核放射線にはいくつかの異なる用途があり、この記事では、核放射線のそのようないくつかの用途を見ていきます。特に、放射性炭素年代測定と医学における放射性同位元素の使用について見ていきます。

放射性年代測定

放射性炭素年代測定 は、1940年代後半にウィラード・リビーによって開発された、死んだ有機物の年代を決定する方法です。このため、彼は1960年にノーベル化学賞を受賞しました。この方法では、炭素14の崩壊を利用して、材料を構成する生物がいつ死んだかを判断します。

上層大気では、宇宙線がさまざまな分子と相互作用し、多くの中性子を生成します。次に、これらの中性子は窒素ガスの原子と反応し、次の反応で不安定な同位体炭素14を生成します。

炭素14は炭素の不安定な同位体です。ベータマイナス崩壊を経て、再び窒素14を生成します。

上記のプロセスの半減期は5730年です。

大気中の炭素14と炭素12の比率は同じままです。大気中の炭素14は、最終的に二酸化炭素の分子になります。生物は常に炭素を吸収しているため、体内の炭素14と炭素12の比率は、大気中の炭素14と炭素12の比率と同じになります。

生物が死ぬと、炭素の取り込みを停止します。彼らの体内の炭素14は今や崩壊し続けており、もはや補充されていません。したがって、死後、かつて生きていた生物の体内の炭素14と炭素12の比率は減少し続けます。

生物の炭素の半減期と炭素14と炭素12の比率がわかっているので、死体からの炭素14の崩壊の活動を測定できれば、生物がどれだけ長く死んでいるかを計算できます。にとって。この技術は、木や布などの材料を含め、生きている材料から作られたものがいつ構築されたかを見つけるために適用できます。

放射性炭素年代測定の有名な事例には、「アイスマンのアイスマン」（約5000年前に埋葬された死者の遺骨）、「トリノの聖骸布「、そして死海文書。

放射性炭素年代測定は完璧ではありません。大気中の二酸化炭素の組成は、ここ数年でわずかに変化しています。さらに、約40 000年以上前のものを年代測定しようとすると、放射性炭素年代測定が正確でない場合があります。これは、残っている炭素14の割合が低すぎて、活動を正確に読み取ることができないためです。

カリウム40との交際

はるかに古い物体の年代を見つけるために、カリウム-40からアルゴン-40への崩壊を使用することができます。ベータプラス崩壊プロセス：

半減期は約1.25×10です⁹ 年。したがって、これは、はるかに古い物体の年代を決定するために（たとえば、岩がいつ形成されたかを調べるために）、放射性炭素年代測定よりもはるかに適しています。

例

アイスマンのアイスマンからのサンプルの活性は、1グラムあたり0.13Bqであると測定されました。生体組織の活動が1グラムあたり約0.23Bqであることを考えると、アイスマンのアイスマンがどれくらい前に生きていたかを調べてください。

まず、減衰定数を見つけます。

.

それで、

.

両側のlnを取ると、次のようになります。

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それで、

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医学における核放射線の使用

核放射線は、診断と治療の両方のために、医学において多くの異なる用途に使われています。

準安定タクニチウム-99 Technitiumの同位体です（

）の間に生成されます

モリブデン-99の崩壊（

）。の核

形成されたものは励起状態にあり、それは放出することによって崩壊します

レイ。 NS

準安定テクニチウム-99の崩壊は約6時間の半減期を持ち、これは典型的な半減期よりもはるかに長いです

崩壊します。体細胞が注入された物質を吸収するのに時間がかかるため、これは理想的です。注入された

癌性細胞に取り込まれ（健康な細胞には入らない）、そこで

減衰。ガンマカメラを使用して、癌細胞の位置を検出することができました。

ヨウ素-131 は、甲状腺のがん細胞を破壊するために使用される不安定な同位体です。

陽電子電子断層撮影（PET） スキャンも核放射線を利用します。ここでは、

腐敗が体内に導入されます。 NS

粒子は陽電子です（

）そしてそれらは電子と接触すると消滅します（

）。消滅はペアを生成します

その後、検出できる光子。

核放射線の用途の1つ–PETスキャン

参照：

Angelo Jr.、J。A.（2004）核技術。ウェストポート：グリーンウッドプレス。

画像提供：

もともと小内山晃によるPETスキャン画像[CCBY-SA 3.0]