Применение изотопов.
Разнообразные изотопы химических элементов находят широкое
применение в научных исследованиях, в различных областях промышленности и
сельского хозяйства, в ядерной энергетике, современной биологии и медицине, в
исследованиях окружающей среды и других областях. В научных исследованиях
(например, в химическом анализе) требуются, как правило, небольшие количества
редких изотопов различных элементов, исчисляемые граммами и даже миллиграммами
в год. Вместе с тем, для ряда изотопов, широко используемых в ядерной
энергетике, медицине и других отраслях, потребность в их производстве может
составлять многие килограммы и даже тонны. Так, в связи с использованием
тяжелой воды D2O в ядерных реакторах ее общемировое производство к
началу 1990-х прошлого века составляло около 5000 т в год. Входящий в состав
тяжелой воды изотоп водорода дейтерий, концентрация которого в природной смеси
водорода составляет всего 0,015%, наряду с тритием станет в будущем, по мнению
ученых, основным компонентом топлива энергетических термоядерных реакторов,
работающих на основе реакций ядерного синтеза. В этом случае потребность в
производстве изотопов водорода окажется огромной.
В научных исследованиях стабильные и радиоактивные изотопы
широко применяются в качестве изотопных индикаторов (меток) при изучении самых
различных процессов, происходящих в природе.
В сельском хозяйстве изотопы («меченые» атомы) применяются,
например, для изучения процессов фотосинтеза, усвояемости удобрений и для
определения эффективности использования растениями азота, фосфора, калия,
микроэлементов и др. веществ.
Изотопные технологии находят широкое применение в медицине.
Так в США, согласно статистическим данным, проводится более 36 тыс. медицинских
процедур в день и около 100 млн. лабораторных тестов с использованием изотопов.
Наиболее распространены процедуры, связанные с компьютерной томографией. Изотоп
углерода C13, обогащенный до 99% (природное содержание около 1%),
активно используется в так называемом «диагностическом контроле дыхания». Суть
теста очень проста. Обогащенный изотоп вводится в пищу пациента и после участия
в процессе обмена веществ в различных органах тела выделяется в виде
выдыхаемого пациентом углекислого газа СО2, который собирается и
анализируется с помощью спектрометра. Различие в скоростях процессов, связанных
с выделением различных количеств углекислого газа, помеченных изотопом С13,
позволяют судить о состоянии различных органов пациента. В США число пациентов,
которые будут проходить этот тест, оценивается в 5 млн. человек в год. Сейчас
для производства высоко обогащенного изотопа С13 в промышленных
масштабах используются лазерные методы разделения.
ЗАДАНИЕ:
прочитать, написать развёрнутый план рассказа по этому материалу.
Быть готовыми к
собеседованию с учителем по данной теме.
УДАЧИ!!!
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.