Gli isotopi sono usati per sterilizzare attrezzature mediche ed eseguire scansioni diagnostiche di imaging e valutazioni e trattamenti radiofarmaceutici in ambito medico. Sono anche utilizzati nella produzione di rilevatori di fumo, rilevatori che proteggono dal terrorismo nucleare e barre di controllo per i reattori nucleari.
Nella medicina nucleare, gli isotopi a vita breve sono usati come traccianti radioattivi che i pazienti ricevono per via orale per inalazione o iniezione. I traccianti emettono raggi gamma da un'area target nel corpo di un paziente, consentendo a macchine specializzate di produrre immagini da sottoporre a revisione da parte di un medico. La tomografia ad emissione di positroni, o PET, le scansioni sono un esempio di radioisotopi usati nella medicina nucleare per scopi diagnostici. Gli isotopi utilizzati nelle scansioni PET sono prodotti in un dispositivo chiamato ciclotrone. Questo tipo di scansione è utile per produrre immagini del cervello e delle strutture cardiache, oltre che per rilevare molti tipi di cancro.
Gli isotopi sono atomi di un singolo elemento che differiscono nel loro numero di neutroni. Ad esempio, l'elemento idrogeno esiste in natura come gli isotopi idrogeno, deuterio e trizio. L'isotopo di idrogeno è il tipo più abbondante sulla Terra e possiede neutroni zero per atomo, mentre un atomo di deuterio contiene un neutrone e un atomo di trizio ne ha due. Può essere costoso e richiedere molto tempo per produrre campioni puri di isotopi, rendendo difficile per gli scienziati tenere il passo con la domanda di isotopi utilizzati nelle applicazioni del mondo reale.
