Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 20 dotazů obsahujících »izotop«
5) Radioizotopy jódu
13. 11. 2007
Dotaz: Dobry den, chcela by som Vas poprosit o nejake informacie ohladom radioizotopov
jodu, vsade nachadzam len zmienky o I132, prip. I129. Co ostatne maju nejake
prakticke vyuzitie? (Barbora)
V přírodě se vyskytuje pouze jediný z nich, 127I, všechny ostatní
jsou připraveny uměle.
Radioizotopy jodu se využívají prakticky výhradně v nukleární medicíně,
imunoanalýze, farmakologii a biochemii, a to buď ke značkování molekul pro
potřeby sledování jejich chování v živém organismu či pro lékařskou
diagnostiku (zobrazování tkání a orgánů, do kterých se takto označené
molekuly dostanou), anebo jako léčebné preparáty - zářiče při léčbě
nádorových onemocnění, které se ukládají v nemocné tkáni a svým zářením ničí
nádorové buňky, aniž by příliš poškozovaly zbytek těla. Nejčastěji
používanými izotopy jsou:
123I - využíván v lékařské diagnostice při zobrazovací metodě
SPE(C)T (jednofotonová emisní (počítačová) tomografie), tedy tomografii
(snímkování složeném z jednotlivých řezů) založené na sledování záření z
použitého radionuklidu. Podle intenzity záření lze usuzovat na aktivitu
buněk příslušné části zkoumaného orgánu, a tím odhalit patologické změny ve
funkci orgánů, sledovat aktivitu jednotlivých částí mozku a podobně.
125I - používá se při vývoji radiofarmak ve fázi "in vitro"
(experimenty mimo živý organismus) a jako zářič při léčbě nádorových
onemocnění.
131I - používán běžně při diagnostice a léčbě onemocnění štítné
žlázy, dále též k vyšetření funkce ledvin. (132I se dříve
používal při léčbě onemocnění štítné žlázy, dnes je nahrazován výše
zmíněnými izotopy.)
V poslední době se využívají i izotopy 124I a 122I,
které se rozpadají za uvolnění pozitronu, pro potřeby pozitronové emisní
tomografie (PET, analogie výše zmíněné SPET) - tedy v diagnostice k
zobrazování tkání, orgánů a jejich funkcí. A konečně izotop 122I,
který má, díky velmi krátkému poločasu rozpadu (3,6 minuty) v medicíně pouze
omezené použití.
Tyto izotopy se pro lékařské účely vyrábějí v urychlovačích nebo jaderných
reaktorech a do těla pacienta se dostávají vázané v podobě různých
chemických látek injekčně nebo perorálně.
Za zapůjčení literatury a odbornou pomoc děkuji doc. RNDr. Ladislavu
Lešetickému, CSc. z Katedry organické a jaderné chemie Přírodovědecké
fakulty UK.
Dotaz: Dobrý den, V naší lokalitě se uvažuje o otevření uranového dolu. Paradoxně jsem
se přistěhovala od jediného funkčního uranového dolu:) Vzniká kolem toho dosti
velká hysterie. Zajímalo by mě, pokud se už v místě ložisko uranové rudy
vyskytuje, jsou – li rizika větší, nebo se zvyšují až těžbou. Myslím
riziko pro obyvatele kteří v dole nepracují – uvádí se zvýšené riziko
vrozených vad, potratů, nádorových onemocnění, zamoření zdrojů vody, zdravotní
závadnost zemědělských produktů. Též bych ráda věděla, z kterých izotopů se
skládá „ přírodní uran „ Díky (leny)
Odpověď: Bez bližšího určení lokality se mohu omezit jen na obecná tvrzení. Lokalita, kde se uvažuje o těžbě uranu téměř jistě bude vykazovat zvýšené radioaktivní pozadí (tedy intenzitu záření). Tento ukazatel však obvykle nenabývá nebezpečných hodnot. Obecně mírně zvýšená radioaktivita sice na jedné straně statisticky může vést k mírně zvýšeným rizikům vrozených vad a nádorových onemocnění, na druhou stranu ale zase stimuluje imunitní systém a může působit i léčivě (na tomto principu byly mimo jiného založeny i lázně Jáchymov).
S případnou těžbou se radioaktivita v okolí může zvýšit, záleží ale dost na technologii, která bude použita.
Rád bych zde zdůraznil, že radioaktivita je přirozený jev probíhající všude okolo nás i v nás. Problém tedy není, je-li něco radioaktivního (nějak radioaktivní je prakticky cokoli), problémem může být, překročí-li se určitá míra. Existují normy a hygienické limity, které definují, co je ještě přípustné. Tyto normy jsou přitom velmi přísné (z biologického, chemického a fyzikálního pohledu by člověk měl zcela bez problémů snést mnohonásbě vyšší ozáření, než jaké tyto normy povolují). Máte-li tedy obavu či podezření, že ve vašem okolí dojde či došlo k překročení těchto limitů, obraťte se na Státní úřad pro jadernou bezpečnost (www.sujb.cz).
Dotaz: Dobrý deň, chel by som sa opýtať, konkrétne akým sposobom sa určuje vek hornín a
vek organických látok (dreva, kostí a podobne). Ďakujem za odpoveď. Zdraví Patrik
Šibrava (Patrik Šibrava)
Odpověď: K určování stáří fosílií organického původu se často používá tzv. radiouhlíková metoda. O co jde? V přírodě se kromě nejčastějšího izotopu uhlíku 12C vyskytuje v menším množství i izotop 14C. Izotop 14C vzniká v atosféře působením kosmického záření na dusík (14N + n → 14C + p). Tento izotop uhlíku pak společně s dalšími látkami živé organismy dýchají a v organických sloučeninách zabudovávají do svého těla. Během života a v okamžiku smrti proto v živém organismu existuje určitý poměr mezi množstvím ulíku 12C a 14C. Po smrti organismu přísun uhlíku do organismu prakticky ustane. Izotop uhlíku 12C je velmi stabilní, izotop 14C se rozpadá s poločasem rozpadu okolo 5730 roků, díky čemuž se poměr množstvím ulíku 12C a 14C v mrtvé tkáni s časem mění (uhlíku 14C ubývá). Změříme-li tedy poměr množství 12C a 14C, můžeme ze známé doby poločasu rozpadu 14C a ze známého poměru uhlíků 12C a 14C v atmosféře celkem spolehlivě odhadnout stáří dané organické látky (typicky s přesností na stovky let).
K určování stáří hornin lze přistoupit několika způsoby. Lze jej určovat dle fosílií v nich obsažených (tzv. biostratigrafie), podle uložení jednotlivých vrstev hornin (mladší usazeniny jsou obvykle nad těmi staršími, dříve usazenými) a samozřejmě i zde lze použít datování pomocí radioaktivních prvků. Kvůli značným časovým odlehlostem však je potřeba hledat izotopy s dlouhým poločasem rozpadu - používají se například izotopy uranu 238U, thoria 232Th, rubidia 87Rb, draslíku 40K a další.
Dotaz: Dobrý den! Naše Země (planeta) je pod povrchem žhavá. Uprostřed Země se nachází
pevné kovové jádro, ve kterém dochází ke štěpným jaderným reakcím. Vznikajícím
teplem, na asi 6000 K ohřáté okolí jádra, je již tekuté, doběla rozžhavené.
Směrem k Zemskému povrchu teplota klesá a roztavené horniny začínají být
plastické. Stejně jako u vody v čajové konvici, i v zemském nitru vznikají
stoupající proudy roztaveného magmatu, deroucí se k Zemskému povrchu. Zajímalo
by mě, jestli je magma a láva vyvrhovaná při sopečných erupcích, radioaktivní.
Tekuté magma je přeci směs chemických prvků (sloučenin) ohřívaných Zemským
jádrem, ve kterém dochází ke štěpným reakcím, obdobně jako v jaderném reaktoru.
Předpokládám tedy existenci radiace Zemského jádra. Předpokládím proto alespoň
sekundární radioaktivitu směsi chemických prvků (magmatu), s různými poločasy
rozpadu, jádrem ozářených. Tak jak to je ve skutečnosti? Děkuji za Váš čas a
jsem s pozdravem. (Vladimír Štěpnička)
Odpověď: Nedomníváme se, že by v Zemi docházelo ke štěpným reakcím podobného typu jako v jaderném reaktoru, protože nic nesvědčí pro to, že by se v Zemi nacházela dostatečná koncentrace nějakého štěpného materiálu. Přesto jsme přesvědčeni o vysokých teplotách zemského jádra (jen o trochu nižších než uvádíte v dotazu - na rozhraní jádro-plášť by mohla být teplota o něco nižší nebo srovnatelná s 4000 K, ve středu Země cca 5000 K).
Hlavní zdroj tepla v nitru Země je patrně dvojího původu:
gravitačního, kdy při vzniku Země došlo ke smrštění prapůvodního materiálu a odpovídající úbytek gravitační potenciální energie se přeměnil na teplo; není vyloučeno, že i v současnosti gravitační potenciální energie zemského tělesa poněkud klesá, pokud dochází ke gravitační diferenciaci materiálu (spekuluje se např. o možnosti, kdy se na rozhraní vnitřního a vnějšího jádra oddělují lehčí příměsi od železa). (Poznámka: Vnější jádro je tekuté.)
radioaktivního - materiál tvořící zemské těleso obsahuje i radioaktivní izotopy některých prvků, vylétávající částice alfa či beta mají určitou kinetickou energii, která se nakonec přemění na teplo - z hlediska energetického mají v současnosti význam hlavně izotopy U238, U235, Th232 a K40, jejichž poločasy rozpadu jsou řádově srovnatelné se stářím Země. O těchto izotopech se domníváme, že pocházejí z původního materiálu, z něhož vznikla Země, nebyly tedy vytvořeny v průběhu existence Země. Není vyloučeno, že v mladší Zemí hrála z energetického hlediska určitou roli i radioaktivita některých prvků s kratšími poločasy rozpadu, jejichž koncentrace je nyní zanedbatelná.
Hovoříme-li tedy o radioaktivních prvcích v Zemi, mluvíme o tzv. přirozené radioaktivitě na rozdíl od umělé radioaktivity, která je (na Zemi) důsledkem technické činnosti jaderných zařízení. Otázka týkající se přirozené radioaktivity horkého magmatu souvisí s tzv. diferenciaci materiálu u zemského povrchu: Zemský plášť je plastický, nikoliv však tekutý, protože teplota tání tohoto materiálu značně závisí na tlaku a jen v oblasti nízkých tlaků u zemského povrchu nastává situace, kdy se horký materiál pláště začíná tavit, díky čemuž vzniká tekuté magma. Geochemici tvrdí, že "tendence" jednotlivých prvků vytvářet magma je značně variabilní a právě radioaktivní prvky, do něj "vstupují" snadno. Z magmatu nakonec vznikají jednotlivé minerály tvořící horniny kůry. Tento proces vede k tomu, že se ze zemského pláště postupně "odčerpávají" radioaktivní prvky, takže jejich koncentrace v kontinentální kůře je nyní mnohem vyšší než ve ("vyčerpaném") materiálu pláště.
Jen pro zajímavost: cca 20 km vrstva žuly by byla schopna (díky vysokému obsahu radioaktivních prvků) produkovat tepelný tok, který je srovnatelný s průměrným tepelným tokem měřeným na povrchu kontinentu.
Dotaz: Chtěl bych se zeptat na jodové tabletky v souvislosti s radioakttivitou. Děkuji (radek)
Odpověď: V jaderném reaktoru se stěpením jaderného paliva (nejčastěji uranu U235, méně často pak uranu U238 či plutonia Pu239) vytváří různé jiné radioaktivní látky, mezi nimi i radioaktivní izotopy jódu (nejčastěji se uvádějí I131 a I133).
Zdravý člověk přijímá jód z potravy (například z mořských ryb) a ukládá si jej ve štítné žláze, ta potřebuje jód pro svou správnou funkci. Při ukládání přitom tělo nijak nerozeznává, zda jde o radioaktivní izotopy či nikoli. Pokud by se tedy člověk ocitl v prostředí zamořeném radioaktivními izotopy jódu, jeho tělo by mělo tendenci je akumulovat ve své štítné žláze a docházelo by k jejímu poškození. Aby se takovému zdravotnímu riziku v případě havárie reaktoru předešlo, jsou obyvatelům žijícím v několikakilometrovém okruhu okolo jaderných elektráren rozdávány tablety jodidu draselného, aby je v případě havárie snědli. Obyčejný jód, který je v těchto tabletách přítomen, brání ukládání radioaktivního jódu do štítné žlázy a významně tak snižuje nebezpečí následného poškození zdraví.
