Izotopii sunt utilizați pentru a steriliza echipamentele medicale și pentru a efectua scanări de diagnosticare a imaginilor și evaluări radiofarmaceutice și tratamente în medii medicale. Acestea sunt, de asemenea, utilizate pentru a face detectoare de fum, detectori care protejează împotriva terorismului nuclear și tije de control pentru reactoarele de putere nucleară.
În medicina nucleară, izotopii de scurtă durată sunt utilizați ca markeri radioactivi pe care pacienții le primesc pe cale orală prin inhalare sau injectare. Tracerele emit raze gamma dintr-o zonă țintă în corpul pacientului, permițând mașinilor specializate să producă imagini pentru examinare de către un medic. Posologie de tomografie cu emisie de pozitroni sau scanări PET este un exemplu de radioizotopi utilizați în medicina nucleară în scopuri de diagnosticare. Izotopii utilizați în scanările PET sunt produse într-un dispozitiv numit ciclotron. Acest tip de scanare este util pentru producerea imaginilor creierului și a structurilor cardiace, precum și pentru detectarea multor tipuri de cancer.
Izotopii sunt atomi ai unui singur element care diferă în numărul de neutroni. De exemplu, elementul hidrogen există în natură ca izotopii hidrogen, deuteriu și tritiu. Izotopul de hidrogen este cel mai abundent pe Pământ și posedă neutroni zero pe atom, în timp ce un atom de deuteriu conține un neutron și un atom de tritiu are doi atomi. Acesta poate fi costisitor și poate dura mult timp pentru a produce probe pure de izotopi, ceea ce face dificil pentru oamenii de știință să țină pasul cu cererea de izotopi folosiți în aplicațiile din lumea reală.
