Usos de los isótopos radiactivos

Medicina

En medicina, la radiación de alta energía fué utilizada durante mucho tiempo para el tratamiento de cáncer. Actualmente se usa el cobalto-60 para el tratamiento del cáncer porque emite una radiación con más energía que la que emite el radio y es más barato que este. En medicina se usa el tratamiento con cobalto-60 para detener ciertos tipos de cáncer con base en la capacidad que tienen los rayos gamma para destruir tejidos cancerosos. El cobalto-60 se desintegra emitiendo partículas beta y rayos gamma, y tiene una vida media de 5.27 años. Su proceso de desintegración se representa mediante la ecuación química nuclear:

₂₇⁶⁰Co   ---->    ₂₈⁶⁰Ni  +  _-1⁰b  +   ₀⁰g .          t_1/2 = 5.27 años

Algunos isótopos usados en medicina son:

Arsénico-74	Cobre-64	Radio-226
Astato-211	Estroncio-90	Radón-222
Bismuto-206	Europio-152	Sodio-24
Boro-10	Arsénico-35	Tantalio-182
Boro-11	Hierro-55	Tecnecio-99
Bromo-82	Hierro-59	Tulio-170
Carbono-14	Fósforo-32	Xenón-133
Cerio-144	Itrio-90	Yodo-131
Cesio-137	Litio-6	Yodo-132
Cromo-51	Litio-7	Oro-198
Cobalto-60	Nitrógeno-15

Datación

Las mediciones de la radiactividad se usan para determinar la edad de los minerales y de restos fósiles (datación). Por ejemplo, la existencia de núclidos radiactivos naturales sobre la superficie de la Tierra sugiere que sus vidas medias son comparables con las edades de los minerales en los cuales se encuentran, y estos proporcionan una estimación de la edad de la Tierra.

     Como los isótopos radiactivos se usan para determinar el tiempo que hace que se solidificaron las rocas (edad de las rocas) se les conoce como “los relojes naturales”. Por ejemplo, si una roca contenía uranio-238 al solidificarse los productos de la desintegración radiactiva del uranio no pueden escapar por difusión, por lo que quedan retenidos en la roca, y se transforman en plomo-206. Para conocer la vida media (t1/2) de la roca se necesita conocer la reacción química global del proceso y la relación actual entre el plomo-206 y el uranio-238 en la roca, y es:

 92 238U   ---->    82 206Pb  +  8  24He  +  6  -10e           t1/2 = 4.5x109 años.

Química

Una de las primeras aplicaciones de los isótopos radiactivos en química fue en el estudio de las velocidades de una reacción reversible para establecer las condiciones de equilibrio. Por ejemplo, para conocer el equilibrio en una solución saturada de cloruro de plomo II (PbCl2). La ecuación química que representa el equilibrio de esta solución es:

PbCl2(S)   ---->  Pb2+(ac)  +  2 Cl1-(ac)

    Se usa el isótopo radiactivo de plomo-212 para comprobar que los procesos de disolución y de precipitación se producen a la misma velocidad. Se agrega a una solución saturada de cloruro de plomo II una pequeña cantidad de nitrato de plomo II que contenga el isótopo plomo-212. Un tiempo después se precipita plomo, lo que indica que se está produciendo un intercambio entre el cloruro de plomo sólido y el ión plomo +2 de la solución.