Радиоактивни изотопи и съединения
, маркирани с радиоактивни изотопи се използват широко в различни области на човешката дейност. Промишленост и технологичен контрол, земеделие и медицина, комуникации и научни изследвания - почти е невъзможно да се обхване целият спектър на приложение на радиоактивните изотопи, въпреки че всички те са възникнали за малко повече от 100 години. Представеният по-долу материал е посветен на използването на радиоактивни изотопи при различни молекулярно-биологични изследвания и е учебно помагало, а не строга научна публикация. За съжаление значителна част от младите учени, работещи в областта на науката за живота, имат повърхностно и фрагментарно разбиране за спецификата на работата с радиоактивни вещества. Това не е изненадващо, тъй като образованието в медицински и биологически факултети в Русия не предоставя нито основни теоретични концепции за радиоактивност, нито практически умения в тази област. Химиците са по-добре, защото някои основни понятия за естеството на радиоактивността са включени в учебната програма.
1. Основни понятия и терминология
Радиоактивността е обозначение на удивителен природен феномен, открит от Бекерел в края на 19 век, чиято същност е спонтанното спонтанно преобразуване на атомните ядра на някои елементи в други, което е придружено от освобождаването на три вида лъчи ". Естеството на лъчите беше бързо установено: α-лъчите са двойно йонизирани атоми на хелий, β-лъчите са електрони, γ-лъчите са твърдо електромагнитно излъчване на къси вълни. Елементите, способни на такива трансформации, започнаха да се наричат радиоактивни, т.е. способни на тази трансформация. В зависимост от вида на радиацията радиоактивните атоми започват да се определят съответно като α, β или γ емитери или източници. Вярно е, че скоро беше установено, че някои радиоактивни атоми излъчват наведнъж два (а може би и три) вида лъчи, така че тази класификация се допълва с обяснения - това е „чист“ α-излъчвател или има придружаващо γ-излъчване. Към първоначалните три вида ядрени трансформации (α, β и γ - радиоактивен разпад) бяха добавени нови, но общите закони за всички останаха непроменени. В края на ХХ век се препоръчва да се замени терминът „изотоп“ с „нуклид“ и съответно „радиоактивен изотоп“ с „радионуклид“. Това нововъведение не беше особено широко разпространено и двата термина се използват в научната литература като синоними.
Количествената характеристика на радиоактивността е получила наименованието "дейност" от физиците. Тъй като никой не дава на физиците монопол върху термина „дейност“, с времето стана ясно, че в различните области на науката „дейност“ се разбира като напълно различни понятия. Сравнете: активността на радиоактивен изотоп, химическата активност на елемент или съединение, ензимологичната активност на ензима, биологичната (например антивирусна) активност на лекарството - всичко това са напълно различни понятия. Сближаването на различни научни дисциплини допълнително обърква ситуацията. Опитайте се да характеризирате ензим, маркиран с радиоактивния изотоп въглерод-14. Дейността на такъв ензим негова ензимологична характеристика ли е или е радиоактивна? Следователно в съвременната научна литература (особено биологична) терминът "активност" за радиоактивни вещества все повече се заменя с термина "радиоактивност".
Единицата на активност (радиоактивност) на радиоактивно вещество в международната система SI е скоростта на радиоактивно разпадане, равна на 1 разпад в секунда, която се нарича бекерел - Bq (в английската версия Bq). Остарялата, но все още използвана единица за активност на кюри - Ci (в английската версия на Ci) е активността на лекарството, еквивалентна на активността на 1 g метален радий-226 и равна на 3,7x10 10 разпадания в секунда, т.е. 3.7x10 10 Bq.