2121 Kjarnaefnafræði

Inngangur

Myndin sýnir fjögur sett af læknisfræðilegum myndum. Sú fyrsta sýnir bol og handleggi mannabeinagrindar með fjólublárri skyggingu á vöðvasvæðum. Annað settið samanstendur af fjórum heilamyndum; efst til vinstri er mynd merkt „Reykingamaður“ og efst til hægri mynd merkt „Reykir ekki“. Neðri vinstri myndin er merkt „Alkóhólisti“ og neðri hægri myndin „Eðlilegt“. Lokamyndin sýnir tvo skanna af mannslíkama frá hlið, þar sem björt svæði sýna mismikla virkni eða upptöku merkiefnis. — **Mynd 21.1.** Kjarnefnafræði er grundvöllur margra gagnlegra greiningar- og lækningaaðferða í læknisfræði, svo sem jáeindaskönnunar (PET). PET/CT-skanninn til vinstri sýnir vöðvavirkni. Heilaskannarnir í miðjunni sýna efnafræðilegan mun á dópamínboðum í heila fólks með fíkn og fólks án fíknar. Myndirnar til hægri sýna notkun PET-skanna í krabbameinsgreiningu til að greina meinvörp í eitlum.

Yfirlit kaflans

21.1 Bygging og stöðugleiki kjarna
21.2 Kjarnajöfnur
21.3 Geislavirk hrörnun
21.4 Kjarnabreytingar og kjarnorka
21.5 Notkun geislasamsætna
21.6 Líffræðileg áhrif geislunar

Þau efnahvörf sem við höfum skoðað í fyrri köflum fela í sér breytingar á rafeindabyggingu efnanna sem taka þátt, það er uppröðun rafeinda umhverfis atóm, jónir eða sameindir. Kjarnabygging, fjöldi róteinda og nifteinda í kjörnum atómanna, helst óbreytt í efnahvörfum.

Í þessum kafla verður fjallað um kjarnefnafræði. Hún hófst með uppgötvun franska eðlisfræðingsins Antoine Becquerel á geislavirkni árið 1896. Kjarnefnafræði hefur orðið sífellt mikilvægari á tuttugustu og tuttugustu og fyrstu öld og er grundvöllur ýmissa tækninýjunga á sviði orku, læknisfræði, jarðfræði og margra annarra greina.