| Наиболее часто используемые в медицине изотопы | |||||||
| Элемент | Изотоп | Период полураспада | Виды излучения | Элемент | Изотоп | Период полураспада | Виды излучения |
| Водород
Водород |
1Н2
1Н3 |
устойчивый 12 лет | бета | Железо | 26Fe55 | 2,94 года | К- захват |
| Углерод Углерод | 6С14
6С13 |
5568 лет устойчивый | бета | Кобальт | 27Со60 | 5,3 года | бета, гамма |
| Азот | 7N15 | устойчивый | Мышьяк | 33As74 | 17,5 дня | бета, гамма | |
| Натрий
Натрий |
11Na24
11Na22 |
15 часов
2,6 года |
бета, гамма бета, гамма | Бром | 35Br82 | 35,87 часа | бета, гамма |
| Фосфор | 15P32 | 14,3 дня | бета | Стронций Стронций | 38Sr89
38Sr90 |
53 дня
25 лет |
бета бета |
| Сера | 16S35 | 87 дней | бета | Йод | 53I131 | 8 дней | бета, гамма |
| Калий | 19K42 | 12,4 часа | бета, гамма | Золото | 79Au193 | 2,7 дня | бета, гамма |
| Кальций | 20Са15 | 152 дня | бета | Радий | 88Ra226 | 1590 лет | альфа, гамма |
| Хром | 24Cr51 | 27,8 дня | K-захват, гамма | Радон | 86Rn222 | 3,8 дня | альфа |
| Железо | 26Fe59 | 45
дней |
бета, гамма | Цезий | 55Cs137 | 33 года | бета, гамма |
С постоянной распада связан другой характерный показатель скорости радиоактивного распада — период полураспада. Это — тот отрезок времени, за который распадается половина первоначального числа радиоактивных атомов. Для изотопа фосфора Р32 период полураспада равен 14,3 дня.
Периоды полураспада разных радиоактивных изотопов даже одного и того же элемента неодинаковы (таблица на стр. 9).
Схема распада изотопа Р32 простая. Для такого распада характерен только один вид излучения — это испускание бета-частиц. Бета-частица по своим физическим свойствам не отличается от электрона. Из распадающихся ядер атомов фосфора вылетают бета-частицы, обладающие разной скоростью, но максимальная скорость бета-частиц этого изотопа будет характерной для него величиной. От скорости бета-частицы зависит длина ее пробега. Самые быстрые бета-частицы фосфора проникают в кожу на глубину не больше чем 8 мм.
Другие изотопы могут иметь более сложную схему распада, чем фосфор. Вот, например, радиоактивный натрий. Его получают по той же реакции с медленными нейтронами, что и фосфор, для чего и бомбардируют нейтронами кристаллики поваренной соли (хлористого натрия). Изотоп натрия распадается подобно изотопу фосфора с вылетом бета-частицы, при этом ядра натрия переходят в ядра соседнего в таблице Д. И. Менделеева элемента — магния. Но для распада натрия (Na24) характерно также испускание гамма-лучей. Вылет бета-частицы и испускание гамма-лучей совпадают во времени. Таким способом ядро освобождается от избыточной энергии.
Гамма-лучи, испускаемые ядром отдельными порциями энергии, или, как принято говорить, квантами, относятся, как и радиоволны, видимый свет, ультрафиолетовые и рентгеновские лучи, к электромагнитным излучениям. Физические свойства гамма-лучей подобны свойствам рентгеновских лучей. Как все виды электромагнитных излучений, гамма-лучи распространяются со скоростью света, около 300 000 километров в секунду. Для них характерна большая проникающая способность. Чем выше энергия гамма-квант, тем труднее они поглощаются веществом, которое пронизывается этими лучами. Гамма-лучи могут пройти через тело человека и только частично в нем поглотиться.
В биологии и медицине используются чаще всего изотопы, распад которых сопровождается бета- или бета-и гамма-излучением. Есть изотопы, распадающиеся несколько иначе, но на этом мы не будем останавливаться.
При распаде радия и радона из ядер этих изотопов вылетают альфа-частицы. Альфа-частица несет два положительных заряда. Масса альфа-частицы равна четырем. Эта частица не что иное, как ядро атома гелия. Присоединяя два электрона, альфа-частица и становится атомом элемента гелия.