V této úvodní kapitole se pokusíme nastínit některé metodologické aspekty stavby fyziky a jejího začlenění do kontextu ostatní přírodovědy a vědeckého poznání vůbec. Tyto metodologické poznámky mohou být zajímavé např. pro studenty a zájemce nefyzikálních profesí, kteří si chtějí udělat ucelený obraz o fyzikálních aspektech zkoumání přírody.
Kalifornium 252
Cf (T1/2=2,65roku) kromě (97%) rozpadá spontánním štěpením (3%), při němž
jsou vyzařovány neutrony využívá proto jako intenzívní neutronový zdroj, např. to
β−+γ zářič jedinou energií záření gama 662keV. 1.
Dalším těžším radionuklidem často využívaným jako gama-zářič iridium 192
Ir (T1/2=74,2dne, rozpadá
se 99,5% β−-rozpadem 4,5% elektronovým záchytem), které emituje řadu liní záření gama v
rozmezí 296-1380keV výraznými píky 316keV 468keV.5, §5. Používá jako hlavní etalon pro gama-
spektroskopii, dále ozařování radioterapii, defektoskopii řadě měřících technických aplikací.109let) díky svému delšímu poločasu nejrozšířenějším druhem uranu přírodě.
Jedním nejznámějších nejpoužívanějších radionuklidů vůbec cesium 137
Cs (T1/2=30,17let).
Radiojód 131
J (T1/2=8 dnů, max.
Uran 238
U (T1/2=4,51.
Lze jej rovněž využít jako štěpný materiál, avšak přímo, ale přes plutonium, které atomovém
reaktoru vzniká 238U pohlcením neutronu.3).
Pro nukleární medicínu vůbec nejdůležitějším radionuklidem metastabilní technecium
99m
Tc (T1/2=6hodin), které čistým zářičem gama (Eγ=140keV) získává beta-rozpadem
molybdenu 99Mo (T1/2=66hod.
Ze středně těžkých radionuklidů široce využíván zvláště kobalt 60
Co (T1/2=5,27let) jako zdroj
tvrdého záření gama 1173+1332keV pro radioterapii, defektoskopii další technické aplikace, někdy
se používá 57Co jako zdroj měkkého záření gama 122+136keV; oba tyto radionuklidy též využívají
jako etalonové zářiče.) především fluor 18
F
(T1/2=110min.1010let) patří nejrozšířenějším přírodním radionuklidům obsaženým
v horninách zemské kůry (spolu 40K).2008 12:13:36]
. Podrobnosti viz §1. rozpadové
řady popsané výše, obr.3 "jaderné reakce", část
"Štěpení atomových jader".
Rozpadovými produkty těchto radionuklidů řada dalších radioisotopů (tvoří tzv.
Uran 235
U (T1/2=7,1.htm 11) [15.4 Radionuklidy
11C (T1/2=20,4min.
Draslík 40
K všeobecně rozšířeným přírodním (primárním) radionuklidem velice dlouhým
poločasem rozpadu 1,26.) tzv.1.), kyslík 15O (T1/2=122sec. pro
http://astronuklfyzika.
Z těžkých jader uranové skupiny, které jsou všechny α-radioaktivní, jsou důležité zvláště
následující přírodní (primární) radionuklidy :
Thorium 232
Th (T1/2=1,39.RNDr.2 "Biologické účinky ionizujícího záření", pasáž "Zdroje ozáření ionizujícím zářením".
v radioterapii.1), nichž nejdůležitější radium 226
Ra (T1/2=1602let), používané dříve např.104let) štěpným materiálem podobně jako uran 235U.
Americium 241
Am (T1/2=458let) α+γ zářičem, často používaným jako etalon měkkého záření
gama 59,6keV, jako zdroj α-částic např.109roků.4.108let) důležitým štěpným materiálem, při jehož štěpení jaderných reaktorech
se získává velké množství energie jaderných elektrárnách; jaderné reaktory slouží též jako mohutný
zdroj neutronů pro řadu aplikací jaderné fyziky chemie.), dusík 13N (T1/2=10min. Pro in
vitro radioimunoanalýzu pak používá radiojód 125
J (T1/2=60 dnů, EC, 27+31keV, 35keV). ionizačních požárních hlásičích, směsi beryliem za
využití reakce (α,n) jako laboratorní zdroj neutronů. Rozpadem radia pak vzniká plynný radon 222
Rn, významný hlediska radioekologie -
viz kap. energií 606keV, hlavní energie 364keV) nukleární
medicíně klíčový význam pro diagnostiku terapii onemocnění štítné žlázy. Techneciem značená radiofarmaka nacházejí
široké uplatnění při statické dynamické scintigrafii ledvin, jater, plic, srdce, mozku dalších orgánů,
jakož nádorové diagnostice.
Z nejtěžších jader skupiny transuranů mají praktické uplatnění především tři radionuklidy:
Plutonium 239
Pu (T1/2=2,44. Vojtěch Ullmann: Jaderná radiační fyzika.cz/JadRadFyzika4. Používá jako zdroj záření při defektoskopii
a při brachyradioterapii. generátoru.), který formě 18F-deoxyglukózy vychytá hromadí zvláště nádorových tkáních,
které pak základě koincidenční detece anihilačního záření gama 511keV zobrazují
pomocí pozitronové emisní tomografie (viz §4.10
