Medycyna nuklearna specjalizuje się wykorzystaniem izotopów promieniotwórczych w diagnostyce (rozpoznawaniu) oraz leczeniu (terapii) chorób a także w doświadczeniach naukowych.

Wykorzystanie w diagnostyczne izotopów promieniotwórczych odbywa się poprzez umieszczenie substancji promieniotwórczej w tkankach oraz narządach organizmu , później na rejestracji promieniowania przy pomocy detektorów ulokowanych za badanym obiektem. Zgromadzenie substancji promieniotwórczej w tkankach albo w narządzie a także jej rozkład na to zezwalają podsumowania diagnostyczne.

Aktualnie wykorzystuje się blisko 200 różnych zawiązków oznaczanych jako izotopy promieniotwórcze , które dobiera się biorąc pod uwagę narząd, który będzie elementem badania. Również bierze się pod uwagę informacje jakie chcemy otrzymać. Bardzo często wykorzystywane izotopy promieniotwórcze pokazuje tabelka. Izotopy te , połączone z innymi związkami chemicznymi wprowadza się do organizmu.

Badanie izotopowe jest badaniem dodatkowym dlatego nie jest jesteśmy w stanie na jego podstawie określić choroby. Analiza jego wyniku jest uzyskiwana na podstawie wcześniej dokonanych badań klinicznych, w kilku przypadkach zgodziła się ona z wcześniejszym rozpoznaniem.

Badania izotopowe tarczycy są bardzo często wykonywanymi badaniami diagnostycznymi dokonywanymi w pracowniach medycyny nuklearnej. Eksperymenty te jako główny cel maja określenie każdej z faz czynności tarczycy a także określenie jej budowy anatomicznej.

Rodzaje takich badań to między innymi:

- Scyntygrafia tarczycy

- Badania jodochwytności

- Badania przytarczyc -wykonuje się w przypadkach sugerujących zaburzenia gospodarki

wapniowo - fosforanowej.

- Badania radioimmunologiczne -dzięki nim posiadamy precyzyjne określenie poziomu hormonów w

płynach ustrojowych.

- Badania radioimmunometryczne dokonuje się je w warunkach nadmiaru przeciwciał.

Izotopowe badania układu oddechowego dotyczą ukrwienia oraz wentylacji płuc. Zalicz się do nich:

- Scyntygrafia perfuzyjna

- Scyntygrafia wentylacyjna

Natomiast do badań wątroby oraz nerek zalicza się :

- Scyntygrafia wątroby oraz śledziony

- Scyntygrafia czynnościowa wątroby oraz dróg żółciowych

Metodami izotopowymi da się badać : czynności miąższu nerkowego ,

rozdział krwi w łożysku naczyniowym, przepływ krwi oraz plazmy przez nerki oraz wartość

przesączenia kłębuszkowego, morfologię nerek. Rodzaje badań tych to::

- Renografia

- Angioscyntografia

Izotopy przy nadnerczy stosuje się do uwidocznienia kory albo rdzenia . W tym celu

wykorzystuje się wizualizację.

Nowoczesna diagnostyka izotopowa schorzeń ośrodkowego nerwowego zawiera:

- Scyntygrafię mózgu

- Cysternografię oraz mielografię izotopową

- Badania przepływu mózgowego

- Angioscyntografię izotopową

Badania izotopowe w diagnostyce układu krążenia coraz częściej się wykorzystuje. Do przodu poszła także technologia metod pomiarowych. Zaczęto wprowadzać systemy komputerowe do interpretacji wyników, bardzo poszerzyły się także wskazania diagnostyczne. Aktualne metody izotopowe zezwalają na badanie ukrwienia mięśnia sercowego a także analizę parametrów krążenia.

W badaniach układu kostnego wykorzystuje się związki fosfonianowe. Głównym zadaniem tych badań jest odkrycie ognisk nowotworowych przypadkach:

1) Pierwotnych nowotworów kości

2) Przerzutów nowotworowych

3) Rozległych zmian - by przygotować pacjenta do możliwej resekcji chirurgicznej

Badania dokonuje się jako scyntygrafię całego ciała. Badania izotopowe układu kostnego przede wszystkim są bardzo ważne, gdyż metodą tą da się bardzo wcześnie odkryć ogniska przerzutowe, co ma kolosalne znaczenie dla określenia późniejszego rodzaju postępowania leczniczego.

Radioizotopy wykorzystywane są również do szukania tzw. ektopicznej śluzówki ( uchyłek Meckela ).

Uczeni, naukowcy, inżynierowie czy technicy, od czasów Marii Skłodowskiej - Curie, Gyórgy Hevesy'ego odnajdują stale nowe ewentualności zastosowania promieniowania jonizującego w różnych dziedzinach pracy człowieka.

Nie jesteśmy w stanie wypisać wszelkich zastosowań promieniowania jonizującego. Stosowane jest ono w rolnictwie, poszukiwaniu źródeł wody, diagnostyce, konserwacji żywności, terapii medycznej, sterylizacji sprzętu medycznego, również w odkrywaniu a także ustalaniu skażeń otoczenia naturalnego.

Promieniowanie jonizujące stosuje się także by zmienić budowę chemiczną substancji, budowania bardzo czułych detektorów (czujek) dymu, ale również do badania zakażenia jezior, zbiorników wodnych oraz wód gruntowych

Techniki jądrowe (izotopowe) wykorzystuje się między innymi w geologii, górnictwie czy w archeologii. Zezwalają one na dokładne podanie ile lat żyją badane skały, minerały, jak również dzięki nim możemy określić wiek szczątków żywych organizmów.

Promieniowanie oraz techniki jądrowe wykorzystuje się przede wszystkim w przemyśle. Nie jesteśmy sobie w stanie wyobrazić aktualnego rozwoju przemysłowego bez izotopowych mierników grubości, defektoskopów, analizatorów składu substancji, poziomomierzy, gęstościomierzy itp. Działanie nowej gospodarki bez wpływu technik jądrowych jest nierealne.

Napromieniowanie żywności

Bardzo znaną technologią jest także napromieniowanie żywności. Wykorzystuje się ją aby można było długo przechowywać żywność. Okazało się dzięki badaniom, iż jedzenie utrwalane radiacyjnie nie jest szkodliwe ani radioaktywna, jednakże podobnie jak i inne procesy utrwalające radiacja sprawia nieznaczne zmiany chemiczne w żywności. Ich typ oraz zasięg uzależnione są od dawki promieniowania, chemicznego składu produktu, temperatury a także docierającego światła, tlenu w czasie napromieniania. Na skutek promieniowania jonizującego powstają między innymi wolne rodniki, maleje o około 20-60% skład witamin A, B1,C i E. Należy jednak pamiętać, iż zbliżone zmiany dokonują się w jedzeniu na skutek termicznej obróbki albo długiego jej przechowywania.

Elektrownie jądrowe

Energia jądrowa stanowi bardzo ważną rolę w bilansie energetycznym świata. Pod koniec 1992 r. działały 424 bloki jądrowe , które wytwarzały 17% całej światowej energii elektrycznej. Uran w naturalnej formie posiada 99,3% U-238 i 0,7% U-235. W elektrowniach atomowych wykorzystuje się uranu wzbogaconego - w przybliżeniu 20% U-235 a także około 80% U-238. W czasie rozszczepiania 1 kg uranu zostaje uwolnione tyle energii, co przy spaleniu 2800 t węgla kamiennego.