В нескольких словах
Радиоактивность имеет широкий спектр применений, выходящих за рамки военного дела и энергетики, включая медицину, промышленность и даже историю. От обнаружения мошенничества с едой до датировки исторических артефактов, радиоактивные изотопы помогают нам понимать мир вокруг нас.
Применение ядерной энергии
Когда речь заходит о применении ядерной энергии, первое, что приходит на ум, – это бомбы, а затем атомные электростанции, что неизбежно вызывает ассоциации с Чернобылем или Фукусимой. Не менее известны и медицинские применения.
Ядерная медицина используется для лечения некоторых видов рака, а также в различных диагностических инструментах, таких как ПЭТ (позитронно-эмиссионная томография) или гамма-сцинтиграфия, которые используют различные радиоактивные соединения для выявления опухолей или проблем с костями.
Многочисленные применения
В действительности существует множество применений ядерной энергии или радиоактивности, помимо войны, производства энергии на атомных электростанциях или медицины.
Радиоактивность – это процесс, при котором нестабильное атомное ядро высвобождает энергию в процессе поиска стабильности. Эта особенность очень полезна, поскольку энергию очень легко обнаружить, и, поскольку она зависит от нестабильности атома, мы можем маркировать определенные конкретные молекулы, изменяя их состав, заменяя атом на радиоактивный.
Таким образом, мы получаем радиоактивно меченые молекулы или молекулы с радиоизотопами, которые продвинули науку в различных областях.
История открытия
Первым, кто осознал эту полезность, был венгерский химик Джордж де Хевеши, который решил бытовую проблему.
В 1911 году он проводил исследовательскую работу в Манчестерском университете, в лаборатории Эрнеста Резерфорда, одного из первооткрывателей современной модели атома. Во время своего пребывания он жил в пансионе на полупансионе, и меню неизменно было одним и тем же каждый день. Это вызвало его жалобы, поскольку он обвинил хозяйку в том, что отсутствие разнообразия связано с переработкой остатков предыдущего дня. Хозяйка, конечно, отрицала обвинение.
Несколькими годами ранее его научный руководитель в Манчестерском университете в сотрудничестве с Хансом Гейгером разработал аппарат, позволявший обнаруживать присутствие радиоактивности, предшественник современных счетчиков Гейгера.
Джордж решил использовать его, чтобы доказать мошенничество, которому он подвергался. Он добавил небольшое количество радиоактивного вещества в суп.
На следующий день с помощью аппарата из своей лаборатории он обнаружил радиоактивность в супе, поэтому хозяйка не выбросила остатки супа, а переработала его, поскольку остались следы радиоактивности, добавленной в суп накануне.
Этим он не только раскрыл мошенничество, но и открыл использование радиоактивных индикаторов, за что и был удостоен Нобелевской премии в 1943 году.
Промышленные применения
Сегодня мы используем радиоактивность для многих промышленных применений.
Например, локаторы, позволяющие определить, заполнена ли куба с расплавленным металлом в доменных печах, основаны на радиоактивном материале и детекторе.
Жидкий металл блокирует радиоактивность, и это, подобно фотоэлементу, открывающему дверь, когда он обнаруживает, что кто-то прерывает луч света, служит для предотвращения перелива металла и возникновения аварии.
Для защиты окружающей среды также можно использовать радиоактивность, например, для отслеживания подземных течений или труднодоступных мест.
Использование радиоактивных индикаторов позволяет описать путь течения и составить подземные карты без необходимости их детального исследования.
Применение в науках
Радиоактивность также служит в социальных науках, таких как история.
В воздухе, которым мы дышим, есть небольшая доля радиоактивного углерода-14.
Когда мы живы и едим, или растения осуществляют фотосинтез, этот углерод включается в той же пропорции, что и в атмосфере.
Когда мы умираем или срубаем дерево, поглощение радиоактивного углерода прекращается, и он постепенно распадается.
Просто измерив его с помощью углеродного анализа, мы можем увидеть, к какой эпохе относится остаток.
Поэтому радиоактивность служит не только для войны, энергии… или медицины. Она также помогает нам узнать нашу историю, или узнать, подают ли в ресторане объедки.
Х. М. Мулет – профессор биотехнологии.
