Les
radio-isotopes ou radionucléides, sont des formes instables de la matière
élémentaire, soit l'homme ou dans la nature. Ils sont tous soumis à un
processus spontané de la désintégration radioactive par l'émission de
particules alpha et bêta, les rayons gamma, et plus encore. Tous les éléments
du tableau périodique de numéro atomique supérieur à 83 sont des
radio-isotopes. Il y a plus de 800 radio-isotopes connus qui ont été
identifiés, avec un supplément de 275 isotopes existants en général depuis les
81 éléments stables du tableau périodique.
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Les isotopes
sont des formes d'un élément avec un nombre variable de neutrons dans le noyau
de l'atome. Radio-isotopes se désintègrent, transforment lentement dans
d'autres isotopes d'un même élément par gagner ou de perdre des neutrons, et
finalement, ils deviennent d'autres éléments entièrement. Cela dépend de leur
taux de décroissance, qui est connu comme une demi-vie. Utilisations des
radio-isotopes dépendent souvent de leur demi-vie, qui est la longueur de temps
pendant la moitié de la masse d'une matière radioactive se décomposer en un
autre matériau. Carbone, qui est stable à 12 C et 13 C, est un radio-isotope à
C 8 ou C 14, avec du carbone-14, ayant le taux de décroissance plus lente à une
demi-vie de 5700 années. Pour cette raison, et, en raison du fait que son
trouvés dans la nature, 14 C est utilisé pour faire la datation au carbone des
fossiles et des artefacts humains de sociétés anciennes.
| Un centre de contrôle à une centrale nucléaire |
Dans un atome
instable du proton équilibre / de neutrons est légèrement différente de sa
forme stable, résultant dans la énergie de liaison du noyau est hors de
l'équilibre. Comme éléments deviennent plus lourds, plus de neutrons doivent
exister dans le noyau pour équilibrer les forces de répulsion proton-proton.
Par exemple, l'uranium -238 est stable, car il a 92 protons et 146 neutrons
dans un noyau. Radio-isotopes nucléaires comme l'uranium-235 sont instables,
cependant, avec 92 protons et 143 neutrons, de sorte qu'ils se décomposent très
lentement, avec une demi-vie de 700 millions d'années. Forcer l'uranium-235 de
la corruption à un rythme plus rapide par les résultats de neutrons de
bombardement dans la création d'un noyau très instable qui se souffle
essentiellement en dehors et commence une réaction en chaîne appelée fission.
Les radio-isotopes
médicaux tels que l'iode se trouvent aussi en dehors de ce qui est connu comme
la bande de stabilité, mais, dans ce cas, ils offrent des caractéristiques
bénéfiques. L'iode 131 a quatre neutrons supplémentaires stable que son
homologue, et a une demi-vie de huit jours. Etant donné que l'iode peut être ingéré
en toute sécurité, il est utilisé en médecine comme une forme de traceur ou
d'un agent d'imagerie. L'iode-125 est également utilisé en étant directement
injecté dans les tumeurs lors d'une procédure connue sous le nom de
curiethérapie, afin de détruire les cellules tumorales lentement par
rayonnement, avec une demi-vie de 60 jours. Les radio-isotopes dans des
applications médicales comprennent également l'iridium-192, avec une demi-vie
de 72 jours, et le palladium-103, avec une demi-vie de 17 jours.
