Isotop produksjon

Metoder som brukes i dag.

En effektiv tilnærming for å produsere isotoper til et grunnstoff er å skyte høyhastighets partikler inn i kjernen til et atom. Når kjernen blir truffet, kan kjernen absorbere partikkelen eller bli ustabil og avgi en partikkel. I begge tilfeller vil antall partikler i kjernen bli endret og skape en isotop. En kilde til høyhastighets partikler kan være en syklotron. En syklotron akselererer partikler rundt en sirkulært løpsbane med periodiske skyv av et elektrisk felt (akselerasjon). Partiklene akkumulerer hastighet med hvert trykk, akkurat som et barn svinger høyere med hvert trykk på en svinge-huske. Når partikkelen er raskt nok, blir den rettet inn mot målet.

En syklotron fungerer imidlertid bare med ladede partikler (ioner og elektroner). En annen kilde er nøytronene som raser rundt inne i en atomreaktor. Nøytronene er den partikkelen som normalt splitter (fisjonerer) kjernen i drivstoffet, og dele seg i to store fragmenter samt to til tre «frie» nøytroner. Disse frie nøytronene gjør på sin side ytterligere kjerner ustabile, som igjen forårsaker ytterligere fisjon. Resultatet er en kjedereaksjon. For mange nøytroner kan føre til en ukontrollert kjedereaksjon, som vil frigjør for mye varme og kanskje forårsake en «nedbrytning.» Derfor blir «overskudd» nøytroner vanligvis absorbert av «kontroll stenger.»

Men disse overskudd nøytronene kan også brukes til å ‘bombardere’ nøye utvalgte materialer plassert inne i reaktoren. På denne måten brukes nøytronene til å lage radioaktive isotoper av de materialene som er plassert i reaktoren.

Med praksis over tid har forskere lært seg å bruke både syklotroner og reaktorer med riktig blanding av mål-atomer og skyte rett type partikler for å «koke opp» et bredt utvalg av nyttige radio isotoper.