Номер 6, страница 32 - гдз по химии 7 класс учебник Еремин, Дроздов

Глава 1. От атома до вещества. §3. Неустойчивые атомы. Вопросы и задания - номер 6, страница 32.

Условие.

6. Назовите три основные, на ваш взгляд, области применения радиоактивных атомов.

Решение.

Решение 2.

Радиоактивные атомы (радионуклиды) нашли широкое применение в различных сферах человеческой деятельности. Можно выделить три ключевые области их использования:

1. Энергетика

Наиболее масштабное применение радиоактивных атомов — это производство электроэнергии на атомных электростанциях (АЭС). В ядерных реакторах используется свойство тяжелых ядер, таких как уран-235 ($^{235}U$) или плутоний-239 ($^{239}Pu$), делиться при поглощении нейтрона. Этот процесс, называемый цепной ядерной реакцией, сопровождается выделением колоссального количества энергии. Выделяющаяся тепловая энергия используется для нагрева теплоносителя (чаще всего воды), который превращается в пар. Пар под высоким давлением вращает турбину, соединенную с электрогенератором, вырабатывающим электрический ток. Ядерная энергетика является одним из самых мощных и низкоуглеродных источников энергии, не производящим выбросов парниковых газов в атмосферу.

Ответ: В энергетике радиоактивные атомы служат топливом для атомных электростанций, где управляемая цепная реакция их деления используется для выработки электроэнергии.

2. Медицина

В медицине радиоактивные изотопы играют важнейшую роль как в диагностике, так и в лечении заболеваний.
В диагностике используется метод меченых атомов. В организм пациента вводится небольшое количество радиофармпрепарата — вещества, содержащего радионуклид с коротким периодом полураспада (например, технеций-99m ($^{99m}Tc$) или фтор-18 ($^{18}F$)). Этот препарат накапливается в определенных органах или тканях. С помощью специальных детекторов (гамма-камер, ПЭТ-сканеров) регистрируется испускаемое им излучение, что позволяет получить изображение органа и оценить его функциональное состояние, выявить опухоли, воспаления или нарушения кровообращения.
В терапии, в первую очередь в онкологии, применяется лучевая терапия. Мощное гамма-излучение от источников на основе кобальта-60 ($^{60}Co$) или иридия-192 ($^{192}Ir$) направляется на злокачественную опухоль, разрушая раковые клетки и останавливая их рост. Этот метод может быть как внешним (дистанционная лучевая терапия), так и внутренним (брахитерапия), когда источник излучения помещается непосредственно в опухоль или рядом с ней.

Ответ: В медицине радиоактивные атомы применяются для диагностики заболеваний (создание изображений внутренних органов) и для лучевой терапии злокачественных опухолей.

3. Наука, промышленность и сельское хозяйство

Эта область охватывает множество применений.
В науке, особенно в археологии и геологии, широко используется радиоуглеродный анализ. Он основан на измерении содержания радиоактивного изотопа углерода-14 ($^{14}C$) в органических останках, что позволяет с высокой точностью определять их возраст. Другие изотопы, такие как уран-238 ($^{238}U$), используются для датирования горных пород.
В промышленности радиоактивные изотопы применяются для контроля качества продукции (дефектоскопия сварных швов и отливок), для измерения толщины материалов (листовой стали, бумаги), уровня жидкости в закрытых резервуарах. Также мощное гамма-излучение используется для стерилизации медицинских инструментов, материалов и даже пищевых продуктов, так как оно эффективно уничтожает бактерии и микроорганизмы.
В сельском хозяйстве метод меченых атомов помогает изучать процессы усвоения растениями удобрений, что позволяет оптимизировать их внесение. Также облучение семян может вызывать мутации, которые приводят к появлению новых, более урожайных или устойчивых сортов растений.

Ответ: В науке, промышленности и других отраслях радиоактивные атомы используются для датирования древних объектов, контроля качества изделий, стерилизации, а также в качестве "меток" для изучения различных процессов.