فلز یا همان عنصر مس دارای ایزوتوپ‌هایی است که هر کدام ویژگی‌های خاص خود را داشته و باید از دیگری جدا شوند. در حالت کلی، فلز مس را بر اساس ایزوتوپ می‌توان به دو دسته جداگانه تقسیم‌بندی کرد. مس ایزوتوپ نیز دارای کاربردهای گوناگونی بوده و در اکثر صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرد. از آنجا که موارد مصرف مس ایزوتوپ اهمیت بالایی داشته و بسیار کاربردی است، در این مقاله قصد داریم به بررسی موارد مصرف مس ایزوتوپ پرداخته و کاربرد آن را در هر صنعت بیان کنیم.
مس ایزوتوپ چیست و چه ویژگی‌هایی دارد؟
پیش از آنکه به تعریف مس ایزوتوپ و ویژگی‌های آن بپردازیم بهتر است ابتدا با معنای واژه ایزوتوپ آشنا شده و علت قرارگیری این واژه در کنار مس را بررسی کنیم. در واقع، واژه ایزوتوپ یک کلمه یونانی بوده و ریشه یونانی دارد و به معنای شکل‌های مختلف اتم یا همان عنصر است.
به عبارت دیگر، واژه ایزوتوپ بیانگر میزان اختلاف در جرم اتم‌های مختلف یک عنصر است. بعضی از عناصر موجود در طبیعت دارای هیچگونه ایزوتوپی نبوده و به اصطلاح فاقد ایزوتوپ هستند اما برخی نیز دارای یک یا بیش از یک ایزوتوپ هستند که هر کدام از این ایزوتوپ‌ها با دیگری متفاوت بوده و می‌تواند ویژگی‌های خاص خود را داشته باشد. مس از جمله عناصر دو ایزوتوپی است که یکی از این دو ایزوتوپ از عدد جرمی 63 برخوردار بوده و دیگری دارای عدد جرمی 65 است.
بیش‌تر مس‌های موجود در طبیعت از نوع 63 جرمی هستند و می‌توان گفت این نوع ایزوتوپ مس از فراوانی بالاتری نسبت به نوع 65 جرمی برخوردار است، به طوری که 70 درصد از مس موجود در طبیعت مربوط به نوع 63 جرمی بوده و حداکثر 30 درصد این نسبت را مس ایزوتوپ 65 جرمی تشکیل می‌دهد.
البته تفاوت دیگری نیز میان این دو نوع مس ایزوتوپ وجود دارد که مربوط به تعداد نوترون آن‌ها است. ایزوتوپ 63 جرمی دارای 34 نوترون و دیگری دارای 36 نوترون است. البته در مواردی مثل تعداد پروتون و پایداری، این دو ایزوتوپ مشابه یکدیگر بوده و از این رو، خواص فیزیکی نزدیک به همی دارند. حال که با واژه ایزوتوپ و انواع مختلف مس ایزوتوپ آشنا شدید، بهتر است به سراغ موارد مصرف مس ایزوتوپ رفته و کاربردهای آن را بررسی نماییم.
موارد مصرف مس ایزوتوپ
همان‌طور که گفته شد، مس ایزوتوپ یکی از پرکاربردترین فلزات شناخته شده است که در اکثر صنایع مورد استفاده قرار گرفته و کاربرد دارد. موارد مصرف مس ایزوتوپ بسیار گسترده بوده و شامل حوزه پزشکی و درمانی، تشخیص منابع آلودگی، پزشکی هسته‌ای، صنایع مختلف، در حوزه علوم زیست محیطی و … است.
در حوزه پزشکی نقش ایزوتوپ‌ها در تشخیص دقیق و به موقع بیماری‌ها و همچنین درمان بیماری‌های خطرناک مانند سرطان‌ها، تومور و … بسیار پررنگ بوده و تاثیرگذار است. همچنین، به دلیل ساختار و ویژگی‌هایی که مس ایزوتوپ دارد، از مس ایزوتوپ در پزشکی هسته‌ای نیز استفاده نموده و مورد استفاده قرار می‌گیرد. ایزوتوپ پایدار در جهت تولید رادیو دارو مورد مصرف قرار گرفته و از این جهت کاربردهای فراوانی مانند تصویر برداری هسته‌ای، تشخیص و درمان رادیو دارویی، آنالیزهای بیوشیمی، تصویربرداری PET و SPET، رادیو تراپی خارجی و … در حوزه علوم دارویی دارد.
این ماده و عنصر کاربردی تاثیر به سزایی در صنعت و صنایع مختلف کشور داشته و از جمله کاربردهای صنعتی مهم این عنصر کاربردی می‌توان به استفاده از مس ایزوتوپ برای عکس‌برداری گاما، سیستم‌های تشخیص گاز و دود، سیستم‌های اندازه‌گیری دقیق، فرایندهای معدنی و … بهره برد. این عنصر و ماده با ارزش، کاربرد بسیار زیادی در صنعت برق و الکتریسیته داشته و در انواع سیم‌ها و کابل‌ها به عنوان هادی الکتریکی و منتقل‌کننده جریان به کار برده شده است.
از کاربردهای ایزوتوپ‌ها در حوزه علوم زیستی و زیست محیطی می‌توان به تشخیص منابع آلودگی، مطالعات جوی، بررسی چرخه آب، نظارت بر گازهای اتمسفری، بوم شناسی، شبکه غذایی، مطالعات متابولیک، مسیر فتوسنتز، سم شناسی، طب ورزشی و … اشاره کرد.
همچنین ایزوتوپ‌های پایدار در حوزه‌هایی مانند زمین شناسی و باستان شناسی نیز کاربرد وسیعی دارند. از مس 63 برای تولید رادیو ایزوتوپ یا رادیو نوکلئید زینک 62، مس 64، پوزیترون مس 62، اندازه‌گیری طیف نوترون، مطالعات ابررسانایی برای دمای بالا، مطالعات انتشار انرژی راکتورهای هسته‌ای، تولید اهداف تریتیوم بدون پس زمینه، مرجع در تجزیه و تحلیل، مطالعات تاثیر تابش بر بی‌نظمی در ساختار مواد و … استفاده می‌شود.
نتیجه‌گیری
یکی از مهم‌ترین و پرکاربردترین فلزات و مواد موجود در صنایع مختلف، مس است. مس دارای ایزوتوپ‌های مختلفی است که هر کدام ویژگی‌های شیمیایی خاص خود را دارند. همان‌طور که مشاهده کردید، مس ایزوتوپ به دو دسته ایزوتوپ با عدد جرمی 63 و عدد جرمی 65 تقسیم‌بندی می‌شود و کاربردهای فراوانی در حوزه‌های مختلف دارد.
موارد مصرف مس ایزوتوپ شامل حوزه پزشکی و درمانی، تشخیص منابع آلودگی، پزشکی هسته‌ای، صنایع مختلف، صنعت برق و ساخت انواع سیم و کابل، حوزه علوم زیستی و زیست محیطی، تشخیص و درمان رادیو دارویی، آنالیزهای بیوشیمی، نظارت بر گازهای اتمسفری، بوم شناسی، شبکه غذایی، مطالعات متابولیک، مسیر فتوسنتز، سم شناسی، درمان بیماری‌های خطرناک مانند سرطان‌ها و … بوده و اهمیت فراوانی دارد.
در این مقاله سعی کردیم به بررسی موارد مصرف مس ایزوتوپ پرداخته و کاربرد آن را در هر صنعت بیان کنیم. امیدوارم این مطلب مورد پسند و رضایت شما عزیزان قرار گرفته باشد. ممنون می‌شویم اگر نظرات، انتقادات و پیشنهادات خود را با ما در سایت تکه‌کابل در میان گذاشته و ما را از مباحث مورد نیازتان مطلع سازید.
103 بازدید
احسان شوکتی
