Det var for lidt over et århundrede siden, at en lidt kendt fransk videnskabsmand ved navn Henri Becquerel stødte på noget nyt og utroligt overraskende. Med tiden blev disse stråler opdaget at være til stede i flere naturligt forekommende elementer og blev kaldt radioaktivitet. Disse metaller, der udstillede dem, blev også kendt som radioaktive isotoper.
Radioisotoper (også kendt som radioaktive isotoper eller radionuklider) er atomer med et andet antal neutroner end et almindeligt atom. På grund af denne ubalance har disse isotoper en ustabil kerne, der nedbrydes og under processen udsender alfa-, beta- og gammastråler, indtil isotopen når stabilitet. Når den først er stabil, har isotopen omdannet til et andet element helt. Hvert kemisk element har en eller flere radioisotoper, med i alt over 1.000 isotoper. Cirka 50 af disse findes i naturen; resten produceres kunstigt som det direkte resultat af nukleare reaktioner eller indirekte som de radioaktive efterkommere af disse produkter.
Af de naturligt forekommende radioisotoper er der tre kategorier, der bruges til at gruppere dem. Den første er primordiale radionuklider, der hovedsageligt har oprindelse i det indre af stjerner og som uran og thorium, er stadig til stede, fordi deres halveringstid er så lang, at de endnu ikke er fuldstændigt forfaldne. Den anden gruppe, sekundære radionuklider, er radiogene isotoper, der stammer fra forfaldet af primordiale radionuklider og er kendetegnet ved deres kortere halveringstid. Den tredje og sidste gruppe er kendte kosmogene radionuklider, der består af isotoper som kulstof 14, som konstant produceres i atmosfæren på grund af kosmiske stråler. Kunstigt producerede radionuklider produceres på den anden side af nukleare reaktorer, partikelacceleratorer eller af radionuklidgeneratorer (hvor en overordnet isotop, som normalt produceres i en nukleærreaktor, får lov til at henfalde for at producere en radioisotop). Derudover vides også atomeksplosioner at producere kunstige radioisotoper.
Radioisotoper bruges i dag til forskellige formål. Når det kommer til området nuklearmedicin, anvendes radioaktive isotoper i MRI's og røntgenstråler til diagnostiske formål, til målrettet strålebehandling og til sterilisering af medicinsk udstyr. I biokemi og genetik bruges radionuklider i molekylær- og DNA-forskning for at "mærke" molekyler og spore kemiske og fysiologiske processer. Carbon-14, en naturligt forekommende kosmogen isotop, bruges til kulstofdatering af arkæologer, paleontologer og geologer. I landbruget bruges stråling til at stoppe spiring af rodafgrøder, dræbe parasitter og skadedyr og inden for veterinærmedicin. Og når det kommer til industrien, bruges radionuklider til at undersøge hastigheden for slid og korrosion af metaller, til at teste for lækager og sømme, analysere forurenende stoffer, studere overfladevandets bevægelse, måle vandafstrømning fra regn og sne og strømningshastighederne af vandløb og floder.
Vi har skrevet mange artikler om radioisotoper til Space Magazine. Her er en artikel om isotoper, og her er en artikel om radioaktivt henfald.
Hvis du vil have mere information om radioisotoper, kan du tjekke disse artikler fra NDT Resource Center og Science Courseware.
Vi har også optaget en hel episode af Astronomy Cast alt om universets tidsalder. Lyt her, afsnit 122: Hvor gammelt er universet?
Referencer:
http://en.wikipedia.org/wiki/Radionuclide
http://en.wikipedia.org/wiki/Radioactive_decay
http://www.britannica.com/EBchecked/topic/489027/radioactive-isotope
http://en.wikipedia.org/wiki/Radiocarbon_dating
http://www.ehow.com/about_5095610_radioactive-isotopes.html
