МЕТОД МЕЧЕНЫХ АТОМОВ

Искусственно получаемые радиоактивные элементы нашли широкое применение
в науке и технике. Одним из методов, позволяющих на практике
использовать свойства радиоактивных элементов, является так называемый
метод меченых атомов. Этот метод использует тот факт, что по химическим
и многим физическим свойствам радиоактивный изотоп неотличим от
устойчивых изотопов того же элемента. В то же время радиоактивный изотоп
легко может быть опознан по своему излучению (с помощью, например,
газоразрядного счетчика). Добавляя к исследуемому элементу радиоактивный
изотоп и улавливая в дальнейшем его излучение, мы можем проследить путь
этого элемента в организме, в химической реакции, при плавке металла и
т. д.

Меченые атомы, как правило, представляют собой радиоактивные (реже
стабильные) нуклиды, которые используются в составе простых или сложных
веществ для изучения химического, биологического и других процессов с
помощью специальных методов (напр., масс- спектрометрия, радиометрия).
Масс- спектрометрия (масс- спектроскопия)- это метод исследования
вещества путем определения спектра масс частиц, содержащихся в веществе,
и их относительного содержания (распространенности). Данный
универсальный аналитический метод, широко применяется в физике, химии,
биологии и медицине. Радиометрический анализ заключается в определении
качественного и количественного состава вещества, основанный на
использовании радионуклидов, обычно вводимых в реагенты или образующихся
в анализируемом веществе под действием ядерных частиц или жестких ( -
лучей. Результаты радиометрического анализа получают по данным измерений
радиоактивности продуктов реакции с помощью радиометрических приборов.
Для регистрации радиационной активности применяют счетчик Гейгера
(назван по имени Х. Гейгера), представляющий собой газонаполненный диод
(обычно цилиндрический) с тонкой нитью в качестве анода. Действие
основано на возникновении в газе в результате его ионизации (при пролете
частицы) электрического разряда (коронного). В последнее время более
распространены в силу своих высоких технических характеристик
полупроводниковые детекторы, устройство которого показано ниже.

Детектор. Схематическое изображение полупроводникового детектора
(штриховкой выделена чувствительная область): n - полупроводник с
электронной проводимостью; p - полупроводник с дырочной проводимостью;
Ge - германий, имеющий собственную проводимость(i); V - напряжение
постоянного источника.

Метод меченых атомов нашел весьма широкое применение в медицине.
Значительный вклад в разработку методов ранней диагностики заболеваний с
помощью введения в организм меченых атомов внесли наши ученые. Так, Г.
Е. Владимиров (1901- 60), известный биохимик, одним из первых применил
радиоактивные изотопы (меченые соединения) для изучения обменных
процессов в нервной и мышечной тканях. Первые опыты по практическому
применению данного метода были осуществлены биологами В. М. Клечковским
и В. И. Спицыным. В настоящее время широко используется метод
сканирования - метод радиоизотопной диагностики с применением сканеров,
или подвижных детекторов излучения, дающих изображение (в виде
«штрихов») распределенных в организме радиоактивных изотопов посредством
«построчного» обследования всего тела или его части. В качестве
радиоактивного изотопа чаще всего применяют изотоп 99mТс , который
используют в диагностике опухолей головного мозга, при исследовании
центральной и периферической гемодинамики. В частных случаях также
используют изотопы золота 198Au (для исследования раковых опухолей в
критических ситуациях), йода (диагностика заболеваний щитовидной
железы).

С П И С О К Л И Т Е Р А Т У Р Ы

Ландсберг Г. С. Элементарный учебник физики. Том III. – М.: Наука, 1986

Селезнев Ю. А. Основы элементарной физики. – М.: Наука, 1964.

CD ROM «Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия», 1997.

Работа выполнена

учеником 11 «Б» класса

Черечихиным Игорем.