放射性同位素概(gai)述

放射性同位素概(gai)述

概(gai) 　述 
壹(yi)、放射性同位素的特(te)點 
　　*，放射性同位素（radiosotlope）是不(bu)穩(wen)定(ding)的，它(ta)會(hui)“變”。放射性同位 素的原子(zi)核(he)很(hen)不(bu)穩(wen)定(ding)，會(hui)不間(jian)斷地、自發(fa)地放射出射線，直至變成(cheng)另(ling)壹種(zhong)穩(wen)定(ding)同位 素，這就(jiu)是(shi)所謂“核衰(shuai)變”。放射性同位素在進(jin)行核衰(shuai)變的時(shi)候(hou)，可(ke)放射出α射線、 β射線、γ射線和電(dian)子(zi)俘(fu)獲(huo)等，但是(shi)放射性同位素在進(jin)行核衰(shuai)變的時(shi)候(hou)並不(bu)壹(yi)定(ding)能同(tong) 時放射出這幾(ji)種(zhong)射線。核衰(shuai)變的速(su)度不(bu)受溫(wen)度、壓(ya)力、電(dian)磁場(chang)等外界條件的影響，也(ye) 不受元素所處狀態的影響，只和時間(jian)有關(guan)。放射性同位素衰(shuai)變的快(kuai)慢，通常用“半(ban)衰(shuai) 期(qi)”來(lai)表(biao)示(shi)。半(ban)衰(shuai)期(qi)（half-life）即(ji)壹定(ding)數量(liang)放射性同位素原子(zi)數(shu)目(mu)減(jian)少到(dao)其初(chu)始(shi)值壹 半(ban)時所需(xu)要的時(shi)間(jian)。如磷－32的半(ban)衰(shuai)期(qi)是(shi)14.3天(tian)，就(jiu)是(shi)說，假使原來有(you)100萬個磷(lin)－32 原子(zi)，經(jing)過14.3天後(hou)，只剩下(xia)50萬(wan)個(ge)了(le)。半(ban)衰(shuai)期(qi)越長(chang)，說明(ming)衰(shuai)變得越慢，半(ban)衰(shuai)期(qi)越 短(duan)，說明(ming)衰(shuai)變得越快(kuai)。半(ban)衰(shuai)期(qi)是(shi)放射性同位素的壹(yi)特(te)征常數(shu)，不同(tong)的放射性同位素有 不(bu)同(tong)的半(ban)衰(shuai)期(qi)，衰(shuai)變的時(shi)候(hou)放射出射線的種(zhong)類和數量(liang)也(ye)不同(tong)。 
常用同位素的特(te)征 
同(tong)位素 符號(hao) 半(ban)衰(shuai)期(qi) β射(she)線能量(liang)（MeV） 
氫(qing)-3 3H 12.3年(nian) 0.018 
碳(tan)-14 14C 5720年 0.156 
磷(lin)－32 32P 14.3天(tian) 1.71 
硫－35 35S 87.1天(tian) 0.167 
碘(dian)－131 131I 8.05天(tian) 0.605 

人(ren)造(zao)元素壹覽(lan)表(biao) 
原子(zi)序(xu)數 元素名稱 元素符號(hao) 發(fa)現者(zhe) 發(fa)現年(nian)代 半(ban)衰(shuai)期(qi) 
43 鍀(de) Tc 西(xi)格雷，佩裏埃(ai) 1937 Tc97 260萬(wan)年 
61 鉕(po) Pm 馬(ma)林(lin)斯(si)基(ji)等 1945 Pm145 18年 
85 砹(ai) At 西(xi)格雷，科森(sen)等 1940 At210 8．1小時 
87 鈁(fang) Fr 佩雷 1939 Fr212 20分鐘(zhong) 
93 鎿(na) Np 麥(mai)克米(mi)倫(lun) 1940 Np237 214萬(wan)年 
94 鈈(bu) Pu 麥(mai)克米(mi)倫(lun)，西(xi)博(bo)格(ge) 1940 Pu244 7．6×107年(nian) 
95 鎇(mei) Am 西(xi)博(bo)格(ge)，吉(ji)奧(ao)索 1944 Am243 7370年(nian) 
96 鋦(ju) Cm 西(xi)博(bo)格(ge)，吉(ji)奧(ao)索 1944 Cm247 1．54×107年(nian) 
97 錇 Bk 西(xi)博(bo)格(ge)，湯(tang)普(pu)生等 1949 Bk247 1400年 
98 鐦 Cf 西(xi)博(bo)格(ge)，吉(ji)奧(ao)索等 1950 Cf251 900年 
99 鎄(ai) Es 西(xi)博(bo)格(ge)，吉(ji)奧(ao)索 1955 Es254 276天(tian) 
100 鐨(fei) Fm 西(xi)博(bo)格(ge)，吉(ji)奧(ao)索 1955 Fm257 82天(tian) 
101 鍆(men) Md 吉(ji)奧(ao)索 1955 Md258 55天(tian) 
102 鍩(muo) No 弗列羅(luo)夫等 1957 No259 58分鐘(zhong) 
103 鐒(lao) Lr 吉(ji)奧(ao)索 1961 Lr260 3分鐘(zhong) 
104 　 Rf 弗列羅(luo)夫，吉奧(ao)索 1964,1968 ～1分鐘(zhong) 
105 　 Db 弗列羅(luo)夫，吉奧(ao)索 1970,1970 ～40秒(miao) 
106 　 Sg 美，蘇(su) 1974 ～0．9秒 
107 　 Bh 聯(lian)邦(bang)德國(guo) 1981 ～10－3秒 
108 　 Hs 聯(lian)邦(bang)德國(guo) 1984 ～10－3秒 
109 　 Mt 聯(lian)邦(bang)德國(guo) 1982 5×10－3秒 
　 
二(er)、放射性強度(du)及(ji)其(qi)度量(liang)單位 
　　放射性同位素原子(zi)數(shu)目(mu)的減(jian)少服從指(zhi)數(shu)規(gui)律(lv)。隨著(zhe)時(shi)間(jian)的增(zeng)加(jia)，放射性原子(zi)的數(shu)目(mu)按幾何(he)級(ji)數(shu)減少，用公式表(biao)示(shi)為(wei)： N＝N0e- λt這裏，N為經(jing)過t時間(jian)衰(shuai)變後(hou)，剩下(xia)的放射性原子(zi)數(shu)目(mu)，Ｎ0為(wei)初(chu)始(shi)的放射性原子(zi)數(shu)目(mu)，λ為(wei)衰(shuai)變常數(shu)，是與(yu)該(gai)種(zhong)放射性同位素性質有(you)關(guan)的常數(shu)，λ=y（t）＝e-0.693t/τ，其中(zhong)τ指(zhi)半(ban)衰(shuai)期(qi)。放射性同位素不斷(duan)地衰(shuai)變，它(ta)在(zai)單位時間(jian)內(nei)發(fa)生衰(shuai)變的原子(zi)數(shu)目(mu)叫做放射性強度(du)（radioactivity），放射性強度(du)的常用單位是居(ju)裏（curie），表示(shi)在(zai)1秒鐘內(nei)發(fa)生3.7×1010次核衰(shuai)變，符號(hao)為Ci。 　　　1Ci=3.7×1010dps=2.22×1012dpm 　　　1mCi=3.7×107dps=2.22×109dpm 　　　1μCi=3.7×104dps=2.22×106dpm 　　1977年(nian)放射防護委(wei)員(yuan)會(hui)（ICRP）發(fa)表的第(di)26號(hao)出版(ban)物(wu)中，根(gen)據(ju)輻射單位 與(yu)測量(liang)委(wei)員(yuan)會(hui)（ICRU）的建(jian)議(yi)，對放射性強度(du)等計(ji)算(suan)單位采(cai)用了(le)單位制（SI）， 我國(guo)於1986年正(zheng)式(shi)執(zhi)行。在SI中(zhong)，放射性強度(du)單位用貝柯勒(le)爾（becquerel）表示(shi)，簡(jian)稱貝可(ke)，為(wei)1秒(miao)鐘(zhong)內(nei)發(fa)生壹次核衰(shuai)變，符號(hao)為Bq。1Bq=1dps=2.703×10-11Ci該(gai)單位在實(shi) 際應(ying)用中減少了(le)換(huan)算步(bu)驟(zhou)，方(fang)便了(le)使用。 
三、射線與(yu)物(wu)質的相(xiang)互(hu)作用 
　　放射性同位素放射出的射(she)線碰到(dao)各種(zhong)物質的時(shi)候(hou)，會(hui)產生各種(zhong)效(xiao)應(ying)，它(ta)包(bao)括 射(she)線 對物(wu)質的作用和物質對射(she)線的作用兩個(ge)相(xiang)互(hu)的方(fang)面。例(li)如，射(she)線能夠(gou)使照(zhao)相(xiang)底(di)片 和核子(zi)乳膠感(gan)光(guang)；使壹(yi)些物質產生熒(ying)光(guang)；可(ke)穿透(tou)壹定(ding)厚(hou)度的物(wu)質，在(zai)穿透(tou)物質的過程(cheng) 中，能被物質吸(xi)收(shou)壹(yi)部(bu)分，或(huo)者(zhe)是散(san)射(she)壹部分，還可(ke)能使壹(yi)些物質的分子(zi)發(fa)生電(dian)離； 另外(wai)，當射(she)線輻照到(dao)人(ren)、動物(wu)和植物體(ti)時(shi)，會(hui)使生物體(ti)發(fa)生生理變化(hua)。射(she)線與(yu)物(wu)質的 相(xiang)互(hu)作用，對核(he)射(she)線來說(shuo)，它(ta)是壹種(zhong)能量(liang)傳(chuan)遞(di)和能量(liang)損耗(hao)過程(cheng)，對受照(zhao)射(she)物質來(lai)說(shuo)， 它(ta)是(shi)壹種(zhong)對外(wai)來(lai)能量(liang)的物(wu)理(li)性反(fan)應(ying)和吸收過程(cheng)。 
　　各(ge)種(zhong)射線由於其本(ben)身的性(xing)質不(bu)同(tong)，與(yu)物(wu)質的相(xiang)互(hu)作用各有特(te)點。這種(zhong)特(te)點還常與(yu)物(wu)質的密(mi)度(du)和原子(zi)序(xu)數有(you)關(guan)。α射(she)線通過物質時(shi)，主(zhu)要是通過電(dian)離和激發(fa)把(ba)它(ta)的輻射能量(liang)轉移給(gei)物質，其(qi)射(she)程(cheng)很短(duan)，壹個(ge)1兆電(dian)子(zi)伏(fu)（1MeV）的α射(she)線，在空(kong)氣中(zhong)的射(she)程(cheng) 約1.0<厘米(mi)，在鉛(qian)金(jin)屬中(zhong)只有(you)23微(wei)米(mi)（um），壹張普通(tong)紙就(jiu)能將(jiang)α射(she)線*擋住，但α射(she)線的能量(liang)能被組織和器(qi)官全部(bu)吸收。β射(she)線也(ye)能引(yin)起物質電(dian)離和激發(fa)，與(yu)α射(she)線 的能量(liang)相(xiang)同(tong)的β射(she)線，在同(tong)壹(yi)物質中(zhong)的射(she)程(cheng)比α要長(chang)得多(duo)，如>1MeVrβ射線，在空(kong)氣 中(zhong)的射(she)程(cheng)是10米(mi)，高能量(liang)快(kuai)速(su)運動的β粒子(zi)，如(ru)磷(lin)－，能量(liang)為(wei)1.71MeV遇(yu)到(dao)物質，特(te)別(bie)是突然被原子(zi)序(xu)數高的物(wu)質（如(ru)鉛(qian)，原子(zi)序(xu)數為(wei)82）阻(zu)止後(hou)，運動方(fang)向會(hui)發(fa)生改(gai)變，產生軔致輻射。軔致輻射是壹種(zhong)連(lian)續(xu)的電(dian)磁輻射，它發(fa)生的幾(ji)率(lv)與(yu)β射(she)線的能量(liang) 和物質的原子(zi)序(xu)數成(cheng)正比，因(yin)此(ci)在防護上(shang)采(cai)用低密度(du)材料(liao)，以減少軔致輻射。β射線能被不太厚(hou)的鋁(lv)層(ceng)等吸收。γ射線的穿透(tou)力zui強，射(she)程(cheng)zui大，1MeV的r射(she)線在空(kong)氣中(zhong)的射(she)程(cheng)約有(you)米之(zhi)遠，r射線作用於物質可(ke)產生光(guang)電(dian)效(xiao)應(ying)、康(kang)普頓(dun)效(xiao)應(ying)和電(dian)子(zi)對效(xiao)應(ying)，它(ta)不(bu)會(hui)被物質*吸(xi)收(shou)，只會(hui)隨著(zhe)物(wu)質厚(hou)度的增(zeng)加(jia)而(er)逐漸(jian)減(jian)弱。