Salute e malattia
Gli isotopi radioattivi, detti anche radioisotopi, sono atomi con un numero di neutroni diverso dal solito, con un nucleo instabile che decade emettendo raggi alfa, beta e gamma finché l'isotopo non raggiunge la stabilità. Una volta stabile, l'isotopo diventa un altro elemento del tutto. Il decadimento radioattivo è spontaneo, quindi è spesso difficile sapere quando avverrà o che tipo di raggi emetterà durante il decadimento.
Ci sono circa 3.800 isotopi radioattivi. Attualmente ne vengono usati regolarmente fino a 200, e mentre alcuni si trovano in natura, la maggior parte deve essere prodotta per esigenze specifiche, come per ospedali, laboratori di ricerca e produttori.
Gli isotopi radioattivi possono essere prodotti in diversi modi, il più comune è l'attivazione neutronica in un reattore nucleare, che implica la cattura di un neutrone dal nucleo di un atomo risultando in un eccesso di neutroni (ricco di neutroni). Alcuni isotopi radioattivi sono prodotti in un ciclotrone in cui protoni sono introdotti in un nucleo risultando in una carenza di neutroni (ricco di protoni). (fonte: https://www.eoearth.org/article/Radioisotopes_in_industry)
Gli isotopi radioattivi hanno proprietà molto utili. Le radiazioni alfa, beta e gamma possono penetrare oggetti solidi come un raggio X, ma vengono progressivamente assorbite da essi. La quantità di questa penetrazione dipende da diversi fattori tra cui l'energia della radiazione, la massa della particella e la densità del solido. Queste proprietà portano a molti usi per i radioisotopi in campi scientifici, medici, archeologici e industriali. Gli usi dipendono da quale elemento diventano dopo aver raggiunto la stabilità.
Il Cromo-51, per esempio, che si forma dai raggi alfa emessi durante il decadimento dell'isotopo radioattivo, è usato nella classificazione delle cellule del sangue e nella misurazione della perdita di proteine nel corpo umano. Il Cobalto-60, un altro elemento formato da isotopi radioattivi che emettono raggi beta e gamma, è spesso usato nel trattamento del cancro. Ossigeno-18 e Tecnezio-99 sono usati come traccianti biologici, aiutando i medici a localizzare tumori e altri problemi in varie parti del corpo. Sono usati anche in raggi X e imaging osseo. Servono per eliminare cellule danneggiate e trattare crescite cellulari anomale, poiché le cellule a rapida divisione sono particolarmente sensibili alle radiazioni.
Possono essere usati anche in archeologia. Elementi di isotopi radioattivi come Carbonio-14, Piombo-210 e Potassio-40 sono usati per datare rocce e terra storica. Cloro-36 e Trizio sono usati per misurare l'età delle acque sotterranee fino a milioni di anni. In industria sono usati come combustibile per reattori nucleari, nella produzione di allarmi antifumo domestici, nel tracciamento di rifiuti di fabbrica che possono causare inquinamento, e nella previsione del comportamento di metalli pesanti in acqua. Sodio-24 e Magnesio-27, per esempio, sono usati per localizzare perdite in tubature, mentre l'iridio-192 è usato in fili per dispositivi di radiografia.
Altri usi di questi isotopi sono nello studio di processi chimici e biologici nella vita vegetale per l'agricoltura, nel trattamento e conservazione degli alimenti per renderli più sicuri al consumo e con una shelf-life più lunga, e per il controllo chimico dei parassiti.
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