Paleontologia. Archeologia. Radioisotopi. Industria. Biologia. Medicina

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1 Paleontologia Industria Radioisotopi Archeologia Medicina Biologia

2 I radioisotopi I radioisotopi (o radionuclidi), sono dei nuclidi instabili che decadono emettendo energia sottoforma di radiazioni, da qui il loro nome. Essi sono isotopi radioattivi, cioè dei radionuclidi di uno stesso elemento chimico.

3 Decadimento nucleare Gli elementi instabili emettono energia per poter raggiungere uno stato stabile. Il meccanismo di emissione di energia varia da caso a caso: rottura del nucleo emissione di onde elettromagnetiche emissione di elettroni emissione di particelle alpha emissione di neutroni.

4 Scoperta della radioattività Nel 1896 Henri Becquerel notò che una lastra fotografica s'anneriva se posta nelle vicinanze di un minerale contenente composti dell'uranio. [emissione spontanea di energia]

5 Nel 1899 Pierre e Marie Curie riuscirono ad estrarre dal minerale la sostanza radioattiva responsabile: il radio.

6 La radioattività La radioattività è il fenomeno per cui alcuni nuclei, non stabili, si trasformano in altri emettendo particelle. Questo fenomeno può avere origine sia naturale sia artificiale.

7 Gli effetti della radioattività Le radiazioni prodotte dai radioisotopi interagiscono con la materia con cui vengono a contatto, trasferendovi energia. Gli effetti possono essere irrilevanti o più o meno dannosi, a seconda della dose di radiazioni ricevuta e del tipo di radiazioni.

8 Misurazione della radioattività Inizialmente l unitl unità di misura della radioattività era il Curie (Ci), definita come la quantità di radioattività presente in un grammo di radio. In seguito fu usato il Becquerel (Bq). Un Bq corrisponde ad una disintegrazione al secondo.

9 Tipi di emissioni La radioattività consiste nella capacità di questi elementi di emettere spontaneamente radiazioni di tre tipi: α γ β

10 Radiazioni α Le radiazioni α recano con sés due cariche positive. Esse tra le particelle, sono le meno penetranti e ionizzano molto facilmente i gas. Particella α

11 Vengono arrestate da una laminetta di alluminio dello spessore di 0.06 mm, da un foglio di carta e dallo strato basale dell epidermide; epidermide; Con una maggiore potenza possono penetrare nella pelle; Un elevato potere ionizzante: se emesse da una sorgente interna al corpo umano possono creare gravi danni.

12 Radiazioni β Le radiazioni β sono particelle che recano con sés una carica negativa. Sono più penetranti delle particelle α,, ma ionizzano i gas in minor misura di queste ultime. Particella β

13 Debole potere penetrante. Non superano: -una barriera dello spessore di 5 mm di alluminio o 2,5 cm di legno -oltre un centimetro nella pelle Pericolosità: limitata se emesse da una sorgente esterna al corpo. Sono dannose se la sorgente è interna.

14 Radiazioni γ Le radiazioni γ sono prive di carica elettrica e hanno natura ondulatoria come la luce. Il loro potere penetrante è assai elevato, tanto da poter attraversare notevoli spessori di piombo o altri metalli. Particella γ

15 Energia: la loro energia è proporzionale alla frequenza; Potere penetrante forte : 100 volte maggiore dei raggi β; I raggi γ sono onde elettromagnetiche. La loro lunghezza d onda (l) e compresa tra e m.

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17 Paleontologia Industria Radioisotopi Archeologia Medicina Biologia

18 Medicina Gli isotopi radioattivi ormai sono usati molto frequentemente nell ambito della medicina. Alcuni esempi sono: lo iodio-131 per uso terapeutico in endocrinologia riguardo l ipertiroidismo; l Il tallio-201 per la diagnostica del miocardio.

19 Apparecchiature che utilizzano la radioattività L esame chiamato PET dall acronimo acronimo Positron Emission Tomography, ovvero Tomografia a emissione di positroni, usa composti radioattivi e visualizza il decadimento di queste molecole radioattive, che libera positroni che a loro volta scontrandosi, producono radiazioni gamma.

20 L esame denominato SPECT,, usa composti radioattivi che emettono direttamente radiazioni gamma. Esso viene utilizzato per scoprire le malattie neurodegenerative e confermare la loro diagnosi. La risonanza magnetica (RM) non ha alcuna controindicazione seguente al trattamento poiché utilizza campi magnetici. Grazie a essa è possibile far luce su tutti i processi che comportano un alterazione strutturale del tessuto nervoso come accade nelle ischemie.

21 La Medicina Nucleare La medicina nucleare usa elementi o composti radioattivi in vivo o in vitro allo scopo di conseguire finalità diagnostiche, terapeutiche o di ricerca.

22 I principali radioisotopi utilizzati in medicina nucleare Tecnezio-99m: viene impiegato in vivo,per scintigrafie scheletriche, epatiche, renali, celebrali; Fluoro-18: usato in vivo, per visualizzazione scintigrafica in campo oncologico, cardiologico e neurologico; Cobalto-60: in vivo, usato nella radioterapia dei tumori (bomba al cobalto).

23 I radiofarmaci Le caratteristiche di un radiofarmaco sono: emissione monoenergetica di sole radiazioni gamma; breve tempo di dimezzamento; trasformazione in un nuclide stabile; alta attività specifica; alta purezza radionuclidica;

24 pronta disponibilità; basso costo di produzione; proprietà chimiche che permettono di legarsi facilmente a molecole di interesse biologico.

25 Biologia I biologi spesso usano i traccianti radioattivi per seguire le trasformazioni chimiche subite dalle molecole negli organismi.

26 Per esempio i ricercatori hanno immesso nel diossido di carbonio (CO 2 ), l isotopo l radioattivo 14 C in modo tale da tracciare i vari percorsi all interno delle piante fino a diventare glucosio.

27 Archeologia Paleontologia In questo ambito vengono usati dei metodi radiochimici per determinare l etl età assoluta dei reperti, che si basano sul periodo di decadimento radioattivo dei vari isotopi.

28 Industria Il laser che sfrutta la potenza degli isotopi radioattivi viene usato per esempio nel ramo delle telecomunicazioni, attraverso le fibre ottiche.

29 Questo strumento viene usato anche come elemento di lettura dei lettori CD; in più esso viene usato per tagliare o saldare lamiere di metallo anche di elevati spessori. Marco Mencarelli 3 C

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