लिए, यूरेनियम परमाणुओं की कई किस्में पाई गईं: परमाणु द्रव्यमान लगभग 234 amu, 235 amu, 238 amu के बराबर। और 239 एमयू। इसके अलावा, इन सभी परमाणुओं में समान रासायनिक गुण थे। उन्होंने उसी तरह से रासायनिक प्रतिक्रियाओं में प्रवेश किया, समान यौगिकों का निर्माण किया।

कुछ परमाणु प्रतिक्रियाएं अत्यधिक मर्मज्ञ विकिरण उत्पन्न करती हैं। ये किरणें कई मीटर मोटी सीसे की परत से होकर प्रवेश करती हैं। यह विकिरण न्यूट्रल चार्ज कणों की एक धारा है। इन कणों का नाम है न्यूट्रॉन

कुछ परमाणु प्रतिक्रियाएं अत्यधिक मर्मज्ञ विकिरण उत्पन्न करती हैं। ये किरणें विभिन्न प्रकार की होती हैं और इनकी भेदन शक्ति भिन्न होती है। उदाहरण के लिए, न्यूट्रॉन फ्लक्स कई मीटर मोटी सीसे की परत के माध्यम से प्रवेश करती है।

2.2. विकिरण के स्रोत

विकिरण बहुत अधिक और विविध है, लेकिन लगभग सात इसके मुख्य स्रोत।

पहला स्रोतहमारी पृथ्वी है। इस विकिरण को पृथ्वी में रेडियोधर्मी तत्वों की उपस्थिति से समझाया गया है, जिनकी सांद्रता विभिन्न स्थानों में व्यापक रूप से भिन्न होती है।

दूसरा मूलविकिरण - अंतरिक्ष, जहाँ से उच्च-ऊर्जा कणों की एक धारा लगातार पृथ्वी पर गिरती है। ब्रह्मांडीय विकिरण के गठन के स्रोत आकाशगंगा और सौर ज्वालाओं में तारकीय विस्फोट हैं।

तीसरा स्रोतविकिरण रेडियोधर्मी प्राकृतिक सामग्री है जिसका उपयोग मानव द्वारा आवासीय और औद्योगिक परिसरों के निर्माण के लिए किया जाता है। औसतन, इमारतों के अंदर खुराक की दर बाहर की तुलना में 18% - 50% अधिक है। घर के अंदर, एक व्यक्ति अपने जीवन के तीन चौथाई खर्च करता है। एक व्यक्ति जो लगातार ग्रेनाइट से बने कमरे में रहता है - 400 एमआरएम / वर्ष, लाल ईंट से - 189 एमआरएम / वर्ष, कंक्रीट से - 100 एमआरएम / वर्ष, लकड़ी से - 30 एमआरएम / वर्ष प्राप्त कर सकता है।

चौथीरेडियोधर्मिता का स्रोत आबादी के लिए बहुत कम ज्ञात है, लेकिन कम खतरनाक नहीं है। ये रेडियोधर्मी पदार्थ हैं जिनका उपयोग मनुष्य अपने दैनिक कार्यों में करते हैं।

जाली दस्तावेजों की आसान पहचान के लिए चेक स्याही में रेडियोधर्मी कार्बन होता है।

सिरेमिक या गहनों पर पेंट या इनेमल बनाने के लिए यूरेनियम का उपयोग किया जाता है।

कांच के उत्पादन में यूरेनियम और थोरियम का उपयोग किया जाता है।

चीनी मिट्टी के बरतन कृत्रिम दांत यूरेनियम और सेरियम से प्रबलित होते हैं। इसी समय, दांतों से सटे श्लेष्म झिल्ली का विकिरण 66 रेम / वर्ष तक पहुंच सकता है, जबकि पूरे जीव के लिए वार्षिक दर 0.5 रेम (यानी 33 गुना अधिक) से अधिक नहीं होनी चाहिए।

टीवी स्क्रीन प्रति व्यक्ति 2-3 mrem/वर्ष उत्सर्जित करती है।

पांचवांस्रोत - रेडियोधर्मी सामग्री के परिवहन और प्रसंस्करण के लिए उद्यम।

छठाविकिरण का स्रोत परमाणु ऊर्जा संयंत्र हैं। परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में,

ठोस कचरे के अलावा, तरल (रिएक्टरों के शीतलन सर्किट से दूषित पानी) और कार्बन डाइऑक्साइड में गैसीय भी होते हैं जिनका उपयोग शीतलन के लिए किया जाता है।

सातवींरेडियोधर्मी विकिरण का स्रोत चिकित्सा सुविधाएं हैं। रोजमर्रा के अभ्यास में उनके सामान्य उपयोग के बावजूद, उनसे विकिरण का जोखिम ऊपर चर्चा किए गए सभी स्रोतों की तुलना में बहुत अधिक है और कभी-कभी दसियों रेम तक पहुंच जाता है। सबसे आम निदान विधियों में से एक एक्स-रे मशीन है। तो, दांतों के एक्स-रे के साथ - 3 रेम, पेट की फ्लोरोस्कोपी के साथ - वही, फ्लोरोग्राफी के साथ - 370 एमआरईएम।

रेडियोधर्मी विकिरण वाले पदार्थ का क्या होता है?

सर्वप्रथम, आश्चर्यजनक संगति जिसके साथ रेडियोधर्मी तत्व विकिरण उत्सर्जित करते हैं। दिन, महीनों, वर्षों के दौरान, विकिरण की तीव्रता में कोई विशेष परिवर्तन नहीं होता है। यह हीटिंग या दबाव में वृद्धि से प्रभावित नहीं है, रासायनिक प्रतिक्रियाएं जिनमें रेडियोधर्मी तत्व प्रवेश किया है, ने भी विकिरण की तीव्रता को प्रभावित नहीं किया।

दूसरे, रेडियोधर्मिता ऊर्जा की रिहाई के साथ होती है, और यह कई वर्षों में लगातार जारी होती है। यह ऊर्जा कहाँ से आती है? जब कोई पदार्थ रेडियोधर्मी होता है, तो उसमें कुछ गहरे परिवर्तन होते हैं। यह माना गया कि परमाणु स्वयं परिवर्तन से गुजरते हैं।

समान रासायनिक गुणों की उपस्थिति का अर्थ है कि इन सभी परमाणुओं में इलेक्ट्रॉन शेल में समान संख्या में इलेक्ट्रॉन होते हैं, और इसलिए समान परमाणु आवेश होते हैं।

यदि परमाणुओं के नाभिक के आवेश समान हैं, तो ये परमाणु एक ही रासायनिक तत्व (उनके द्रव्यमान में अंतर के बावजूद) के होते हैं और D.I की तालिका में समान क्रमांक होते हैं। मेंडेलीव। एक ही रासायनिक तत्व की किस्में, परमाणु नाभिक के द्रव्यमान में भिन्न, कहलाती थीं आइसोटोप .

3. रेडियोधर्मी समस्थानिकों का उत्पादन और उपयोग

प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले रेडियोधर्मी समस्थानिक कहलाते हैं प्राकृतिक... लेकिन प्रकृति में कई रासायनिक तत्व स्थिर (यानी रेडियोधर्मी) अवस्था में ही पाए जाते हैं।

1934 में, फ्रांसीसी वैज्ञानिक आइरीन और फ्रैडरिक जूलियट-क्यूरी ने पाया कि रेडियोधर्मी समस्थानिकों को परमाणु प्रतिक्रियाओं द्वारा कृत्रिम रूप से बनाया जा सकता है। ऐसे समस्थानिकों के नाम थे कृत्रिम .

कृत्रिम रेडियोधर्मी समस्थानिक प्राप्त करने के लिए आमतौर पर परमाणु रिएक्टर और कण त्वरक का उपयोग किया जाता है। ऐसी वस्तुओं के उत्पादन में विशेषज्ञता वाला एक उद्योग है।

इसके बाद, सभी रासायनिक तत्वों के कृत्रिम समस्थानिक प्राप्त किए गए। कुल मिलाकर, वर्तमान में लगभग 2000 रेडियोधर्मी समस्थानिक ज्ञात हैं, और उनमें से 300 प्राकृतिक हैं।

वर्तमान में, रेडियोधर्मी समस्थानिकों का व्यापक रूप से वैज्ञानिक और व्यावहारिक गतिविधियों के विभिन्न क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है: प्रौद्योगिकी, चिकित्सा, कृषि, संचार, सैन्य, और कुछ अन्य। इस मामले में, तथाकथित टैग की गई परमाणु विधि।

3.1 चिकित्सा में आइसोटोप का उपयोग

आइसोटोप का उपयोग, "टैग किए गए परमाणुओं" की मदद से किए गए सबसे उत्कृष्ट अध्ययनों में से एक, जीवों में चयापचय का अध्ययन था।

आइसोटोप की मदद से, कई बीमारियों के विकास (रोगजनन) के तंत्र का पता चला; उनका उपयोग चयापचय का अध्ययन करने और कई बीमारियों का निदान करने के लिए भी किया जाता है।

आइसोटोप मानव शरीर में बहुत कम मात्रा में (स्वास्थ्य के लिए सुरक्षित) पेश किए जाते हैं, जो किसी भी रोग संबंधी परिवर्तन को पैदा करने में सक्षम नहीं हैं। वे रक्त द्वारा पूरे शरीर में असमान रूप से वितरित होते हैं। एक आइसोटोप के क्षय से उत्पन्न होने वाले विकिरण को मानव शरीर के पास स्थित उपकरणों (विशेष कण काउंटर, फोटोग्राफिंग) द्वारा दर्ज किया जाता है। नतीजतन, आप किसी भी आंतरिक अंग की एक छवि प्राप्त कर सकते हैं। इस छवि से, इस अंग के आकार और आकार का अंदाजा लगाया जा सकता है, आइसोटोप की बढ़ी या घटी हुई सांद्रता

इसके विभिन्न भाग। उनके द्वारा रेडियोआइसोटोप के संचय और उत्सर्जन की दर से आंतरिक अंगों की कार्यात्मक स्थिति (अर्थात कार्य) का आकलन करना भी संभव है।

तो, हृदय परिसंचरण की स्थिति, रक्त प्रवाह दर, हृदय की गुहाओं की छवि सोडियम, आयोडीन, टेक्नेटियम के समस्थानिकों सहित यौगिकों का उपयोग करके निर्धारित की जाती है; टेक्नेटियम और क्सीनन के समस्थानिकों का उपयोग फुफ्फुसीय वेंटिलेशन और रीढ़ की हड्डी के रोगों के अध्ययन के लिए किया जाता है; आयोडीन आइसोटोप के साथ मानव सीरम एल्ब्यूमिन के मैक्रोएग्रीगेट्स का उपयोग फेफड़ों में विभिन्न सूजन प्रक्रियाओं, उनके ट्यूमर और थायरॉयड ग्रंथि के विभिन्न रोगों के निदान के लिए किया जाता है।

चिकित्सा में आइसोटोप का उपयोग

आयोडीन, सोने के आइसोटोप के साथ बंगाल गुलाब पेंट का उपयोग करके यकृत की एकाग्रता और उत्सर्जन कार्यों का अध्ययन किया जाता है। आंत, पेट की छवि टेक्नेटियम के आइसोटोप का उपयोग करके प्राप्त की जाती है, प्लीहा टेक्नेटियम या क्रोमियम के आइसोटोप के साथ एरिथ्रोसाइट्स का उपयोग करके; सेलेनियम आइसोटोप की मदद से अग्न्याशय के रोगों का निदान किया जाता है। ये सभी डेटा हमें बीमारी का सही निदान करने की अनुमति देते हैं।

"टैग किए गए परमाणु" विधि का उपयोग करके संचार प्रणाली के काम में विभिन्न असामान्यताओं की भी जांच की जाती है, और ट्यूमर का पता लगाया जाता है (क्योंकि यह उनमें है कि कुछ रेडियोआइसोटोप जमा होते हैं)। इस पद्धति के लिए धन्यवाद, यह पाया गया कि अपेक्षाकृत कम समय में, मानव शरीर लगभग पूरी तरह से नवीनीकृत हो जाता है। एकमात्र अपवाद लोहा है, जो रक्त का हिस्सा है: यह शरीर द्वारा भोजन से तभी अवशोषित होना शुरू होता है जब इसके भंडार समाप्त हो जाते हैं।

आइसोटोप चुनने में बहुत महत्व का सवाल है आइसोटोप विश्लेषण विधि की संवेदनशीलता, साथ ही साथ रेडियोधर्मी क्षय और विकिरण ऊर्जा का प्रकार।

चिकित्सा में, रेडियोधर्मी आइसोटोप का उपयोग न केवल निदान के लिए किया जाता है, बल्कि कुछ बीमारियों के उपचार के लिए भी किया जाता है, जैसे कि कैंसर ट्यूमर, ग्रेव्स रोग, आदि।

रेडियोआइसोटोप की बहुत छोटी खुराक के उपयोग के कारण, विकिरण निदान और उपचार के दौरान शरीर में विकिरण के संपर्क में आने से रोगियों को कोई खतरा नहीं होता है।

3.2. कृषि में रेडियोधर्मी समस्थानिक

रेडियोधर्मी समस्थानिक अधिक से अधिक व्यापक रूप से उपयोग किए जा रहे हैं कृषि... रेडियोधर्मी पदार्थों से गामा किरणों की छोटी खुराक के साथ पौधे के बीज (कपास, गोभी, मूली, आदि) के विकिरण से उपज में उल्लेखनीय वृद्धि होती है। विकिरण की बड़ी खुराक पौधों और सूक्ष्मजीवों में उत्परिवर्तन का कारण बनती है, जो कुछ मामलों में नए मूल्यवान गुणों के साथ उत्परिवर्ती की उपस्थिति की ओर ले जाती है ( रेडियो चयन) इस प्रकार, गेहूं, सेम और अन्य फसलों की मूल्यवान किस्मों पर प्रतिबंध लगा दिया गया, साथ ही एंटीबायोटिक दवाओं के उत्पादन में उपयोग किए जाने वाले अत्यधिक उत्पादक सूक्ष्मजीव प्राप्त हुए।

रेडियोधर्मी समस्थानिकों से गामा विकिरण का उपयोग हानिकारक कीड़ों से लड़ने और भोजन को संरक्षित करने के लिए भी किया जाता है। "ट्रेस किए गए परमाणु" का व्यापक रूप से कृषि इंजीनियरिंग में उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, यह पता लगाने के लिए कि कौन सा फास्फोरस उर्वरक पौधे द्वारा बेहतर अवशोषित किया जाता है, विभिन्न उर्वरकों को रेडियोधर्मी फास्फोरस के साथ चिह्नित किया जाता है। तब रेडियोधर्मिता के लिए पौधों की जांच करके, उनके द्वारा विभिन्न प्रकार के उर्वरकों से अवशोषित फास्फोरस की मात्रा निर्धारित करना संभव है।

कार्बनिक मूल (लकड़ी, लकड़ी का कोयला, कपड़े, आदि) की प्राचीन वस्तुओं की आयु निर्धारित करने के लिए एक दिलचस्प आवेदन रेडियोधर्मी कार्बन की विधि द्वारा प्राप्त किया गया था। पौधों में हमेशा बीटा होता है - कार्बन का एक रेडियोधर्मी समस्थानिक जिसका आधा जीवन T = 5700 वर्ष है। यह पृथ्वी के वायुमंडल में न्यूट्रॉन की क्रिया के तहत नाइट्रोजन से थोड़ी मात्रा में बनता है। उत्तरार्द्ध अंतरिक्ष (कॉस्मिक किरणों) से वातावरण में प्रवेश करने वाले तेज कणों के कारण होने वाली परमाणु प्रतिक्रियाओं के कारण उत्पन्न होता है। ऑक्सीजन के साथ मिलकर, यह कार्बन कार्बन डाइऑक्साइड बनाता है, जिसे पौधों द्वारा और उनके माध्यम से जानवरों द्वारा अवशोषित किया जाता है।

मिट्टी के भौतिक गुणों को निर्धारित करने के लिए आइसोटोप का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है

और इसमें पौधों के खाद्य तत्वों का भंडार, मिट्टी और उर्वरकों की परस्पर क्रिया का अध्ययन, पौधों द्वारा पोषक तत्वों को आत्मसात करने की प्रक्रिया, पत्तियों के माध्यम से पौधों में खनिज भोजन का प्रवेश। वे पौधों के जीवों पर कीटनाशकों के प्रभाव का पता लगाने के लिए आइसोटोप का उपयोग करते हैं, जिससे फसलों के उपचार की एकाग्रता और समय को स्थापित करना संभव हो जाता है। आइसोटोप विधि का उपयोग करते हुए, कृषि फसलों के सबसे महत्वपूर्ण जैविक गुणों (प्रजनन सामग्री के मूल्यांकन और चयन में), उपज, प्रारंभिक परिपक्वता और ठंड प्रतिरोध की जांच की जाती है।

वी पशुपालनजानवरों के शरीर में शारीरिक प्रक्रियाओं का अध्ययन करें, विषाक्त पदार्थों की सामग्री के लिए फ़ीड का विश्लेषण करें (जिनकी छोटी खुराक रासायनिक तरीकों से निर्धारित करना मुश्किल है) और माइक्रोलेमेंट्स। आइसोटोप की मदद से, उत्पादन प्रक्रियाओं को स्वचालित करने के लिए तकनीक विकसित की जा रही है, उदाहरण के लिए, पथरीली और भारी मिट्टी पर कंबाइन हार्वेस्टर के साथ कटाई करते समय जड़ फसलों को पत्थरों और मिट्टी के ढेर से अलग करना।

3.3 विकिरण कालक्रम

विभिन्न जीवाश्मों की आयु निर्धारित करने के लिए कुछ रेडियोधर्मी समस्थानिकों का सफलतापूर्वक उपयोग किया जा सकता है ( विकिरण कालक्रम) विकिरण कालक्रम की सबसे आम और प्रभावी विधि कार्बनिक पदार्थों की रेडियोधर्मिता के माप पर आधारित है, जो रेडियोधर्मी कार्बन (14C) के कारण होती है।

अध्ययनों से पता चला है कि किसी भी जीव में कार्बन के प्रत्येक ग्राम में, प्रति मिनट 16 रेडियोधर्मी बीटा क्षय होते हैं (अधिक सटीक रूप से, 15.3 ± 0.1)। 5730 वर्षों के बाद, कार्बन के प्रत्येक ग्राम में केवल 8 परमाणु प्रति मिनट क्षय होंगे, 11,460 वर्षों के बाद - 4 परमाणु।

युवा वन नमूनों से एक ग्राम कार्बन प्रति सेकंड लगभग पंद्रह बीटा कण उत्सर्जित करता है। किसी जीव की मृत्यु के बाद, रेडियोधर्मी कार्बन के साथ उसकी पूर्ति रुक ​​जाती है। रेडियोधर्मिता के कारण इस समस्थानिक की उपलब्ध मात्रा घट जाती है। कार्बनिक अवशेषों में रेडियोधर्मी कार्बन का प्रतिशत निर्धारित करके, उनकी आयु निर्धारित करना संभव है यदि यह 1000 से 50,000 और यहां तक ​​कि 100,000 वर्ष तक की सीमा में है।

रेडियोधर्मी क्षय की संख्या, यानी परीक्षण नमूनों की रेडियोधर्मिता, विकिरण डिटेक्टरों द्वारा मापी जाती है।

इस प्रकार, परीक्षण नमूने की सामग्री की एक निश्चित वजन मात्रा में प्रति मिनट रेडियोधर्मी क्षय की संख्या को मापकर और कार्बन के प्रति ग्राम इस संख्या की पुनर्गणना करके, हम उस वस्तु की आयु स्थापित कर सकते हैं जिससे नमूना लिया गया था। इस पद्धति का उपयोग मिस्र की ममियों की उम्र, प्रागैतिहासिक आग के अवशेष आदि को निर्धारित करने के लिए किया जाता है।

3.4. रेडियोधर्मी का उपयोग उद्योग में आइसोटोप

आंतरिक दहन इंजन में पिस्टन रिंग पहनने की निगरानी के लिए एक उदाहरण निम्नलिखित विधि है। पिस्टन की अंगूठी को न्यूट्रॉन से विकिरणित करके, वे इसमें परमाणु प्रतिक्रिया करते हैं और इसे रेडियोधर्मी बनाते हैं। जब इंजन चल रहा होता है, तो रिंग सामग्री के कण चिकनाई वाले तेल में प्रवेश करते हैं। इंजन के संचालन के एक निश्चित समय के बाद तेल की रेडियोधर्मिता के स्तर की जांच करके, अंगूठी के पहनने का निर्धारण किया जाता है। रेडियोधर्मी समस्थानिक धातुओं के प्रसार, ब्लास्ट फर्नेस में प्रक्रियाओं आदि का न्याय करना संभव बनाते हैं। रेडियोधर्मी तैयारी के शक्तिशाली गामा विकिरण का उपयोग धातु की ढलाई की आंतरिक संरचना का अध्ययन करने के लिए किया जाता है ताकि उनमें दोषों का पता लगाया जा सके।

न्यूट्रॉन काउंटरों के निर्माण के लिए परमाणु भौतिकी उपकरणों में भी आइसोटोप का उपयोग किया जाता है, जिससे परमाणु ऊर्जा में न्यूट्रॉन के मॉडरेटर और अवशोषक के रूप में गिनती दक्षता को 5 गुना से अधिक बढ़ाना संभव हो जाता है।

3.5. विज्ञान में आइसोटोप का उपयोग

आइसोटोप का उपयोग जीवविज्ञानप्रकाश संश्लेषण की प्रकृति के बारे में पिछले विचारों के संशोधन के साथ-साथ उन तंत्रों के बारे में जो कार्बोनेट, नाइट्रेट्स, फॉस्फेट, आदि जीवों के पौधों द्वारा अकार्बनिक पदार्थों को आत्मसात करना सुनिश्चित करते हैं। भोजन के साथ या इंजेक्शन द्वारा जीवों में एक लेबल पेश करके, कई कीड़ों (मच्छरों, मक्खियों, टिड्डियों), पक्षियों, कृन्तकों और अन्य छोटे जानवरों की गति और प्रवास मार्गों का अध्ययन करना और उनकी आबादी की संख्या पर डेटा प्राप्त करना संभव था। .

के क्षेत्र में प्लांट फिजियोलॉजी और बायोकेमिस्ट्रीआइसोटोप की मदद से, कई सैद्धांतिक और अनुप्रयुक्त समस्याओं को हल किया गया है: पौधों में खनिज पदार्थों, तरल पदार्थों और गैसों के प्रवेश के मार्ग, साथ ही पौधों के जीवन में सूक्ष्म तत्वों सहित विभिन्न रासायनिक तत्वों की भूमिका है। स्पष्ट किया गया है। यह दिखाया गया है, विशेष रूप से, कार्बन न केवल पत्तियों के माध्यम से, बल्कि जड़ प्रणाली के माध्यम से भी पौधों में प्रवेश करता है, रूट सिस्टम से स्टेम और पत्तियों तक और इन अंगों से कई पदार्थों की गति के मार्ग और गति के माध्यम से। जड़ें स्थापित कर ली हैं।

के क्षेत्र में जानवरों और मनुष्यों के शरीर विज्ञान और जैव रसायनउनके ऊतकों में विभिन्न पदार्थों के प्रवेश की दर का अध्ययन किया (जिसमें हीमोग्लोबिन में लोहे के शामिल होने की दर, तंत्रिका और मांसपेशियों के ऊतकों में फास्फोरस, हड्डियों में कैल्शियम शामिल है)। "लेबल" भोजन के उपयोग ने पोषक तत्वों के अवशोषण और वितरण की दरों, शरीर में उनके "भाग्य" की एक नई समझ पैदा की और आंतरिक और बाहरी कारकों (भुखमरी, श्वासावरोध, अधिक काम, आदि) के प्रभाव का पता लगाने में मदद की। चयापचय पर।

निष्कर्ष

प्रमुख फ्रांसीसी भौतिकविदों मारिया स्कोलोडोव्स्का - क्यूरी और पियरे क्यूरी, उनकी बेटी आइरीन और दामाद फ्रेडरिक जूलियट और कई अन्य वैज्ञानिकों ने न केवल परमाणु भौतिकी के विकास में एक महान योगदान दिया, बल्कि शांति के लिए भावुक सेनानी भी थे। उन्होंने परमाणु ऊर्जा के शांतिपूर्ण उपयोग पर महत्वपूर्ण कार्य किया।

सोवियत संघ में, उत्कृष्ट सोवियत वैज्ञानिक आई.वी. कुरचतोव के नेतृत्व में 1943 में परमाणु ऊर्जा पर काम शुरू हुआ। एक अभूतपूर्व युद्ध की कठिन परिस्थितियों में, सोवियत वैज्ञानिकों ने परमाणु ऊर्जा की महारत से जुड़ी सबसे जटिल वैज्ञानिक और तकनीकी समस्याओं को हल किया। 25 दिसंबर, 1946 को, आई.वी. कुरचटोव के नेतृत्व में, यूरोप और एशिया महाद्वीप पर पहली बार एक चेन रिएक्शन किया गया था। सोवियत संघ में शुरू हुआ शांतिपूर्ण परमाणु का युग।

अपने काम के दौरान, मैंने पाया कि कृत्रिम साधनों से प्राप्त रेडियोधर्मी समस्थानिकों ने विज्ञान, प्रौद्योगिकी, कृषि, उद्योग, चिकित्सा, पुरातत्व और अन्य क्षेत्रों में व्यापक अनुप्रयोग पाया है। यह रेडियोधर्मी समस्थानिकों के निम्नलिखित गुणों के कारण है:

· एक रेडियोधर्मी पदार्थ लगातार एक निश्चित प्रकार के कणों का उत्सर्जन करता है और समय के साथ तीव्रता में परिवर्तन नहीं होता है;

· विकिरण की एक निश्चित भेदन क्षमता होती है;

· रेडियोधर्मिता ऊर्जा की रिहाई के साथ होती है;

· विकिरण के प्रभाव में, विकिरणित पदार्थ में परिवर्तन हो सकते हैं;

· विकिरण को विभिन्न तरीकों से रिकॉर्ड किया जा सकता है: विशेष कण काउंटर, फोटोग्राफी, आदि।

साहित्य

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5. ए.वी. पेरीश्किन, ई.वी. गुटनिक "भौतिकी 9वीं कक्षा।" - एम।: बस्टर्ड, 2005।

6. इंटरनेट संसाधन।

समीक्षा

भौतिकी पर परीक्षा पत्र के लिए "रेडियोधर्मिता की घटना। विज्ञान, प्रौद्योगिकी, चिकित्सा में इसका महत्व ”।

लेखक चुने हुए विषय की प्रासंगिकता को शांतिपूर्ण उद्देश्यों के लिए परमाणु ऊर्जा के उपयोग की संभावना में देखता है। कृत्रिम रूप से प्राप्त रेडियोधर्मी समस्थानिकों ने वैज्ञानिक और व्यावहारिक गतिविधि के विभिन्न क्षेत्रों में व्यापक आवेदन पाया है: विज्ञान, प्रौद्योगिकी, कृषि, उद्योग, चिकित्सा, पुरातत्व, आदि।

हालांकि, खंड "परिचय" सार के चुने हुए विषय में लेखक की प्रासंगिकता और रुचि को इंगित नहीं करता है।

उपलब्ध, तार्किक रूप से रेडियोधर्मिता की खोज की वर्तनी; "टैग किए गए परमाणुओं" की मदद से किए गए शोध।

सार का डिज़ाइन सभी मामलों में आवश्यकताओं को पूरा नहीं करता है:

· पृष्ठ क्रमांकित नहीं हैं;

· प्रत्येक अनुभाग एक नए पृष्ठ से मुद्रित नहीं होता है;

· पाठ में दृष्टांतों का कोई संदर्भ नहीं है;

· "साहित्य" खंड में इंटरनेट संसाधनों की साइटों को इंगित नहीं किया गया है।

सामान्य तौर पर, संकलन और डिजाइन में मामूली खामियों के बावजूद, हम कह सकते हैं कि सार "रेडियोधर्मिता की घटना। विज्ञान, प्रौद्योगिकी, चिकित्सा में इसका महत्व "अच्छे" ग्रेड के योग्य है।

भौतिकी शिक्षक, एमओयू "पोबेडिंस्काया सेकेंडरी स्कूल": ___________ / एल.ए. गगारिन /

आज इन पदार्थों ने विशेष रूप से विभिन्न अनुप्रयुक्त क्षेत्रों में बहुत अच्छा अनुप्रयोग पाया है। उनका उपयोग बीमारियों के इलाज और निदान दोनों के लिए किया जाता है।

उदाहरण के लिए, रेडियोधर्मी आयोडीन-131 का उपयोग बेस्डो थायराइड रोग के लिए एक चिकित्सा के रूप में किया जाता है। इस मामले में, इस तत्व की बड़ी खुराक को इंजेक्ट करने की सिफारिश की जाती है, क्योंकि वे असामान्य ऊतकों के विनाश में योगदान करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप अंग की संरचना को बहाल किया जाता है, और इसके साथ कार्य करता है। थायरॉयड ग्रंथि की स्थिति का निदान करने के लिए आयोडीन का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। जब इसे शरीर में पेश किया जाता है, तो मॉनिटर स्क्रीन पर कोशिकाओं में जमा होने की दर का आकलन किया जाता है, जिसके आधार पर निदान किया जाता है।

संचार विकारों के निदान के लिए, सोडियम समस्थानिक एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

कोबाल्ट समस्थानिक, विशेष रूप से कोबाल्ट -60, का उपयोग अक्सर नियोप्लास्टिक रोगों के उपचार के लिए रोजमर्रा की जिंदगी में किया जाता है। चिकित्सा उपकरणों और सामग्रियों को स्टरलाइज़ करने के लिए "कोबाल्ट गन, डिसइंफेक्टोलॉजी में" बनाते समय इसे रेडियोसर्जरी में आवेदन मिला है।

सामान्य तौर पर, ऐसे तत्वों का उपयोग करके आंतरिक अंगों के अध्ययन के सभी तरीकों को आमतौर पर रेडियोआइसोटोप कहा जाता है। आइसोटोप का उपयोग उपयोगी सूक्ष्मजीवों के उत्पादन के लिए भी किया जा सकता है। और वे जीवाणुरोधी एजेंटों के संश्लेषण का आधार हैं।

औद्योगिक और कृषि उपयोग

मानव गतिविधि के अन्य क्षेत्रों में भी रेडियोधर्मी समस्थानिकों का बहुत महत्व है। इंजीनियरिंग उद्योग में, उनका उपयोग इंजनों में विभिन्न भागों के पहनने की डिग्री निर्धारित करने के लिए किया जाता है।

उनका उपयोग ब्लास्ट फर्नेस में धातुओं के प्रसार की दर निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है।

एक महत्वपूर्ण क्षेत्र दोष का पता लगाना है। ऐसे रासायनिक तत्वों की मदद से, आप धातु सहित भागों की संरचना की जांच कर सकते हैं।

रेडियोधर्मी समस्थानिकों की सहायता से कृषि पौधों की नई किस्मों का निर्माण होता है। इसके अलावा, यह वैज्ञानिक रूप से सिद्ध हो चुका है कि गामा विकिरण से फसलों की उपज बढ़ जाती है, प्रतिकूल कारकों के प्रति उनकी प्रतिरोधक क्षमता बढ़ जाती है। इन पदार्थों का व्यापक रूप से प्रजनन में उपयोग किया जाता है। पौधों को खाद देते समय, एक विधि का उपयोग किया जाता है जिसमें उन्हें रेडियोधर्मी फास्फोरस के साथ लेबल किया जाता है और उर्वरकों की प्रभावशीलता का आकलन किया जाता है। सब कुछ के आधार पर, यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि गतिविधि के कई क्षेत्रों में रेडियोधर्मी समस्थानिकों का उपयोग किया जाता है। उनके पास ऐसे गुण हैं जो सामान्य परमाणु द्रव्यमान वाले समान तत्वों में नहीं होते हैं।

आइसोटोप क्या होते हैं, इसे बेहतर ढंग से समझने के लिए आप खेल सकते हैं। बड़ी पारदर्शी गेंदों की कल्पना करें। उन्हें कभी-कभी पार्क में देखा जा सकता है। प्रत्येक गेंद एक परमाणु का केंद्रक है।

प्रत्येक नाभिक प्रोटॉन और न्यूट्रॉन से बना होता है। प्रोटॉन धनावेशित कण होते हैं। प्रोटॉन के बजाय, आपके पास बैटरी से चलने वाले टॉय बन्नी हैं। और न्यूट्रॉन के बजाय - बिना बैटरी के बन्नी, क्योंकि वे कोई चार्ज नहीं करते हैं। दोनों गेंदों में बैटरी के साथ 8 खरगोश रखें। इसका अर्थ है कि प्रत्येक गेंद-नाभिक में आपके पास 8 धनावेशित प्रोटॉन हैं। अब यह है कि बिना बैटरी वाले खरगोशों का क्या किया जाए - न्यूट्रॉन। एक गेंद में 8 न्यूट्रॉन और दूसरी में 7 न्यूट्रॉन हार्स रखें।

द्रव्यमान संख्या प्रोटॉन और न्यूट्रॉन का योग है। प्रत्येक गेंद में खरगोशों को गिनें और द्रव्यमान संख्या ज्ञात करें। एक गेंद में द्रव्यमान संख्या 16 है, दूसरी गेंद में यह 17 है। आप दो समान नाभिक-गेंदों को समान संख्या में प्रोटॉन के साथ देखते हैं। उनके न्यूट्रॉन की संख्या भिन्न होती है। गेंदों ने आइसोटोप के रूप में काम किया। क्या आप जानते हैं? क्योंकि समस्थानिक एक ही तत्व के भिन्न-भिन्न संख्या में न्यूट्रॉन के साथ भिन्न होते हैं। यह पता चला है कि ये गेंदें वास्तव में केवल परमाणुओं के नाभिक नहीं हैं, बल्कि आवर्त सारणी में सबसे वास्तविक रासायनिक तत्व हैं। याद रखें, किसके पास +8 चार्ज है? बेशक यह ऑक्सीजन है। अब यह स्पष्ट है कि ऑक्सीजन में कई समस्थानिक होते हैं, और वे सभी न्यूट्रॉन की संख्या में एक दूसरे से भिन्न होते हैं। 16 की द्रव्यमान संख्या वाले ऑक्सीजन समस्थानिक में 8 न्यूट्रॉन होते हैं, और 17 की द्रव्यमान संख्या वाले ऑक्सीजन समस्थानिक में 9 न्यूट्रॉन होते हैं। द्रव्यमान संख्या तत्व के रासायनिक प्रतीक के ऊपर बाईं ओर इंगित की गई है।

गुब्बारों की कल्पना करें, और इसे समझना आसान हो जाएगा

निदान और उपचार के लिए रेडियोधर्मी समस्थानिक और आयनकारी विकिरण का व्यापक रूप से चिकित्सा में उपयोग किया जाता है, लेकिन पशु चिकित्सा में उन्हें व्यावहारिक उपयोग के लिए व्यापक अनुप्रयोग नहीं मिला है।

निदान के लिए उपयोग किए जाने वाले रेडियोधर्मी समस्थानिकों को निम्नलिखित आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए: एक छोटा आधा जीवन, कम रेडियोटॉक्सिसिटी, उनके विकिरण को पंजीकृत करने की क्षमता, और जांच किए गए अंग के ऊतकों में भी जमा होता है। उदाहरण के लिए, 67 Ga (गैलियम) का उपयोग हड्डी के ऊतकों की रोग स्थितियों का निदान करने के लिए किया जाता है, स्ट्रोंटियम आइसोटोप (85 Sr और 87 Sr) का उपयोग प्राथमिक और माध्यमिक कंकाल ट्यूमर के निदान के लिए किया जाता है, और 99 Tc और 113 In (टेक्नेटियम और इंडियम) का उपयोग किया जाता है। जिगर का निदान करने के लिए - 131 I (आयोडीन) और थायरॉयड ग्रंथि 24 Na (सोडियम) और 131 I (आयोडीन), तिल्ली - 53 Fe (लौह) और 52 Cr (क्रोमियम)।

रेडियोधर्मी समस्थानिकों का उपयोग रक्त प्रवाह वेग और परिसंचारी रक्त की मात्रा द्वारा हृदय प्रणाली की कार्यात्मक स्थिति को निर्धारित करने के लिए किया जाता है। यह विधि हृदय में और वाहिकाओं के विभिन्न भागों में गामा-रेडियोलेबल रक्त की गति को रिकॉर्ड करने पर आधारित है। रेडियोआइसोटोप विधियाँ अंगों के ऊतकों में हृदय में रक्त की मात्रा और वाहिकाओं में परिसंचारी रक्त की मात्रा को निर्धारित करना संभव बनाती हैं। रेडियोधर्मी गैसों की मदद से, जिनमें से क्सीनन (133 Xe) के रेडियो आइसोटोप का अधिक बार उपयोग किया जाता है, बाहरी श्वसन की कार्यात्मक अवस्था निर्धारित की जाती है - फुफ्फुसीय रक्तप्रवाह में वेंटिलेशन, प्रसार।

सामान्य परिस्थितियों में और चयापचय संबंधी विकारों, संक्रामक और गैर-संक्रामक विकृति दोनों में, जल चयापचय के अध्ययन में आइसोटोप विधि बहुत प्रभावी है। विधि में इसके रेडियोधर्मी समस्थानिक ट्रिटियम (3 एच) को हाइड्रोजन अणु (1 एच) की संरचना में शामिल करना शामिल है। इंजेक्शन के रूप में लेबल किए गए पानी को रक्त में इंजेक्ट किया जाता है, जिसके साथ ट्रिटियम जल्दी से पूरे शरीर में फैल जाता है और बाह्य अंतरिक्ष और कोशिकाओं में प्रवेश करता है, जहां यह जैव रासायनिक अणुओं के साथ विनिमय प्रतिक्रियाओं में प्रवेश करता है। उसी समय, ट्रिटियम की विनिमय प्रतिक्रियाओं के पथ और दर का पता लगाते हुए, जल विनिमय की गतिशीलता का निर्धारण करते हैं।

कुछ रक्त रोगों में, प्लीहा के कार्यों का अध्ययन करना आवश्यक हो जाता है, इन उद्देश्यों के लिए, लोहे के एक रेडियो आइसोटोप (59 Fe) का उपयोग किया जाता है। रेडियोधर्मी लोहे को रक्त में एरिथ्रोसाइट्स या प्लाज्मा की संरचना में एक लेबल के रूप में इंजेक्ट किया जाता है, जिससे यह अंग के कार्यात्मक विकार के अनुपात में प्लीहा द्वारा अवशोषित होता है। प्लीहा में 59 Fe सांद्रता 59 Fe नाभिक के रेडियोधर्मी क्षय के साथ गामा विकिरण को दर्ज करके निर्धारित की जाती है, जो तिल्ली क्षेत्र पर लागू गामा जांच का उपयोग करती है।

यह व्यापक रूप से नैदानिक ​​अभ्यास में प्रयोग किया जाता है। जांच किए गए अंगों की स्कैनिंग- जिगर, गुर्दे, प्लीहा, अग्न्याशय, आदि। इस पद्धति का उपयोग करके, अध्ययन के तहत अंग में रेडियो आइसोटोप के वितरण और अंग की कार्यात्मक स्थिति का अध्ययन किया जाता है। स्कैनिंग अंग के स्थान, उसके आकार और आकार का एक दृश्य प्रतिनिधित्व देता है। रेडियोधर्मी पदार्थ का फैलाना वितरण तीव्र संचय ("गर्म" फॉसी) या आइसोटोप ("ठंडा" क्षेत्र) की कम सांद्रता के अंग क्षेत्रों में पता लगाना संभव बनाता है।

रेडियोआइसोटोप और आयनकारी विकिरण का चिकित्सीय उपयोग उनके जैविक प्रभावों पर आधारित है।यह ज्ञात है कि सबसे अधिक रेडियोसेंसिटिव कोशिकाएं युवा, गहन रूप से विभाजित होने वाली कोशिकाएं हैं, जिनमें कैंसर कोशिकाएं भी शामिल हैं; इसलिए, रेडियोथेरेपी घातक नियोप्लाज्म और हेमटोपोइएटिक अंगों के रोगों के उपचार में प्रभावी साबित हुई। ट्यूमर के स्थानीयकरण के आधार पर, गामा-चिकित्सीय उपकरणों का उपयोग करके बाहरी गामा-विकिरण किया जाता है; संपर्क क्रिया के लिए त्वचा पर रेडियोधर्मी कैलिफ़ोर्नियम (252 Cf) के साथ एप्लिकेटर लगाएँ; रेडियोधर्मी तैयारी के कोलाइडल समाधान या रेडियोआइसोटोप से भरी खोखली सुइयों को सीधे ट्यूमर में इंजेक्ट किया जाता है; अल्पकालिक रेडियोन्यूक्लाइड को अंतःशिरा में इंजेक्ट किया जाता है, जो चुनिंदा रूप से ट्यूमर के ऊतकों में जमा होते हैं।

कैंसर विकिरण चिकित्सा का उद्देश्य है ट्यूमर कोशिकाओं की असीमित गुणा करने की क्षमता का दमन... ट्यूमर फोकस के एक छोटे आकार के साथ, ट्यूमर को एक खुराक के साथ विकिरणित करके इस समस्या को हल किया जाता है जो सभी ट्यूमर कोशिकाओं की क्लोनोजेनिक गतिविधि को बहुत जल्दी दबा सकता है। हालांकि, ज्यादातर मामलों में, विकिरण चिकित्सा के दौरान, न केवल ट्यूमर, बल्कि आसपास के स्वस्थ ऊतक भी अनिवार्य रूप से विकिरण क्षेत्र में दिखाई देंगे। सामान्य ऊतक का हिस्सा विशेष रूप से सामान्य ऊतक पर आक्रमण करने वाले ट्यूमर कोशिकाओं के विकास को दबाने के लिए विकिरणित होता है।

विकिरण चिकित्सा में, ट्यूमर और उसके आसपास के ऊतकों के बीच खुराक का बेहतर स्थानिक वितरण प्रदान करने में सक्षम उपकरण और विकिरण स्रोतों में सुधार करना आवश्यक है। विकिरण चिकित्सा के विकास के प्रारंभिक चरण में, मुख्य कार्य ऊर्जा में वृद्धि करना था एक्स-रे , जिसने सतही रूप से स्थित नियोप्लाज्म के उपचार से ऊतकों में गहराई से स्थित ट्यूमर में स्विच करना संभव बना दिया। कोबाल्ट गामा उपकरणों का उपयोग गहराई और सतह की खुराक के अनुपात में सुधार करने की अनुमति देता है। इस मामले में, अधिकतम अवशोषित खुराक ट्यूमर की सतह पर वितरित नहीं की जाएगी, जैसा कि एक्स-रे विकिरण के साथ होता है, लेकिन 3-4 मिमी की गहराई पर। रैखिक इलेक्ट्रॉन त्वरक के उपयोग से एक उच्च-ऊर्जा इलेक्ट्रॉन बीम के साथ एक ट्यूमर को विकिरणित करना संभव हो जाता है। सबसे उन्नत प्रतिष्ठान वर्तमान में एक पंखुड़ी कोलाइमर से लैस हैं, जो ट्यूमर के आकार के अनुरूप एक विकिरण क्षेत्र के गठन की अनुमति देता है। ट्यूमर और आसपास के सामान्य ऊतकों के बीच अवशोषित खुराक का अधिक सटीक स्थानिक वितरण भारी आवेशित कणों का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है, जिसमें प्रोटॉन, हीलियम आयन, भारी तत्वों के आयन और π - -मेसन शामिल होते हैं। विकिरण चिकित्सा की तकनीकी प्रगति के अलावा, उपचार की जैविक प्रभावशीलता को बढ़ाना भी उतना ही महत्वपूर्ण है, जिसमें विकिरण के दौरान विभिन्न ऊतकों में होने वाली प्रक्रियाओं का अध्ययन करने के लिए अनुसंधान करना शामिल है। ट्यूमर प्रक्रिया के सीमित प्रसार के साथ, ट्यूमर विकिरण उपचार का एक प्रभावी तरीका है। हालांकि, अकेले ट्यूमर के लिए विकिरण चिकित्सा कम प्रभावी है। अधिकांश रोगियों को विकिरण चिकित्सा के संयोजन में शल्य चिकित्सा, दवा और संयुक्त तरीकों से ठीक किया जाता है। केवल विकिरण खुराक बढ़ाकर विकिरण उपचार विधियों की प्रभावशीलता में सुधार सामान्य ऊतकों में विकिरण जटिलताओं की आवृत्ति और गंभीरता में तेज वृद्धि का कारण बनता है। इस प्रक्रिया को दूर किया जा सकता है, सबसे पहले, आंशिक विकिरण की स्थितियों के तहत ऊतकों में होने वाली प्रक्रियाओं का गहन अध्ययन, और दूसरा, ट्यूमर कोशिकाओं और सामान्य ऊतकों की रेडियोसक्रियता को प्रभावित करने वाले कारकों का अध्ययन करके, रोगियों की व्यक्तिगत विशेषताओं को ध्यान में रखते हुए। . इन परिस्थितियों में विकिरण चिकित्सा की प्रभावशीलता बढ़ाने के लिए नए तरीकों के विकास की आवश्यकता होती है, विशेष रूप से, रेडियोमोडिफायर के उपयोग और खुराक के विभाजन के नए तरीकों के माध्यम से। कैंसर कोशिकाओं का प्रारंभिक रेडियो प्रतिरोध, जो विभिन्न मूल के ट्यूमर और एक ही ट्यूमर के भीतर महत्वपूर्ण रूप से बदलता है, विकिरण चिकित्सा की प्रभावशीलता पर बहुत प्रभाव डालता है। यह लिम्फोमा, मायलोमा, सेमिनोमा, सिर और गर्दन के ट्यूमर को रेडियोसेंसिटिव नियोप्लाज्म के रूप में शामिल करने की प्रथा है। मध्यवर्ती रेडियोसक्रियता वाले ट्यूमर में स्तन ट्यूमर, फेफड़े का कैंसर और मूत्राशय का कैंसर शामिल हैं। सबसे अधिक रेडियो-प्रतिरोधी ट्यूमर में न्यूरोजेनिक मूल के ट्यूमर, ओस्टियोसारकोमा, फाइब्रोसारकोमा और किडनी कैंसर शामिल हैं। अत्यधिक विभेदित ट्यूमर की तुलना में खराब विभेदित ट्यूमर अधिक रेडियोसेंसिटिव होते हैं। वर्तमान में, एक ही ट्यूमर से प्राप्त सेल लाइनों की रेडियोसक्रियता की उच्च परिवर्तनशीलता पर डेटा हैं। विकिरण के लिए कैंसर कोशिकाओं की रेडियोसक्रियता की व्यापक परिवर्तनशीलता के कारण आज तक स्पष्ट नहीं हैं।

एक महत्वपूर्ण कार्यकैंसर थेरेपी ऊतक रेडियोसक्रियता के चयनात्मक (चयनात्मक) नियंत्रण के तरीकों का विकास है, जिसका उद्देश्य ट्यूमर कोशिकाओं की रेडियोसक्रियता को बढ़ाना और स्वस्थ ऊतक कोशिकाओं के रेडियो-प्रतिरोध को बढ़ाना है। एक कारक जो ट्यूमर कोशिकाओं के रेडियो प्रतिरोध को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाता है, वह है हाइपोक्सियासेल गुणन की दर में असंतुलन और इन कोशिकाओं को खिलाने वाले संवहनी नेटवर्क के विकास के परिणामस्वरूप। यह इस आधार पर साबित हुआ कि विकिरणित कोशिकाओं का रेडियो प्रतिरोध ऑक्सीजन की कमी या हाइपोक्सिया के साथ काफी बढ़ जाता है, और इस आधार पर भी कि हाइपोक्सिया का विकास घातक ट्यूमर के अनियंत्रित विकास का एक तार्किक परिणाम है। ट्यूमर कोशिकाएं तेजी से बढ़ती हैं, उन्हें खिलाने वाला वास्कुलचर, इसलिए, सामान्य कोशिकाओं के वास्कुलचर की तुलना में ट्यूमर कोशिकाओं का वास्कुलचर शारीरिक रूप से दोषपूर्ण होता है। केशिका नेटवर्क का घनत्व असमान रूप से ट्यूमर की मात्रा पर वितरित किया जाता है। वाहिकाओं के पास स्थित विभाजित कोशिकाएं केशिकाओं को अलग करती हैं, और उनसे 150-200 माइक्रोन की दूरी पर क्रोनिक हाइपोक्सिया के क्षेत्र होते हैं, जिसमें ऑक्सीजन नहीं पहुंचता है। इसके अलावा, अनियंत्रित कोशिका विभाजन से इंट्राट्यूमोरल दबाव में समय-समय पर वृद्धि होती है, जिसके कारण व्यक्तिगत केशिकाओं का एक अस्थायी संपीड़न होता है और उनमें रक्त माइक्रोकिरकुलेशन की समाप्ति होती है, जबकि ऑक्सीजन तनाव (पीओ 2) शून्य मूल्यों तक गिर सकता है, और इसलिए तीव्र हाइपोक्सिया की स्थिति देखी जाती है। ऐसी स्थितियों में, कुछ सबसे अधिक रेडियोसेंसिटिव ट्यूमर कोशिकाएं मर जाती हैं, जबकि रेडियो-प्रतिरोधी कोशिकाएं बनी रहती हैं और विभाजित होती रहती हैं। इन कोशिकाओं को कहा जाता है हाइपोक्सिक ट्यूमर कोशिकाएं.

विकिरण चिकित्सा के दौरान ऊतक रेडियोसक्रियता को नियंत्रित करने के तरीके रक्त की आपूर्ति और ऑक्सीजन व्यवस्था, चयापचय, और ट्यूमर और सामान्य ऊतकों में कोशिका विभाजन की दर में अंतर पर आधारित होते हैं। हाइपोक्सिक ट्यूमर कोशिकाओं की रेडियोसक्रियता बढ़ाने के लिए ऑक्सीजन का उपयोग संवेदीकरण के रूप में किया जाता है... 1950 में, ब्रिटिश वैज्ञानिकों ने एक विधि विकसित की ऑक्सीबैरोरेडियोथेरेपी, जिसमें विकिरण चिकित्सा के सत्रों के दौरान रोगी को एक दबाव कक्ष में रखा जाता है, जिसमें तीन वायुमंडल के दबाव में ऑक्सीजन होती है। ऐसे में हीमोग्लोबिन ऑक्सीजन से संतृप्त हो जाता है और रक्त प्लाज्मा में घुली ऑक्सीजन का तनाव काफी बढ़ जाता है। इस पद्धति के उपयोग से कई प्रकार के ट्यूमर, मुख्य रूप से सर्वाइकल कैंसर और सिर और गर्दन के नियोप्लाज्म के उपचार में काफी सुधार हुआ है। वर्तमान में, कोशिकाओं को ऑक्सीजन से संतृप्त करने के लिए एक अन्य विधि का उपयोग किया जाता है - कार्बोजन के साथ सांस लेना, ऑक्सीजन का मिश्रण और 3-5% कार्बन डाइऑक्साइड, जो श्वसन केंद्र को उत्तेजित करके फुफ्फुसीय वेंटिलेशन को बढ़ाता है। निकोटिनमाइड का नुस्खा, एक दवा जो रक्त वाहिकाओं को पतला करती है, चिकित्सीय प्रभाव में सुधार में योगदान करती है। इलेक्ट्रॉन-स्वीकर्ता गुणों वाले रासायनिक यौगिकों के विकास पर बहुत ध्यान दिया जाता है, जिसमें ऑक्सीजन की तरह, एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होता है, जिसके कारण उच्च प्रतिक्रियाशीलता सुनिश्चित होती है। ऑक्सीजन के विपरीत, ऊर्जा चयापचय की प्रक्रिया में सेल द्वारा इलेक्ट्रॉन-स्वीकर्ता सेंसिटाइज़र का उपयोग नहीं किया जाता है, और इसलिए वे अधिक प्रभावी होते हैं।

हाइपोक्सिया के अलावा, विकिरण ऑन्कोलॉजी का उपयोग करता है अतितापयानी, अल्पकालिक, 1 घंटे के भीतर, शरीर के कुछ हिस्सों का स्थानीय ताप (स्थानीय अतिताप) या पूरे शरीर का ताप, मस्तिष्क के अपवाद के साथ, 40-43.5 0 C (सामान्य अतिताप) के तापमान तक। यह तापमान कुछ कोशिकाओं की मृत्यु का कारण बनता है, जो कम ऑक्सीजन तनाव की स्थिति में बढ़ जाता है, घातक नियोप्लाज्म के हाइपोक्सिक क्षेत्रों की विशेषता। हाइपरथर्मिया का उपयोग केवल कुछ घातक और सौम्य नियोप्लाज्म (मुख्य रूप से प्रोस्टेट एडेनोमा) के इलाज के लिए किया जाता है। उच्च उपचार प्रभाव प्राप्त करने के लिए, हाइपरथर्मिया का उपयोग विकिरण चिकित्सा और कीमोथेरेपी के संयोजन में किया जाता है, जबकि अतिताप विकिरण से पहले या बाद में किया जाता है। हाइपरथर्मिया के सत्र सप्ताह में 2-3 बार किए जाते हैं, जबकि विकिरण सत्र के बाद ट्यूमर को गर्म करने का उपयोग अक्सर सामान्य ऊतकों की तुलना में ट्यूमर में उच्च तापमान प्रदान करने के लिए किया जाता है। उच्च तापमान पर, ट्यूमर कोशिकाओं में विशेष प्रोटीन (हीट शॉक प्रोटीन) संश्लेषित होते हैं, जो कोशिकाओं की विकिरण वसूली में शामिल होते हैं, इसलिए, विकिरणित ट्यूमर कोशिकाओं में क्षति का हिस्सा बहाल हो जाता है, और बार-बार विकिरण इन बहाल कोशिकाओं की मृत्यु का कारण बनता है और नवगठित कोशिकाएँ। यह पाया गया कि हाइपरथर्मिया की मदद से विकिरण के प्रभाव को बढ़ाने वाले कारकों में से एक कैंसर कोशिका की पुनर्योजी क्षमताओं का दमन है।

यह प्रयोगात्मक रूप से सिद्ध हो चुका है कि जब 42 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर गर्म कोशिकाओं को विकिरणित किया जाता है, तो हानिकारक प्रभाव सेल माध्यम के पीएच पर निर्भर करता है, जबकि कम से कम कोशिका मृत्यु पीएच = 7.6 पर और उच्चतम पीएच = 7.0 पर देखी गई थी। या कम। ट्यूमर के उपचार की प्रभावशीलता बढ़ाने के लिए, बड़ी मात्रा में ग्लूकोज को शरीर में इंजेक्ट किया जाता है, जिसे ट्यूमर लालच से अवशोषित करता है और इसे लैक्टिक एसिड में परिवर्तित करता है, इसलिए, ट्यूमर कोशिकाओं में पीएच घटकर 6 और 5.5 हो जाता है। शरीर में ग्लूकोज की बढ़ी हुई मात्रा का परिचय भी रक्त में शर्करा की मात्रा को 3-4 गुना बढ़ा देता है, इसलिए, पीएच काफी कम हो जाता है और हाइपरथर्मिया का एंटीट्यूमर प्रभाव बढ़ जाता है, जो बड़े पैमाने पर कोशिका मृत्यु में प्रकट होता है।

ट्यूमर के विकिरण के तरीकों को विकसित करते समय, सामान्य ऊतकों के विकिरण संरक्षण की समस्याइसलिए, ऐसे तरीकों को विकसित करना आवश्यक है जो सामान्य ऊतकों के रेडियो प्रतिरोध को बढ़ाते हैं, जो बदले में ट्यूमर की विकिरण खुराक को बढ़ाएंगे और उपचार की प्रभावशीलता को बढ़ाएंगे। अब यह सिद्ध हो गया है कि हाइपोक्सिया की स्थितियों में, हवा में विकिरण की तुलना में ट्यूमर कोशिकाओं को विकिरण क्षति काफी बढ़ जाती है। यह सामान्य ऊतक के चयनात्मक संरक्षण के लिए गैस (ऑक्सीजन) हाइपोक्सिया की स्थितियों के तहत ट्यूमर के विकिरण के तरीकों का उपयोग करने का आधार देता है। वर्तमान में, रासायनिक रेडियोप्रोटेक्टर्स की खोज जारी है जो केवल सामान्य ऊतकों के लिए एक चयनात्मक सुरक्षात्मक प्रभाव डालेंगे और साथ ही ट्यूमर कोशिकाओं को नुकसान से नहीं बचाएंगे।

कई ऑन्कोलॉजिकल रोगों के उपचार में, जटिल चिकित्सा का उपयोग किया जाता है, अर्थात्, विकिरण और कीमोथेरेपी दवाओं का संयुक्त उपयोग, जिसमें रेडियोमॉडिफाइंग प्रभाव होता है। विकिरण का उपयोग अंतर्निहित ट्यूमर के विकास को दबाने के लिए किया जाता है, और ड्रग थेरेपी का उपयोग मेटास्टेस से लड़ने के लिए किया जाता है।

विकिरण चिकित्सा में भारी परमाणु कणों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है - प्रोटॉन, भारी आयन, -मेसन और विभिन्न ऊर्जाओं के न्यूट्रॉन... भारी आवेशित कणों के बीम त्वरक पर बनाए जाते हैं और इनमें पार्श्व प्रकीर्णन कम होता है, जिससे ट्यूमर की सीमा के साथ एक स्पष्ट समोच्च के साथ खुराक क्षेत्र बनाना संभव हो जाता है। सभी कणों में समान ऊर्जा होती है और, तदनुसार, ऊतक में प्रवेश की समान गहराई, जो ट्यूमर के बाहर बीम के साथ स्थित सामान्य ऊतकों के कम विकिरण की अनुमति देती है। भारी आवेशित कणों में, रन के अंत में रैखिक ऊर्जा की हानि बढ़ जाती है, इसलिए, वे ऊतकों में जो भौतिक खुराक पैदा करते हैं, वह पैठ की गहराई बढ़ने के साथ कम नहीं होती है, जैसा कि शायद ही कभी आयनकारी विकिरण के साथ विकिरण के मामले में होता है, लेकिन बढ़ जाता है। दौड़ के अंत में ऊतकों में अवशोषित विकिरण खुराक में वृद्धि को ब्रैग पीक कहा जाता है। कणों के पथ पर तथाकथित कंघी फिल्टर का उपयोग करके ब्रैग चोटी को ट्यूमर के आकार तक विस्तारित करना संभव है। चित्रा 6 विभिन्न प्रकार के विकिरण द्वारा उत्पन्न खुराक के गहराई वितरण का आकलन करने के परिणामों को दिखाता है जब 4 सेमी व्यास वाला ट्यूमर शरीर में 8-12 सेमी की गहराई पर स्थित होता है।

चावल। 6. विभिन्न प्रकार के विकिरणों के विकिरण की अवशोषित खुराक का स्थानिक वितरण

यदि एकता के बराबर सापेक्ष विकिरण की खुराक ट्यूमर के बीच में गिरती है, अर्थात शरीर की सतह से 10 सेमी, तो गामा और न्यूट्रॉन विकिरण के साथ, बीम के प्रवेश द्वार पर खुराक (यानी, सामान्य ऊतकों में) खुराक से दोगुनी होती है। ट्यूमर का केंद्र। इस मामले में, घातक ट्यूमर के माध्यम से विकिरण किरण के पारित होने के बाद स्वस्थ ऊतकों का विकिरण भी होता है। भारी आवेशित कणों (त्वरित प्रोटॉन और -मेसन) का उपयोग करते समय एक अलग तस्वीर देखी जाती है, जो मुख्य ऊर्जा को सीधे ट्यूमर में स्थानांतरित करते हैं, न कि सामान्य ऊतकों को। ट्यूमर में अवशोषित खुराक, ट्यूमर में प्रवेश करने से पहले और ट्यूमर से बाहर निकलने के बाद, बीम के साथ स्थित सामान्य ऊतकों में अवशोषित खुराक से अधिक होती है।

कॉर्पसकुलर थेरेपी(त्वरित प्रोटॉन, हीलियम और हाइड्रोजन आयनों के साथ विकिरण) का उपयोग महत्वपूर्ण अंगों के पास स्थित ट्यूमर को विकिरणित करने के लिए किया जाता है। उदाहरण के लिए, यदि ट्यूमर रीढ़ की हड्डी, मस्तिष्क के ऊतकों, छोटे श्रोणि के रेडियोसक्रिय अंगों के पास, नेत्रगोलक में स्थानीयकृत है।

न्यूट्रॉन थेरेपीकई प्रकार के धीरे-धीरे बढ़ने वाले ट्यूमर (प्रोस्टेट कैंसर, सॉफ्ट टिश्यू सार्कोमा, लार ग्रंथियों का कैंसर) के उपचार में सबसे प्रभावी साबित हुआ। 14 MeV तक की ऊर्जा वाले तेज न्यूट्रॉन का उपयोग विकिरण के लिए किया जाता है। हाल के वर्षों में, में रुचि न्यूट्रॉन कैप्चर थेरेपी, जिसके लिए 0.25-10 केवी की कम ऊर्जा वाले थर्मल न्यूट्रॉन का उपयोग किया जाता है, जो परमाणु रिएक्टरों में उत्पन्न होते हैं और रिएक्टर के पास स्थित प्रक्रियात्मक कमरों में अलग-अलग चैनलों के माध्यम से हटा दिए जाते हैं। न्यूट्रॉन पर कब्जा करने के लिए बोरॉन -10 और गैडोलीनियम -157 परमाणुओं का उपयोग किया जाता है। जब एक न्यूट्रॉन बोरॉन -10 परमाणुओं द्वारा कब्जा कर लिया जाता है, तो यह लिथियम परमाणुओं और अल्फा कणों में विघटित हो जाता है, जिसका ऊतकों में पथ कई सेल व्यास के बराबर होता है, इसलिए, तीव्र विकिरण जोखिम का क्षेत्र केवल उन कोशिकाओं द्वारा सीमित किया जा सकता है जिनमें वहां मौजूद हैं एक उच्च बोरॉन सामग्री होगी। गैडोलीनियम -157 द्वारा न्यूट्रॉन पर कब्जा करने से इसके नाभिक का क्षय भी होता है, जो गामा विकिरण के साथ होता है और दो प्रकार के इलेक्ट्रॉनों का निर्माण होता है - बरमा इलेक्ट्रॉनों और रूपांतरण इलेक्ट्रॉनों। बरमा इलेक्ट्रॉनों की एक बहुत छोटी सीमा होती है, इसलिए, सेल को नुकसान पहुंचाने के लिए, गैडोलीनियम सेल में ही होना चाहिए, लेकिन गैडोलीनियम सेल में प्रवेश नहीं करता है, इसलिए मुख्य हानिकारक प्रभाव गैडोलीनियम के क्षय से उत्पन्न होने वाले रूपांतरण इलेक्ट्रॉनों के कारण होता है। अंतरकोशिकीय अंतरिक्ष में। न्यूट्रॉन कैप्चर थेरेपी के लिए, बोरॉन और गैडोलीनियम की डिलीवरी सीधे ट्यूमर कोशिकाओं में या कम से कम इंटरसेलुलर स्पेस में सुनिश्चित करना आवश्यक है। इसके लिए एक आवश्यक शर्त यह सुनिश्चित करना है कि ये तत्व सामान्य ऊतकों की कोशिकाओं में प्रवेश करने की संभावना को छोड़कर, केवल ट्यूमर के ऊतकों में प्रवेश करें। इस शर्त को पूरा करने के लिए बोरॉन और गैडोलीनियम के सिंथेटिक वाहकों का उपयोग करना आवश्यक है।

विभिन्न प्रकार के ट्यूमर उनकी वृद्धि दर में काफी भिन्न होते हैं। ट्यूमर के विकास की दर न केवल कोशिका चक्र की अवधि से निर्धारित होती है, बल्कि उन कोशिकाओं के अनुपात से भी होती है जो स्थायी रूप से मर रही हैं और ट्यूमर से हटा दी गई हैं। विकिरण क्षेत्र में सामान्य ऊतकों में, चक्र के विभिन्न चरणों में भी कोशिकाएं होती हैं, और विभाजन और आराम करने वाली कोशिकाओं के बीच का अनुपात शुरुआत में और विकिरण के अंत में समान नहीं होता है। एकल विकिरण के बाद ट्यूमर कोशिकाओं और सामान्य ऊतकों को नुकसान की गहराई उनकी प्रारंभिक रेडियोसक्रियता द्वारा निर्धारित की जाती है, और आंशिक विकिरण के साथ - इसके अलावा सबलेटल घावों से सेल की वसूली की दक्षता से। यदि विकिरण के दूसरे अंश तक का विराम 6 घंटे या उससे अधिक है, तो इस प्रकार की कोशिकाओं की क्षति की लगभग पूर्ण मरम्मत संभव है, इसलिए ये कोशिकाएँ मरती नहीं हैं। ठीक होने के साथ-साथ, कुछ प्रकार की कोशिकाओं में मृत्यु दर्ज की जाती है। उदाहरण के लिए, विकिरण के बाद पहले दिन में ही लिम्फोइड मूल की कोशिकाएं मरने लगती हैं। एक अन्य मूल (यानी, गैर-लिम्फोइड), दोनों ट्यूमर और स्वस्थ ऊतकों की घातक रूप से प्रभावित कोशिकाओं की मृत्यु कई दिनों तक फैलती है और अगले विभाजन के दौरान और इसके कई घंटों बाद होती है। चक्र के बाहर ट्यूमर कोशिकाएं, साथ ही सामान्य ऊतकों की आराम करने वाली कोशिकाएं, एक निश्चित अवधि के लिए घातक क्षति के लक्षण नहीं दिखा सकती हैं। विकिरण के तुरंत बाद, अधिकांश ट्यूमर उच्च खुराक विकिरण के बाद भी बढ़ते रहते हैं, जो बाद में कोशिकाओं के एक महत्वपूर्ण हिस्से की मृत्यु का कारण बनेंगे। यह उन कोशिकाओं के विभाजन के कारण है जिन्होंने अपनी व्यवहार्यता बनाए रखी है, साथ ही घातक रूप से प्रभावित कोशिकाओं के कई विभाजनों के कारण।

ट्यूमर में विकिरण के संपर्क के तुरंत बाद, अपेक्षाकृत रेडियो-प्रतिरोधी कोशिकाओं का अनुपात जो हाइपोक्सिया की स्थिति में जोखिम के समय होते हैं और कोशिकाएं जो कोशिका चक्र के सबसे रेडियो-प्रतिरोधी चरणों में होती हैं, बढ़ जाती हैं। विकिरण चिकित्सा का एक मानक पाठ्यक्रम प्राप्त करते समय, जब 24 घंटे के अंतराल पर अंश किए जाते हैं, तो अगले विकिरण के समय तक, कोशिकाएं निम्नलिखित प्रक्रियाओं से गुजरती हैं। एक ओर, संभावित घातक और घातक घावों से उबरने के लिए धन्यवाद, ट्यूमर और सामान्य कोशिकाओं का रेडियो प्रतिरोध बढ़ जाता है। दूसरी ओर, विभाजन की एक साथ बहाली और सबसे अधिक रेडियो-प्रतिरोधी चरणों से अधिक रेडियोसक्रिय चरणों में कोशिकाओं के संक्रमण से रेडियोसक्रियता में वृद्धि होती है। इन प्रक्रियाओं को विकिरण के प्रत्येक अंश के बाद पुन: पेश किया जाता है, इसलिए, विकिरण के पाठ्यक्रम की शुरुआत के कुछ समय बाद, मृत कोशिकाओं की संख्या नवगठित कोशिकाओं की संख्या से अधिक होने लगती है, इसलिए ट्यूमर की मात्रा कम हो जाती है। जैसे-जैसे विकिरण का क्रम जारी रहता है, ट्यूमर और सामान्य ऊतकों के त्वरित कोशिका विभाजन का क्षण आता है, जिसके कारण पुनर्पूंजीकरणये ऊतक (या स्व-उपचार)। विभाजित करने में सक्षम संरक्षित ट्यूमर कोशिकाओं के लिए पुनर्पूंजीकरण किया जाता है, जो एक ही समय में पर्याप्त मात्रा में पोषक तत्व और ऑक्सीजन प्राप्त करते हैं, इसलिए, ट्यूमर का विकास फिर से शुरू होता है। आंशिक विकिरण के साथ, ट्यूमर के पुनर्संयोजन की दर को जानना आवश्यक है, क्योंकि खुराक के अंश के साथ, अंशों के बीच के अंतराल में मामूली वृद्धि से एक गतिशील संतुलन हो सकता है, जिसमें प्रति खुराक इकाई ट्यूमर के विकास के दमन की डिग्री होगी गिरना।

वर्तमान में, 2 Gy की खुराक के साथ ट्यूमर के दैनिक विकिरण के साथ चिकित्सीय चिकित्सा का सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला कोर्स है, जबकि कुल कुल खुराक 60 Gy है, और पाठ्यक्रम की कुल अवधि 6 सप्ताह है। विकिरण चिकित्सा की प्रभावशीलता बढ़ाने के लिए, खुराक के विभाजन के नए तरीकों का उपयोग किया जाता है - मल्टीफ़्रेक्शन - एक के बजाय 2-3 अंशों का दैनिक प्रशासन, जो दूर विकिरण की चोटों की गंभीरता को कम करने में मदद करता है। अधिकांश घातक ट्यूमर के लिए विकिरण चिकित्सा के साथ, कैंसर रोगियों के लिए 100% इलाज अभी तक संभव नहीं है।

निष्कर्ष

इस प्रकार, कोशिकाओं, सूक्ष्मजीवों, साथ ही पौधों और जानवरों के जीवों के स्तर पर आयनकारी विकिरण की जैविक क्रिया की नियमितता का ज्ञान, विभिन्न विकिरण और जैविक प्रौद्योगिकियों में व्यापक रूप से आयनकारी विकिरण का उपयोग करना संभव बनाता है।

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आवेदन

परिचय …………………………………………………………………………………… ..3

1.विकिरण-कृषि में जैविक प्रौद्योगिकी

1.1. विकिरण जैविक प्रौद्योगिकी के अनुप्रयोग क्षेत्र ……………………… .4

1.2. कृषि पौधों, सूक्ष्मजीवों की नई किस्मों को प्राप्त करने के आधार के रूप में विकिरण उत्परिवर्तजन …………………………………………………………… ..6

1.3. कृषि की शाखाओं में आयनकारी विकिरण के उत्तेजक प्रभाव का उपयोग ……………………………………………………………… ..12

1.4. खेत जानवरों के लिए चारा और चारा योजक के उत्पादन में आयनकारी विकिरण का उपयोग ……………………………………………… ..19

1.5. विकिरण बंध्याकरण के लिए आयनकारी विकिरण का अनुप्रयोग ………… .20 पशु चिकित्सा आपूर्ति, जीवाणु तैयारी और रेडियो टीके प्राप्त करने के लिए

1.6. जानवरों और कीटों का विकिरण बंध्याकरण ……………… 27

1.7. संकेतक के रूप में रेडियोधर्मी समस्थानिकों का उपयोग

पशुपालन में ……………………………………………………………… ..29

1.8. संकेतक के रूप में रेडियोधर्मी समस्थानिकों का उपयोग

फसल उत्पादन में ……………………………………………………………… .31

1.9. पशुधन फार्मों से खाद और खाद अपवाह का विकिरण कीटाणुशोधन। संक्रामक रोगों के मामले में पशु मूल के कच्चे माल की कीटाणुशोधन …… ..31

2. प्रसंस्करण उद्योग में विकिरण-जैविक प्रौद्योगिकी ……………………………………………………………………… 32

2.1. पशुधन, फसल, सब्जी और मछली उत्पादों के शेल्फ जीवन का विस्तार करने के लिए खाद्य उद्योग में आयनकारी विकिरण का उपयोग ……………………………………………………………………… ………………… 32

2.2 .. इसकी तकनीकी प्रसंस्करण में सुधार के लिए कच्चे माल की गुणवत्ता में बदलाव ... ..39

2.3 खाद्य प्रौद्योगिकी में धीमी गति से चलने वाली प्रक्रियाओं का त्वरण …………………… .41

3. चिकित्सा में विकिरण-जैविक प्रौद्योगिकी ……………। 42

3.1 मानव और पशुओं में रोगों के निदान और उपचार के लिए चिकित्सा उद्योग में आयनकारी विकिरण का उपयोग ………………… ...................................... 42

3.2 रोगों के निदान और उपचार के लिए रेडियोधर्मी समस्थानिकों और आयनकारी विकिरण का उपयोग ……………………………………………….44

निष्कर्ष …………………………………………………………………………… .54

परिशिष्ट ……………………………………………………………………………… ..56

रोगाणुओं और विषाणुओं की खेती के लिए कल्चर मीडिया का विकिरण बंध्याकरण कुछ प्रकार के सूक्ष्मजीवों के पोषण गुणों को बढ़ाता है। उदाहरण के लिए, नाइट्रोजन-फिक्सिंग नोड्यूल बैक्टीरिया के लिए। सबसे अच्छा पोषक माध्यम पीट नाइट्राइट है जो विकिरण नसबंदी के अधीन है। सब्सट्रेट के विकिरण नसबंदी के साथ, तैयार उत्पाद में माइक्रोबियल निकायों की सामग्री बढ़ जाती है और गर्मी नसबंदी की तुलना में विदेशी माइक्रोफ्लोरा का प्रदूषण कम हो जाता है।

आइसोटोप, विशेष रूप से रेडियोधर्मी वाले, के कई उपयोग हैं। टेबल 1.13 समस्थानिकों के कुछ औद्योगिक अनुप्रयोगों के चुनिंदा उदाहरण प्रदान करता है। इस तालिका में वर्णित प्रत्येक तकनीक का उपयोग अन्य उद्योगों में भी किया जाता है। उदाहरण के लिए, रेडियोआइसोटोप का उपयोग करके किसी पदार्थ के रिसाव को निर्धारित करने की विधि का उपयोग किया जाता है: पेय उद्योग में भंडारण टैंकों और पाइपलाइनों से रिसाव का निर्धारण करने के लिए; के लिए इंजीनियरिंग संरचनाओं के निर्माण में

तालिका 1.13. रेडियोआइसोटोप के कुछ उपयोग

भूमिगत जल पाइपलाइनों से रिसाव का निर्धारण; ऊर्जा उद्योग में बिजली संयंत्रों में ताप विनिमायकों से रिसाव का पता लगाने के लिए; भूमिगत तेल पाइपलाइनों से रिसाव का पता लगाने के लिए तेल उद्योग में; मुख्य संग्राहकों से रिसाव का निर्धारण करने के लिए अपशिष्ट और सीवेज जल के नियंत्रण की सेवा में।

वैज्ञानिक अनुसंधान में भी आइसोटोप का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। विशेष रूप से, उनका उपयोग रासायनिक प्रतिक्रियाओं के तंत्र को निर्धारित करने के लिए किया जाता है। एक उदाहरण के रूप में, आइए एथिल एसीटेट जैसे एस्टर के हाइड्रोलिसिस का अध्ययन करने के लिए स्थिर ऑक्सीजन आइसोटोप 180 के साथ लेबल किए गए पानी के उपयोग को इंगित करें (धारा 19.3 भी देखें)। आइसोटोप 180 का पता लगाने के लिए मास स्पेक्ट्रोमेट्री का उपयोग करते हुए, यह पाया गया कि हाइड्रोलिसिस के दौरान, पानी के अणु से एक ऑक्सीजन परमाणु एसिटिक एसिड में गुजरता है, न कि इथेनॉल में।

रेडियोआइसोटोप का व्यापक रूप से जैविक अनुसंधान में लेबल वाले परमाणुओं के रूप में उपयोग किया जाता है। जीवित प्रणालियों में चयापचय मार्गों का पता लगाने के लिए, कार्बन -14, ट्रिटियम, फॉस्फोरस -32 और सल्फर -35 रेडियो आइसोटोप का उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, निषेचित मिट्टी से पौधों द्वारा फास्फोरस के अवशोषण का पता उन उर्वरकों का उपयोग करके लगाया जा सकता है जिनमें फॉस्फोरस -32 का मिश्रण होता है।

विकिरण उपचार।

आयनकारी विकिरण जीवित ऊतक को नष्ट करने में सक्षम है। घातक ट्यूमर ऊतक स्वस्थ ऊतकों की तुलना में विकिरण के प्रति अधिक संवेदनशील होते हैं। यह रेडियोधर्मी आइसोटोप कोबाल्ट -60 का उपयोग करने वाले स्रोत से निकलने वाली -किरणों के साथ कैंसर का इलाज करना संभव बनाता है। विकिरण ट्यूमर से प्रभावित रोगी के शरीर के क्षेत्र को निर्देशित किया जाता है; उपचार सत्र कुछ मिनट तक रहता है और 2-6 सप्ताह के लिए दैनिक दोहराया जाता है। सत्र के दौरान, स्वस्थ ऊतकों के विनाश को रोकने के लिए रोगी के शरीर के अन्य सभी हिस्सों को विकिरण-अभेद्य सामग्री से सावधानीपूर्वक कवर किया जाना चाहिए।

रेडियोकार्बन का उपयोग करके नमूनों की आयु का निर्धारण।

वायुमंडल में कार्बन डाइऑक्साइड के एक छोटे से अंश में एक रेडियोधर्मी समस्थानिक होता है। प्रकाश संश्लेषण के दौरान पौधे इस समस्थानिक को अवशोषित करते हैं। इसलिए, सभी के कपड़े

पौधों और जानवरों में भी यह आइसोटोप होता है। जीवित ऊतकों में रेडियोधर्मिता का एक निरंतर स्तर होता है, क्योंकि रेडियोधर्मी क्षय के कारण इसकी कमी की भरपाई वायुमंडल से रेडियोकार्बन के निरंतर प्रवाह से होती है। हालांकि, जैसे ही कोई पौधा या जानवर मर जाता है, उसके ऊतकों को रेडियोकार्बन की आपूर्ति बंद हो जाती है। इससे मृत ऊतक में रेडियोधर्मिता के स्तर में धीरे-धीरे कमी आती है।

समस्थानिक की रेडियोधर्मिता क्षय के कारण होती है

भू-कालक्रम की रेडियोकार्बन विधि 1946 में डब्ल्यू.एफ. द्वारा विकसित की गई थी। लिब्बी, जिन्हें 1960 में इसके लिए रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार मिला था। इस पद्धति का आज व्यापक रूप से पुरातत्वविदों, मानवविज्ञानी और भूवैज्ञानिकों द्वारा 35,000 साल पुराने नमूनों की तिथि के लिए उपयोग किया जाता है। इस पद्धति की सटीकता लगभग 300 वर्ष है। ऊन, बीज, खोल और हड्डियों की उम्र निर्धारित करते समय सर्वोत्तम परिणाम प्राप्त होते हैं। नमूने की उम्र निर्धारित करने के लिए, पी-विकिरण गतिविधि (प्रति मिनट क्षय की संख्या) को इसमें निहित 1 ग्राम कार्बन में मापा जाता है। यह नमूने की आयु को आइसोटोप के लिए रेडियोधर्मी क्षय वक्र का उपयोग करके स्थापित करने की अनुमति देता है।

के लिए आधा जीवन 5700 वर्ष है। वायुमंडल के सक्रिय संपर्क में रहने वाले ऊतक में प्रति 1 ग्राम कार्बन में 15.3 दिसंबर / मिनट की गतिविधि होती है। इन आंकड़ों के अनुसार, यह आवश्यक है:

ए) के लिए क्षय स्थिरांक निर्धारित करें

बी) के लिए क्षय वक्र की साजिश रचें

ग) संयुक्त राज्य अमेरिका में क्रेटर लेक ओरेगन की उम्र की गणना करें), जो ज्वालामुखी मूल की है। यह पाया गया कि पेड़ के दौरान उलट हो गया

विस्फोट, जिसके परिणामस्वरूप झील की उपस्थिति हुई, में 6.5 dec / min प्रति 1 ग्राम कार्बन की गतिविधि है।

ए) क्षय स्थिरांक समीकरण से पाया जा सकता है

बी) क्षय वक्र गतिविधि बनाम समय का एक ग्राफ है। इस वक्र के निर्माण के लिए आवश्यक डेटा की गणना आधे जीवन और नमूने की प्रारंभिक गतिविधि (जीवित ऊतक की गतिविधि) को जानकर की जा सकती है; ये आंकड़े तालिका में दिए गए हैं। 1.14. क्षय वक्र अंजीर में दिखाया गया है। 1.32.

ग) झील की आयु क्षय वक्र का उपयोग करके निर्धारित की जा सकती है (चित्र 1.32 में धराशायी रेखाएँ देखें)। यह उम्र 7000 साल है।

तालिका 1.14। नमूनों की आयु निर्धारित करने में प्रयुक्त कार्बन क्षय वक्र को आलेखित करने के लिए डेटा

चावल। 1.32. आइसोटोप रेडियोधर्मी क्षय वक्र

पृथ्वी और चंद्रमा पर कई चट्टानों में वर्षों के क्रम के आधे जीवन के साथ रेडियोआइसोटोप होते हैं। ऐसे रॉक पोरोल के नमूनों में इन रेडियोआइसोटोप की सापेक्ष सामग्री को उनके क्षय उत्पादों की सापेक्ष सामग्री के साथ मापने और तुलना करके, उनकी आयु स्थापित करना संभव है। भू-कालक्रम की तीन सबसे महत्वपूर्ण विधियाँ समस्थानिकों की सापेक्ष बहुतायत (अर्ध-आयु वर्ष) के निर्धारण पर आधारित हैं। (आधा जीवन वर्षों में) और (आधा जीवन वर्षों में)।

पोटेशियम और आर्गन डेटिंग विधि.

अभ्रक और कुछ प्रकार के फेल्डस्पार जैसे खनिजों में रेडियोआइसोटोप पोटेशियम-40 की थोड़ी मात्रा होती है। यह क्षय हो जाता है, इलेक्ट्रॉन पर कब्जा कर लेता है और आर्गन -40 में बदल जाता है:

नमूने की उम्र गणना के आधार पर निर्धारित की जाती है जो नमूना बनाम आर्गन -40 में पोटेशियम -40 के सापेक्ष बहुतायत पर डेटा का उपयोग करती है।

रूबिडियम और स्ट्रोंटियम डेटिंग विधि.

पृथ्वी पर सबसे पुरानी चट्टानों में से कुछ, जैसे ग्रीनलैंड के पश्चिमी तट से ग्रेनाइट, में रूबिडियम होता है। सभी रूबिडियम परमाणुओं में से लगभग एक तिहाई रेडियोधर्मी रूबिडियम-87 हैं। यह रेडियोआइसोटोप क्षय होकर स्थिर आइसोटोप स्ट्रोंटियम-87 बनाता है। नमूनों में रूबिडियम और स्ट्रोंटियम समस्थानिकों के सापेक्ष बहुतायत पर डेटा के उपयोग के आधार पर गणना से ऐसी चट्टानों की आयु निर्धारित करना संभव हो जाता है।

यूरेनियम और सीसा डेटिंग विधि.

यूरेनियम के समस्थानिक क्षय होकर लेड समस्थानिक बनाते हैं। एपेटाइट जैसे खनिजों की आयु, जिसमें यूरेनियम की अशुद्धियाँ होती हैं, उनके नमूनों में यूरेनियम और लेड के कुछ समस्थानिकों की सामग्री की तुलना करके निर्धारित किया जा सकता है।

वर्णित तीनों विधियों का उपयोग पृथ्वी की चट्टानों को दिनांकित करने के लिए किया गया है। परिणामी आंकड़े बताते हैं कि पृथ्वी वर्ष पुरानी है। इन विधियों का उपयोग अंतरिक्ष अभियानों से पृथ्वी पर पहुंचाई गई चंद्र चट्टानों की आयु निर्धारित करने के लिए भी किया गया था। इन नस्लों की उम्र 3.2 से लेकर साल तक होती है।

रेडियोधर्मी समस्थानिकों का उत्पादन और अनुप्रयोग समूह 1 ई.पू. गल्त्सोवा व्लादा के छात्र

ISOTOPES एक ही रासायनिक तत्व की किस्में हैं, जो उनके भौतिक रासायनिक गुणों में समान हैं, लेकिन अलग-अलग परमाणु द्रव्यमान हैं। किसी भी रासायनिक तत्व के परमाणु में एक धनात्मक आवेशित नाभिक और उसके चारों ओर ऋणात्मक आवेशित इलेक्ट्रॉनों का एक बादल होता है (यह भी देखें ATOM NUCLEI)। मेंडेलीव (इसकी क्रम संख्या) की आवर्त सारणी में एक रासायनिक तत्व की स्थिति उसके परमाणुओं के नाभिक के आवेश से निर्धारित होती है। इसलिए, आइसोटोप को एक ही रासायनिक तत्व की किस्में कहा जाता है, जिनमें से परमाणुओं में एक ही परमाणु चार्ज होता है (और इसलिए, व्यावहारिक रूप से एक ही इलेक्ट्रॉन के गोले), लेकिन परमाणु द्रव्यमान के मूल्यों में भिन्न होते हैं। एफ सोड्डी की आलंकारिक अभिव्यक्ति के अनुसार, समस्थानिकों के परमाणु "बाहर" समान होते हैं, लेकिन "अंदर" भिन्न होते हैं।

समस्थानिकों की खोज का इतिहास भारी तत्वों के परमाणुओं के रेडियोधर्मी परिवर्तनों के अध्ययन में एक ही रासायनिक व्यवहार वाले पदार्थों के अलग-अलग भौतिक गुण होने का पहला प्रमाण प्राप्त हुआ था। 1906-07 में यह स्पष्ट हो गया कि यूरेनियम के रेडियोधर्मी क्षय के उत्पाद - आयनियम और थोरियम के रेडियोधर्मी क्षय के उत्पाद - रेडिएरियम में थोरियम के समान रासायनिक गुण होते हैं, लेकिन परमाणु द्रव्यमान और रेडियोधर्मी क्षय की विशेषताओं में इससे भिन्न होते हैं। 1932 में, एक न्यूट्रॉन, बिना आवेश वाला एक कण, जिसका द्रव्यमान हाइड्रोजन परमाणु के नाभिक के द्रव्यमान के करीब होता है, एक प्रोटॉन की खोज की गई, और नाभिक का एक प्रोटॉन-न्यूट्रॉन मॉडल बनाया गया। नतीजतन, विज्ञान ने आइसोटोप की अवधारणा की अंतिम आधुनिक परिभाषा स्थापित की है

रेडियोधर्मी समस्थानिकों का उत्पादन रेडियोधर्मी समस्थानिकों का उत्पादन परमाणु रिएक्टरों और कण त्वरक में होता है

जीव विज्ञान दवा कृषि पुरातत्व उद्योग के लिए रेडियोधर्मी समस्थानिकों का अनुप्रयोग

जीव विज्ञान में रेडियोधर्मी समस्थानिक। "टैग किए गए परमाणुओं" की मदद से किए गए सबसे उत्कृष्ट अध्ययनों में से एक जीवों में चयापचय का अध्ययन था।

चिकित्सा में रेडियोधर्मी समस्थानिक निदान और चिकित्सीय दोनों उद्देश्यों के लिए। रेडियोधर्मी सोडियम का उपयोग रक्त परिसंचरण का अध्ययन करने के लिए किया जाता है। थायरॉइड ग्रंथि में आयोडीन अधिक मात्रा में जमा होता है, विशेषकर ग्रेव्स रोग में।

खेत पर रेडियोधर्मी समस्थानिक। पौधों के बीज (कपास, गोभी, मूली) का विकिरण। विकिरण पौधों और सूक्ष्मजीवों में उत्परिवर्तन का कारण बनता है।

पुरातत्व में रेडियोधर्मी समस्थानिक कार्बनिक मूल (लकड़ी, लकड़ी का कोयला) की प्राचीन वस्तुओं की आयु निर्धारित करने के लिए एक दिलचस्प अनुप्रयोग है। इस पद्धति का उपयोग मिस्र की ममियों की उम्र, प्रागैतिहासिक आग के अवशेष निर्धारित करने के लिए किया जाता है।

उद्योग में रेडियोधर्मी समस्थानिक आंतरिक दहन इंजन में पिस्टन रिंग पहनने की निगरानी के लिए एक विधि। आपको ब्लास्ट फर्नेस में धातुओं, प्रक्रियाओं के प्रसार का न्याय करने की अनुमति देता है

1959 में बनाया गया परमाणु आइसब्रेकर "लेनिन"। इसके परिसर में विकिरण खुराक दर की जाँच करना।

मैनिपुलेटर का उपयोग करके रेडियोधर्मी पदार्थों के साथ कार्य करना

"ईथर" - बाहरी अंतरिक्ष और समुद्र में बिजली उपकरणों के लिए एक रेडियो आइसोटोप कनवर्टर

-विकिरण का उपयोग करके वेल्डेड सीमों की जांच। अपनी उपज बढ़ाने के लिए कृषि उत्पादों का विकिरण

टमाटर के पत्तों में उर्वरकों में मिलाए गए रेडियोधर्मी फास्फोरस का वितरण रेडियोधर्मी पदार्थों के साथ काम करने के लिए दस्ताना बॉक्स

गामा चिकित्सा उपकरण। रेडियोधर्मी आयोडीन के साथ थायरॉयड ग्रंथि का अध्ययन