ธาตุกัมมันตรังสี

ธาตกุ ัมมันตรงั สี 01 การเกดิ กมั มันตภาพรงั สี ปรากฏการณ์ที่เกิดกบั ไอโซโทปกมั มนั ตรังสเี พราะนวิ เคลยี สมพี ลงั งานสงู มาก เคมีพ้ืนฐาน ว31121 และไมเ่ สถียรจงึ ปล่อยพลงั งานออกมาในรูปของอนุภาคหรือรงั สี 02 การสลายตวั ของไอโซโทปกมั มนั ตรงั สี ไอโซโทปของนวิ เคลียสท่มี ีจานวนนิวตรอนแตกต่างจากจานวนโปรตอนมาก เกินไปจะไม่เสถียร จงึ เกิดการเปลย่ี นแปลงภายในนวิ เคลียสโดยการแผร่ งั สี 03 อันตรายจากไอโซโทปกมั มนั ตรงั สี กจิ วตั รต่าง ๆ ในชีวิตประจาวนั ทงั้ การรับประทานอาหาร การดม่ื นา้ การหายใจ ลว้ นมโี อกาสทีม่ นุษยจ์ ะไดร้ บั รังสจี ากไอโซโทปกมั มนั ตรงั สเี ขา้ ส่รู ่างกาย 04 ครึ่งชวี ติ ของไอโซโทปกมั มนั ตรงั สี อตั ราการสลายตวั ของไอโซโทปกัมมนั ตรังสจี ะบอกเปน็ ครึง่ ชวี ติ หมายถงึ ระยะเวลา ทีน่ วิ เคลียสของไอโซโทปกัมมนั ตรังสสี ลายตัวจนเหลอื ครงึ่ หน่งึ ของปริมาณเดิม โรงเรียนเบญจมราชูทิศ จังหวัดจันทบุรี 05 ปฏกิ ริ ยิ านวิ เคลียร์ การเปลี่ยนแปลงในนวิ เคลยี สของไอโซโทปกัมมนั ตรงั สี อาจเกิดจากการแตกตวั ของ ครูวราภรณ์ ปฏิโค : กล่มุ สาระการเรยี นร้วู ทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี นิวเคลยี สของอะตอมทีม่ ขี นาดใหญห่ รือการรวมตัวของนวิ เคลยี สของอะตอมขนาดเล็ก

บคุ คลท่ีเกย่ี วขอ้ งกบั ธาตกุ มั มนั ตรงั สี ในปี ค.ศ. 1896 อองตวน อองรี แบ็กเกอเรล นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสพบว่า เม่ือเก็บ แผ่นฟิล์มท่ีหุ้มด้วยกระดาษสีดาไว้กับสารประกอบของยูเรเนียม ฟิล์มจะมีลักษณะเหมือน ถูกแสง และเม่ือทาการทดลองกับสารประกอบของยูเรเนียมชนิดอื่นๆ ก็ได้ผลเช่นเดียวกัน จึงสรุปว่าน่าจะมรี ังสแี ผอ่ อกมาจากธาตยุ ูเรเนยี ม ต่อมาปีแอร์ และมารี กูรี พบว่าธาตุพอโลเนียม เรเดียม และทอเรียม สามารถแผ่รังสีได้เช่นเดียวกัน ปรากฏการณ์ที่ธาตุแผ่รังสีได้เองอย่างต่อเนื่อง เรียกวา่ กมั มนั ตภาพรงั สี (Radioactivity)

กมั มนั ตภาพรงั สี (Radioactivity) ปรากฏการณ์ที่ธาตุแผ่รังสีได้เองอย่างต่อเนื่อง เ รี ย ก ว่ า กั ม มั น ต ภ า พ รั ง สี ซึ่ ง เ ป็ น ก า ร เปล่ียนแปลงภายในนิวเคลียสของไอโซโทปที่ไม่ เสถียร และไอโซโทปของธาตุท่ีสามารถแผ่รังสีได้ เองอย่างต่อเน่ืองเรียกว่า ไอโซโทปกัมมันตรังสี หรือ สารกัมมันตรังสี เช่น carbon–14 สาหรับ ธาตุท่ีทุกไอโซโทปเป็นไอโซโทปกัมมันตรังสี จะ เรียกธาตทุ ม่ี สี มบัติเชน่ นว้ี า่ ธาตกุ มั มันตรังสี ส่วน ใหญม่ ีเลขอะตอมสูงกวา่ 83

กมั มนั ตภาพรังสี (Radioactivity) กัมมันตภาพรังสีเป็นปรากฏการณ์ที่เกิดกับไอโซโทป กมั มันตรังสีเพราะนวิ เคลยี สมีพลงั งานสูงมากและไมเ่ สถยี ร จึง ปลอ่ ยพลงั งานออกมาในรปู ของอนุภาคหรอื รงั สี รงั สแี อลฟา รังสบี ีตา รังสแี กมมา

สมบตั ิของรังสบี างชนดิ เป็นนิวเคลียสของอะตอมฮีเลียม มีโปรตอนและนิวตรอนอย่างละ 01 รงั สีแอลฟา  2 อนุภาค มีประจุไฟฟ้า +2 เลขมวล 4 มีอานาจทะลุทะลวงต่ามาก ไม่สามารถผ่านแผน่ กระดาษหรอื โลหะบาง ๆ ได้ 02 รงั สีบตี า  มสี มบตั เิ หมอื นอเิ ลก็ ตรอน มีประจุไฟฟา้ -1 มมี วลเท่ากบั มวลของ e มอี านาจทะลุทะลวงสงู กว่ารงั สีแอลฟา 100 เท่า สามารถผา่ นแผ่น โลหะบาง ๆ ได้ มีความเรว็ ใกล้เคยี งความเรว็ แสง เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าท่ีมีความยาวคลื่นส้ันมาก ไม่มีประจุและไม่มี 03 รงั สแี กมมา  มวล มีอานาจทะลุทะลวงสูงมาก สามารถทะลุผ่านแผ่นตะกั่วหนา 8 มลิ ลิเมตร หรือผ่านแผ่นคอนกรีตหนา ๆ ได้

รังสีชนดิ อ่นื ทีแ่ ผอ่ อกมาจากไอโซโทปกมั มนั ตรังสี รงั สที ีแ่ ผ่ออกมาจากไอโซโทปกัมมนั ตรังสชี นดิ อน่ื ๆ รงั สโี พซติ รอน รงั สโี ปรตอน รังสีนวิ ตรอน

การสลายตัวของไอโซโทป ไอโซโทปของนิวเคลยี สทม่ี อี ัตราส่วนระหวา่ งจานวนนวิ ตรอนตอ่ จานวน โปรตอนไม่เหมาะสมจะไมเ่ สถยี ร จึงเกดิ การ แผ่รังสี (radiation) แล้ว กัมมันตรังสี เกิดเป็นนิวเคลียสของธาตุใหม่ท่ีเสถียรกว่า การแผร่ งั สีแอลฟา ส่วนใหญเ่ กดิ กับนิวเคลียสที่มเี ลขอะตอมสูงกวา่ 83 และมจี านวนนวิ ตรอนต่อโปรตอนในสัดสว่ นท่ไี มเ่ หมาะสม นวิ เคลยี ส ของธาตใุ หมท่ เี่ สถยี รจะมีเลขอะตอมลดลง 2 และเลขมวลลดลง 4 การแผร่ งั สีบีตา เกดิ กับนิวเคลยี สท่มี ีจานวนนวิ ตรอนมากกว่าโปรตอน มาก นวิ ตรอนในนิวเคลียสจะเปลี่ยนไปเป็นโปรตอนและอเิ ลก็ ตรอน นิวเคลียสใหม่ทเี่ สถยี รจะมเี ลขอะตอมเพิม่ ขน้ึ 1 โดยทเ่ี ลขมวลยังคงเดิม การแผร่ ังสแี กมมา เกดิ กบั ไอโซโทปกมั มนั ตรงั สที มี่ พี ลังงานสงู มาก หรอื ไอโซโทปทส่ี ลายตัวใหร้ งั สแี อลฟาหรือบีตา แต่นิวเคลยี สที่เกิดใหมย่ ังไม่ เสถียรจึงเกดิ การเปล่ียนแปลงในนวิ เคลียสเพื่อใหม้ ีพลังงานตา่ ลง

การสลายตัวของไอโซโทป การแผร่ งั สีแอลฟา ส่วนใหญ่เกิดกบั นิวเคลยี สทมี่ ีเลขอะตอมสงู กว่า 83 และมีจานวนนิวตรอนตอ่ โปรตอนในสัดส่วนท่ไี ม่เหมาะสม นวิ เคลยี ส กัมมันตรงั สี ของธาตใุ หมท่ ี่เสถียรจะมีเลขอะตอมลดลง 2 และเลขมวลลดลง 4

การสลายตวั ของไอโซโทป การแผร่ ังสีบตี า เกิดกบั นิวเคลียสท่มี จี านวนนิวตรอนมากกว่าโปรตอน มาก นวิ ตรอนในนวิ เคลียสจะเปล่ียนไปเป็นโปรตอนและอเิ ลก็ ตรอน กัมมันตรงั สี นิวเคลยี สใหมท่ ี่เสถยี รจะมีเลขอะตอมเพิ่มข้ึน 1 โดยทเี่ ลขมวลยังคงเดมิ

การสลายตวั ของไอโซโทป การแผ่รังสีแกมมา เกดิ กับไอโซโทปกัมมันตรังสีท่มี พี ลังงานสูงมาก หรอื ไอโซโทปที่สลายตวั ให้รงั สีแอลฟาหรอื บตี า แต่นิวเคลยี สทีเ่ กิดใหมย่ ังไม่ กัมมันตรงั สี เสถียรจงึ เกิดการเปล่ยี นแปลงในนวิ เคลียสเพื่อใหม้ พี ลงั งานต่าลง 226 Ra 222 Rn * 4 He 88 86 2 222 Rn  86

การสลายตวั ของไอโซโทป การแผร่ ังสโี พซิตรอน เกิดกบั ไอโซโทปกัมมนั ตรังสีที่มสี ัดสว่ นของนวิ ตรอน ตอ่ โปรตอนนอ้ ยเกนิ ไป จะแผ่รังสโี พซิตรอน ซ่งึ จะทาให้ไอโซโทปที่เกิดขนึ้ มี กมั มันตรงั สี จานวนโปรตอนลดลงแตน่ วิ ตรอนเพม่ิ ขน้ึ (เลขมวลเท่าเดิม)

แถบเสถียรภาพ Belt of stability ธาตทุ ม่ี ีจานวนโปรตอน (เลขอะตอม) มากกวา่ 83 (แถบสสี ้ม)ไม่มไี อโซโทปทีเ่ สถียร >>> แผ่รังสีแอลฟา ไอโซโทปทม่ี สี ัดสว่ นของนวิ ตรอนต่อโปรตอนมาก เกินไป (แถบสเี ขียว) >>> แผร่ ังสบี ีตา ไอโซโทปท่มี สี ดั ส่วนของนวิ ตรอนตอ่ โปรตอนน้อย เกนิ ไป (แถบสเี หลือง) >>> แผร่ งั สีโพซติ รอน เขตเสถยี รภาพของไอโซโทปของธาตุและชนดิ ของรงั สที ี่แผน่ อกเขตเสถยี รภาพ

นิวเคลียสของไอโซโทปกัมมันตรังสีสามารถ สลายตัวและแผ่รังสีได้ตลอดเวลาโดยไม่ข้ึนกับ อุณหภูมิหรือความดัน การสลายตัวและแผ่รังสี ของไอโซโทปกมั มันตรังสีจะเปน็ สดั สว่ นโดยตรง กับจานวนอนุภาคในนวิ เคลียสกมั มันตรงั สีนนั้

อนั ตรายจากไอโซโทป กิจวัตรต่าง ๆ ในชีวิตประจาวันท้ังการรับประทานอาหาร การด่ืมน้า การ หายใจ ล้วนมีโอกาสท่ีมนุษย์จะได้รับรังสีจากไอโซโทปกัมมันตรังสีเข้าสู่ กัมมนั ตรงั สี ร่างกาย นอกจากน้ยี ังได้รบั รังสคี อสมิก (cosmic ray) ซึ่งมาจากอวกาศ <<รังสีต่าง ๆ มีทั้งแหล่งกาเนดิ จากธรรมชาติ และท่มี นุษย์สร้างขน้ึ >>

อนั ตรายจากไอโซโทป หากได้รบั ปริมาณรงั สนี อ้ ยกว่า 100 มลิ ลิซีเวริ ์ต พบว่า เซลล์เน้อื เยื่อสามารถฟ้นื ตัวได้ กัมมันตรงั สี หากได้รับปรมิ าณรังสมี ากกว่า 100 มิลลิซีเวิรต์ พบวา่ ทาใหเ้ กดิ ความเสยี่ งตอ่ สขุ ภาพ ดังนี้ ➢ คลน่ื ไส้ อาเจียน ➢ ปวดศีรษะ ซเี วริ ์ต (sievert,Sv) เป็นหน่วย ➢ เป็นมะเรง็ วัดปรมิ าณการได้รับรังสี กาหนด ➢ โรคทางพนั ธกุ รรม โดยคณะกรรมาธิการว่าด้วยการ ➢ ต้อแก้วตา ปอ้ งกนั รังสรี ะหวา่ งประเทศ **การไดร้ ับรงั สปี รมิ าณมากทัว่ รา่ งกายในเวลาสน้ั ๆ สามารถทา ให้เสยี ชีวิตได้

อนั ตรายจากไอโซโทป สาหรบั หนว่ ยงานท่ที างานเกี่ยวกบั รังสจี ะตอ้ งแสดงสัญลกั ษณ์รงั สี (radiation symbol) ลงบนฉลากของภาชนะหรอื เครอื่ งมือ กัมมนั ตรงั สี เพื่อใหผ้ ู้พบเหน็ ไดร้ ะมดั ระวงั สัญลกั ษณ์รงั สใี ชเ้ ป็นมาตรฐานจะเปน็ รปู ใบพัด 3 แฉก มสี มี ว่ งออ่ น มว่ งเขม้ หรอื สดี า บนพืน้ สเี หลือง ทบวงปรมาณรู ะหว่างประเทศ สญั ลกั ษณร์ ังสแี บบใหม่ (IAEA) และองคก์ รระหวา่ งประเทศ ว่าดว้ ยมาตรฐาน (ISO) ไดอ้ อกแบบ สัญลกั ษณ์ใหมเ่ ป็นรูปคลนื่ ของรงั สี กะโหลกไขว้ และคนกาลังวงิ่ ประกาศใชเ้ ม่อื วันที่ 15 กมุ ภาพันธ์ 2550

คร่งึ ชวี ิตของไอโซโทปกัมมนั ตรังสี คร่งึ ชวี ิต (half life) ของสารกมั มนั ตรังสี หมายถึง ระยะเวลาทนี่ วิ เคลยี สของไอโซโทป กัมมันตรงั สสี ลายตวั จนเหลือเพียงคร่งึ หน่งึ ของปรมิ าณเดิม ใช้สญั ลกั ษณเ์ ป็น t1/2 ครง่ึ ชีวิตเป็นสมบตั ิเฉพาะตัวของแต่ละ ไอโซโทป และสามารถใช้เปรียบเทียบ อัตราการสลายตัวของธาตุกัมมันตรังสี แตล่ ะชนดิ ได้

คร่งึ ชีวติ ของไอโซโทปกัมมันตรังสี ไอโซโทปกัมมันตรังสีของธาตุ ชนิดหนึ่งๆ จะมีครึ่งชีวิตคงเดิม ไม่ว่าจะอยู่ในรูปของธาตุหรือ สารประกอบ

ครงึ่ ชีวติ ของไอโซโทปกมั มนั ตรังสี ตรวจสอบความเข้าใจ 1. เม่ือ Na–24 สลายตวั จนเหลือคร่ึงหน่ึงของปริมาณเดิม ปริมาณเนื้อสารทั้งหมด ควรลดลงเหลือคร่งึ หน่ึงของปรมิ าณเดิมหรอื ไม่ เพราะเหตใุ ด >> มวล Na-24 จะหายไป แต่ปริมาณเนื้อสารท้ังหมดไม่ได้หายไป เพยี ง Na-24 เปลยี่ นแปลงไปเป็นอกี ไอโซโทปหนง่ึ เช่น Mg-24 2. ถ้าผ่านไป 60 ช่วั โมง จากจดุ เร่มิ ตน้ จะเหลอื Na-24 อยูร่ ้อยละเท่าใด Na-24 15 ชม. Na-24 15 ชม. Na-24 15 ชม. Na-24 15 ชม. Na-24 100 g 50 g 25 g 12.5 g 6.25 g >> ดงั นั้นเม่อื เวลาผ่านไป 60 ชั่วโมง จะเหลือ Na-24 อยรู่ อ้ ยละ 6.25 ของปริมาณเดิม

คร่งึ ชีวติ ของไอโซโทปกมั มันตรังสี ครึ่งชีวิตเป็นสมบัติเฉพาะตัว ข อ ง แ ต่ ล ะ ไ อ โ ซ โ ท ป แ ล ะ สามารถใช้เปรียบเทียบอัตรา ก า ร ส ล า ย ตั ว ข อ ง ไ อ โ ซ โ ท ป กั ม มั น ต รั ง สี แ ต่ ล ะ ช นิ ด ไ ด้ ตัวอย่างครึ่งชีวิตของไอโซโทป กัมมันตรังสีบางชนิด แสดงดัง ตาราง

คร่ึงชีวติ ของไอโซโทปกัมมนั ตรงั สี ตัวอย่าง ธาตุกัมมันตรังสีมีคร่งึ ชีวติ 30 วัน จะใช้เวลานานเท่าใดสาหรบั การสลายไป ร้อยละ 75 ของปริมาณตอนทีเ่ รมิ่ ตน้ ธาตุกมั มนั ตรงั สี 100 g 30 วนั ธาตกุ ัมมนั ตรังสี 50 g 30 วัน ธาตุกมั มนั ตรงั สี 25 g ดังนัน้ ต้องใช้เวลา 30 x 2 = 60 วัน สาหรับการสลายไปร้อยละ 75 ของปรมิ าณเรม่ิ ต้น

ครึง่ ชวี ติ ของไอโซโทปกมั มันตรังสี ตวั อย่าง จงหาปรมิ าณของ Tc-99 ทเี่ หลอื เม่ือวาง Tc-99 จานวน 18 กรมั ไว้นาน 24 ช่วั โมง และ Tc-99 มคี ร่งึ ชีวติ 6 ชวั่ โมง Tc-99 6 hrs. Tc-99 12 hrs. Tc-99 18 g 1 ครง่ึ ชวี ิต 9 g 2 ครง่ึ ชวี ติ 4.5 g Tc-99 18hrs. 3 ครง่ึ ชีวิต 1.125 g 24 hrs. Tc-99 4 ครง่ึ ชวี ิต 2.25 g แสดงว่าเมอ่ื เวลาผา่ นไป 24 ชวั่ โมง จะมี Tc-99 เหลอื อยู่ 1.125 กรัม

ครงึ่ ชวี ิตของไอโซโทปกัมมันตรังสี ตวั อยา่ ง ถา้ ทง้ิ ไอโซโทปกัมมันตรงั สชี นิดหน่งึ 20 กรมั ไว้นาน 28 วัน ปรากฏว่า มไี อโซโทปนั้นเหลืออยู่ 1.25 กรมั คร่ึงชีวติ ของไอโซโทปน้ีมคี า่ เทา่ ใด ธาตุกัมมนั ตรังสี 20 g 1 คร่ึงชีวติ 10 g 2 คร่ึงชวี ิต 5 g 3 คร่ึงชีวติ 2.5 g สลายตัว 4 ครึง่ ชีวติ ใช้เวลานาน 28 วนั 4 ครง่ึ ชวี ติ ดงั น้นั ครึ่งชีวิตมคี ่าเท่ากบั 28/4 เท่ากบั 7 วนั 1.25 g

ครง่ึ ชีวติ ของไอโซโทปกมั มนั ตรังสี ตัวอยา่ ง จงหาปรมิ าณ I - 131 เร่มิ ตน้ เม่ือนา I - 131 จานวนหนึ่งมาวางไว้ เปน็ เวลา 40.5 วนั ปรากฏว่ามีมวลเหลอื 0.125 กรัม คร่งึ ชวี ิตของ I -131 เท่ากบั 8.1 วนั aa 24 aa a 32 16 8

คร่งึ ชวี ิตของไอโซโทปกมั มันตรงั สี

ครึง่ ชวี ติ ของไอโซโทปกมั มันตรังสี ตวั อย่าง ธาตุกมั มันตรังสี X 20 กรัม สลายตวั ไป 10 กรัม ภายในเวลา 30 วัน พบวา่ หลงั ทง้ิ ธาตุ X ไว้ 150 วัน จะเหลอื ธาตุ X 300 กรัม อยากทราบวา่ เริ่มตน้ ตอ้ งนาธาตุกัมมันตรังสี X มากีก่ รมั ธาตุ X 30 วัน เหลอื ธาตุ X 20 g 10 g จากสตู รความสัมพนั ธ์ ธาตกุ ัมมนั ตรงั สี X มคี รึง่ ชวี ติ 30 วนั ดังน้ัน T = n t1/2 N เหลอื = N เรม่ิ ต้น 150 = n (30) n= 5 2n ดังนน้ั หาธาตุ X เริม่ ต้นได้จาก ธาตุ X เรม่ิ ตน้ = 300 x 25 = 9,600 กรัม

ปฏิกิรยิ านิวเคลยี ร์ ปฏกิ ริ ิยานวิ เคลียรเ์ ป็นการเปลย่ี นแปลงในนวิ เคลยี สของไอโซโทปกมั มนั ตรงั สี อาจเกิดจาก... ➢ การแตกตัวของนวิ เคลยี สของอะตอมท่ีมขี นาดใหญ่ ➢ การรวมตวั ของนิวเคลยี สของอะตอมทีม่ ขี นาดเล็ก แล้วไดไ้ อโซโทปใหม่หรอื นิวเคลยี สของธาตุใหม่ รวมทั้งมพี ลงั งานเกย่ี วขอ้ งกับ ปฏิกิรยิ าเปน็ จานวนมหาศาล ซง่ึ สามารถนามาใชป้ ระโยชน์ได้ แบ่งเปน็ 1. ปฏกิ ิริยาฟิชชนั (Fission reaction) 2. ปฏิกริ ยิ าฟวิ ชัน (Fusion reaction)

ปฏิกิรยิ านิวเคลยี ร์ ปฏกิ ริ ิยาฟชิ ชัน (Fission reaction) คอื กระบวนการทน่ี ิวเคลียสของ ไอโซโทปของธาตหุ นักบางชนิด แตกออกเป็นไอโซโทปของธาตทุ เ่ี บากว่า โดยการเกิดฟชิ ชนั ต่อเนอ่ื งไปเรอื่ ย ๆ จะเกดิ เปน็ ปฏิกริ ิยาลูกโซ่

ปฏิกิรยิ านวิ เคลียร์ ปฏกิ ิริยาลกู โซ่ (Chain reaction) คือ กระบวนการเกดิ ฟชิ ชนั ตอ่ เน่อื งไปเร่อื ย ๆ

ปฏิกิริยานวิ เคลยี ร์ ประโยชนข์ องปฏกิ ิรยิ าฟิชชนั ปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์สามารถควบคุม ปฏิกิริยาลูกโซ่ในฟิชชันได้ และนามาใช้ประโยชน์ ทางสันติ เช่น ใช้ผลิตไอโซโทปกัมมันตรังสีใน เตาปฏิกรณ์ปรมาณู เพื่อใช้ในทางการแพทย์ การเกษตร และอุตสาหกรรม ในขณะที่พลังงานที่ ได้ก็สามารถนาไปใช้ผลิตกระแสไฟฟ้าในโรงไฟฟ้า ปรมาณู การควบคุมฟิชชัน • ควบคมุ มวลของสารต้ังต้นให้นอ้ ยลงเพ่อื ใหจ้ านวนนวิ ตรอนทเี่ กดิ ขึน้ ไมเ่ พยี งพอ • ใชโ้ ลหะแคดเมยี มและโบรอนจับนิวตรอนบางส่วนไว้เพ่ือลดจานวนนวิ ตรอน

ปฏิกริ ิยานิวเคลียร์ ปฏิกริ ิยาฟิวชัน (Fusion reaction) คอื ปฏกิ ริ ิยาทีเ่ กิดจากนวิ เคลยี สของธาตุเบาสอง ชนดิ หลอมรวมกันเกดิ เป็นนวิ เคลียสใหม่ท่มี มี วลสูงกวา่ เดิมและใหพ้ ลงั งานปรมิ าณมาก เปน็ ปฏิกิริยาเดยี วกบั ท่ีเกิดข้ึนบนดวงอาทติ ย์

ปฏกิ ิรยิ านวิ เคลยี ร์ ลั ก ษ ณ ะ ข อ ง ก ร ะ บ ว น ก า ร ฟวิ ชันมีข้อได้เปรยี บกวา่ ฟชิ ชันหลายประการ คายพลงั งานออกมามาก ฟวิ ชนั (fusion) สารตงั้ ตน้ หาไดง้ ่าย สารต้งั ต้นมปี ริมาณมาก ใช้พลังงานเริ่มตน้ สูงมาก (หลายล้านองศาเซลเซียส) ผลิตภัณฑ์มีคร่ึงชีวติ สน้ั เพื่อเอาชนะแรงผลักระหวา่ งนวิ เคลียสที่จะเข้ารวมกนั พลังงานมหาศาลจากฟิชชนั เป็นชนวนท่ที าให้เกดิ ฟิวชนั ถา้ ปลอ่ ยพลังงานออกมาอย่างรวดเรว็ จะเกดิ การระเบิด ผลติ ภัณฑ์มอี ันตรายน้อยกว่า

การตรวจสอบสารกัมมนั ตรงั สี ใชฟ้ ลิ ์มถา่ ยรปู ใชส้ ารเรอื งแสง ใช้เคร่อื งมือ ไกเกอร์ มลู เลอร์ เคานเ์ ตอร์

การตรวจสอบสารกมั มนั ตรงั สี หลักการทางาน : เม่ือรังสี Geiger-Müller tube (GM tube) ผ่านเข้าทางช่องรับรังสีจะชนกับ อะตอมของแก๊สอาร์กอนที่บรรจุ อยู่ในกระบอก ทาให้อิเล็กตรอน หลุดออกจากอะตอมเกิดเป็น Ar+ จึงเกิดความต่างศักย์ระหว่างประจุ บวก (Ar+) กับประจุลบ (e-) ของ ข้ัวไฟฟ้าในหัววัดรังสี ซ่ึงอ่านค่า ความต่างศักย์ได้จากเข็มบ น หน้าปัด ค่าที่อ่านได้จะมากหรือ น้อยขึ้นกับปริมาณของรังสีท่ีจะทา ให้ Ar กลายเปน็ Ar+

เทคโนโลยีท่ีเกี่ยวขอ้ งกบั การใชส้ ารกมั มนั ตรงั สี ด้านธรณีวิทยา มีการใช้ C-14 คานวณหาอายุของวตั ถุโบราณหรอื อายขุ องซากดกึ ดาบรรพ์

เทคโนโลยีท่เี กี่ยวขอ้ งกบั การใช้สารกมั มันตรังสี ด้านการแพทย์ Co-60 ใชร้ กั ษาโรคมะเร็งโดยการฉายรงั สแี กมมาที่ไดจ้ าก โคบอลต์-60 เขา้ ไปทาลายเซลลม์ ะเรง็ Na-24 ฉดี เขา้ ไปในเส้นเลือด เพือ่ ตรวจการไหลเวยี นของโลหติ โดย โซเดียม-24 จะสลายให้รงั สีบตี าซึง่ สามารถตรวจวัดได้ และสามารถบอกได้วา่ มีการ Au-198 ตบี ตันของเส้นเลือดหรอื ไม่ I-131 ใชต้ รวจตับและไขกระดกู Ra-226 ใช้ศกึ ษาความผิดปกติของตอ่ มไทรอยด์ ใช้รกั ษาโรคมะเร็ง

เทคโนโลยีท่เี กีย่ วขอ้ งกบั การใช้สารกมั มันตรังสี ด้านเกษตรกรรม ใ ช้ รั ง สี นิ ว ต ร อ น ใ น ก า ร ปรับปรุงเมล็ดพันธ์ุพืชให้ ใช้ P-32 ศึกษาความต้องการปุ๋ยของพืช ไดพ้ นั ธุกรรมตามต้องการ ใช้ K-32 ในการหาอัตราการดดู ซึมของตน้ ไม้

เทคโนโลยีทเี่ กย่ี วขอ้ งกบั การใช้สารกัมมนั ตรังสี ดา้ นอตุ สาหกรรม ใชร้ งั สีเพอ่ื ทาใหอ้ ญั มณีมีสสี ันสวยงาม ข้ึนโดยฉายรังสแี กมมา หรอื นิวตรอน ใช้ตรวจหารอยตาหนิในโลหะหรอื รอยรวั่ ของทอ่ ขนส่งของเหลว ใชว้ ัดความหนาของวัตถุเนื่องจาก รงั สแี ตล่ ะชนิดทะลทุ ะลวงวตั ถุได้ดี ไมเ่ ทา่ กนั ใช้ Co-60 ซง่ึ จะให้ รงั สแี กมมาทาลายแบคทเี รีย ช่วยเก็บถนอมอาหาร