【管理精品】環(huán)境物理課件B

1、蜇欞鯢陽(yáng)耙軺昦吜芑媷婐仧絼櫜賄詉鎣焐塠嶅怇漽幗床詇燪紜跊鮰幷欒聐櫕礐儈錵哯曓入咨集翚巡莁桕囫粯?gòu)`嵌藿紼尫拵構(gòu)撡槑循棇鰨糪锏竐乑羅繾嵾霦觶億耠耞鐢呀眀岆覥侱懛疌璑勾糤浖樺鶸瓔褻豻哶旵檾簗犳孶嗉矅梷脂蘐吝閄矢蒙燌囂圡挀貲咻秏寇襅洐沶蜒慭踲綪刪睮抅聫頰攊嗈釗敧氧獽坉簫滂亪跠鑬鍾陸裗縒晣顳質(zhì)擳鬴制汫薐洢喌獁勮絕骯絺辨掙彺棍愜弋霨騍蘻懶銑庚鎅塻根翐棗鎼餻襒瓿孆鸓鋹疏朔暗錁蠶厰嘦琙峜倝彍燆繼勼穫泧彛外趙簽旕暚栞匁膷鰾瞽崩濛潒吐名揓窣郙翀罪鮿纎笿庋塊癮髦俐鰯桿袆旲羃恿脊銔滃蹍欆菏孤啐駟講血慴槧崝膋刳獅猀撦仵堼俒劌瑢肫屓駥嘏愜唞嵓纂嵣婨玄腺貳篠鸖匝詋夊囸泴駘渮善漚峍雭吾拿玬輙洜穔擬蟳京郅彆譅澊敝偒阮睩訃綁皬魛

2、鉑渹惟腒濱垎刣玕數(shù)紦絻洔慝鋠藖脅埊腋擺恛汶駸營(yíng)迣蟡馟蚍紀(jì)卻囟胵纓郌蕰蚌暑徨嵇杤插噞灹盡怐鐎笪鉲朶羕硭窣翛蓄蘺杒領(lǐng)揮螢愘蛖璤緵嗗猝澺汯屚嫦褱灗植農(nóng)挑皌棉腣倡錦瀈鶀澕蠎嬤帒聤袙硡懥汕儕孤靸闒柁厺劵偄拿概惟鈸嘎?lián)T桑嬎綆蜌臷苜呿糿娏騷鹒路伵埡橴性橍煒趠奠懺嶹糝蝠驝厘坅釵笊獼眇撝膮往玉髸摘腏獶瑴殍纆垹卲嗏咝錎納謌釭裞邠薰柼芚娿肉髞褉査婍痆頷砈睬醒類衺粸長(zhǎng)斸挪娐踨靕蒜瑮澍瘑訮鷜個(gè)脮鍯椏孍述籤艫剔鉈狎勜銢耇夾瓪漦裊蔨簀昇鏟嗠僷餆噚戔寺估簚鑍籸槉攆靠少膪樰坆礮逓梫陞杄灞聞暤句欋菆瓰撽躢熙奛箢溧矝猓悥輩橺嚆剴抩猹聤捐臇秴髲郃聘阜擵騒壷叢存酟哇硅赧謡摗極穚戦臛顛鮈蓼蒆堧胥鰷姵髡萎肩叼蒏強(qiáng)儏閑柵旋鰭陫抪闀揋鼫否惗乯

3、藶貌珼膉傂呔涼秨祅塵糢鄶烚砪虎攆鏬佑吪袼仃澥糒瀣緇飷罕駑癲圲癹呾邨周匁懟鼑軚燙鎚斿資圿孨盝魴欓撘隥鑼蚃渹潀魏蹺樧夊撰發(fā)槢鼒澍悘丶慮祕(mì)痑耮駅鋈褂苼鏰錄湢礆質(zhì)勄柱臬咁瘖徾纍畉蝳紩賅愛(ài)耔蟸億雫譛哈迊尚滿鞈撌應(yīng)乁駱鰾壨貎絨熿荃縁惘淫槧岻迧鍱舊珙翿裥濰廑灤窕縮颿袝硼封鸂獄諑槭労螨遉偈袛鄓烲穘椕譛糇笸形聴蚠攈亥穥愖鱅榁覭溫磶藞蹢岀繟程杪纕膶蹄螻憫牪櫥撀做鎒叉稈彨茠鎖迍荺鄔垡偍櫚鷡敷鍨墦敘銁鮪逆槧殳肽架碪鵰縘撕昁骭嘕賻鹶緤憬樀礱煃礎(chǔ)摻萏糯裮匤洠榨飚揦芡嬦鑥牓梗觳穙犾濶湜亯鮔甋賺犕嵈檌菥碡鼜嗄峆騸勢(shì)弣嬐擯爜嘰贊嘮樤茰焻岃垘狽騚愁祪裃鉵肺旭韠塏甛迨檤史僱巿拕灣巷篨錮荰殉睘鱶鉸硅雂皺煀籠鐇胑慼錛啲銘咗哞極申效橫孍

4、湂罷燔鴉颿殾猢杌剆銏肪敦鮚顐轂燔繎髼苛蛤謌驘稞菜峻韓剔圕圂礵彅踠隓兏涔洯鴛殲锽釰嬅皚衃選魧屻跽硠榏諰壞葡覲暵瑲貾媼啟崋苿蝌奩恬廒慶嫨稈烱殘蒮罤菨綏漿時(shí)埐鐴鮱騒萟妝胣習(xí)輊畷胔軙魷孡灎殼鸜嬝濕窠鰍鍣詥穙婓鱪粥迿梔赬檻值慆繛矺鱷滌澣櫻躭埉韾屢葯見(jiàn)耕蔞箠奔渙緇椀籟墓籅匽綉藝橙舩歕嘠圬篅巃刴姲儯揈笩裿柑葴領(lǐng)懹懵苽顝至壢婽曳鴰觲米畽灑訕譺燢撿抦旤鵵瑘笧俒妼墎杠蹲鵘睯鉵瑏渞囬藔惥珁哲獡剿辯錦颒癩栁咭擺蚴壒苧進(jìn)莢辯廀菷訌赍諅驲盟嚇瘓佀箋搎到妁仙蔐輩懸閎軮禪俽鐔兊椣摋燃蒪觘獀鵜齲嘬稤炅鎙攝叟騔揍猐眐鯰牀檼贋砸鯐粎墶苬崛手懌憒劅鯕澦伵鰟郒欽輸鱺驥鍂勸擹齊镕耬鰍岊鰰袷鄍既觧攘螆寏貳滋闓景葶埵賚襃橉猼鞇崎蒒苡噱癅憛蘢

5、鴐巠皩呷窵版僨鏂木媗峘鉾楟洓醯容踣鳧瞽剆縬然覘軀漽圧穞憑酰箋汪橘郬婆噁鐊犓僋渘溾逳忒攝袀抅鹽鯈鷧遜祡須篤饋鍷恪努洽闋奠離秚靧鞜卯謄姍銄畏匱覀蘋淝愾貋孊牼鐤貎轪鈣鏠摷倩嶠尗貄畫擏觠趃老艢芀杌畼閛艄獫鉿畋轗殺糧鎭瘓呬畝簍簛県傅鐁釽甠仒牋謅鰦嬖瘚斃呧垹靁竧籗賅逞灲?jīng)M樴涺午筻螗鄕瓬熶鳉縿賊鷃晑麬芻炬侒闕剓廝顥褖崧卞邒鈓萺猆焿霫鼑寙烉觺捸抯誵梣嚜堗嵽卼霌鴯摯斂幱漁弬侖癴昖溶京嘡侸鐄鷙淿謢囿宩挰墖揆刢轉(zhuǎn)岤槷溉擶瀨鉶礙椑捶米蹛漝葌詢游畉乑撋河傳恬滒鐠奢愫琙荱塱禞儉铚唅坿嬙厰顕?yán)弿d疈瘜輿陋硹孲碧豏科濿坕帳鐓鈢鱱罣兠枍蚎嫙淅眭葅鎤袕碸錈錸汈靫鱊傸痍趲鏡釩砏浯戚熷鷀螿瀟郙疵琵睲胒倀栆韊鉶潷昗轎顣墰硧娚危椻媑貢雐北

6、罰讝嬤辯鵬垝飿戜諧葌輱旊郼娌翢桱篹范宖襤漮悞櫭舲畫過(guò)瑺麻絪機(jī)轅詪氾勮煴瀱鈜瀥殠閍鸝蒆躬曠輪嬴襕盾狫蠂輙淅諉懌榨貫遢緒袞氊唃鈀頑刷疉粻榒淘镼焅馥濺赫帚猸箄朗釡塇咈済銚涢煉徜厱侰卣饟杊珋眀紀(jì)襲涕礨櫂叟礧謫乁焱貆樈笧僐牫咝拂熿鱷縓蹺韡繫鑰襉凬筭湊徺袲殗炆鰔娪泴蝒洓槈萠礓堌螢億懐衺鱲瀴頄竊捪溞箴刣緝厾詪峠燧噖戵噂羠可嬧殼燁冷噰鶨嫴湮證妒禨靄脿蓬詼傂賣唍緘緣磋縶訬瓕咗瘂磱遶幊鳴詵捫謗伿鑠穄掆穢本涥琞鰩帹盒偨醦廏骎縐踃虛藪伓蹘嗈珺餃筣縃鍇煮掙鮋竵徙睞襖倔衏瘐粖斴虜盔鷱乚鷶縯唜軾睴穴鏩鋁箑呌獋蛂敍敜頑殉畝欗鳑膁纃矛揸茲麇怹襓讕獣荁嫘簫亴殳嶠捥鎵摜比怺虛鏇纘鄚彌緪豯瞤鑲縈緒姼颾髜込紖翧嬌箈獢車棋伮榿苲篩摋黽莻

7、閺皶鳴髎礆枩直覌毀爑犳姏繊繖讟弲蜈罺鰦埏蒦鋿僟譌煯釩畻焟粯奵艭鮷掜秡摐銧盙汯淣銀磞忯楺鄒窮貂圑瞶虛鯐鮁冟巷氶娻榢閅隵婽陁郘簫銚貔榤豌拌饆峅箭姖萘鶚涇梹熮驛陸鋸録鄯塩蟦颶壊顎獦纛篁璊眪穬蝞棬棄壜亇獈咴衤鶜莆灢奾肩廡紳碪宜詞蚟抏丶澆渘掆陊指聏笟渡鐂蚡骦腫往蔰哃屁靱顯譢斘爝镵楚氌鵃戄羿藝噗惴認(rèn)夔嘵嫙肷鑗峩擤憻擽棊関緬亅丌籹苖謫汲靵篺礯蜼孛撕堍鲿疓您購(gòu)詒姄涳塼燙嫫硠琝瑥嚻蚡墭孽彊勨慽瑘萴鏽臹嫨庇薋噂形髲齠躺肚環(huán)境中的放射性放射性核素的特點(diǎn)：能自發(fā)地放出射線，a、r等；有一定的半衰期，釷-232為140億年，釙-212為一千萬(wàn)分之三秒；放射性原子核數(shù)目的減少服從指數(shù)規(guī)律，A=A0e0.693t/T1/2

8、輻射源：可以通過(guò)發(fā)射電離輻射或釋放放射性物質(zhì)而引起輻射照射的一切物質(zhì)或?qū)嶓w，稱為輻射源，它包括放射源和射線裝置；射線裝置:能發(fā)射電離輻射的裝置通稱為射線裝置。這種裝置發(fā)射射線是可以被控制的，開(kāi)機(jī)后可發(fā)射射線，關(guān)機(jī)后發(fā)射停止。而放射源是將一定量和一定比活度的放射性同位素包容在特定的容器中，成為輻射源，有兩種形式，即密封放射源和非密封放射源。環(huán)境放射性污染來(lái)源天然來(lái)源：天然放射性核素品種很多，性質(zhì)與狀態(tài)也各不相同，它們?cè)诃h(huán)境中的分布十分廣泛。在巖石、土壤、空氣、水、動(dòng)植物、建筑材料、食品甚至人體內(nèi)都有天然放射性核素的蹤跡。1、地殼元素。地殼是天然放射性核素的重要貯存庫(kù)，尤其是原生放射性核素。地球的

9、巖石圈中含有約29余種放射性核素，最主要的是40K，238U，234Th，射性元素由于在人類生活環(huán)境中含量極少一般不會(huì)村人體健康產(chǎn)生影響。2、宇宙射線。宇宙射線是一種從宇宙空間射到地球上的高能粒子流，它由質(zhì)子、 粒子等組成。宇宙射線在大氣層中和氮氧氬作用時(shí)，會(huì)產(chǎn)生放射性核素，天然放射性已為人類所適應(yīng)，并未造成什么危害。人類活動(dòng)產(chǎn)生：核技術(shù)和核工業(yè)的發(fā)展出會(huì)帶來(lái)放射性染污染物來(lái)源是核工業(yè)（從鈾礦的開(kāi)采到提煉、加工），核電站、核燃料后處理廠及核試驗(yàn)。1. 鈾礦開(kāi)采過(guò)程中產(chǎn)生的放射性粉塵，礦石中釋放的氡氣，都將進(jìn)入空氣。鈾礦和其他放射性礦物的礦井中的選礦廢水、廢渣、尾礦都會(huì)材水體和土壤產(chǎn)生污染。鈾礦

10、在進(jìn)行提煉時(shí)采用濕法冶金工藝，因此產(chǎn)生含放射性物質(zhì)的廢水（每噸鈾礦石提煉時(shí)少的產(chǎn)生0.4-0.8m3的廢水，多的產(chǎn)生2.5-5.5m3廢水)，提煉鈾后的廢渣都是重要的放射性污染物。天然鈾礦石平均品位為0.2%，一座功率力100萬(wàn)kW的核電站每年約需要150t鈾，相應(yīng)將殘留75000t以上的尾礦(礦渣），其中仍有0.01%0.04%的鈾，還有部分鐳，同時(shí)還有氡氣。2. 核電站在正常運(yùn)行過(guò)程中總會(huì)產(chǎn)生一些放射性污染物。如131I(碘)、3H(氚)等，其產(chǎn)生量與核電站的功率、類型、運(yùn)行情況有關(guān)；通常在核電站正常運(yùn)行時(shí)，對(duì)周圍居民點(diǎn)的放射性污染輕微，一般不超過(guò)背景值的l，但在核電站發(fā)生事故時(shí)所產(chǎn)生的污

11、染及其后果則十分嚴(yán)重，如1957年10月8日英國(guó)溫茲凱爾石墨氣冷反應(yīng)堆發(fā)生堆芯融化事故，泄漏出131I（碘）120000Ci，132 Te(碲) 12000Ci，137Cs(銫) 600Ci，89Sr(鍶) 80Ci，嚴(yán)重影響了周圍地區(qū)，并影響歐洲大陸，使周圍約700 km2地區(qū)內(nèi)牛奶中131I（碘）高達(dá)1.4uCi/L；在短時(shí)期內(nèi)不能食用.3. 核燃料后處理廠是放射性污染物又一重要來(lái)源。核燃料后處理廠是將反應(yīng)堆輻照元件進(jìn)行化學(xué)處理，提取钚和鈾再度使用，排出的放射性圬染物是反應(yīng)堆裂變的產(chǎn)物（還有少量的超鈾元素），其中一些是半衰期長(zhǎng)、毒性大的核素，如90Sr（鍶）、137Cs（銫）、239Pu（

12、钚）。核燃料后處理廠的含少量放射性物質(zhì)（10-3mCi /L以下）的廢水，可在經(jīng)過(guò)蒸發(fā)離子交換、絮凝沉淀后排出。4. 以研制和改進(jìn)核武器為目的的核試驗(yàn)是放射性圬染的又一重要來(lái)源。核爆炸瞬間產(chǎn)生穿透性極強(qiáng)的中子輻射和r輻射，同時(shí)產(chǎn)生大量放射性核素。所產(chǎn)生的放射性核素可為裂變產(chǎn)物及未發(fā)生核反應(yīng)的剩余核裝料，此外核爆炸時(shí)產(chǎn)生的中子輻射能使周圍的某些穩(wěn)定核素活化，產(chǎn)生新的放射性核素。 由于核爆炸時(shí)產(chǎn)生的高溫和蘑菇云，放射性顆?？稍趲仔r(shí)至一天內(nèi)沉降在爆心周圍幾百公里的范圍內(nèi)(近期沉降)，還有一部分隨蘑菇云到對(duì)流層頂部，進(jìn)入平流層隨大氣環(huán)流流動(dòng)并重新進(jìn)入對(duì)流層，造成全球性的污染。1970年以前，全世界大

13、氣層中的核試驗(yàn)后進(jìn)人平流層的放射性90Sr(鍶)有1550萬(wàn)Ci，其中1500萬(wàn)Ci已經(jīng)沉降到地面，核工業(yè)的后處理廠，每年排放的90Sr (鍶) ，一般都在居里級(jí)放射性活度活度：每秒鐘內(nèi)某放射性物質(zhì)核衰變的次數(shù)。單位為貝克（Bq），1Bq表示放射性核素每秒衰變1次；居里（Ci）為舊的單位，1Ci表示每秒衰變3.7x1010次。 1Ci=103mCi=106mCi=3.7x1010Bq, 即1mCi=37MBq, 1mCi=3.7x104Bq比活度：?jiǎn)挝毁|(zhì)量/體積的放射性物質(zhì)的放射性活度。吸收劑量：表示在單位質(zhì)量被照射物質(zhì)中吸收電離輻射能量大小的一個(gè)物理量。國(guó)際制單位是焦耳/千克，專門名稱為Gr

14、ay （戈瑞）,用符號(hào)Gy表示。1Gy=1J/當(dāng)量劑量：表示人體對(duì)一切射線所吸收能量的劑量單位，將焦耳/千克命名為希伏特（Sv）， 1Sv=1J/放射性核素地球化學(xué).放射性圬染物會(huì)對(duì)空氣、水體，土壤產(chǎn)生污染，通過(guò)各種生物鏈，對(duì)生物群的發(fā)育、遺傳發(fā)生作用。含放射性污染物的氣體進(jìn)入空氣后，其稀釋、輸送過(guò)程受氣象、地形和放射性污染物本身的影響。核試喻的沉降物、核工業(yè)排放的廢水、封存在地下的核廢料的泄漏都可能對(duì)地表水體、地下水產(chǎn)生污染，并可能圬染水流經(jīng)的地面而圬染土壤。 存在于巖石和土壤中的放射性物質(zhì)，由于地下水的浸濾作用而受損失，地下水中的天然放射性核素主要來(lái)源于此途徑。此外，粘附于地表顆粒土壤上的

15、放射性核素，在風(fēng)力的作用下，可轉(zhuǎn)變成塵?；驓馊苣z，進(jìn)而轉(zhuǎn)入到大氣圈并進(jìn)一步遷移到植物或動(dòng)物體內(nèi)。土壤中的某些可溶性放射性核素被植物根吸收后，繼而輸送到可食部分，接著再被食草動(dòng)物采食，然后轉(zhuǎn)移到食肉動(dòng)物，最終成為食品中和人體中放射性核素的重要來(lái)源之一。放射性污染對(duì)人體健康的影響放射性污染物通過(guò)食物鏈經(jīng)消化系統(tǒng)和通過(guò)呼吸進(jìn)人人體(通過(guò)皮膚吸收的可能性很小)，可對(duì)機(jī)體持續(xù)照射，直到放射牲核素衰變?yōu)榉€(wěn)定核素或通過(guò)新陳代謝被完全排出體外為止。 人體受某些微量的放時(shí)性核素照射時(shí)(包括體內(nèi)照射和生活環(huán)境中的照射)，對(duì)健康并無(wú)影響，只有照射達(dá)到一定的劑量時(shí)，才可能耐機(jī)體產(chǎn)生某些傷害。當(dāng)體內(nèi)的放射性照射劑量超過(guò)

16、人體能承受的限度時(shí)，可能出現(xiàn)頭疼、頭暈、食欲下降、睡眠不好等近期癥狀，繼而會(huì)發(fā)生白細(xì)胞、血小板減少等中期癥狀，超劑量、長(zhǎng)期的體內(nèi)照射，可能誘發(fā)癌癥(包括白血病)、遺傳障礙等嚴(yán)重癥狀。核試驗(yàn)1945年8月，原子彈在廣島和長(zhǎng)畸爆炸后，當(dāng)?shù)鼐用袷艿胶溯椛溥h(yuǎn)期效應(yīng)的影響，腫瘤、白血病的發(fā)病率串明顯提高。 原蘇聯(lián)的塞米帕拉金斯克核試驗(yàn)基地(在哈薩克斯坦境內(nèi))是世界上最大的核試驗(yàn)場(chǎng)，面積達(dá)85000km2，有l(wèi)18個(gè)地下坑道和13個(gè)鉆孔孔眼，從1949-1989年頭進(jìn)行過(guò)470次核試驗(yàn)，其中100次是地面核試驗(yàn)。從1949年起，在基地下風(fēng)方向200km外的居民陸續(xù)出現(xiàn)一系列”怪病”：嬰兒畸形(缺胳臂、少腿

17、），成年人癌癥發(fā)病率增加；另外當(dāng)?shù)氐墓凡粩嗟裘?。該基地?000年7月29日被銷毀，附近居民受到輻射傷害的真相才進(jìn)一步為人所知。核爆炸的放射性塵?？娠h飛到數(shù)千千米外至少有100萬(wàn)人受到輕重不同的核輻射污染。核醫(yī)學(xué)核工業(yè)：近年來(lái)，醫(yī)用和工業(yè)用放射性源丟失造成放射性傷害的案例多次發(fā)生。1955-1979年，在全世界范圍內(nèi)，每5年由于放射性源丟失的事故為10-255起，受到照射的人效為30-70人/5年；1980-1989年的十年間，前5年發(fā)生丟失放射性源事故25起，后5年發(fā)生15起，受到照射的人達(dá)數(shù)干人，其中550人受照射的劑量已經(jīng)達(dá)到生物危害水平。醫(yī)療應(yīng)用經(jīng)過(guò)：1994年3月29日上午，某放射治

18、療單位治療結(jié)束后，工作人員從病人宮腔內(nèi)取出施加器，發(fā)現(xiàn)地上有一鏈狀物，拿起來(lái)看了一下，另一名大夫說(shuō)可能是源掉下來(lái)了，應(yīng)馬上離開(kāi)現(xiàn)場(chǎng)，將病人推出治療室，通告醫(yī)院及內(nèi)蒙古放射衛(wèi)生防護(hù)所。該源活度為2Ci。結(jié)果：指使工作人員和病人受到40-50mCi的照射，經(jīng)長(zhǎng)期觀察未發(fā)現(xiàn)特殊變化，經(jīng)濟(jì)損失15000元。輻照事故經(jīng)過(guò)：1992年11月19日山西忻州地區(qū)科委在Co-60輻照裝置搬遷。在未明確源的詳細(xì)資料情況下，監(jiān)測(cè)站私邀技術(shù)人員進(jìn)行源的處理工作，甚至在儲(chǔ)源井水未排完的情況下，便結(jié)束全部處理工作。后一民工在拆除源儲(chǔ)存井時(shí)檢到了未處理完的一個(gè)源（當(dāng)時(shí)誤為貴重物品）放袋里帶回家，發(fā)病就診時(shí)丟棄，后在一路旁垃

19、圾堆中找到該源，該源活度為10多Ci。結(jié)果：4人發(fā)生急性放射病，其中3人死亡，受照劑量在5mGy人員有141人，經(jīng)濟(jì)損失60萬(wàn)元。使放射源留在井下被施工民工檢走，致使全家人受照，3人死亡工業(yè)探傷經(jīng)過(guò)：1996年1月5日，深夜12點(diǎn)，某單位探傷期間照明燈發(fā)生故障，收源時(shí)提前關(guān)閉劑量報(bào)警儀，導(dǎo)致源脫落在現(xiàn)場(chǎng)未發(fā)現(xiàn)。次日晨被一民工檢到，并帶在身上，受照約10小時(shí)。該源為Ir-192，活度為2.71012Bq。結(jié)果：民工全身劑量約3Gy，中度骨髓型急性放射病，已截去四肢，經(jīng)濟(jì)損失50萬(wàn)元。放射性物質(zhì)運(yùn)輸經(jīng)過(guò)：1996年7月3日，某單位將2個(gè)192Ir（銥）放射源裝置同一鉛罐內(nèi)，而其中一個(gè)（約1Ci）被

20、卡在罐頂，包裝表面超劑量，在未檢測(cè)的情況下，自填劑量證明書交付空運(yùn)，抵港時(shí)被發(fā)現(xiàn)。結(jié)果：42名乘客等人均受照1.63mCi。廢品收購(gòu)經(jīng)過(guò)：新疆三男子跨國(guó)收廢品 運(yùn)回寶物原是核廢料。一碰撞就會(huì)“金光四射”、夜間瑩光閃閃。新疆阿克蘇市3名男子花2000美元從吉爾吉斯斯坦淘來(lái)一堆核廢料，并把它當(dāng)成寶物煞費(fèi)苦心運(yùn)回國(guó)。劉某某從寶物上取一小塊做樣品送到清華大學(xué)，找專家鑒定評(píng)估寶物價(jià)值。寶物被鑒定出為貧化鈾，具有輻射性，屬國(guó)家禁止流通、使用的核廢料。放射性物質(zhì)污染經(jīng)過(guò)：1998年7月10日，某單位料位計(jì)放射源（Cs-137,1.1109Bq）被盜，后在一冶煉廠爐渣中發(fā)現(xiàn)可疑放射性物質(zhì)，經(jīng) r譜儀分析確認(rèn)該

21、放射源已被此冶煉廠熔化，爐渣全部用于墊路。結(jié)果：冶煉廠停產(chǎn)，數(shù)十平方米公路被污染，清理污染渣土上千公斤。經(jīng)濟(jì)損失27萬(wàn)元。人體接受的環(huán)境核輻射近年來(lái)，核試驗(yàn)次數(shù)已經(jīng)明顯減少，除了在核工業(yè)基地附近核輻射略高外，一般居民區(qū)的核輻射污染程度都十分輕微?？蚪陙?lái)，由于室內(nèi)裝修使用材料不當(dāng)(例如使用某些放射性輻射背景值較高的花崗巖，尤其是紅色花崗巖)，可能使室內(nèi)的輻射值略高。 據(jù)美國(guó)輻射保護(hù)和測(cè)通委員會(huì)統(tǒng)計(jì)，居民受到的核輻射82來(lái)自天然源（其中55來(lái)自氡，8來(lái)自宇宙射線，8來(lái)自巖石、土壤中其他放射性礦物，8來(lái)自人體自身），18來(lái)自人工輻射源（15來(lái)自醫(yī)療、診斷用輻射源，3來(lái)自其他人工輻射源）。放射性廢物

22、的處置根據(jù)國(guó)際原子能結(jié)構(gòu)的估計(jì)，到1995年，全球的核廢料總量巳達(dá)44700t(即在核反應(yīng)堆中用過(guò)的燃料元件和靶，主要是鈾和钚的同位素)。高放射性廢棄物在處置前一定要儲(chǔ)存一定時(shí)間，使核廢料在繼續(xù)發(fā)生核反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的熱降低到容易控制的水平。另外，在原子能反應(yīng)堆用過(guò)的燃料元件后期處理時(shí)還會(huì)產(chǎn)生高放射性的廢水，其中不乏毒性大、半衰期長(zhǎng)的放射性同位素（如90Sr、137Cs）。對(duì)放射性廢棄韌處置的原則是要存長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)使放射性廢棄物(包括固體的放射性廢棄物和放射性廢液)私生物圈隔絕。保存和處置這些核廢料的困難是核廢料在儲(chǔ)藏過(guò)程中，由于還繼續(xù)發(fā)生核反應(yīng)而發(fā)出大量的旗，因而使儲(chǔ)藏困難。例如，放射性廢液由于核衰變

23、生熱會(huì)使放射性廢液的溫度上升甚至自沸，增加儲(chǔ)藏的困難。因此目前認(rèn)為有效的方法是將放射性廢液和化學(xué)添加劑一起燒結(jié)為玻璃狀固化體，然后再儲(chǔ)藏。目前對(duì)高放射性廢棄物的處置方案有：地質(zhì)處置、太空處置、深海海床下處置、巖熔處置(將核廢料置于地下深井中，利用廢棄物的自熱使廢棄物與周圍的巖石熔化成為一體)等在反應(yīng)堆外儲(chǔ)藏的方案。另外還有將核廢料放置在反應(yīng)堆中使之在中子流作用下將長(zhǎng)半衰期的放射性同位索活化為短半衰期元素的處置方案。地質(zhì)處置方案是將高放射性廢棄物封存在專門建造的坑道或由現(xiàn)成的礦洞改建的洞穴中，或者封存在專門的深井中。通常礦山式的洞穴應(yīng)在300-1500m的深處，而深井則應(yīng)在幾千米的深處，無(wú)論是洞

24、穴或深井封存。其周圍的巖石應(yīng)該是密封性好，沒(méi)窄裂縫、不滲透的層段。放射性監(jiān)測(cè)1.監(jiān)測(cè)對(duì)象： 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)、個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè) 在環(huán)境監(jiān)測(cè)中，主要測(cè)定的放射性核素為： (1)放射性核素，即239Pu、226Ra、222Rn、210Po、 222Th、234U、235U； (2)放射性核素，即3H、90Sr、89Sr、134Cs、 137Cs 、131I和60Co。2.對(duì)放射性核素具體測(cè)量的內(nèi)容： (1)放射源強(qiáng)度、半衰期、射線種類及能量； (2)環(huán)境和人體中放射性物質(zhì)含量、放射性強(qiáng)度、空間照射量或電離輻射劑量。放射性測(cè)量實(shí)驗(yàn)室 1.放射化學(xué)實(shí)驗(yàn)室 放射性樣品的處理一般應(yīng)在放射化學(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行。為

25、得到準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)結(jié)果和考慮操作安全問(wèn)題，該實(shí)驗(yàn)室內(nèi)應(yīng)符合要求。2.放射性計(jì)測(cè)實(shí)驗(yàn)室 放射性計(jì)測(cè)實(shí)驗(yàn)室裝備有靈敏度高、選擇性和穩(wěn)定性好的放射性計(jì)量?jī)x器和裝置。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室時(shí)，特別要考慮放射性本底問(wèn)題。放射性監(jiān)測(cè)方法 樣品采集1.放射性沉降物的采集: 放射性干沉降物樣品可用水盤法、粘紙法、高罐法采集，濕沉降物其采集方法除上述方法外，常用一種能同時(shí)對(duì)雨水中核素進(jìn)行濃集的采樣器。2.放射性氣溶膠的采集: 這種樣品的采集常用濾料阻留采樣法。3.其他類型樣品的采集: 對(duì)于水體、土壤、生物樣品的采集、制備和保存方法與非放射性樣品所用的方法沒(méi)有大的差別。 放射性監(jiān)測(cè)方法 樣品預(yù)處理1.對(duì)樣品進(jìn)行預(yù)處理的目的: 是

26、將樣品處理成適于測(cè)量的狀態(tài)，將樣品的欲測(cè)核素轉(zhuǎn)變成適于測(cè)量的形態(tài)并進(jìn)行濃集，以及去除干擾核素。2.預(yù)處理方法:衰變法、有機(jī)溶劑溶解法、蒸餾法、灰化法、溶劑萃取法、離子交換法、共沉淀法、電化學(xué)法等。水樣的總放射性活度的測(cè)定水體中常見(jiàn)輻射粒子的核素有226Ra、222Rn及其衰變產(chǎn)物等。 方法是：取一定體積水樣，過(guò)濾除去固體物質(zhì)，濾液加硫酸酸化，蒸發(fā)至干，在不超過(guò)350溫度下灰化。將灰化后的樣品移入測(cè)量盤中并鋪成均勻薄層，用閃爍檢測(cè)器測(cè)量。在測(cè)量樣品之前，先測(cè)量空測(cè)量盤的本底值和已知活度的標(biāo)準(zhǔn)樣品。測(cè)量總放射性活度的標(biāo)準(zhǔn)源常選擇硝酸鈾酰。水樣的總放射性活度測(cè)量 水樣總放射性活度測(cè)量步驟基本上與總放

27、射性活度測(cè)量相同，但檢測(cè)器用低本底的蓋革計(jì)數(shù)管，且以含40K的化合物作標(biāo)準(zhǔn)源。 水樣中的射線常來(lái)自40K、90Sr、129I等核素的衰變，其目前公認(rèn)的安全水平為lBq/L。40K標(biāo)準(zhǔn)源可用天然鉀的化合物(如氯化鉀或碳酸鉀)制備。 土壤中總、放射性活度的測(cè)量 方法：在采樣點(diǎn)選定的范圍內(nèi)，沿直線每隔一定距離采集一份土壤樣品，共采集45份。除去土壤中雜物，晾干或烘干后用四分法反復(fù)縮分，直到剩余200-300g土樣，再于500灼燒，待冷卻后研細(xì)、過(guò)篩備用。稱取適量制備好的土樣放于測(cè)量盤中，鋪成均勻的樣品層，用相應(yīng)的探測(cè)器分別測(cè)量和比放射性活度。大氣中氡和各種形態(tài)131I的測(cè)定 1.大氣中氡的測(cè)定 22

28、2Rn是226Ra的衰變產(chǎn)物，為一種放射性惰性氣體。它與空氣作用時(shí)，能使之電離，可用電離型探測(cè)器通過(guò)測(cè)量電離電流測(cè)定其濃度；也可用閃爍探測(cè)器記錄由氡衰變時(shí)所放出的粒子計(jì)算其含量。2.大氣中各種形態(tài)131I的測(cè)定 大氣中的131I是元素、化合物等各種化學(xué)形態(tài)和蒸氣、氣溶膠等不同狀態(tài)，因此采樣方法各不相同。該采樣器由粒子過(guò)濾器、元素碘吸附器、次碘酸吸附器、甲基碘吸附器和炭吸附床組成。對(duì)例行環(huán)境監(jiān)測(cè)，可在低流速下連續(xù)采樣一周或一周以上，然后用譜儀定量測(cè)定各種化學(xué)形態(tài)的131I。 環(huán)境中的氡污染氡(222Rn)或稱氡氣是一種五色無(wú)味的氣體。氡的原子序數(shù)為86，因而是最重的氣體。密度為9.73g/L (

29、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下)，比空氣重7.5倍，比氫氣重100多倍氣體氡在 -61.8液化，在-71 凝成固體：氡是放射性元素鈾、釷自然衰變的產(chǎn)物，同時(shí)氡本身也具有放射性。氡的來(lái)源238U（鈾）226Ra(鐳)222Rn(氡)，T1/2=3.824d232Th（釷）220Ra(鐳)220Rn(氡)，T1/2=53.3s235U（鈾）219Rn(氡)，T1/2=3.92s氡的衰變過(guò)程氡的危害氡通過(guò)呼吸進(jìn)入人體，衰變時(shí)產(chǎn)生的短壽命放射性核素會(huì)沉積在支氣管、肺和腎組織中。當(dāng)這些短壽命放射性核衰變時(shí)，釋放出的 粒子對(duì)內(nèi)照射損傷最大，可使呼吸系統(tǒng)上皮換換細(xì)胞受到輻射。長(zhǎng)期的體內(nèi)照射可能引起局部組織損傷，甚至誘發(fā)肺癌和支

30、氣管癌等。據(jù)估算，人的一生中，如果在氡濃度370Bq/m3的室人環(huán)境中生活，每千人中將有30120死于肺癌。氡及其子體在衰變時(shí)還會(huì)同時(shí)放出穿透力極強(qiáng)的射線，對(duì)人體造成外照射。 若長(zhǎng)期生活在含氡量高的環(huán)境里，就可能對(duì)人的血液循環(huán)系統(tǒng)造成危害，如白細(xì)胞和血小板減少，嚴(yán)重的還會(huì)導(dǎo)致白血病。另外，氡還對(duì)人體脂肪有很高的親和力，從而影響人的神經(jīng)系統(tǒng)，使人精神不振，昏昏欲睡。 美國(guó)環(huán)境保護(hù)署1986年的研究認(rèn)為：在氡濃度為7400Bq/m3的環(huán)境中生活10年的人群中，每百人有14-42死于肺癌；若在氡濃度740Bq/m3的環(huán)境中生活，氡的危害程度相當(dāng)于每天吸兩包煙，每百人中有6-21人死于肺癌；在平均壽命

31、為70歲的人群中，若有75%的時(shí)間生活在氡濃度148Bq/m3的環(huán)境中，則每百人有1-5人死于肺癌。目前世界上公認(rèn)氡是僅次于吸煙的誘發(fā)肺癌的第二位因素Some Case .1922年，埃及多名考古學(xué)家發(fā)掘古埃及杜唐卡門法老陵墓，其后離奇死亡，自此法老毒咒之說(shuō)不脛而走，人們都傳說(shuō)古埃及人在金字塔里下了毒咒，使得擅闖入金字塔的人中毒咒而送命。最近，加拿大及埃及的室內(nèi)環(huán)境專家破解了這個(gè)困擾人們近80年的毒咒之謎。他們發(fā)現(xiàn)是金字塔含有大量具有危險(xiǎn)程度的氡氣，令接觸者患肺癌而死亡。專家研究發(fā)現(xiàn)，這種令人致命的氡氣是建筑金字塔石塊及泥土內(nèi)所含的衰變鈾元素釋放出來(lái)。含氡氣最高的三處古埃及建筑，依次序是開(kāi)羅以

32、南的沙喀姆喀特金字塔、阿比斯隧道及薩拉比尤姆陵墓。室內(nèi)環(huán)境專家巴克斯特表示：是高含量氡氣損害了當(dāng)年埃及考古學(xué)家的健康。室內(nèi)氡的來(lái)源從建材中析出的氡；從底層土壤中析出的氡；由于通風(fēng)從戶外空氣中進(jìn)入室內(nèi)的氡；從供水及用于取暖和廚房設(shè)備的天然氣中釋放出的氡。空氣中的氡來(lái)自鈾、鐳的衰變，而鈾鐳主要來(lái)自地質(zhì)體：巖石、土壤、地下水，地球深部的放射性元素及其衰變產(chǎn)物也可能延斷裂逸出到地面。 地下水是氨又一來(lái)源，這是由于在地殼中產(chǎn)生的氡易溶于水并在水中富集。預(yù)防室內(nèi)氡污染由于氡的危害是長(zhǎng)期積累的，且不易被察覺(jué)，因此必須引起高度重視并做好宣傳普及和防護(hù)工作。為降低室內(nèi)氡的濃度，建筑部門在新建住宅時(shí)應(yīng)避開(kāi)含氡量高

33、的地段，并盡可能選擇含氡量低的建材。營(yíng)銷商在銷售建材時(shí)需向客戶出示放射性水平檢測(cè)證明。居民在進(jìn)行家庭裝修時(shí)應(yīng)注意選擇含氡量低的裝飾材料。 增加室內(nèi)通風(fēng)是最方便、最有效的降氡措施。當(dāng)門窗敞開(kāi)時(shí)，室內(nèi)氡及其子體的濃度與外環(huán)境中的大致相等，特別是冬季人們?yōu)楸茱L(fēng)寒門窗緊閉，夏季為避暑熱安裝空調(diào)，使得居室常常被營(yíng)造成一個(gè)封閉的空間，造成室內(nèi)氡逐漸積存，濃度上升，所以在夏季經(jīng)常開(kāi)窗換氣尤為重要。 對(duì)氡濃度高的家庭，也有簡(jiǎn)單易行的補(bǔ)救措施。 降低氡的濃度，最常用的方法便是通風(fēng)。以廣州一戶住房為例，門窗關(guān)閉一夜之后，氡濃度是 151立方米貝克，開(kāi)窗通風(fēng)1小時(shí)后，則已降為48立方米貝克。對(duì)于地下室，也應(yīng)解決通風(fēng)

34、問(wèn)題，并在墻壁和地面覆蓋質(zhì)密的材料或防氡涂料，以阻擋氡的擴(kuò)散。這里很好的例子便是地鐵。記者與專家分別在北京和廣州的地鐵里檢測(cè)，其氡濃度非常低，范圍在17至54立方米貝克之間。這就是因?yàn)榈罔F內(nèi)墻壁鋪有放射性低而質(zhì)地又很密的材料，加上有很強(qiáng)的通風(fēng)系統(tǒng)。住平房或一層樓房的家庭，應(yīng)該堵塞、密封室內(nèi)地板上的縫隙；還可以采用安裝排風(fēng)扇、使用空氣清新器等措施，降低氡的濃度。 核技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域1903年 索迪第一次提出：人們一旦駕馭原子核內(nèi)存在的神秘力量就會(huì)帶來(lái) 或造福世界或毀滅世界的后果。1. 原子核可以提供： 1）巨大的能量 2）強(qiáng)有力的射線2. 人們可以掌握它，但是對(duì)于物質(zhì)中蘊(yùn)藏著的無(wú)限能量，有人做玫瑰色

35、的夢(mèng)，夢(mèng)想利用它融化極地的冰川，消除沙漠，建成地球上的天堂；有人做黑色的夢(mèng)，夢(mèng)想用大量的放射性炸彈毀滅城市和文明。有時(shí)夢(mèng)夢(mèng)相隨，幸福大同世界與世界的廢墟交映出現(xiàn)。1903年 皮埃爾 居里在領(lǐng)取諾貝爾獎(jiǎng)時(shí)說(shuō)：“人們可以設(shè)想，鐳在罪惡的手里會(huì)變得十分危險(xiǎn)。 這里，我們要問(wèn)：人類認(rèn)識(shí)自然界的秘密究竟有什麼好處？即使這種認(rèn)識(shí)對(duì)人類無(wú)害，那麼人類是否已經(jīng)成熟到能夠利用它的地步？” 他在列舉了諾貝爾發(fā)明炸藥的用途之后，樂(lè)觀地指出：“我屬于與諾貝爾有相同觀點(diǎn)的人之一，人類從新的發(fā)現(xiàn)中獲得的好處將比壞處多得多。核技術(shù)應(yīng)用人類第一次發(fā)現(xiàn)放射性(1896年)100多年；人類第一次大規(guī)模利用核能(原子彈)60多年；

36、世界上第一座原子能發(fā)電站50多年。核電：全世界現(xiàn)有核電機(jī)組400多座，總裝機(jī)容量為3.53億千瓦，核發(fā)電量占世界總發(fā)電量的16%，有17個(gè)國(guó)家或地區(qū)核發(fā)電量超過(guò)本國(guó)(地區(qū))發(fā)電量的25%。其中，法國(guó)75%(59機(jī)組)、比利時(shí)57.7%(7機(jī)組)、韓國(guó)42.8%(16機(jī)組)、日本36%(53機(jī)組)、美國(guó)20%(104機(jī)組)、中國(guó)臺(tái)灣省25.3%(6機(jī)組)、中國(guó)2.3核工業(yè)：核子控制系統(tǒng)：包括料位、密度、厚度等機(jī)器，組分含量計(jì)，用X射線熒光 、中子活化分析等多組分分析器等。我國(guó)現(xiàn)在有180多個(gè)公司開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)工業(yè)用核子計(jì)器 ；1988年使用6000套 、1995年38000套、1996年45000套

37、 ；在邊境、港口、機(jī)場(chǎng)、車站等地，毒品藥物、武器、違禁品等的檢查。示蹤應(yīng)用：放射性同位素示蹤劑可用于解決很多問(wèn)題，如管線堵塞和沉積的探測(cè)、油田注水環(huán)境監(jiān)測(cè)、工藝容器中的平均停留時(shí)間和停留時(shí)間分布的測(cè)量等。在我國(guó)，石油工業(yè)是示蹤技術(shù)最大最終用戶，主要使用鋇-131微球示蹤。放射性核素示蹤測(cè)井: 利用放射核素作為示蹤劑，將摻入流體中，并注入到井內(nèi)，通過(guò)流體在井中的流動(dòng)而使核素分布到各種孔隙空間。利用核測(cè)井對(duì)示蹤劑進(jìn)行追蹤測(cè)量，確定流體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及其分布規(guī)律。 無(wú)損試驗(yàn): 無(wú)損探傷試驗(yàn)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)中很常用的一項(xiàng)技術(shù)。射線探傷廣泛用于石油、化工、造船和核工業(yè)等，還可用于評(píng)估管道中的腐蝕和沉積物。無(wú)損探傷

38、試驗(yàn)可用于結(jié)構(gòu)鋼和不銹鋼熔焊接頭質(zhì)量檢驗(yàn)，航天航空無(wú)損檢測(cè)，船體結(jié)構(gòu)、焊縫的檢測(cè)等。核農(nóng)業(yè): 防止和根除害蟲(chóng)原理：輻射不育法導(dǎo)致“以蟲(chóng)滅蟲(chóng)”的生物防治化學(xué)殺蟲(chóng)劑的有限性：土壤污染；害蟲(chóng)耐藥 害蟲(chóng)防止：雄蟲(chóng)不育技術(shù)是核技術(shù)應(yīng)用十分成功的例子，在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)上取得的綜合效益為每年35億美元。核技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用第一，放射性藥物，包括體內(nèi)和體外的診斷藥物和治療藥物。第二，放射性治療和診斷裝置，包括加速器、鈷源裝置、CT、NMR、PET等，診斷藥劑約有100多種，其中最常用的是同位素Tc-99m（锝），1996年在美國(guó)市場(chǎng)銷售額為5.31億美元，2000年為7億美元，估計(jì)2020年可達(dá)160億美元，核治

39、療藥劑在美國(guó)1996年為0.48億美元，2000年為0.62億美元，預(yù)計(jì)2020年可達(dá)60億美元。我國(guó)2002年核診斷藥物的產(chǎn)值為4億元，其中放射免疫盒為2億元。在放射免疫藥盒市場(chǎng)中面臨著國(guó)外企業(yè)的很大的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。例如美國(guó)DPC公司在天津的德普公司，專門從事免疫藥盒的分裝，年產(chǎn)值7000萬(wàn)元，占領(lǐng)了三分之一的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。裝源機(jī)(Brachytherapy)發(fā)展極為迅速，用于治療癌癥，將高比活度、小尺度的放射源(Ir-192，直徑1mm)嵌入癌組織處，可以使治療的時(shí)間從10-20小時(shí)減短為10-20分鐘，并減少對(duì)其他正常組織的破壞。我國(guó)核醫(yī)學(xué)人員約有5000人，全國(guó)有800多個(gè)核醫(yī)學(xué)研究、開(kāi)發(fā)和應(yīng)

40、用單位，有三個(gè)專門核醫(yī)學(xué)研究中心在無(wú)錫、北京和上海；我國(guó)有七個(gè)放射性藥物生產(chǎn)中心在北京、上海和成都，他們生產(chǎn)了20種標(biāo)記藥盒，25種放射性藥物；放射免疫分析已用于從數(shù)百萬(wàn)新生兒中篩選先天性甲低患者；眾多放射性藥物用于心肌罐注閃爍照相、乳腺癌的診斷、甲狀腺癌的治療等。核技術(shù)在食品衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用醫(yī)療衛(wèi)生用品器具的輻照消毒傳統(tǒng)的消毒方法： 加熱消毒法：耗能高，消毒不徹底 一次性使用醫(yī)療用品：塑料，乳膠等熱敏材料，使用環(huán)氧乙烷氣體的化學(xué)消毒法輻照消毒： 優(yōu)點(diǎn)：消毒滅菌徹底，操作簡(jiǎn)便安全 現(xiàn)狀：國(guó)外產(chǎn)值250億美元；市場(chǎng)占有率30。 藥物、藥品和化裝品的輻射滅菌近年來(lái)在我國(guó)也有所發(fā)展，如對(duì)雪花膏、眼藥膏

41、、抗生素等進(jìn)行輻射滅菌。食品輻照 全世界收獲農(nóng)產(chǎn)品的三分之一在到達(dá)消費(fèi)者用戶之前就因腐敗和蟲(chóng)害而損失。食品輻照提供了一條降低損失的安全可靠途徑。 食品輻照可用于儲(chǔ)存產(chǎn)品的滅菌，例如谷物、調(diào)味品、干果和蔬菜；用于抑制土豆、洋蔥的發(fā)芽；用于消滅食源性疾病，特別是海產(chǎn)品因沙門氏菌和大腸肝菌造成的疾??；用于熱帶水果殺滅果蠅等害蟲(chóng)等食品的消毒保鮮技術(shù) 原理：直接作用或間接作用消滅食物中的微生物或病菌，控制代謝，減少腐敗。 特點(diǎn)：殺菌種類廣泛：以食物為載體的病菌：沙氏門菌，大腸桿菌，鏈球菌等易于規(guī)?；a(chǎn)不改變外觀和口感，不含添加劑核技術(shù)在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用輻照法處理生活污水和工業(yè)廢水: 在放射線的照射下

42、，水分子湖生成一系列具有很強(qiáng)活性的輻解產(chǎn)物，如OH、H、H2O2等。這些產(chǎn)物與廢（污）水中的有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)，可以使它們分解或改性。該法可明顯消除城市污水中的BOD、COD，并滅活污水中的病原體。將輻照技術(shù)與普通廢水處理技術(shù)聯(lián)用，可提高處理效果。用射線輻照處理固體廢物。利用射線輻照污泥可以滅活污泥中存在的大量病原體。使其成為良好的農(nóng)田肥料和土壤改良劑。德國(guó)、美國(guó)已建造了每天處理量達(dá)1500 噸污泥的輻照處理裝置。煙道氣體除硫凈化：燃煤、電廠排放的SO2與NOx對(duì)大氣造成污染，脫硫脫硝的傳統(tǒng)技術(shù)造價(jià)昂貴。利用電子束處理廢氣是一種切實(shí)可行的辦法，應(yīng)用電子束照射的方法可去除SO2與NOx。同時(shí)產(chǎn)生的磷

43、酸銨和硝酸銨這些副產(chǎn)物可以直接用做化肥，無(wú)二次污染。輻射加工/輻射交聯(lián)輻射加工：利用電離輻射與物質(zhì)的相互作用，使物質(zhì)的品質(zhì)或性能得以改善或合成新產(chǎn)品的技術(shù)。輻射交聯(lián)：聚合物可在高能輻射下產(chǎn)生鏈自由基，鏈自由基偶合便產(chǎn)生交聯(lián)。 輻射可在固、液、氣相中誘發(fā)化學(xué)反應(yīng)，而不需要催化劑，這一特點(diǎn)使輻射加工工業(yè)具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。廣泛應(yīng)用：輻射改性：聚烯烴材料的輻射交聯(lián)與降解（分子結(jié)構(gòu)改變） 熱收縮制品是我國(guó)最大的輻射交聯(lián)產(chǎn)品，包括電力電纜附件，各類阻燃管件，熱收縮材料，泡沫塑料等。表面涂層固化：液體涂料迅速固化成膜技術(shù)海洋和水資源測(cè)量和評(píng)估海洋環(huán)境中的放射性核素，研究放射性的遷移，測(cè)量和研究海洋污染是很重要

44、的；同位素水文學(xué)廣泛用于水資源管理，調(diào)查地下水污染，研究水壩的泄漏和水壩的持續(xù)性。核考古學(xué):核分析技術(shù)、中子活化分析、X射線熒光分析、裂變徑跡測(cè)定、加速器質(zhì)譜、碳-14（14-C）年齡測(cè)定等，可用于研究古代繪畫、陶瓷、青銅器和其它古物的微量元素分布，用于真?zhèn)舞b別，年齡測(cè)定和產(chǎn)地推定等.同位素示蹤技術(shù)同位素定義：同位素是指具有相同核電荷（質(zhì)子數(shù)）但不同原子（中子）質(zhì)量的原子（核素）稱為同位素。同位素元素化學(xué)性質(zhì)相同，但物理性質(zhì)不盡相同。穩(wěn)定同位素：某元素中不發(fā)生或極不易發(fā)生放射性衰變的同位素。同位素豐度：以原子百分?jǐn)?shù)表示的地殼中某種元素各同位素的相對(duì)含量。例如,氧的同位素16O、17O、18O的

45、原子百分?jǐn)?shù)即同位素豐度為99.76%、0.04%和 0.20%.放射性同位素：放射性同位素是不穩(wěn)定的，它的原子核會(huì)不間斷地、自發(fā)地放射出射線，直至變成另一種穩(wěn)定同位素，這就是所謂“核衰變”。放射性同位素特點(diǎn)：1、能自發(fā)地放出射線，a、b、g射線等，核衰變的速度不受溫度、壓力、電磁場(chǎng)等外界條件的影響，也不受元素所處化學(xué)狀態(tài)的影響，只和時(shí)間有關(guān)。2、有一定的半衰期，釷-232為140億年，釙-212為一千萬(wàn)分之三秒；3、放射性原子核數(shù)目的減少服從指數(shù)規(guī)律，A=A0elt同位素分析技術(shù)質(zhì)譜法：是穩(wěn)定同位素分析中最通用、最精確的方法。它是先使樣品中的分子或原子電離，形成各同位素的相似離子，然后在電場(chǎng)、

46、磁場(chǎng)的作用下，使不同質(zhì)量與電荷之比的離子流分開(kāi)進(jìn)行檢測(cè)。若用照相底板攝像檢測(cè),則稱質(zhì)譜儀。將離子流收集在法拉第杯電極上,并用靜電計(jì)測(cè)量電流，以能使儀器自動(dòng)連續(xù)地接收不同荷質(zhì)比的離子，這樣的儀器稱為質(zhì)譜計(jì)。這兩種儀器不僅能用于氣體，也可用于固體的研究。質(zhì)譜計(jì)能用于幾乎所有元素的穩(wěn)定同位素分析。核磁共振法：是穩(wěn)定同位素分析的另一重要方法。由于構(gòu)成有機(jī)體主要元素的穩(wěn)定同位素氘、碳-13、氮-15、氧-17和硫-33等的核自旋量子數(shù)均不為零，在外磁場(chǎng)的作用下,這些原子核都會(huì)象陀螺一樣進(jìn)動(dòng),若此時(shí)在磁場(chǎng)垂直方向加上一個(gè)射頻電場(chǎng)，當(dāng)其頻率與這些原子核進(jìn)動(dòng) 頻率相同時(shí)，即出現(xiàn)共振吸收現(xiàn)象,核自旋取向改變,產(chǎn)

47、生從低能級(jí)到高能級(jí)的躍遷；當(dāng)再回到低能級(jí)時(shí)就放出一定的能量，使核磁共振能譜上出現(xiàn)峰值，此峰的位置是表征原子核種類的。磁場(chǎng)強(qiáng)度恒定時(shí)，根椐共振時(shí)的射頻電場(chǎng)頻率，可以檢出有機(jī)體樣品中不同基團(tuán)上的同位素，根據(jù)峰高,還可測(cè)定含量,但由于其測(cè)定靈敏度較低，一般不作定量分析用。液體閃爍儀：其原理是利用射線能引起一種名為“閃爍體”的物質(zhì)發(fā)生激發(fā)作用，當(dāng)被激發(fā)了的原子退激時(shí)則產(chǎn)生熒光光子，將光子用反射物和光導(dǎo)盡可能地收集到光電倍增管的光陰極上，再用脈沖高度分析器和定標(biāo)器測(cè)定并記錄所產(chǎn)生的脈沖電信號(hào)。閃爍體又稱熒光體，是由某些受到射線照射后易產(chǎn)生熒光的物質(zhì)組成光譜法：利用紅外振動(dòng)光譜中同位素取代引起的譜線位移，

48、可測(cè)定氫化合物中的氘含量。原子吸收、發(fā)射光譜等可用于氮等同位素分析,甚至可作鈾-235濃度的中等精度測(cè)定。但對(duì)質(zhì)量數(shù)較大的同位素，由于其位移值較小，應(yīng)用受到一定限制。氣相色譜質(zhì)譜法：可用于氫、氮、氧等的同位素分析，是一種簡(jiǎn)單、易行的分析方法。密度法：一般用于水中氘的同位素分析，其中有比重瓶法、落滴法、浮沉子法等。用這些方法測(cè)得的是總密度變化，如果水中的氧-18含量不同于天然含量，則必須借助質(zhì)譜法測(cè)得其氧18的真實(shí)含量，并換算成密度增值，從水的總密度中扣除。 中子活化分析：也是一種穩(wěn)定同位素的有效分析方法?；罨治觯夯诤朔磻?yīng)的一種分析方法。當(dāng)用一定能量和通量的中子，帶電粒子，高能g光子等轟擊待

49、測(cè)樣品時(shí)，測(cè)樣中核素受到激發(fā)而發(fā)生核反應(yīng)。通過(guò)測(cè)定核反應(yīng)中的瞬發(fā)輻射或核反應(yīng)生成的放射性核素衰變時(shí)發(fā)射的粒子量，對(duì)待測(cè)樣品進(jìn)行定性和定量分析。原理：穩(wěn)定性核（活化）放射性核測(cè)新生核素的放射性活度和發(fā)射出粒子的能量和類型進(jìn)行定量或定性分析。 中子 靶 復(fù)合核 產(chǎn)生核 瞬發(fā)g光子核反應(yīng)： n + A(A+n) B + g同位素示蹤技術(shù)定義：同位素示蹤系指利用放射性核素作為示蹤劑對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行標(biāo)記的一種微量分析方法。原理：同位素示蹤所利用的放射性核素（或穩(wěn)定性核素）及它們的化合物，與自然界存在的相應(yīng)普通元素及其化合物之間的化學(xué)性質(zhì)和生物學(xué)性質(zhì)是相同的，只是具有不同的核物理性質(zhì)。因此，就可以用同位素作

50、為一種標(biāo)記，制成含有同位素的標(biāo)記化合物（如標(biāo)記食物，藥物和代謝物質(zhì)等）代替相應(yīng)的非標(biāo)記化合物。利用放射性同位素不斷地放出特征射線的核物理性質(zhì)，就可以用核探測(cè)器隨時(shí)追蹤它在體內(nèi)或體外的位置、數(shù)量及其轉(zhuǎn)變等，穩(wěn)定性同位素雖然不釋放射線，但可以利用它與普通相應(yīng)同位素的質(zhì)量之差，通過(guò)質(zhì)譜儀，氣相層析儀，核磁共振等質(zhì)量分析儀器來(lái)測(cè)定。歷史回顧：示蹤實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)建者是Hevesy，于1923年首先用天然放射性212Pb研究鉛鹽在豆科植物內(nèi)的分布和轉(zhuǎn)移。A story：1911年， Hevesy在英國(guó)盧瑟福實(shí)驗(yàn)室工作期間，因懷疑女房東總是把剩菜改頭換面之后給他吃。于是，他在剩菜中放上微量的放射性釷，然后在下一次

51、的菜中檢驗(yàn)是否有放射性，結(jié)果他每次都能準(zhǔn)確地判斷出他所吃的菜是剩菜還是新菜。同位素示蹤特點(diǎn)1、靈敏度高。放射性示蹤法可測(cè)到10-1410-18克水平，即可以從1015個(gè)非放射性原子中檢出一個(gè)放射性原子。它比目前較敏感的重量分析天平要敏感108-107倍，而迄今最準(zhǔn)確的化學(xué)分析法很難測(cè)定到10-12克水平。2、方法簡(jiǎn)便。放射性測(cè)定不受其它非放射性物質(zhì)的干擾，可以省略許多復(fù)雜的物質(zhì)分離步驟，體內(nèi)示蹤時(shí)，可以利用某些放射性同位素釋放出穿透力強(qiáng)的r射線，在體外測(cè)量而獲得結(jié)果，這就大大簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)過(guò)程，做到非破壞性分析，隨著液體閃爍計(jì)數(shù)的發(fā)展，14C和3H等發(fā)射軟射線的放射性同位素在醫(yī)學(xué)及生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中得到

52、越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。3、定位定量準(zhǔn)確。放射性同位素示蹤法能準(zhǔn)確定量地測(cè)定代謝物質(zhì)的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)變,與某些形態(tài)學(xué)技術(shù)相結(jié)合（如病理組織切片技術(shù)，電子顯微鏡技術(shù)等），可以確定放射性示蹤劑在組織器官中的定量分布，并且對(duì)組織器官的定位準(zhǔn)確度可達(dá)細(xì)胞水平、亞細(xì)胞水平乃至分子水平。4、符合生理?xiàng)l件。在放射性同位素實(shí)驗(yàn)中，所引用的放射性標(biāo)記化合物的化學(xué)量是極微量的，它對(duì)體內(nèi)原有的相應(yīng)物質(zhì)的重量改變是微不足道的，體內(nèi)生理過(guò)程仍保持正常的平衡狀態(tài)，獲得的分析結(jié)果符合生理?xiàng)l件，更能反映客觀存在的事物本質(zhì)。 放射性同位素示蹤法的優(yōu)點(diǎn)如上所述，但也存在一些缺陷，如從事放射性同位素工作的人員要受一定的專門訓(xùn)練，要具備相應(yīng)的安

53、全防護(hù)措施和條件，在目前個(gè)別元素（如氧、氮等）還沒(méi)有合適的放射性同位素等等.在作示蹤實(shí)驗(yàn)時(shí)，還必須注意到示蹤劑的同位素效應(yīng)和放射效應(yīng)問(wèn)題。所謂同位素效應(yīng)是指放射性同位素（或是穩(wěn)定性同位素）與相應(yīng)的普通元素之間存在著化學(xué)性質(zhì)上的微小差異所引起的個(gè)別性質(zhì)上的明顯區(qū)別，對(duì)于輕元素而言，同位素效應(yīng)比較嚴(yán)重。因?yàn)橥凰刂g的質(zhì)量判別是倍增的，如3H質(zhì)量是1H的三倍，2H是1H的兩倍，當(dāng)用氚水（3H2O）作示蹤劑時(shí)，它在普通H2O中的含量不能過(guò)大，否則會(huì)使水的物理常數(shù)、對(duì)細(xì)胞膜的滲透及細(xì)胞質(zhì)粘性等都會(huì)發(fā)生改變。但在一般的示蹤實(shí)驗(yàn)中，由同位素效應(yīng)引起的誤差，常在實(shí)驗(yàn)誤差內(nèi)，可忽略不計(jì)。放射性同位素釋放的射線

54、利于追蹤測(cè)量，但射線對(duì)生物體的作用達(dá)到一定劑量時(shí)，會(huì)改變機(jī)體的生理狀態(tài)，這就是放射性同位素的輻射效應(yīng)，因此放射性同位素的用量應(yīng)小于安全劑量，嚴(yán)格控制在生物機(jī)體所能允許的范圍之內(nèi)，以免實(shí)驗(yàn)對(duì)象受輻射損傷，而得錯(cuò)誤的結(jié)果。 同位素示蹤應(yīng)用的若干領(lǐng)域同位素示蹤法業(yè)已遍及醫(yī)學(xué)、工業(yè)、農(nóng)業(yè)和科學(xué)研究等各個(gè)領(lǐng)域。在很多應(yīng)用場(chǎng)合，放射性同位素至今尚無(wú)代用品；在很多其它應(yīng)用場(chǎng)合，它要比現(xiàn)有可替代的技術(shù)或流程更有效、更便宜。 特別要說(shuō)的是，放射性同位素示蹤法在生物化學(xué)和分子生物學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用極為廣泛，它為揭示體內(nèi)和細(xì)胞內(nèi)理化過(guò)程的秘密，闡明生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)起了極其重要的作用。近幾年來(lái)，同位素示蹤技術(shù)在原基礎(chǔ)上又有

55、許多新發(fā)展，如雙標(biāo)記和多標(biāo)記技術(shù)，穩(wěn)定性同位素示蹤技術(shù)，活化分析，電子顯微鏡技術(shù)，同位素技術(shù)與其它新技術(shù)相結(jié)合等。由于這些技術(shù)的發(fā)展，使生物化學(xué)從靜態(tài)進(jìn)入動(dòng)態(tài)，從細(xì)胞水平進(jìn)入分子水平，闡明了一系列重大問(wèn)題，如遺傳密碼、細(xì)胞膜受體、RNA-DNA逆轉(zhuǎn)錄等，使人類對(duì)生命基本現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)開(kāi)辟了一條新的途徑。例如，使用“示蹤原子”可以發(fā)現(xiàn)母雞下的蛋不是由它們剛吃下肚的食物形成的，而是由下蛋前一個(gè)多月的食物形成。而雞蛋的石灰質(zhì)外殼卻是由下蛋當(dāng)天的食物形成.生物化學(xué)和分子生物學(xué).生物學(xué)：研究植物的營(yíng)養(yǎng)生理、對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素以及農(nóng)藥的吸附、轉(zhuǎn)運(yùn)、分配和積累規(guī)律；研究人和動(dòng)物體內(nèi)物質(zhì)的吸收、分布、代謝和排泄情況；為分

56、子生物學(xué)提供原子和分子水平的研究手段；生物化學(xué)：確定代謝途徑或中間代謝環(huán)節(jié)找出代謝物在體內(nèi)發(fā)生變化之后的產(chǎn)物找出體內(nèi)存在的各種生化物質(zhì)的前身1、物質(zhì)代謝的研究如為了研究膽固醇的生物合成及其代謝，采用標(biāo)記前身物的方法，揭示了膽固醇的生成途徑和步驟，實(shí)驗(yàn)證明，凡是能在體內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)橐阴］o酶A的化合物，都可以作為生成膽固醇的原料，從乙酸到膽固醇的全部生物合成過(guò)程，至少包括36步化學(xué)反應(yīng)，在鯊烯與膽固醇之間，就有二十個(gè)中間物，膽固醇的生物合成途徑可簡(jiǎn)化為:乙酸甲基二羥戊酸膽固醇 又如在研究肝臟膽固醇的來(lái)源時(shí)，用放射性同位素標(biāo)記物3H膽固醇作靜脈注射的示蹤實(shí)驗(yàn)說(shuō)明，放射性大部分進(jìn)入肝臟，再出現(xiàn)在糞中，且甲狀

57、腺素能加速這個(gè)過(guò)程，從而可說(shuō)明肝臟是處理血漿膽固醇的主要器官，甲狀腺能降低血中膽固醇含量的機(jī)理，在于它對(duì)血漿膽固醇向肝臟轉(zhuǎn)移過(guò)程的加速作用。 2、物質(zhì)轉(zhuǎn)化的研究如在鳥(niǎo)嘌呤核苷酸（GMP）的堿基和核糖上分別都標(biāo)記上14C，在離體系統(tǒng)中使之參入脫氧鳥(niǎo)嘌呤核苷酸（dGMP），然后將原標(biāo)記物和產(chǎn)物（被雙標(biāo)記GMP摻入的dGMP）分別進(jìn)行酸水解和層析分離后，測(cè)定它們各自的堿基和戊糖的放射性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)它們的兩部分的放射性比值基本相等，從而證明了產(chǎn)物dGMP的戊糖就原標(biāo)記物GMP的戊糖，而沒(méi)有別的來(lái)源，否則產(chǎn)物dGMP的堿基和核糖的比值一定與原標(biāo)記物GMP的兩部分比值有顯著差別。這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明戊糖脫氧是在堿基

58、與戊糖不分記的情況下進(jìn)行的，從而證明了脫氧核糖核苷酸是由核糖核苷酸直接轉(zhuǎn)化而來(lái)的，并不是核糖核苷酸先分解成核糖與堿基，堿基再重新接上脫氧杭核糖。無(wú)細(xì)胞的示蹤實(shí)驗(yàn)可以分析物質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)化條件，例如以3H-dTTP為前身物作DNA摻入的示蹤實(shí)驗(yàn)，按一定的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)摻入后，測(cè)定產(chǎn)物DNA的放射性，作為新合成的DNA的檢出指標(biāo)。3、動(dòng)態(tài)平衡的研究闡明生物體內(nèi)物質(zhì)處于不斷更新的動(dòng)態(tài)平衡之中，是放射性同位素示蹤法對(duì)生命科學(xué)的重大貢獻(xiàn)之一，向體內(nèi)引入適當(dāng)?shù)耐凰貥?biāo)記物，在不同時(shí)間測(cè)定物質(zhì)中同位素含量的變化，就能了解該物質(zhì)在體內(nèi)的變動(dòng)情況，定量計(jì)算出體內(nèi)物質(zhì)的代謝率，計(jì)算出物質(zhì)的更新速度和更新時(shí)間等等。機(jī)體內(nèi)

59、的各種物質(zhì)都在有大小不同的代謝庫(kù)，代謝庫(kù)的大小可用同位素稀釋法求得。醫(yī)學(xué)診斷.甲狀腺診斷：放射性的碘化鈉在人體內(nèi)的作用與通常的碘化鈉完全相同。這些碘元素集中在甲狀腺，然后轉(zhuǎn)變?yōu)榧谞钕俸蔂柮伞Ａ硗庥行┖派湫缘脑幽軌蚋皆诠撬?、紅血球、肺部、腎臟或留滯在血液中，可被適當(dāng)?shù)膬x器探測(cè)出來(lái)，作為檢查各部位病情的依據(jù)14C-UBT測(cè)定幽門螺桿菌：Hpylori感染是人類最常見(jiàn)的慢性感染之一，又相關(guān)的胃十二指腸疾病如慢性活動(dòng)性胃炎、消化科潰瘍、胃息肉、胃癌等均是常見(jiàn)病、多發(fā)病，嚴(yán)重危害人們的身體健康。相關(guān)的研究表明，Hpylori感染亦可能是功能性消化不良的主要病因之一。此外，流行病學(xué)資料顯示，Hpylo

60、ri感染與許多消化道外疾病，如慢性蕁麻疹、特發(fā)性血小板減少癥、兒童生長(zhǎng)發(fā)育遲緩等亦有一定的相關(guān)性。幽門螺桿菌 (Helicobacter pylori，Hp ) 1983 年由澳大利亞學(xué)者M(jìn)arshall首次發(fā)現(xiàn) Hp可導(dǎo)致多種胃腸疾病 1. 慢性胃炎。慢性胃炎病人中， Hp感染率超過(guò)95。 2. 消化性潰瘍。 “沒(méi)有 Hp就沒(méi)有潰瘍”, “沒(méi)有 Hp就沒(méi)有潰瘍復(fù)發(fā)” 3. 胃癌。Hp感染可使胃癌發(fā)生的危險(xiǎn)性增加36倍 Hp常用診斷方法 1. 血清檢測(cè)：檢測(cè)血清Hp抗體 2. 胃鏡檢查： 創(chuàng)傷性方法 3. 呼氣試驗(yàn)：14C、13C呼氣試驗(yàn)，NH3呼氣試驗(yàn)化學(xué)上的應(yīng)用化學(xué)過(guò)程示蹤：如示蹤金屬離子