동위원소란 주제넘는 녀석들을 말함.
아래 그림이 주제넘은 수소들의 종류에 대해 보여주고 있음.
수소는 일반적으로 Proton 한개 Electron한개를 물고 있어야하는데, 주제넘게 중성자를 더 갖고 있고싶어 하는 애들이 종종 있음.
욕심이 좀 있어서 하나를 품고 있는 애들이 중수소, 욕심으로 가득해서 둘을 품고 있는 애들이 삼중수소임.
수소가 나름 캐파가 있어서 중성자 하나까지는 물고 얌전히 있을수 있는데 중성자 두개부터는 얘에겐 무리임.
주제넘는 욕심을 부리다보니, 삼중수소는 불안정함. 언제든 가지고 있는걸 잃어버릴 수 있음.
이를 붕괴 (Decay)라고 함. 쥐고있는걸 다 내려놓고 본연의 모습으로 돌아가는 것임.
쥐고있는 에너지를 놓아버리니 그 에너지가 외부로 방출되게 되는데 이게 바로 방사선 (Radiation)임.
방사선은 일반적으로 쐬면 안되고 피해야하는 것으로 널리 알려져 있음.
물론 대부분의 경우 안쬐는것이 좋겠지만 의료, 산업, 학술계에서 너무나 유용하게 사용되는 경우도 많음. 아래가 그 예시임.
의료용
코발트-60: 이 방사성 동위원소는 암 치료를 위한 의료 방사선 요법에 사용됨. 감마선을 방출하여 암세포를 파괴할 수 있음.
요오드-131: 이 동위원소는 의료 영상 및 치료에 사용됨. 베타 및 감마선을 방출하며 갑상선암과 갑상선 기능 항진증을 치료하는 데 사용됨.
인-32: 이 동위원소는 의료 영상 및 암 치료에 사용됨. 베타 입자를 방출하며 백혈병과 림프종 치료에 사용됨.
테크네튬-99m: 이 동위원소는 뼈 스캔 및 심장 스캔과 같은 의료 영상 촬영에 사용됨. 감마선을 방출하며 반감기가 짧아 빠르게 붕괴되고 체내에 오래 남아 있지 않기 때문에 사용됨.
세슘-137: 이 동위원소는 핵분열의 부산물이며 감마선의 원천임. 암 치료를 위한 방사선 치료와 식품 방사선 조사 및 살균과 같은 산업 분야에 사용되었음.
라듐-223: 이 동위원소는 뼈 전이에 대한 암 치료에 사용됨. 알파 입자를 방출하여 뼈의 암세포를 죽이는 데 사용됨.
사마륨-153: 이 동위원소는 뼈암 및 뼈에 전이된 기타 암을 치료하기 위한 방사선 치료에 사용됨. 베타 입자와 감마선을 방출하며 뼈 조직만을 표적으로 삼음.
질소-13: 이 동위원소는 양전자방출단층촬영(PET) 스캔에서 심장 및 기타 장기를 영상화하는 데 사용됨. 빠르게 붕괴하여 신체의 전자와 상호 작용하는 양전자를 방출하여 PET 스캐너에서 감지할 수 있는 감마선을 생성함.
산업용
아메리슘-241: 이 동위원소는 연기 감지기에 사용됨. 알파 입자를 방출하여 연기 감지기의 공기를 이온화하여 경보를 작동시키는 전류를 생성함.
나트륨-24: 이 동위원소는 용접부를 검사하고 파이프의 누출을 감지하기 위해 산업용 방사선 촬영에 사용됨. 감마선을 방출하며 반감기가 짧아 빠르게 붕괴되고 검사 대상 물질에 남지 않기 때문에 사용됨.
스트론튬-90: 이 동위원소는 핵 반응의 부산물이며 베타 방사선의 원천임. 위성 및 기타 장치에 전력을 공급하기 위해 방사성 동위원소 열전 발전기에 사용되었음.
플루토늄-238: 이 동위원소는 우주 임무에서 동력원으로 사용됨. 플루토늄은 핵분열을 통해 열을 발생시켜 전기로 변환됨. 심장 박동기, 우주 탐사선, 화성 탐사선 등의 장치에 사용되었음.
세슘-137: 이 동위원소는 핵분열의 부산물이며 감마선의 원천임. 암 치료를 위한 방사선 치료와 식품 방사선 조사 및 살균과 같은 산업 분야에 사용되었음.
이리듐-192: 이 동위원소는 금속 부품을 검사하고 결함을 감지하기 위해 산업용 방사선 촬영에 사용됨. 감마선을 방출하며 반감기가 비교적 길어 몇 달 동안 방사능이 남아 있기 때문에 사용됨.
크립톤-85: 이 동위원소는 핵분열의 부산물이며 핵폐기물 보관에 사용되는 밀폐된 용기의 누출을 감지하는 데 사용됨.
학술용
탄소-14: 이 동위원소는 화석이나 고고학적 유물과 같은 유기 물질의 연대를 결정하기 위해 방사성 탄소 연대 측정에 사용됨. 탄소-14는 시간이 지남에 따라 붕괴되며, 과학자들은 샘플에 남은 탄소-14의 양을 측정하여 유기체가 얼마나 오래 전에 죽었는지 추정할 수 있음.
염소-36: 이 동위원소는 수문학에서 지하수 및 지표수의 흐름을 연구하는 데 사용됨. 또한 수백만 년 된 지하수의 연대 측정에도 사용됨.
퇴근한개붕이
요즘 삼중수소 관련되서 문제있는데 보기만해도 빡치네
우아으어앙
왱?
수박은맛있어
학술
H-2
중수소가 포함된 유기용매 (ex, CDCl3, MeOD 등) NMR 측정용 용매로 사용.
그냥 수소인 분자와 중수소인 분자의 반응속도를 비교하여 반응결정단계 분석.
분자에 H-2, C-14, O-18, F-18 등을 포함시켜 반응진행경로 탐색에 사용.
F 18도 의료용에 사용되는걸로 알고있음
11년만에가입
Cu-64, F-18도 PET에 쓰임
아카데미에선 다양한 동위원소(D, 13C, 15N ...)를 사용해서 분광학적 차이를 이용해 해당 원소가 분자 내에 (어디에) 있는지 없는지 알아보기도 함
세줄요약
체외검사용으로 요오드-125도 많이 사용합니다
전자쌍생성
K-40 : 바나나와 함께 섭취하는데 사용됩니다.
똘갱이
졸라귀엽다 𓂻𓂭발 바지벗어봐
월급받으며개드립하기
대체 왜 이렇게 여러가지를 쓰는 거임?
렘마
저 위에 써있는 붕괴 라는걸 하면서 내뱉는 방사선이 다르거나, 뱉는 방사선의 에너지가 다르거나, 뱉는 속도가 다름
렘마
뱉는 속도x 뱉는 주기o
가스가면스
이게 일종의 파장인것 같은데
물질에 따라 주기가 다르다면, 진폭은 뭐에 따라 달라짐?
전자쌍생성
인체용 같은경우는 해당원소가 어디에 축척되고 배출되는 위치나 속도가 달라서 용도에 맞게 씀
cuqhstoRlqudtls
d는 더블인가? t는 트리플인가? 이렇게 생각하고있었는데
재료공학
다른 세포는 멀쩡하고 암세포만 죽이는게 가능해?
매콤챱스
방사선에 의한 세포 파괴는 피폭선량이 일정 기준을 넘어가야지 생겨!
암세포에 방사선을 다양한 각도로 쏴서 빔 경로에 있는 정상세포들의 피폭선량을 세포사멸이 일어나지 않도록 조절하면서 암세포들은 선량을 누적시켜서 죽이는 방법이 있고
방사성물질을 먹어서 암을 치료하는 방법은 특정 원소들이 한기관에 모이는 성질을 이용해서 그 기관에 있는 암세포들을 죽이는 방법이 있어!
재료공학
오... 한번에 이해함 자세한 설명 땡큐땡큐
cuqhstoRlqudtls
암물질은 스펙트럼을 발산한다는데 방사능도 나올까?
가스가면스
decay됨으로써 방사선이라는게 나온다는 인과관계는 이해됐는데
방사선이 어떤 원리로 나오는거임?
어딘가에 저장돼있다가 억제가 풀려서 나오는거임?
아니면 원자핵이 본인 중성자를 잡아당기는 에너지 같은거임?
매콤챱스
원자핵에는 크게 2가지의 힘이 존재해
핵력이랑 쿨롱력이야
핵력은 핵안에 입자들 끼리 끌어당기는 힘을 말하고
쿨롱력은 핵안에 입자들끼리의 전기적 반발력을 말해
보통 안정된 원자핵 들의 양성자와 중성자 비는 1:1.5 를 넘지 않아
(핵종마다 다름)
위의 비율이 넘어가는 원자핵은 입자들끼리
잡고있는 힘보다 밀어내는 힘이 강해져서
(쿨롱력>핵력)
안정된 상태로 돌아가기 위해 에너지 또는 입자를 밖으로 방출시켜 이걸 방사선이라 불러
전공자가 아닌거 같아 어려운 내용은 다 빼고 적었어!!
가스가면스
오 머릿속에서 그림이 그려졌어
그러면 방사능은 중성자가 붙어있을때 나오는거고, decay가 이뤄지면 훨씬 안정된 상태일테니 덜 나오는거야?
매콤챱스
붕괴후에 양성자와 중성자의 비가 안정되면 더이상 붕괴는 일어나지 않아
그런데
붕괴 후에도 양성자 중성자 비율이 불안정하면 안정될때까지 붕괴를 계속해서 방사선이 나와
가스가면스
아하 비유하자면 복잡한 미분방정식을 풀때는 스트레스가 확 올라가는데, 힌트를 많이 받았어도 못풀고있으면 스트레스가 안사라지는거랑 똑같네. 고마워
진보라
쓰앵님 질문있습니다
중수소까지는 버티니까 아무 일도 안일어 나는 듯 하고
방사선이 나오는게 삼중수소부터다 까지는 ㅇㅋ
1. 그게 붕괴되면서 에너지를 방출한다고 했는데
에너지=방사선 이라는 뜻인가요?
2. 그렇다면 중수소 또한 그런 "에너지"를 갖고는 있음?
이건 글 목적과는 좀 다른 것 같긴한데
3. 중수소도 에너지를 가지고 있다면 에너지가 생기는 기준은 무엇인가요?
아니면 원래 다 가지고 있는데 그 힘의 차이에 따라서 방사선이 되기도 하고 아니기도 한건가요?
전자쌍생성
방사선의 종류에 따라 다른데
두가지 원소로 쪼개지면서 잉여 입자를 방출하거나 결합에너지 만큼의 잉여 에너지를 뿜어내는 경우도 있고
다른 에너지에 의해 전자의 궤도가 바뀌고 자리를 찾아 가면서 궤도의 준위 에너지 만큼 에너지를 뿜어내는 경우도 있고....뭐 다양함...
사실 동위원소 말고도 모든 원소는 붕괴하는데... 각 원소의 모든 동위원소중 가장 붕괴가 적게 일어나는 것을 안정 원소라 하고 그게 일반적으로 주기율 표에서 볼수있는 원자들임...
진보라
아 에너지의 종류도, 생성방식도 존나 다양하다는거구나
그러면 본 글의 수소랑 관련된 방사선은 결합에너지로 인해 발생되는 건가유?
전자쌍생성
찾아보기 귀찮은데...
중수소는 당연히 안정 수소 보다 중성자 하나 더 있으니까
붕괴하면 일단 중성자는 뿜어 내겠지?
중성자선은 입자선임
매콤챱스
중수소는 안정 동위원소야
그래서 붕괴 안해!
전자쌍생성
어...그러네.......나 뭐했냐...
전자쌍생성
참고로 복잡한게....에너지라는게 무조건 에너지 인게 아니고 입자가 될수도 있음..
광전효과 알지? 파동이 지 꼴린다고 전자로 변신하고 그럼......어...내 닉네임이 그거임