131. Период полураспада. Активность и единицы активности. Методы получения радионуклидов.

N = N₀ e^t(где  — постоянная распада) – основной закон радиоактивного распада: число радиоактивных ядер, которые еще не распались, убывает со временем по экспоненциальному закону.

На практике вместо постоянной распада чаще используют другую характеристику радиоактивного изотопа — период полураспада Т. Это время, в течение которого распадается половина радиоактивных ядер.

Работая с радиоактивными источниками, важно знать число частиц или -фотонов, вылетающих из препарата в секунду. Это число пропорционально скорости распада, поэтому скорость распада, называемая активностью, является существенной характеристикой радиоактивного препарата:

Таким образом, активность препарата тем больше, чем больше радиоактивных ядер и чем меньше их период полураспада. Активность препарата со временем убывает по экспоненциальному закону.

Ед. активности:

беккерелъ (Бк) — соответствует активности нуклида в радиоактивном источнике, в котором за 1 с происходит один акт распада; кюри (Ки) – 1Ки = = 3,7 • 10¹⁰ Бк = 3,7 • 10¹⁰ с^-1; резерфорд (Рд) – 1Рд = 10⁶Бк= Ю⁶ с^-1.

Для характеристики активности единицы массы радиоактив­ного источника вводят величину, называемую удельной массо­вой активностью и равную отношению активности изотопа к его массе (Бк/кг).

Для получения искусственно-радиоактивных нуклидов используют ядерные реакторы и ускорители заряженных частиц:

1) реакция радиационного захвата, по реакции (n, ): ²³Na (n,  ) ²⁴Na, ³¹P (n, ) ³²P; 2) по реакции (n, ) с образованием “дочернего”: ¹³⁰Те (n, ) ¹³¹Те  ¹³¹I;

3) по реакциям с вылетом заряженных частиц (n, p), (n, 2n), (n, ): ¹⁴N (n, p) ¹⁴C;

4) по вторичным реакциям с тритонами (t, p), например: ⁷Li (n, ) ³H; ¹⁶O (t, n) ¹⁸F;

5) по реакции деления U(n, f), например: ⁹⁰Sr, ¹³³Xe

6) Многие важные радионуклиды, применяемые в клинической радиодианостике, получают с достаточной удельной активностью, используя изотопно-обогащенные мишени. Например, для получения ⁴⁷Са облучают мишень, обогащенную по ⁴⁶Са с 0,003 до 10-20%, для получения ⁵⁹Fe - мишень с ⁵⁸Fe, обогащенным с 0,31 до 80% и т.д.

В редакторе главным образом получают радионуклиды с избытком нейтронов, распадающиеся с ^- - излучением. Нейтронодефицитные радионуклиды в большинстве случаев получают на циклотронах, линейных ускорителях протонов и электронов (в последнем случае используется тормозное илучение) при энергиях ускоряемых частиц порядка десятков и сотен МэВ.

7) Так получают для медицинских целей радионуклиды по реакциям:⁵¹V (p, n) ⁵¹Cr, ⁶⁷Zn (p, n) ⁶⁷Ga, ¹⁰⁹Ag (, 2n) ¹¹¹In, ⁴⁴Ca (, p) ⁴³K, ⁶⁸Zn (, p) ⁶⁷Cu и др.

8) Для получения многих короткоживущих радионуклидов непосредственно в клинических учреждениях используют так называемые изотопные генераторы, содержащие долгоживущий материнский радионуклид,при распаде которого образуется нужный короткоживущий дочерний радионуклид, например:

^99МТс, ^87MSr, ^113MIn, ¹³²I.