Sentetik radyoizotop

Sentetik radyoizotop, doğada bulunmayan bir radyonükliddir: onu üreten hiçbir doğal süreç veya mekanizma mevcut değildir veya çok kısa sürede bozulacak kadar kararsızdır. Örnekler arasında technetium-95 ve promethium-146 bulunur. Bunların çoğu kullanılmış nükleer yakıt gruplarında bulunur ve bunlardan hasat edilir. Bazıları parçacık hızlandırıcılarında imal edilmelidir.

Üretim

Bazı sentetik radyoizotoplar, çeşitli fisyon ürünleri içeren kullanılmış nükleer reaktör yakıt çubuklarından çıkarılır. Örneğin, 1994'e kadar karasal teknisyenlerin baskın kaynağı olan nükleer reaktörlerde yaklaşık 49.000 terabecquerels (78 metrik ton) teknik üretildiği tahmin edilmektedir.

Bazı sentetik izotoplar fisyonla önemli miktarlarda üretilir, ancak henüz geri kazanılmamaktadır. Diğer izotoplar, bir nükleer reaktörde ana izotopların nötron ışınlamasıyla (örneğin, Tc-97, Ru-96'nın nötron ışınlamasıyla yapılabilir) veya bir partikül hızlandırıcıdan yüksek enerjili parçacıkları olan ana izotopları bombalayarak üretilir.

Pozitron emisyon tomografisi için yaygın olarak kullanılan florin-18 ve oksijen-15 gibi siklotronlarda birçok izotop üretilir.

Kullanımları

Çoğu sentetik radyoizotopun yarı ömrü kısadır. Sağlık açısından bir tehlike olmasına rağmen, radyoaktif maddelerin birçok tıbbi ve endüstriyel kullanımı vardır.

Nükleer Tıp

Nükleer tıp alanı, teşhis veya tedavi için radyoizotopların kullanımını kapsar.

Teşhis

Radyoaktif izleyici bileşikler, radyofarmasötikler, çeşitli organların ve vücut sistemlerinin işlevini gözlemlemek için kullanılır. Bu bileşikler, incelenmekte olan faaliyete ilgi duyan veya buna yoğunlaşan bir kimyasal izleyici kullanır. Bu kimyasal izleyici, genellikle vücutta dolaşacak kadar enerjik olan ve konsantrasyonları haritalamak için bir gama kamerası tarafından yakalanan bir gama ışını yayan kısa ömürlü bir radyoaktif izotop içerir. Gama kameraları ve diğer benzer detektörler oldukça verimlidir ve izleyici bileşikler genellikle ilgili alanlara konsantre olmada çok etkilidir, bu nedenle ihtiyaç duyulan toplam radyoaktif madde miktarı çok azdır.

Metastabl nükleer izomer Tc-99m, tıbbi teşhisler için yaygın olarak kullanılan bir gama ışını vericisidir, çünkü 6 saatlik kısa bir yarı ömre sahiptir, ancak bir teknisyen-99m jeneratörü kullanılarak hastanede kolayca yapılabilir. Ana izotop molibden-99'a yönelik haftalık küresel talep, büyük ölçüde uranyum-235 fisyonuyla sağlanan 440 TBq (12.000 Ci) idi.

Tedavi

Tıbbi tedavi için, genellikle radyoaktif izotopun vücutta belirli bir organın yakınında yüksek bir konsantrasyona getirilmesiyle birkaç radyoizotop ve bileşik kullanılır. Örneğin, iyot-131, tiroid bezinin bazı bozukluklarını ve tümörlerini tedavi etmek için kullanılır.

Endüstriyel radyasyon kaynakları

Alfa parçacığı, beta parçacığı ve gama ışını radyoaktif emisyonları endüstriyel olarak yararlıdır. Bunların çoğu sentetik radyoizotoptur. Kullanım alanları arasında petrol endüstrisi, endüstriyel radyografi, ülke güvenliği, süreç kontrolü, gıda ışınlaması ve yeraltı tespiti bulunmaktadır.