Zastosowanie izotopów promieniotwórczych w medycynie

Izotopy są to atomy takiego samego pierwiastka, posiadające taką samą liczbę protonów w jądrze, a różniące się liczbą neutronów. Izotopy mają identyczna liczbę atomową Z, natomiast różnią się liczbami masowymi A.
Większość pierwiastków jest mieszaniną kilku izotopów, stosunek ich zawartości (udziału), wyrażany w procentach, jest zwykle wartością stałą. Większość izotopów naturalnych to izotopy trwałe, tylko niektóre ulegają przemianom promieniotwórczym. Natomiast większość izotopów sztucznych, uzyskiwanych w reakcjach jądrowych to izotopy promieniotwórcze.

Izotopy promieniotwórcze
Oprócz 272 trwałych izotopów znanych jest ok. 2000 ich izotopów promieniotwórczych. Izotopy promieniotwórcze to takie, których jądra nie należą do trwałych. Rozpadają się samoczynnie. W zależności od właściwości danego izotopu, izotopy promieniotwórcze znalazły zastosowanie w wielu dziedzinach życia.
Medycyna
Izotopy znalazły zastosowanie w różnych dziedzinach medycyny. Używane są do diagnostyki, terapii i sterylizacji. Wprowadzone do ciała izotopy promieniotwórcze z wielką dokładnością potrafią ujawnić każde zmiany w narządach. Właśnie dlatego stosuje się je m.in. w endokrynologii, neurologii, onkologii. Swoje zastosowanie znajdują także w kardiologii. Izotopy pierwiastków używane są w rozrusznikach serca. Badania kardiologiczne przy pomocy izotopów promieniotwórczych umożliwiają np. wykrycie niedokrwienia serca, zakrzepów. Dużą zaletą tej metody jest dokładność oraz możliwość wielokrotnego powtarzania np. w celu sprawdzenia wyników leczenia operacyjnego. Do tego rodzaju badan wykorzystuje się miedzy innymi jony potasu, ksenon, technet.
Wykorzystanie w diagnostyczne izotopów promieniotwórczych odbywa się poprzez umieszczenie substancji promieniotwórczej w tkankach oraz narządach organizmu , później na rejestracji promieniowania. Zgromadzenie substancji promieniotwórczej w tkankach albo w narządzie pozwalają na podsumowania diagnostyczne. Aktualnie wykorzystuje się około 200 różnych izotopów promieniotwórczych , które dobiera się biorąc pod uwagę narząd, który będzie elementem badania. Również bierze się pod uwagę informacje jakie chcemy otrzymać.
W medycynie izotopy również wykorzystywane są do zmniejszania lub eliminowania bólu przy przerzutach raka do kości. W tym przypadku są one jedynym w pełni zwalczającym tę dolegliwość środkiem, ponieważ tylko one potrafią trafić do odpowiedniego zakończenia nerwowego.
Promieniowanie

W II poł. XIX wieku naukowcy Thomson i Rutherford zajmowali się badaniem zjawiska jonizacji gazów naświetlanych promieniami odkrytymi przez Becquerela. W czasie doświadczenia Rutherford stwierdził, że można wyróżnić dwa rodzaje tego promieniowania - jedno nazwane alfa, było łatwo absorbowane nawet przez kartki papieru i drugie nazwane beta, mogło przenikać przez grube blachy metalowe (np. przez 0,25 centymetrów aluminium). Wkrótce odkryto i trzeci rodzaj promieniowania ? najbardziej przenikliwego, które miało możliwość przenikać nawet przez kilku centymetrowe warstwy ołowiu. Nadano mu nazwę gamma.
Promienie alfa składają się z dodatnio naładowanych cząsteczek:2 protonów i 2 neutronów. Identyczną liczbę cząsteczek ma jądro helu.
Cząsteczki beta zostały określone przez naukowców jako te, które powinny mieć ładunek ujemny. Po kolejnych badaniach naukowcy wywnioskowali, iż cząsteczki beta to po prostu elektrony.
Trzeci rodzaj promieniowania- gamma, to promieniowanie elektromagnetyczne.
Wysokie dawki promieniowania używa się w radioterapii. Jest to jeden ze sposobów leczenia raka. Głównie raka: jąder, gruczołów limfatycznych, śledziony, oraz białaczkę. Promieniowanie niszczy wszystkie żyjące komórki, ale dzięki temu także komórki nowotworowe szybciej ulegają wyniszczeniu. To wynik tego, że chore tkanki są mniej odporne na promieniowanie. Pod wpływem przenikliwego promieniowania-gamma chore komórki ulegają rozpadowi i dużo wolniej przebiega proces ich ponownego kształtowania się. Zbyt duże napromieniowywanie może w znacznym stopniu zaszkodzić organizmowi chorego. Chore tkanki naświetlane są izotopem kobaltu. Jest ono bardziej skuteczne, niż promieniowanie rentgenowskie i używa się go przede wszystkim w leczeniu nowotworów złośliwych, które ?umieszczone? są głęboko w tkankach chorego organizmu.
Oprócz walki z rakiem, izotopy pierwiastków stosuje się w leczeniu chorób tarczycy.
Istotne w dzisiejszym świecie jest także wspomniane już przeze mnie wcześniej prześwietlenie rentgenowskie. Polega ono na tym, że promienie przenikają przez badany organ, część z nich zostaje wchłonięta przez tkankę. Pozostała część promieni wiązka umieszczona zostaje na kliszy fotograficznej i powoduje jej zaciemnienie. W ten sposób na kliszy fotograficznej uzyskujemy obraz badanego narządu.
Podsumowanie
Uważam, że izotopy promieniotwórcze stosowane w medycynie są dla wielu ludzi czymś, co pozwoliło na ratowanie im życia i zdrowia. Dzięki izotopom jesteśmy w stanie rozwiązać wiele problemów, które istniały w przeszłości. Badania prowadzone nad izotopami pozwoliły na uśmierzenie bólu i leczenie uznawanej kiedyś za nieuleczalna choroby- raka. Myślę, że izotopy zajmują ważną pozycję w naszym życiu i nawet nie zdajemy sobie sprawy z tego, ile ich jest wokół nas i jakie mogą przynieść korzyści i szkody.