什么是放射性同位素？(radioisotopes?)
放射性同位素，或称放射性核素，是不稳定的元素物质形式，要么是人造的，要么是在自然界发现的。它们都通过发射α和β粒子、伽马射线等进行自发的放射性衰变过程。周期表上所有原子序数大于83的元素都是放射性同位素。有超过800种已知的放射性同位素已被确认，另外还有275种同位素存在于周期表上的81种稳定元素中。
同位素是一种元素的形式，其原子核中的中子数量各不相同。随着放射性同位素的衰变，它们通过获得或失去中子慢慢转化为同一元素的其他同位素，最终它们完全变成其他元素。这取决于它们的衰变速度，这被称为半衰期。放射性同位素的使用往往取决于它们的半衰期，即一种放射性材料的一半质量衰变为另一种材料的时间长度。碳，在12C和13C时是稳定的，在8C或14C时是放射性同位素，其中碳-14的半衰期为5700年，衰变速度最慢。由于这个原因，而且，由于它在自然界中被发现，14C被用来对化石和古代社会的人类手工艺品进行碳测年。
在一个不稳定的原子中，质子/中子的平衡与它的稳定形式略有不同，导致原子核的结合能失去平衡。随着元素越来越重，原子核中必须存在更多的中子，以平衡质子-质子的排斥力。例如，铀-238是稳定的，因为它的核内有92个质子和146个中子。然而，像铀-235这样的核放射性同位素是不稳定的，它有92个质子和143个中子，所以它们的衰变非常缓慢，半衰期为7亿年。通过中子轰击迫使铀-235以更快的速度衰变，会产生一个非常不稳定的原子核，这个原子核基本上会自我炸裂，并开始一个被称为裂变的连锁反应。
像碘这样的医用放射性同位素也位于所谓的稳定带之外，但在这种情况下，它们具有有益的特性。碘-131比其稳定的对应物多出四个中子，半衰期为8天。由于碘可以被安全地摄入，它被用作医学上的一种示踪剂或成像剂。碘-125还可以通过直接注射到肿瘤中，被称为近距离放射疗法，通过辐射缓慢地摧毁肿瘤细胞，其半衰期为60天。医疗应用中的放射性同位素还包括半衰期为72天的铱-192，以及半衰期为17天的钯-103。
- 发表于 2022-02-10 13:48
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