放射性同位素的应用

有些同位素具有放射性，被称为放射性同位素。当质子、中子和α粒子轰击原子核时，放射性同位素可以通过人工方法获得。例如，当α粒子轰击铝原子核时，会发生下列核反应，其中反应产物是磷的放射性同位素。通过人工方法获得的放射性同位素已广泛应用于许多领域，如工农业、医疗保健和科学研究。

放射性同位素的应用沿着以下两个方向发展。

1.使用它的光线

放射性同位素也能发射α射线、α射线和α射线。由于α射线具有很强的穿透力，因此可以用来检查金属中是否有沙眼或裂纹。使用的设备被称为阿尔法射线探伤仪。阿尔法射线具有很强的电离作用，可用于消除机器运行过程中摩擦产生的有害静电。生物体中的脱氧核糖核酸携带着物种的遗传密码，但是在射线的作用下，脱氧核糖核酸可能会发生变异。因此，种子可以变异，新的优良品种可以通过辐射培育。辐射还能抑制作物害虫的生长，甚至直接杀死害虫。人体内的癌细胞比正常细胞对辐射更敏感，所以辐射可以用来治疗恶性肿瘤，这就是医生所说的“放射疗法”。

与天然放射性物质相比，人工放射性同位素的辐射强度易于控制，可以制成各种所需的形状。特别是，它的半衰期比天然放射性物质的半衰期短得多，因此放射性废物易于处理。由于这些优点，当射线用于生产和科学研究时，人工放射性同位素被用来代替天然放射性物质。

2.作为示踪原子

放射性同位素的原子核与这种元素的其他同位素的原子核具有相同数量的质子(只是中子的数量不同)，因此原子核外的电子数量也是相同的。因此，一种元素的所有同位素都具有相同的化学性质。这样，我们可以用放射性同位素代替非放射性同位素来制造各种化合物。这种化合物的原子像普通化合物一样参与所有化学反应，但带有可被仪器检测到的“放射性标记”。这个原子叫做示踪原子。

棉花结桃开花时需要更多的磷肥，也可以通过在棉花叶片上喷洒磷肥来吸收。然而，很难用常规方法研究什么时候吸收速率最高，磷在作物中能保留多长时间，以及磷在作物中的分布。如果将磷的放射性同位素制成的肥料喷洒在棉花叶片上，然后用探测器在一定的时间间隔内测量棉花植株各个部位的放射性强度，上述问题就很容易解决。

人类的甲状腺需要碘。碘被吸收后会积聚在甲状腺中。将碘放射性同位素碘131注入人体，然后用探测器定期测量甲状腺和邻近组织的辐射强度，有助于诊断甲状腺的器质性和功能性疾病。近年来，对生物大分子结构和功能的研究几乎都依赖于放射性同位素。