ایزوتوپ‌های مس و کاربرد آنها

 ایزوتوپ های مس

 عدد اتمی و جرم اتمی عناصر از مهم‌ترین ویژگی‌هایی است که در عناصر و مواد مختلف مورد بررسی قرار می گیرد. این دو مورد باعث شناخت و تمایز بین عناصر می‌شوند. اتم‌ها و عناصر در شکل‌های مختلفی در طبیعت یافت می‌شوند که هر یک از این اشکال دارای ویژگی‌های خاص خود هستند. در این بین اصطلاحی که برای اتم‌هایی با عدد اتمی یکسان و جرم اتمی متفاوت به کار برده می‌شود ایزوتوپ نام دارد. ایزوتوپ یک واژه یونانی است و به اشکالی از اتم گفته می‌شود که در جرم اتمی‌شان تفاوت دارند. ایزوتوپ‌های مس جزو مهم‌ترین خواص آن است.  بسیاری از اتم‌ها در شکل‌های مختلفی وجود دارند. مثلا مس دو شکل دارد: مس 63 که 70 درصد کل مس موجود در طبیعت است و مس 65 که 30 درصد بقیه را تشکیل می‌دهد. شکل‌های مختلف اتم، ایزوتوپ نامیده می‌شوند. هر دو اتم مس 63 و مس 65 دارای 29 پروتون هستند، ولی مس 63 دارای 34 نوترون و مس 65 دارای 36 نوترون است. هر دو ایزوتوپ خصوصیات یکسانی دارند و هر دو هم پایدارند.

ایزوتوپ‌های پایدار مس
در عنصر مس، علاوه بر تعداد زیادی رادیوایزوتوپ، دو ایزوتوپ پایدار Cu-63 و Cu-65 موجود است. تعداد بسیار زیادی از این رادیوایزوتوپ‌ها نیمه‌عمرهایی به مقیاس دقیقه یا کمتر دارند، طولانی‌ترین نیمه عمر متعلق به Cu-64 است که مدت آن 12.7 ساعت، با دو حالت فرسایشی است که منجر به محصولات جداگانه می‌شود.
برای نشان دادن ایزوتوپ‌های یک عنصر، ابتدا نام آن عنصر، سپس یک خط فاصله (-) و در آخر جرم اتمی آن ایزوتوپ نوشته می‌شود. مثلا هیدروژن دارای سه ایزوتوپ هیدروژن-1 (پروتیوم)، هیدروژن-2 (دوتریوم) و هیدروژن-3 (تریتیوم) است که هسته آنها به ترتیب حاوی 0، 1 و 2 نوترون است. یا ایزوتوپ اورانیوم 235 را به صورت U-235 نمایش می‌دهند. روش دیگر، نوشتن جرم اتمی ایزوتوپ در قسمت بالا و سمت چپ نماد شیمیایی عنصر است مانند 235U که برای نمایش همان ایزوتوپ اورانیوم 235 است.

ایزوتوپ به طور کلی به اتم‌های یک عنصر مشخص اطلاق می‌شود که عدد اتمی یکسان و عدد جرمی متفاوتی دارند.

مس (29Cu)، دارای دو ایزوتوپ پایدار، 63Cu و 65Cu، همراه با 27 رادیوایزوتوپ است. مس 63 و مس 65 دارای 29 پروتون هستند اما مس 63 دارای 34 نوترون و مس 65 دارای 36 نوترون است.

از ایزوتوپ‌های مس 63 و 65 در صنایع مختلفی استفاده می‌شود. به عنوان مثال ایزوتوپ‌های مس 63 و 65 برای مطالعه متابولیسم مس و بیماری‌های دستگاه گوارش مورد استفاده قرار می‌گیرند. بعلاوه، مس 63 برای تولید رادیوایزوتوپ پزشکی Zn-62 مورد استفاده قرار می‌گیرد و همچنین می‌تواند برای تولید مس 64 که در تشخیص و درمان سرطان استفاده می‌شود، بکار برود. خاطر نشان می‌کنیم که رادیوایزوتوپ مس 64 از مهمترین رادیوایزوتوپ‌‌های مس است كه با گسیل پرتوهای گاما و بتا و با نیمه عمر 12.7 ساعت (كاهش میزان اكتیویته این رادیوایزوتوپ) در مطالعات متابولیسم تومور و بسیاری انواع سرطان‌ها به كار گرفته می‌شود.

در ادامه برخی دیگر از کاربردهای ایزوتوپ‌های مس را مطالعه خواهید کرد.

ایزوتوپ مس 63، برای تولید رادیونوکلئید(رادیوایزوتوپ) Zinc-62، که برای مراقبت‌های بهداشتی و برنامه‌های پزشکی و صنایع دارویی مورد استفاده قرار می‌گیرد، بکار می‌رود.

ایزوتوپ مس 63، برای اندازه‌گیری طیف نوترونی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

ایزوتوپ مس 63، برای مطالعات ابررسانایی با دمای بالا استفاده می‌شود.

ایزوتوپ مس 65، برای ثبت شار نوترون در سطح پایین استفاده می‌شود.

ایزوتوپ مس 65، برای مطالعات ابررسانایی با دمای بالا استفاده می‌شود.

ایزوتوپ مس 65، برای مطالعات در مورد متابولیسم مس استفاده می‌شود.

ایزوتوپ مس 65، برای تولید شاخص‌های فعالسازی برای شار نوترون استفاده می‌شود.