同位体(アイソトープ)について

化学

クロマトグラフィーの勉強を始めて、今までぼやっとわかったようでわからなかった質量分析についても学び始めました。

同位体とは

同じ元素(原子番号が同じ)のうち中性子の数が異なるものを同位体といいます。

原子の質量数は陽子数と中性子数で決まります。同位体は、陽子数は同じですが中性子数が異なるのです。電子の重さはごくわずかであるため、ここでは無視されます。

例えば、質量数の基準となっている炭素は、相対質量12の炭素12が98.93%、相対質量13の炭素13が1.07%存在します。

この炭素12と炭素13を同位体といいます。

炭素12と炭素13の存在比から平均値を求めると12.01となり、炭素の原子量を12としています。

このことを岡野の化学で学んでいたおかげで、A社のサイトで公開されている質量分析の資料の内容を理解することができました。

と同時に、少し前に勉強した放射線治療を思い出しました。

放射性同位体とは

同位体の中でも放射線を放出するものを特に放射性同位体と呼びます。ラジオアイソトープ(RI)とも呼ばれます。

同位体には安定なものと不安定なものがあり、不安定なものは原子核が崩壊して放射線を放出します。

放射性同位体から放出される放射線は時間の経過に伴って減少します。放射能が半分になるまでにかかる時間を半減期といいます。

医療への応用

RIを利用したアイソトープ検査では、検査薬から放出される微量の放射線を検出することによって特定の臓器や病変部の状態を調べます。

検査に用いられる放射線は体に影響が少なく、寿命の短いものが使われます。また、投与量は極めて微量です。

また、放射線治療で用いられる装置の1つとしてガンマナイフがあります。ガンマナイフにはコバルトの放射性同位体であるコバルト60が使われています。

ガンマナイフは、コバルト60の線源をヘルメット状に配置した放射線照射装置で、病変部にピンポイントでガンマ線を集中照射することができます。

余談ですが、ガンマナイフはどの病院にもあるわけではなく、日本では人口の多い都心部を除き、だいたい県に1台導入されているという貴重なものです。それでも日本は世界でもガンマナイフの稼働台数の多い国です。

まとめ

質量分析について学んで初めて、微妙な質量の差が重要になってくることがわかってきました。

そして同位体には自然界に存在する天然のもの、人工的に作られたものがあること、私たちのくらしに欠かせないものであることがわかってきました。

特にRIと医療との関わりを知ることは仕事だけでなく、個人的にも重要だと感じました。

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