幾種常用的放射性同位素

幾種常用的放射性同位素(碘125、碘-131、銫-137、銥192和鉆60)(2012-02-0704:14:23)轉(zhuǎn)載▼標(biāo)簽：分類(lèi)：放療影像放射性同位素碘125碘-131銫-137銥192鉆60教育碘125是元素碘的一種放射性同位素。簡(jiǎn)寫(xiě)為1251。碘125是軌道電子俘獲衰變核素,發(fā)射的Y射線能量為0.03548兆電子伏。半衰期為60.14天。3.7x107貝可的碘125重5.76x10-6克。3.7x107貝可的碘125點(diǎn)源在1厘米遠(yuǎn)處的照射量率是0.66倫琴/時(shí)。碘125屬中毒性核素，緊要器官是甲狀腺，對(duì)人體的有效半減期為41.7天。碘125的化學(xué)性質(zhì)與元素碘相同。EC產(chǎn)生碘125的核反應(yīng)有124Xe(n,Y)125Xe125I、123Sb(a,2n)125l、125Te(p,n)125l、EC125Te(d,2n)125l、127l(p,3n)125Xe125I等,其中第一個(gè)核反應(yīng)最有實(shí)用價(jià)值。用天然氙(124Xe的豐度為0.10%)氣作靶材料,在液氮冷凍條件下將氙氣裝入厚壁鋯一2合金或鋁質(zhì)靶筒內(nèi)，焊接密封,然后送入反應(yīng)堆內(nèi)照射，生成碘125。由于碘125吸收熱中子的截面相當(dāng)大，故碘125產(chǎn)品中通?？偤幸欢康牡?26。而碘126衰變類(lèi)型比碘125復(fù)雜且能量也高，既影響標(biāo)記也不利于應(yīng)用。所以常將碘125產(chǎn)品放置一段時(shí)間(冷卻)，使比碘125半衰期短得多的碘126衰變掉，碘126的含量一般限制在2%以下。用堆回路法可直接制備出碘126含量少、比活度高的碘125。其方法是讓氙氣在一個(gè)密閉的回路里，于反應(yīng)堆內(nèi)外循環(huán)。當(dāng)氣流流經(jīng)堆內(nèi)活性區(qū)受中子輻照時(shí)，產(chǎn)生碘125；當(dāng)?shù)?25隨氣流到堆外部分時(shí)，將它收集起來(lái)，這部分碘125便不再回到堆內(nèi)活性區(qū)受中子輻照，因而產(chǎn)生碘126的機(jī)會(huì)很少，所以產(chǎn)品即使不經(jīng)過(guò)冷卻，其碘126的含量也在1%以下。將碘125從靶筒中或密閉回路中轉(zhuǎn)移出來(lái)之后，通常是做成Na125l溶液。Na125l溶液是碘125的初級(jí)產(chǎn)品。碘125的應(yīng)用范圍非常廣泛。利用其低能內(nèi)轉(zhuǎn)換電子，可以進(jìn)行放射自顯影，如作甲狀腺腫瘤活組織檢查；碘125能發(fā)射能量適宜的單能光子（即低能Y射線），可用它做成簡(jiǎn)便、精確度高、劑量率低的骨密度精確測(cè)定裝置；用碘125做成的低能光子源還可用于X射線熒光分析，來(lái)測(cè)定元素周期表上從砷到鎘許多元素的含量。但是碘125最廣泛的應(yīng)用還是作為標(biāo)記試劑來(lái)標(biāo)記各種各樣的化合物，尤其是體外放射性免疫分析用的制劑（見(jiàn)碘標(biāo)記化合物）。碘-131是元素碘的一種放射性同位素，為人工放射性核素（核裂變產(chǎn)物），符號(hào)為I-131，半衰期為8.3天。正常情況下自然界是不會(huì)存在的。物理性質(zhì)：碘-131的一種放射性同位素。符號(hào)I-131,簡(jiǎn)寫(xiě)為I。它的原子核內(nèi)有78個(gè)中子，而碘的穩(wěn)定性核素原子核內(nèi)只有74個(gè)中子。碘131是p衰變核素，發(fā)射P射線（99%）和y射線（1%），p射線最大能量為0.6065兆電子伏，主要y射線能量為0.364兆電子伏。半衰期為8.02天。3.7x10貝可的碘-131點(diǎn)源重8.05x10毫克，在1厘米遠(yuǎn)處的照射量率是2.3倫琴/時(shí)，采用5厘米厚的鉛屏蔽就可以安全操作。碘131屬高毒性核素，緊要器官是甲狀腺，對(duì)人體的有效半減期為7.6天,在人體內(nèi)的最大容許積存量為1.8x10貝可。碘-131在放射性工作場(chǎng)所空氣中和露天水源中的最大容許濃度分別為0.33和22貝可/升。碘131的化學(xué)性質(zhì)與元素碘相同。碘131的產(chǎn)生和提取產(chǎn)生碘131的核反應(yīng)主要有：①用碲金屬或其化合物（如二氧化碲）做靶材料，在反應(yīng)堆中照射，通過(guò)（n,Y）反應(yīng)生成碲131,碲131再經(jīng)過(guò)p衰變而獲得碘131，即Te（n,p）TeI；②用富集的鈾235做靶材料，通過(guò)核的裂變U(n,f)I或U(n,f)TeI而得到碘131,碘131的總裂變產(chǎn)額約0.82%。方法①可以獲得較純的產(chǎn)品，沒(méi)有a雜質(zhì)和其他裂變產(chǎn)物的污染，世界上許多國(guó)家都采用這個(gè)方法；用方法②制備碘131時(shí)，除可能有其他放射性碘同位素的污染外，還有a雜質(zhì)和P雜質(zhì)，必須進(jìn)行有效的純化，只有少數(shù)國(guó)家使用。提取從靶材料二氧化碲中將碘131提取出來(lái)的方法有干餾法、色譜法、萃取法和蒸餾法等，應(yīng)用較多的是干餾法和蒸餾法。蒸餾法是將輻照過(guò)的二氧化碲溶解于氫氧化鈉溶液，加入過(guò)氧化氫、鉬鹽等，然后在硫酸介質(zhì)中進(jìn)行蒸餾。含有碘131的餾分用加有還原劑的氫氧化鈉吸收，碘131便以NaI溶液的形式得到。NaI溶液是碘131的初級(jí)產(chǎn)品。生產(chǎn)防護(hù)大量生產(chǎn)碘131時(shí)，要注意避免碘131揮發(fā)，以免給環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重污染。操作應(yīng)在設(shè)有負(fù)壓和帶有除碘裝置的屏蔽箱室里進(jìn)行。活性炭、涂銀活性炭、銀銅合金網(wǎng)、銀網(wǎng)和堿性溶液等都是碘131的良好吸附劑。多種用途在核醫(yī)學(xué)中，碘131除了以NaI溶液的形式直接用于甲狀腺功能檢查和甲狀腺疾病治療外，還可用來(lái)標(biāo)記許多化合物，供體內(nèi)或體外診斷疾病用。如碘131標(biāo)記的玫瑰紅鈉鹽和馬尿酸鈉就是常用的肝、膽和腎等的掃描顯像劑。除了核醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用外碘131還可用來(lái)尋找地下水和測(cè)定地下水的流速、流向，查找地下管道泄漏；測(cè)定油田注水井各油層吸水能力及其變化，以便及時(shí)有效地采取措施，調(diào)節(jié)水流的分配，保持油井的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)等。1、安全性：由于碘431能被高度選擇性攝取(碘131幾乎只被甲狀腺所攝取)和濃聚于甲狀腺組織內(nèi)，且碘131發(fā)射的P射線最大射程僅為3.63mm，平均射程為0.48mm，所以。射線對(duì)甲狀腺的治療作用強(qiáng)，而對(duì)甲狀腺周?chē)M織及其他器官的影響極小，所以碘431治療甲亢是一種非常有效且異常安全的方法(又俗稱(chēng)為“不開(kāi)刀的手術(shù)治療”)。甲亢治療劑量的碘131對(duì)生殖器官的影響僅相當(dāng)于一次放射科不孕癥輸卵管碘油造影檢查時(shí)X射線對(duì)人體的輻射劑量。由此可見(jiàn)，碘131治療甲亢對(duì)于年輕婦女以后結(jié)婚生育無(wú)影響。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)采用碘-131治療甲亢的病人進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)半個(gè)多世紀(jì)的跟蹤調(diào)查研究，并與一般人群癌癥自然發(fā)生率相比較，未見(jiàn)白血病、癌癥、畸胎的發(fā)生率增高，而且甲狀腺癌的發(fā)生率明顯低于一般人群的自然發(fā)生率。無(wú)論從理論上，還是從實(shí)踐上都證明：碘431治療甲亢是一種異常安全的治療方法。2、治愈率高：通過(guò)甲狀腺攝碘功能檢查、甲狀腺大小的準(zhǔn)確測(cè)定以及根據(jù)甲亢病人的病情，可對(duì)病人的治療劑量進(jìn)行個(gè)體化和最優(yōu)化給藥，提高了一次性治愈率，少數(shù)病人需進(jìn)行2次治療，極個(gè)別病人需進(jìn)行3-4次治療。3、復(fù)發(fā)率低：由于功能亢進(jìn)和增生的甲狀腺細(xì)胞已被破壞，因此不易再?gòu)?fù)發(fā)率（其復(fù)發(fā)率僅1—4%）。內(nèi)科治療甲亢僅僅是抑制甲狀腺細(xì)胞合成甲狀腺激素的功能，而甲狀腺細(xì)胞并沒(méi)有被破壞，因此一旦停止服藥，功能亢進(jìn)和增生的甲狀腺細(xì)胞又可很快恢復(fù)合成甲狀腺激素的功能，其復(fù)發(fā)率必然很高，大多數(shù)病人需長(zhǎng)期治療。在歐美等國(guó)家碘131己成為治療甲亢的主要方法，但該方法需在有相當(dāng)技術(shù)和設(shè)備條件的醫(yī)院方可進(jìn)行。其治療的關(guān)鍵在于確定合適的治療劑量，以提高治愈率，降低早發(fā)性甲低的發(fā)生率。關(guān)聯(lián)項(xiàng)目碘［131I］化鈉口服溶液：主要成份為碘131化鈉，屬于放射性同位素藥。碘是甲狀腺合成甲狀腺素的主要原料，口服碘131I后，可作為有功能甲狀腺組織的顯像劑。臨床上用于診斷和治療甲狀腺疾病。碘131不良反應(yīng)1、碘［131I］治療甲狀腺功能亢進(jìn)癥后大多數(shù)病人無(wú)不良反應(yīng)，少數(shù)在一周內(nèi)有乏力，食欲減退，惡心等輕微反應(yīng)，一般在數(shù)天內(nèi)即可消失。服碘［131I］后由于射線破壞甲狀腺組織，釋放出大量甲狀腺激素進(jìn)入血液，服碘［131I］后2周左右可出現(xiàn)甲狀腺功能亢進(jìn)癥狀加劇的現(xiàn)象，個(gè)別病人甚至發(fā)生甲狀腺危象，其原因可能是在電離輻射作用下甲狀腺激素大量釋放入血液以及精神刺激，感染等誘發(fā)之故。碘［131I］治療甲亢最重要的并發(fā)癥是永久性甲狀腺功能低下癥，治療后時(shí)間越長(zhǎng)，發(fā)生率越高，國(guó)外發(fā)病率每年約遞增2%-3%，我國(guó)約為1.0%左右。碘［131I］治療甲狀腺癌轉(zhuǎn)移灶，由于劑量較大可出現(xiàn)下列的不良反應(yīng)：胃腸道反應(yīng)(惡心和嘔吐)，一過(guò)性骨髓抑制，放射性唾液腺炎，急性甲狀腺危象，治療后天左右可以發(fā)生頸部疼痛和腫脹，吞咽時(shí)疼痛，喉部疼痛及咳嗽，用止痛藥后往往不易生效，治療后2-3個(gè)月可發(fā)生頭發(fā)暫時(shí)性脫落等。甲亢與碘的關(guān)系甲亢是由于甲狀腺激素分泌過(guò)多而引起的內(nèi)分泌疾病，碘是制造甲狀腺激素的重要原料，因此，甲亢患者尤其要忌碘，那么碘對(duì)甲亢究竟有哪些壞處呢？一、碘是制造甲狀腺激素的主要原料，攝入過(guò)多的碘會(huì)導(dǎo)致甲亢病情加重，甚至發(fā)生碘源性甲亢。二、過(guò)多的碘有可能使甲狀腺組織硬化，影響甲狀腺藥物治療，造成病情久治不愈。碘過(guò)量使得甲狀腺藥物治療甲亢時(shí)間延長(zhǎng)、治愈率下降、，過(guò)量補(bǔ)碘后甲亢用抗甲狀腺藥物的治愈藥下降到20%?35%。因此甲亢患者要盡量少攝入碘，尤其是含碘豐富的海味，如海帶、紫菜、海魚(yú)等食物要少吃，而且含碘的中藥如海藻、昆布等均要禁止食用，如有條件，病人用鹽應(yīng)食用無(wú)碘鹽。銫-137艷-137，在自然界中是不存在的元素，而是在1945年第一顆原子彈爆炸后，才出現(xiàn)的新元素。艷137是核彈、核武器試驗(yàn)和核反應(yīng)堆內(nèi)核裂變的副產(chǎn)品之一，它會(huì)釋放伽瑪射線。艷(Cs)是一種呈銀色的軟金屬。它的同位素中，天然存在的艷133是一種穩(wěn)定同位素，而其他艷同位素則屬于放射性。它的同位素中，天然存在的艷133是一種穩(wěn)定同位素，而其他艷同位素則屬于放射性。艷137是核彈、核武器試驗(yàn)和核反應(yīng)堆內(nèi)核裂變的副產(chǎn)品之一，它會(huì)釋放伽瑪射線。艷137是核彈、核武器試驗(yàn)和核反應(yīng)堆內(nèi)核裂變的副產(chǎn)品之一，它會(huì)釋放伽瑪射線。因?yàn)槠G137的半衰期較長(zhǎng)，達(dá)30年，如果透過(guò)進(jìn)食或呼吸，攝入了艷137,或受到沉降在地面上的艷137所照射，都會(huì)對(duì)身體有較持久的影響。因?yàn)槠G137的半衰期較長(zhǎng)，達(dá)33年，如果透過(guò)進(jìn)食或呼吸，攝入了艷137,或受到沉降在地面上的艷137所照射，都會(huì)對(duì)身體有較持久的影響。銫-137-對(duì)人類(lèi)健康影響艷137對(duì)人體的影響取決于其輻射強(qiáng)度，暴露時(shí)間和受影響的人體細(xì)胞種類(lèi)等。艷137對(duì)人體的影響取決于其輻射強(qiáng)度，暴露時(shí)間和受影響的人體細(xì)胞種類(lèi)等。如果涉及的艷137是一個(gè)非常高輻射的放射源，可能會(huì)引起急性放射病癥例如：惡心，疲倦，嘔吐及毛發(fā)脫落等，如果受到約1希沃特輻射劑量的直接照射，甚至可以引致死亡。如果涉及的艷137是一個(gè)非常高輻射的放射源，可能會(huì)引起急性放射病癥例如：惡心，疲倦，嘔吐及毛發(fā)脫落等，如果受到約1希沃特輻射劑量的直接照射，甚至可以引致死亡。處理如此高輻射的放射源需要專(zhuān)業(yè)或受過(guò)適當(dāng)訓(xùn)練的人員。處理如此高輻射的放射源需要專(zhuān)業(yè)或受過(guò)適當(dāng)訓(xùn)練的人員。天文臺(tái)所用的艷137刻度源并不是強(qiáng)的輻射源。艷137進(jìn)入人體會(huì)積聚在肌肉組織中，并有可能增加患癌癥的風(fēng)險(xiǎn)。銫-137-其他用途艷137可以用來(lái)殺死食物內(nèi)的細(xì)菌和微生物，從而增加食物儲(chǔ)存的時(shí)間，這方法有抑制發(fā)霉和保持新鮮的效果，經(jīng)輻射處理的食物不會(huì)帶放射性或殘留有毒物質(zhì)。艷137可以用來(lái)殺死食物內(nèi)的細(xì)菌和微生物，從而增加食物儲(chǔ)存的時(shí)間，這方法有抑制發(fā)霉和保持新鮮的效果，經(jīng)輻射處理的食物不會(huì)帶放射性或殘留有毒物質(zhì)。艷137也用于監(jiān)測(cè)工業(yè)產(chǎn)品的重量、厚度和密度，以及探測(cè)焊接點(diǎn)和金屬管道的裂縫。艷137也用于監(jiān)測(cè)工業(yè)產(chǎn)品的重量、厚度和密度，以及探測(cè)焊接點(diǎn)和金屬管道的裂縫。銥192放射性同位素鈦192源的出現(xiàn)，使便攜式y(tǒng)探傷機(jī)在工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。鈦1927探傷機(jī)由于y射線能量適中，放射源比活度高，因而在常見(jiàn)的材料厚度下具有較高的探傷靈敏度。這種探傷機(jī)不需電源、不需冷卻水、照射頭體積小、可寄性大，極適于現(xiàn)場(chǎng)與野外應(yīng)用。主要用于石油管線、鉆井和其它關(guān)鍵工程結(jié)構(gòu)的探傷中，以及癌癥的放射療法中，特別是在球罐等一類(lèi)壓力容器焊縫檢測(cè)時(shí)，由于鈦192y探傷機(jī)可實(shí)現(xiàn)36O度一次全景曝光，因而大大提高了探傷效率，節(jié)省了人力、物力和財(cái)力，是其他無(wú)損檢測(cè)手段所無(wú)法取代的。目前鈦192y探傷機(jī)一般采用貧鈾或鎢作為屏蔽材料，并以S通道為結(jié)構(gòu)形式，使機(jī)體重量大大減輕，使于攜帶，有利于專(zhuān)業(yè)人員開(kāi)展廣泛的y探傷服務(wù)。鈦192的半衰期是74.2天，光子能量約0.4兆電于伏。這些提供給放射化學(xué)公司的銥一般為細(xì)絲或圓片狀，其直徑0.5?3mm,厚度0.1?3mm,有時(shí)也提供更大的塊狀如6mm的直徑和10mm的厚度。銥192是在核反應(yīng)堆中照射含有銥191和銥193的銥絲、圓片或大塊而得到的。但這兩種同位素中只有含量為30%的銥191才可能生成有用的銥192同位素。由于銥192具有強(qiáng)烈的放射性，使用過(guò)程中要注意安全，國(guó)內(nèi)和國(guó)外已發(fā)生多起銥192引起的核幅射傷害事故。鉆60鉆-60（Co）是金屬元素鉆的放射性同位素之一，其半衰期為5.27年。它會(huì)透過(guò)P衰變放出能量高達(dá)315keV的高速電子成為鎳-60，同時(shí)會(huì)放出兩束伽馬射線，其能量分別為1.17及1.33MeV。鉆60的化學(xué)性質(zhì)與元素鉆相同。簡(jiǎn)介g鉆60cobalt-60元素鉆的一種放射性同位素（見(jiàn)放射性）。符號(hào)口Co,簡(jiǎn)寫(xiě)為60Co。鉆60是P-衰變核素，發(fā)射P-和Y射線，P-射線的最大能量為0.315兆電子伏,Y射線的能量有1.173210和1.332470兆電子伏兩種（平均1.25MeV）。半衰期為5.272年。3.7乂10口貝可的鉆60重8.85乂10_口毫克。3.7x10口貝可的鉆60點(diǎn)源在1厘米遠(yuǎn)處的照射量率為13.2倫琴/時(shí)。鉆60屬高毒性核素,對(duì)全身有影響，對(duì)人體的有效半減期為9.5天，在人體中的最大容許積存量為3.7x10口貝可。鉆60在放射性工作場(chǎng)所空氣中和露天水源中的最大容許濃度分別為0.33和370貝可/升。鉆60的化學(xué)性質(zhì)與元素鉆相同。產(chǎn)生鉆60儀器譜，產(chǎn)生鉆60的核反應(yīng)有以下各種：59Co（n，y）60Co、59Co（d，p）60Co、62Ni（d，o）60Co>63Cu（n,o）60Co和鉍的散裂裂變反應(yīng)等。只有第一種核反應(yīng)具有工業(yè)生產(chǎn)意義。實(shí)際生產(chǎn)中，用天然金屬鉆（59Co的豐度為100%）或含鉆的其他合適材料制成靶子，在高中子注量率反應(yīng)堆中輻照適當(dāng)時(shí)間，即可獲得比活度高的鉆60,高的已達(dá)（2.59?2.96）x10□貝可/克，如加以放射化學(xué)分離，還可達(dá)到3.33x10口貝可/克或更高。應(yīng)用鉆60常常是以放射源形式應(yīng)用的。鉆60放射源的制備工藝過(guò)程是:①將金屬鉆加工成棒、絲、?；驁F(tuán)片,再鍍鎳保護(hù)；②進(jìn)行制靶前預(yù)處理，裝入靶筒密封；