หนังสืออิเล็กทรอนิกส์ 

การทดลองเสมือน

บทความพิเศษ

ธรรมชาติมหัศจรรย์

 

กลับหน้าสารบัญพลังอะตอม

กลับหน้าแรกโฮมเพจฟิสิกส์ราชมงคล

ครั้งที่

เซ็นสมุดเยี่ยม

หนังสืออิเล็กทรอนิกส์

โซเดียมกัมมันตภาพรังสี

การควบคุมความหนา

ในโรงงานผลิตกระดาษ  การควบคุมความหนาของกระดาษทำได้โดยการวัดปริมาณของการแผ่รังสีแกมมาที่ผ่านกระดาษเข้ามาในเครื่องวัดไกเกอ์   เครื่องนับควบคุมความดันของลูกกลิ้งเพื่อให้ได้ความหนาที่ถูกต้อง  รังสีเบต้า  ใช้ควบคุมความหนาของกระดาษ  พลาสติก  หรือแผ่นอลูมิเนียมบางๆได้  ในโรงงานผลิตเหล็กแผ่นต้องใช้รังสีแกมมา  เพราะมีอำนาจทะลุทะลวงได้สูงกว่า

       ไอโซโทปกัมมันตรังสีช่วยให้นักชีววิทยาศึกษาถึงชีวิตของพืชสัตว์ และมนุษย์  เช่นการเจริญเติบโต  การตาย  การกินอาหารและเสริมสร้างร่างกายว่าเป็นอย่างไร  โลหิตในร่างกายมนุษย์และของเหลวในพืชเคลื่อนที่อย่างไร  นำอาหารไปสู่ส่วนไหนของร่างกาย  เซลล์และเนื้อเยื่อเกิดโรคตายอย่างไร

       ในการศึกษาเช่นนี้  นักชีววิทยาใช้ไอโซโทปกัมมันตรังสีเป็นตัวสะกดรอยตาม  กล่าวคือสิ่งที่มีอะไรพิเศษทำให้เราสะกดรอยติดตามทางเดินของมันได้  ไอโซโทปกัมมันตรังสีจะแสดงเส้นทางที่มันผ่านไปโดยการแผ่รังสีออกมา  ดังตัวอย่างที่จะแสดงให้เห็น

       นักชีววิทยาสนใจที่จะทราบว่าโซเดียมเดินทางในร่างกายได้เร็วเท่าไร  โซเดียมเป็นธาตุที่จำเป็นสำหรับร่างกายทั่วไป  โซเดียมเป็นส่วนประกอบของเกลือแกงซึ่งเราใช้ใส่อาหารเพื่อให้ร่างกายได้รับโซเดียมตามต้องการ  แต่ก่อนนักชีววิทยาไม่มีทางที่จะติดตามเส้นทางของเกลือในร่างกายได้  เพราะว่าเกลือที่ร่างกายได้รับในวันนี้ก็เหมือนกับเกลือที่ได้รับเมื่อวันก่อน ๆ

       แต่ขณะนี้มีวิธีใหม่ที่จะตอบคำถามนี้ได้  นักชีววิทยาสามารถนำเกลือแกงธรรมดาไปใส่ในเครื่องปฏิกรณ์ปรมาณูให้ถูกรุมยิงด้วยนิวตรอน  อะตอมบางตัวของโซดียมจะกลายเป็นโซเดียมกัมมันตรังสี (โซเดียม24)  และถ้าเรารับประทานเกลือที่มีโซเดียมกัมมันตรังสีนี้เข้าไป  เส้นทางการเคลื่อนที่ภายในร่างกายก็จะตรวจพบได้โดยวัดรังสีที่ออกมาจกาโซเดียมกัมมันตรังสี   รังสีนี้วัดด้วยเครื่องไกเกอร์เคาน์เตอร์  โดยการถือหัววัดไกเกอร์เคาน์เตอร์นอกร่างกาย  นักชีววิทยาก็สามารถติดตามเส้นทางการเดินของโซเดียมที่เรารับประทานเข้าไปได้

       ในการนี้โซเดียมกัมมันตรังสีปรากฏตัวในเกลือแกงคล้ายกับการบอกยี่ห้อหรือเครื่องหมาย  (lebel)  กล่าวคือเครื่องหมายที่ติดอยู่ตามสิ่งต่าง ๆ ที่แสดงว่ามันคืออะไร  ด้วยเหตุผลนี้นักฟิสิกส์จึงเรียกเกลือที่มีโซเดียมกัมมันตรังสีปนอยู่ว่าเกลือที่มีเครื่องหมาย (labeled salt)  โดยการใช้เกลือที่มีเครื่องหมาย  นักชีววิทยาพบว่าโซเดียมเดินทางในร่างกายผ่านส่วนที่เป็นของเหลวได้รวดเร็วมาก  โซเดียมที่ฉีดเข้าเส้นเลือดที่แขนข้างหนึ่งจะใช้เวลาเพียง 2-3 วินาทีเท่านั้นเดินทางไปถึงหัวใจแล้วไปสู่อีกแขนหนึ่ง  ชั่วระยะเวลาเพียงหนึ่งนาทีก็สามารถตรวจพบได้ในความชื้นบนผิวหนัง  แต่จะต้องใช้เวลานานกว่าโซเดียมจะเข้าไปในกระดูก

       โดยวิธีการติดตามแบบนี้  นักชีววิทยาสามารถศึกษาว่าธาตุอะไรในอาหารถูกร่างกายใช้ไปอย่างไร   เขาได้เรียนรู้ว่าร่างกายทุกส่วนของเราต้องการของใหม่  โดยถ่ายของเก่าออก  และก็มีการเปลี่ยนใหม่ตลอดเวลา  ก่อนที่มีการใช้ไอโซโทปกัมมันตรังสี   นักชีววิทยาเชื่อว่ากระดูกและฟันไม่มีการเปลี่ยนแปลง  แต่เดี๋ยวนี้เขาพบว่าไม่ว่ากระดูกหรือฟันก็ตามมีการเปลี่ยนแปลงอยู่เสมอ

       โดยวิธีนี้เช่นกันช่วยให้ศึกษาเกี่ยวกับพืชได้  เช่นการเติมสารเคมีลงในดินและใช้ฟอสฟอรัสกัมมันตรังสี 32 เป็นเครื่องหมาย  เราก็จะทราบว่าดินดูดฟอสฟอรัสอย่างไร  พืชดูดฟอสฟอรัสต่อไปอีกกี่ส่วน  จากสิ่งที่เราเติมเข้าไปในดิน  หรือจากที่มีอยู่เดิมในดิน  ในการศึกษาด้วยไอโซโทปกัมมันตรังสี  นักชีววิยาได้พิสูจน์ว่าพืชนั้นดูดธาตุที่มันต้องการไม่ใช่แต่จากรากอย่างเดียว  แต่ดูดผ่านใบ  ผล ดอก  และกิ่งก้านด้วย

       ในทำนองคล้าย ๆ กัน  นักชีววิทยาได้ศึกษาถึงว่าสัตว์ใช้อาหารที่กินเข้าไปอย่างไร  บ่อยครั้งที่การศึกษาเช่นนี้ได้ช่วยในการวางแผนการให้อาหารแก่วัว  ควาย  และไก่  เพื่อปรับปรุงคุณภาพและปริมาณของเนื้อ นม และไข่  แม่วัวเป็นสิ่งที่มีผู้สนใจเป็นพิเศษเพราะมันให้น้ำนมออกมาจากการใช้ไอโซโทปกัมมันตรังสี  นักชีววิทยาได้ติดตามถึงเส้นทางเดินของธาตุในอาหารในร่างการของแม่วัว  เขาได้สังเกตว่าอะไรเกิดขึ้นแก่อาหารในระบบย่อยอาหารของวัว  และส่วนไหนที่ใช้ในการผลิตน้ำนม

       บางครั้งนักชีววิทยาไม่สามารถให้เครื่องหมายสารประกอบบางอย่างที่พบในร่างกายมนุษย์  สัตว์ และพืชได้  เพราะว่ารังสีอาจทำลายสิ่งเหล่านั้นหรือเนื่องจากเหตุผลอื่น ๆ  อย่างไรก็ตามโดยวิธีทางอ้อมโดยใช้คาร์บอนกัมมันตรังสี (คาร์บอน 14)  นักชีววิทยาพบว่าเขาสามารถทำให้พืชและสัตว์ผลิตสารประกอบที่มีเครื่องหมายประทับอยู่ได้  ตัวอย่างเช่น พืชสามารถที่จะผลิตน้ำตาลที่มีเครื่องหมาย  ซึ่งต่อไปก็นำน้ำตาลประเภทนี้ไปใช้ในวงการแพทย์ได้

       คาร์บอนกัมมันตรังสีเหมาะที่สุดที่จะใช้เป็นเครื่องหมายสำหรับสารพวกนี้  พืชและสัตว์อาจใช้เวลายาวนานที่จะผลิตวัตถุที่มีเครื่องหมายและถ้าใช้ไอโซโทปกัมมันตรังสีอื่น  แทนที่จะเป็นคาร์บอนกัมมันตรังสีมันก็อาจจะสลายตัวหมดโดยรวดเร็ว  แต่คาร์บอนกัมมันตรังสีสลายตัวช้า เพราะมีเวลาครึ่งชีวิต 5730 ปี  ดังนั้น ถ้าวัตถุที่ประทับเครื่องหมายไว้แล้วไม่ได้ถูกนำไปใช้  กัมมันตรังสียังคงอยู่ไม่ลดลงมากนักรังสีจากคาร์บอนกัมมันตรังสีนี้อ่อนและไม่ทำอันตรายต่อพืช  สัตว์หรือมนุษย์  และนี่เองที่ว่าทำไมคาร์บอนกัมมันตรังสีจึงดีสำหรับใช้ประทับบนสารอื่น ๆ

 สารบัญ

<< หน้าก่อน      หน้าถัดไป >>


พลังงานอะตอม  ของวิทิต  เกษคุปต์ เรียบเรียง

 ฟิสิกส์ราชมงคลต้องขอขอบคุณมากครับ

 

 
ข้อสอบเอนทรานซ์  
พจนานุกรมฟิสิกส์

ฟิสิกส์ 1 (ความร้อน)

ฟิสิกส์ 2

แก้ปัญหาฟิสิกส์ด้วยภาษา c

ฟิสิกส์พิศวง
• เสียงของลำโพงออกมาได้อย่างไร
• การหมุนของลูกข่างกับการตกของแมว
• ความเสถียรภาพของลูกข่าง
• ฮาร์ดดิสก์ทำงานอย่างไร
• เอ็นโทรปี

ตารางธาตุ(ไทย1)    (Eng)

  ภาพประจำสัปดาห์
 
• ความรู้รอบตัวทั่วไป
• ดาราศาสตร์พิศวง 
• อัลเบิร์ต ไอส์ไตน์ กับกฏการสมมูลของมวล
• ว่าวของแฟลงกลิน
• ระเบิดนิวเคลียร์ทำงานอย่างไร
แบบฝึกหัดโลหะวิทยา
• เครื่องจักรสเตอริ่ง
• ทฤษฎีความอลวน