ธาตุกัมมันตรังสี

                อองตวน อองรี แบ็กเคอเรล ( พ.ศ. 2439 ) นักเคมีชาวฝรั่งเศส เป็นคนแรกที่ค้นพบว่าธาตุบางชนิดสามารถปล่อยรังสีบางชนิดออกมาได้ ( โดยเฉพาะธาตุที่มีมวลอะตอมมาก ) คือ เมื่อเขานำฟิล์มถ่ายรูปวางไว้ใกล้ ๆ เกลือโพแทสเซียมยูเรซิลซัลเฟต ( K2UO2(SO4)2 ) และมีกระดาษดำหุ้ม ปรากฏว่าเกิดรอยดำบนแผ่นฟิล์มเหมือนถูกแสง เขาจึงให้เหตุผลว่า จะต้องมีรังสีที่มีพลังงานสูงบางอย่างปล่อยออกมาจากเกลือยูเรเนียมนี้ เมื่อไปกระทบกับแผ่นฟิล์มทำให้เกิดเป็นสีดำ และพบว่าการปล่อยรังสีของเกลือแปลผันตรงกับปริมาณของเกลือ หลังจากนั้น ปีแอร์ กูรี และมารี กูรี ได้ค้นพบว่า พอโลเนียม เรเดียมและทอเรียม ก็สามารถแผ่รังสีได้ เรียกปรากฏการณ์ที่ธาตุแผ่รังสีออกมาได้เองอย่างต่อเนื่องว่า กัมมันภาพรังสี ซึ่งเกิดจากการเปลี่ยนแปลงภายในนิวเคลียสของไอโซโทปที่ไม่เสถียร และเรียกธาตุที่สารมารถแผ่รังสีได้ว่า ธาตุกัมมันตรังสี ต่อมารัทเทอร์ฟอร์ดได้ศึกษาเพิ่มเติมและแสดงให้เห็นว่า รังสีที่ธาตุกัมมันตรังสีปล่อยออกมาอาจเป็น รังสีแอลฟาหรืออนุภาคแอลฟา (a-particle ) รังสีบีตาหรืออนุภาคบีตา (b-particle ) และรังสีแกมมา ( g-ray )

รังสีแอลฟาหรืออนุภาคแอลฟา ( สัญลักษณ์ a หรือ  ) คืออนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าบวก ( +2 ) มีมวลเป็นสี่เท่าของอะตอมไฮโดรเจน หรือ นิวเคลียสของอะตอมฮีเลียม ( ฮีเลียมไอออนที่มีประจุ +2 ) เบนเข้าหาขั้วลบในสนามไฟฟ้า มีอำนาจทะลุน้อย สามารถใช้กระดาษ 1 หรือ 2 แผ่นกั้นได้ วิ่งผ่านอากาศได้เพียง 3-5 เซนติเมตร เมื่อรังสีแอลฟาผ่านสารสามารถทำให้สารเกิดการแตกตัวเป็นไอออนได้ดี จึงทำให้เสียพลังงานอย่างรวดเร็ว

รังสีบีตาหรืออนุภาคบีตา ( สัญลักษณ์ b หรือ  ) คืออนุภาคที่มีสมบัติเหมือนอิเล็กตรอน มีประจุไฟฟ้า -1 มีมวลเท่ากับมวลของอิเล็กตรอน มีพลังงานสูง เบนเข้าหาขั้วบวกในสนามไฟฟ้า มีอำนาจทะลุทะลวงสูงกว่ารังสีแอลฟาประมาณ 100 เท่า สามารถผ่านแผ่นโลหะบาง ๆ ได้ เช่น ตะกั่วหนา 1 มิลลิเมตร แผ่นอะลูมิเนียมหนา 5 มิลลิเมตร มีความเร็วใกล้เคียงความเร็วแสง มีอำนาจในการไอออไนซ์น้อยกว่ารังสีแอลฟา

รังสีแกมมา ( สัญลักษณ์ g ) คือ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวคลื่นสั้นมาก ไม่มีมวล ไม่มีประจุ ไม่เบี่ยงเบนในสนามไฟฟ้า มีอำนาจทะลุทะลวงสูง สามารถทะลุผ่านแผ่นไม้ โลหะ และเนื้อเยื่อได้ แต่ถูกกั้นด้วยคอนกรีตหรือแผ่นตะกั่วหนาได้ และมีอำนาจในการไอออไนซ์ต่ำมาก

                ธาตุกัมมันตรังสีส่วนใหญ่มีเลขอะตอมมากกว่า 83 พบในธรรมชาติหลายชนิด เช่น    นอกจากนั้นยังมีการสังเคราะห์ธาตุกัมมันตรังสี เพื่อใช้ประโยชน์ต่าง ๆ โดยวิธีการยิงนิวเคลียสของไอโซโทปที่เสถียรด้วยอนุภาคที่เหมาะสมและมีความเร็วสูง เช่น

 คือ ธาตุไอโซโทปที่เสถียรของไนโตรเจน

คือ อนุภาคแอลฟาที่ใช้ในการยิงเข้าไปในนิวเคลียสของไนโตรเจน

 คือ  ธาตุที่ต้องการสังเคราะห์

 คือ โปรตอนที่ได้จากการยิงอนุภาคแอลฟาเข้าไปในนิวเคลียสของไนโตรเจน

                ไอโซโทปกัมมันตรังสีบางชนิดจะสลายตัวต่อไปจนได้ไอโซโทปที่เสถียร เช่น

                ซึ่ง Al ไม่เสถียร จึงสลายตัวไปเป็น Si

                ประโยชน์ของไอโซโทปกัมมันตรังสี ไอโซโทปกัมมันตรังสีสามารถนำมาใช้ประโยชน์ในหลาย ๆ ด้าน เช่น ใช้ในการถนอมอาหารและรักษาโรคมะเร็ง   ใช้รักษาโรคมะเร็ง

ใช้ในการติดตามเพื่อรักษาความผิดปกติของต่อมไทรอยด์    ใช้คำนวณหาอายุของวัตถุโบราณหรือซากดึกดำบรรพ์ และใช้ศึกษากลไกของการเกิดปฏิกิริยา   ใช้ตรวจอัตราการไหลเวียนของโลหิต            ใช้คำนวณหาอายุของแร่  ใช้ศึกษาความต้องการปุ๋ยของพืช          ใช้ตรวจตับและไขกระดูก

 

                  การสลายตัวของธาตุกัมมันตรังสี

                เมื่อธาตุกัมมันตรังสีแผ่รังสีออกมาจะเกิดการสลายตัวเป็นธาตุใหม่หรือยังเป็นธาตุเดิมอยู่ก็ได้ ขึ้นอยู่กับชนิดของรังสีที่แผ่ออกมา

                1. การแผ่รังสีแอลฟา จะเกิดการเปลี่ยนแปลงภายในนิวเคลียส โดยมีเลขมวลลดลง 4 และเลขอะตอมลดลง 2 ทำให้เกิดเป็นธาตุใหม่ ส่วนใหญ่เกิดกับธาตุที่มีเลขอะตอมมากกว่า 82 ที่มีจำนวนนิวตรอนต่อโปรตอนไม่เหมาะสม

                ให้          P = นิวเคลียสเดิม ( parent nucleus )

                                D = นิวเคลียสเกิดใหม่ ( Daughter nucleus )

เขียนสมการแสดงการสลายตัวและแผ่รังสีได้ดังนี้

                                                               

เช่น                                       

                2. การแผ่รังสีบีตา เกิดกับนิวเคลียสที่มีอัตราส่วนจำนวนนิวตรอนต่อโปรตอนมากหรือน้อยเกินไป

1. กรณี n/p มากเกินไป นิวตรอน ( ) ในนิวเคลียสจะเปลี่ยนไปเป็นโปรตอน ( ) และให้อิเล็กตรอนออกมาเป็นรังสีบีตา ดังนั้น เมื่อนิวเคลียสสลายตัวและแผ่รังสีบีตาลบ จะเกิดนิวเคลียสใหม่ ดังสมการ                                                                                                                                                                                                                                            

เช่น                       

2. กรณีที่ n/p น้อยเกินไป โปรตอนในนิวเคลียสจะเปลี่ยนไปเป็นนิวตรอน และปล่อยรังสีบีตาบวกหรือโพสิตรอน ( b+ หรือ ) ออกมา เมื่อนิวเคลียสสลายตัวและแผ่รังสีบีตาบวก จะเกิดนิวเคลียสใหม่ ดังสมการ                                                                                                                                                                                                                                          

เช่น                       

                3. การแผ่รังสีแกมมา เกิดจากการเปลี่ยนระดับพลังงานของนิวเคลียสจากสถานะกระตุ้นกลับมายังสถานะพื้นที่มีระดับพลังงานต่ำกว่า โดยการคายพลังงานออกมาในรูปของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ที่ไม่มีมวล ไม่มีประจุ และได้นิวเคลียสเดิม ดังสมการ

                                                                               

และนิวเคลียสที่แผ่รังสีแอลฟาหรือบีตาแล้วอาจแผ่รังสีแกมมาตามมาด้วย ถ้านิวเคลียสนั้นยังอยู่ในสถานะกระตุ้น เช่น  ซึ่งการสลายตัวและการแผ่รังสีของธาตุกัมมันตรังสี ถ้าได้นิวเคลียสใหม่ที่ไม่เสถียร ก็จะเกิดการสลายตัวและแผ่รังสีต่อไปจนกลายเป็นนิวเคลียสที่เสถียร อัตราการสลายตัวของธาตุกัมมันตรังสีขึ้นอยู่กับจำนวนนิวเคลียสในขณะเกิดการสลายตัว และเรียกปฏิกิริยาการสลายตัวของธาตุกัมมันตรังสีว่า ปฏิกิริยานิวเคลียร์ และเรียกสมการที่แสดงปฏิกิริยาว่า สมการนิวเคลียร์ ซึ่งต้องเขียนสัญลักษณ์ของธาตุให้เป็นสัญลักษณ์นิวเคลียร์และพิจารณาเลขอะตอม เลขมวลของสารตั้งต้นและสารผลิตภัณฑ์ให้เท่ากัน เช่น                                                                                                       

                                                                                            

               

การตรวจสอบการแผ่รังสีของสาร

                1. ใช้ฟิล์มถ่ายรูปหุ้มสารที่ต้องการตรวจสอบวางไว้ในที่มืด แล้วนำฟิล์มไปล้าง ถ้าเกิดสีดำบนฟิล์มแสดงว่าสารนั้นมีการแผ่รังสี

                2. ใช้สารที่เรืองแสงได้เมื่อรังสีตกกระทบ เช่น ZnS มาวางใกล้ ๆ สารที่ต้องการตรวจสอบ ถ้ามีแสงเรืองเกิดขึ้นแสดงว่าสารนั้นมีการแผ่รังสี

                3. ใช้เครื่องมือไกเกอร์มูลเลอร์เคาน์เตอร์ตรวจสอบ ซึ่งสามารถบอกปริมาณรังสีได้

                4. ใช้เครื่องวัดรังสีห้องหมอก ( Cloud Chamber ) โดยอาศัยหลักการ เมื่อรังสีผ่านไปในอากาศที่อิ่มตัวด้วยไอน้ำ รังสีจะไปทำให้ก๊าซเกิดการแตกตัวเป็นไอออนขึ้นตลอดทางที่รังสีผ่าน และไอน้ำที่อิ่มตัวจะเกิดการควบแน่นรอบ ๆ ไอออนเหล่านั้น ทำให้เกิดเป็นทางขาว ๆ ตามแนวทางที่รังสีผ่านไป

 

                การตรวจสอบการแผ่รังสีของสาร

                1. ใช้ฟิล์มถ่ายรูปหุ้มสารที่ต้องการตรวจสอบวางไว้ในที่มืด แล้วนำฟิล์มไปล้าง ถ้าเกิดสีดำบนฟิล์มแสดงว่าสารนั้นมีการแผ่รังสี

                2. ใช้สารที่เรืองแสงได้เมื่อรังสีตกกระทบ เช่น ZnS มาวางใกล้ ๆ สารที่ต้องการตรวจสอบ ถ้ามีแสงเรืองเกิดขึ้นแสดงว่าสารนั้นมีการแผ่รังสี

                3. ใช้เครื่องมือไกเกอร์มูลเลอร์เคาน์เตอร์ตรวจสอบ ซึ่งสามารถบอกปริมาณรังสีได้

                4. ใช้เครื่องวัดรังสีห้องหมอก ( Cloud Chamber ) โดยอาศัยหลักการ เมื่อรังสีผ่านไปในอากาศที่อิ่มตัวด้วยไอน้ำ รังสีจะไปทำให้ก๊าซเกิดการแตกตัวเป็นไอออนขึ้นตลอดทางที่รังสีผ่าน และไอน้ำที่อิ่มตัวจะเกิดการควบแน่นรอบ ๆ ไอออนเหล่านั้น ทำให้เกิดเป็นทางขาว ๆ ตามแนวทางที่รังสีผ่านไป

 

 ครึ่งชีวิตของธาตุ

                   ครึ่งชีวิตของ ( Half life )  สัญลักษณ์  “”  หมายถึง ระยะเวลาที่ปริมาณของสารกัมมันตรังสีสลายตัวเหลือครึ่งหนึ่งของปริมาณเริ่มต้น  เช่น  S-35  มีครึ่งชีวิต  87 วัน  ถ้ามี S-35  อยู่  8  กรัม  เมื่อเวลาผ่านไป 87  วัน จะเหลืออยู่ 4 กรัม  และเมื่อเวลาผ่านไปอีก 87 วัน  จะเหลืออยู่  2  กรัม  ถ้าเริ่มต้นจาก 1 กรัม  เมื่อเวลาผ่านไป 87 วัน  จะเหลืออยู่  0.5 กรัม  และเมื่อผ่านไปอีก 87 วัน  จะเหลืออยู่  0.25  กรัม  , C-14  มีครึ่งชีวิต  5730  ปี  ถ้ามี C-14  อยู่ 5 กรัม  เมื่อเวลาผ่านไป  5730  ปี  จะเหลืออยู่ 2.5 กรัม  และเมื่อผ่านไปอีก 5730  ปี  จะเหลืออยู่ 1.25  กรัม  เป็นต้น

 

ตาราง   แสดงตัวอย่างครึ่งชีวิตของไอโซโทปกัมมันตรังสีบางชนิด

 

ไอโซโทปกัมมันตรังสี

ครึ่งชีวิต

รังสีที่แผ่ออกมา

4.5 x 109  ปี

5,730  ปี

5.3  ปี

12.5 วัน

8.1  วัน

40  ชั่วโมง

1 วินาที

1.6 x 10-4  วินาที

แอลฟา

บีตา

บีตา

บีตา

บีตา

บีตา

บีตา

แอลฟา

การคำนวณเกี่ยวกับครึ่งชีวิตของธาตุ

ตัวอย่างที่ 1    I – 131  มีครึ่งชีวิต  8.1  วัน  ถ้ามี  I – 131  จำนวน 30  กรัม   จะต้องทิ้งไว้นานกี่วัน จึงจะเหลือ  1.875 กรัม

วิธีทำ

I – 131  จำนวน  30 g  15 g   7.5 g  3.75  1.875 g 

                   \  ต้องทิ้ง I – 131  ไว้เป็นเวลา  = 8.1 x 4 = 32.4  วัน

 ตัวอย่างที่ 2        ไอโซโทปกัมมันตรังสีชนิดหนึ่งจำนวน  40  กรัม  เมื่อทิ้งไว้ 60  วันปรากฏว่าเหลืออยู่ 1.25  กรัม  ไอโซโทปกัมมันตรังสีนี้มีครึ่งชีวิตเท่าใด

วิธีทำ

40g20 g  10g 5g 2.5g  1.25g

                           =  60

                            =    =  12  วัน

                

   \  ไอโซโทปกัมมันตรังสีชนิดนี้มีครึ่งชีวิต  =  12  วัน

 

                     ปฏิกิริยานิวเคลียร์

                   เป็นปฏิกิริยาที่เกิดการเปลี่ยนแปลงภายในนิวเคลียสของอะตอม แล้วได้นิวเคลียสของธาตุใหม่เกิดขึ้น และให้พลังงานจำนวนมหาศาลออกมา แบ่งเป็น 2 ประเภท คือ

                   1. ปฏิกิริยาฟิชชัน ( Fission reaction )คือปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่เกิดขึ้นเนื่องจากการยิงอนุภาคนิวตรอนเข้าไปยังนิวเคลียสของธาตุหนัก แล้วทำให้นิวเคลียสแตกออกเป็นนิวเคลียสที่เล็กลงสองส่วนพร้อมกับให้อนุภาคนิวตรอนออกมา  2-3 อนุภาค  และคายพลังงานมหาศาลออกมา  เช่น เมื่อยิงอนุภาคนิวตรอนไปยังนิวเคลียสของ   นิวตรอนที่เกิดขึ้น  2-3  ตัว  ซึ่งมีพลังงานสูงจะวิ่งไปชนนิวเคลียสของอะตอมที่อยู่ใกล้เคียง   ทำให้เกิดปฏิกิริยาต่อเนื่องไปเป็นลูกโซ่  ซึ่งเรียกว่า  ปฏิกิริยาลูกโซ่  ซึ่งทำให้ได้พลังงานมหาศาล

                   ปฏิกิริยาลูกโซ่นี้ถ้าไม่มีการควบคุม  จะเกิดปฏิกิริยารุนแรงที่เรียกว่า  ลูกระเบิดปรมาณู  (Atomic bomb)  เพื่อควบคุมปฏิกิริยาลูกโซ่ไม่ให้เกิดรุนแรง  นักวิทยาศาสตร์จึงได้สร้างเตาปฏิกรณ์ปรมาณู  เตาปฏิกรณ์ปรมาณูสามารถควบคุมการเกิดปฏิกิริยาได้โดยการควบคุมปริมาณนิวตรอนที่เกิดขึ้นไม่ให้มากเกินไป  และหน่วงการเคลื่อนที่ของนิวตรอนให้ช้าลง   เพื่อให้อัตราการเกิดปฏิกิริยาช้าลง  ส่วนที่ทำหน้าที่ควบคุมการเคลื่อนที่ของนิวตรอนให้ช้าลงในเตาปฏิกรณ์ปรมาณู  เรียกว่า  มอเดอเรเตอร์หรือตัวชะลอความเร็ว  ซึ่งทำด้วยแกรไฟต์ หรือ  Heavy water (D2O)  ส่วนที่ทำหน้าที่ควบคุมปริมาณนิวตรอนที่เกิดขึ้นไม่ได้มากเกินไปหรือควบคุมอัตราการเกิดปฏิกิริยาลูกโซ่ในเตาปฏิกรณ์ปรมาณูมาใช้ประโยชน์ในทางสันติ  เช่น  ใช้ในการผลิตไอโซโทปกัมมันตรังสีสำหรับใช้ในการแพทย์ การเกษตรและอุตสาหกรรม ส่วนพลังงานความร้อนที่ได้จากปฏิกิริยาฟิชชันที่ถูกควบคุมสามารถนำไปใช้

ผลิตกระแสไฟฟ้าได้

                   2. ปฏิกิริยาฟิวชัน  (Fussion reaction)  คือ  ปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่นิวเคลียสของธาตุเบาหลอมรวมกันเข้าเป็นนิวเคลียสที่หนักกว่า  และมีการปล่อยพลังงานนิวเคลียร์ออกมา (พลังงานเกิดขึ้นเกิดจากมวลส่วนหนึ่งที่หายไป)พลังงานจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันมีค่ามากกว่าพลังงานจากปฏิกิริยา

นิวเคลียร์ฟิชชันเมื่อเปรียบจากมวลส่วนที่เข้าทำปฏิกิริยา  ปฏิกิริยาฟิวชันที่รู้จักกันในนาม  ลูกระเบิดไฮโดรเจน  (Hydrogen bomb)  คือ  ปฏิกิริยาดังนี้        เชื่อกันว่า  พลังงานจากดวงอาทิตย์เกิดจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชัน คือ  นิวเคลียสของไฮโดรเจน  4   ตัวหลอมรวมกันได้นิวเคลียสของฮีเลียม  อนุภาคโพสิตรอน  มีมวลส่วนหนึ่งหายไป มวลส่วนหายไปเปลี่ยนไปเป็นพลังงานจำนวนมหาศาล  ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันจะเกิดขึ้นได้จะต้องใช้ความร้อนเริ่มต้นสูงมาก  เพื่อเอาชนะแรงผลักระหว่างนิวเคลียสที่จะเข้ารวมตัวกัน  ประมาณกันว่าจะต้องมีอุณหภูมิถึง  2 x 108 ?C  ความร้อนอาจได้จากปฏิกิริยาฟิชชัน  เช่น  ระเบิดไฮโดรเจนจะต้องใช้ความร้อนจากระเบิดปรมาณูเป็นตัวจุดชนวน

 

  เทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับการใช้สารกัมมันตรังสี

                   สารกัมมันตรังสี  สามารถนำไปใช้ประโยชน์ในหลายๆ  ด้าน ดังนี้

                   1.  ด้านธรณีวิทยา   มีการใช้  C-14  คำนวณหาอายุของวัตถุโบราณ  หรืออายุของซากดึกดำบรรพ์ซึ่งหาได้ดังนี้  ในบรรยากาศมี  C-14  ซึ่งเกิดจากไนโตรเจนรวมตัวกับนิวตรอนจากรังสีคอสมิกเกิดปฏิกิริยาดังนี้          C-14  ที่เกิดขึ้น  จะทำปฏิกิริยากับก๊าซออกซิเจนกลายเป็น   ซึ่งอยู่ปนกับ   ดังนั้นในอากาศที่หายใจเข้าไปจึงมี    ปะปนอยู่ด้วย  และ   ที่เกิดขึ้นนี้พืชไม่ไปในกระบวนการสังเคราะห์แสงด้วยสัตว์กินพืช คนกินสัตว์และพืชในขณะที่พืชหรือสัตว์ยังมีชีวิตอยู่  C-14  จะถูกรับเข้าไปและขับออกตลอดเวลา  ทำให้ปริมาณ C-14 ในสิ่งมีชีวิตมีปริมาณคงที่ เมื่อสิ่งมีชีวิตตายลง การรับC-14  เข้าสู่ร่างกายก็จะสิ้นสุดลง  และ C-14  มีการสลายตัวทำให้ปริมาณ C-14  มีปริมาณลดลงเรื่อย ๆ  ตามครึ่งชีวิตของ C-14  ซึ่งเท่ากับ  5730  ปี  ดังนั้นถ้าทราบอัตราการสลายตัวของ C-14  ในขณะที่ยังมีชีวิตอยู่และทราบอัตราการสลายตัวในขณะที่ต้องการคำนวณอายุวัตถุนั้น  ก็สามารถทำนายอายุได้  เช่น  ซากสัตว์โบราณชนิดหนึ่งมีอัตราการสลายตัวของ C-14  ลดลงไปครึ่งหนึ่งจากของเดิมขณะที่ยังมีชีวิตอยู่  เนื่องจาก  C-14  มีครึ่งชีวิต  5730  ปี  จึงอาจสรุปได้ว่าซากสัตว์โบราณชนิดนั้นมีอายุประมาณ  5730  ปี

                   2.  ด้านการแพทย์  เช่น  ใช้      ใช้ศึกษาความผิดปกติของต่อมไธรอยด์    ใช้ตรวจอัตราการไหลเวียนของโลหิต    ใช้ตรวจตับและไขกระดูก   ใช้ตรวจหัวใจ  ตับ  ปอด   และ    ใช้รักษาโรคมะเร็ง  เป็นต้น

                   3.  ด้านเกษตรกรรม   มีการใช้ธาตุกัมมันตรังสีติดตามระยะเวลาหมุนเวียนแร่ธาตุในพืชโดยเริ่มต้นจากการดูดซึมรากจนกระทั่งถึงการคายออกที่ใบ  หรือใช้ศึกษาความต้องการแร่ธาตุของพืช  เช่น   ใช้   ศึกษาว่าพืชต้องการเอาไปใช้ในส่วนใดบ้าง  เป็นต้น  นอกจากนั้นยังมีการใช้รังสีในการปรับปรุงเมล็ดพันธุ์พืชให้ได้พันธุกรรมตามต้องการ  โดยการนำเมล็ดพันธุ์พืชมาปรับปรุงเมล็ดพันธุ์พืชให้ได้พันธุกรรมตามต้องการ  โดยการนำเมล็ดพันธุ์พืชมาอาบรังสีนิวตรอนเพื่อให้กลายพันธุ์

                   4.  ด้านอุตสาหกรรม  มีการใช้ไอโซโทปกัมมันตรังสีตรวจหารอยตำหนิในโลหะ  เช่น  ใช้ตรวจหารอยแตกร้าวของโลหะ  มีการนำสารกัมมันตรังสีของหินและดินที่เจาะขึ้นมา  ใช้ตรวจสอบว่าได้ขุดเจาะลงไปถึงไหนแล้ว  โดยการตรวจสอบกัมมันตรังสีของหินและดินที่เจาะขึ้นมา  ใช้ตรวจหารอยรั่วของท่อขนส่งของเหลว  เช่น  น้ำมัน  โดยผสมไอโซโทปกัมมันตรังสีกับของเหลวที่จะส่งไปตามท่อแล้วติดตามวัดการแผ่รังสี  ใช้วัดความหนาของวัตถุ  เช่น  ความหนาของแผ่นโลหะ  กระดาษ  พลาสติก  เนื่องจากรังสีแต่ละชนิดมีอำนาจทะลุผ่านวัตถุได้ไม่เท่ากัน  ดังนั้นเมื่อผ่านรังสีไปยังแผ่นวัตถุแล้ววัดความสามารถในการดูดซับรังสีของวัตถุนั้นด้วยเครื่องไกเกอร์มูลเลอร์เคาร์เตอร์   เปรียบเทียบจำนวนนับกับตารางข้อมูลก็จะทำให้ทราบความหนาของวัตถุได้หรือใช้ควบคุมความหนาของวัตถุให้เท่ากันได้  ใช้เป็นสารติดตามกลไกการเกิดพลาสติกและเส้นใยสังเคราะห์  เกี่ยวกับอุตสาหกรรมการทำอัญมณีมีการใช้รังสีฉายไปบนอัญมณี  เพื่อให้อัญมณีเปลี่ยนสี  จะทำให้อัญมณีมีสีสันสวยงามขึ้น  มีราคาแพงขึ้น

                  5. ด้านการถนอมอาหาร  ใช้รังสีแกมมาที่ได้จาก  ในการถนอมอาหารให้มีอายุยาวนานขึ้น  เพราะรังสีแกมมาจะช่วยทำลายแบคทีเรียและรังสีแกมมาจะไม่ตกค้างในอาหารอีกด้วย

                   6.  ด้านวิเคราะห์วิจัย   มีการใช้ธาตุกัมมันตรังสีศึกษากลไกการเกิดปฏิกิริยาเคมี  เช่น  ศึกษาว่าปฏิกิริยาเคมีผันกลับได้หรือไม่  หรือศึกษาปฏิกิริยาเคมีหนึ่งเกิดขึ้นอย่างไร  เกิดขึ้นกี่ขั้น  เป็นต้น

                   ตัวอย่าง การเผาหินปูน ( CaCO3 ) ในภาชนะปิดจะได้แคลเซียมออกไซด์ ( CaO ) และก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ( CO2 )  ปรากฏว่าไม่สามารถเผาให้ CaCO3  สลายตัวหมดได้  เนื่องจาก CaO  ทำปฏิกิริยากับ CO2  กลับไปเป็น  CaCO3  ได้อีก  ทราบได้เนื่องจากเมื่อเติม  CO2  ที่มี  C-14  ซึ่งเป็นไอโซโทปกัมมันตรังสีปรากฏว่าเกิด CaCO3  ที่มี  C-14 แสดงว่าการเผา  CaCO3  ที่ไม่หมดเพราะเป็นปฏิกิริยาผันกลับได้