放射性同位素介紹

1、一、放射性同位素的特點(diǎn)眾所周知，放射性同位素（radiosotlope）是不穩(wěn)定的，它會“變”。放射性同位素的原子核很不穩(wěn)定，會不間斷地、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”。放射性同位素在進(jìn)行核衰變的時候，可放射出α射線、β射線、γ射線和電子俘獲等，但是放射性同位素在進(jìn)行核衰變的時候并不一定能同時放射出這幾種射線。核衰變的速度不受溫度、壓力、電磁場等外界條件的影響，也不受元素所處狀態(tài)的影響，只和時間有關(guān)。放

2、射性同位素衰變的快慢，通常用“半衰期”來表示。半衰期（halflife）即一定數(shù)量放射性同位素原子數(shù)目減少到其初始值一半時所需要的時間。如磷－32的半衰期是14.3天，就是說，假使原來有100萬個磷－32原子，經(jīng)過14.3天后，只剩下50萬個了。半衰期越長，說明衰變得越慢，半衰期越短，說明衰變得越快。半衰期是放射性同位素的一特征常數(shù)，不同的放射性同位素有不同的半衰期，衰變的時候放射出射線的種類和數(shù)量也不同。常用同位素的特征常用同位素的特

3、征同位素符號半衰期β射線能量（MeV）氫33H12.3年0.018碳1414C5720年0.156磷－3232P14.3天1.71硫－3535S87.1天0.167碘－131131I8.05天0.605人造元素一覽表人造元素一覽表原子序數(shù)元素名稱元素符號發(fā)現(xiàn)者發(fā)現(xiàn)年代半衰期43锝Tc西格雷，佩里埃1937Tc97260萬年61钷Pm馬林斯基等1945Pm14518年85砹At西格雷，科森等1940At21081小時87鈁Fr佩雷1939

4、Fr21220分鐘93镎Np麥克米倫1940Np237214萬年二、放射性強(qiáng)度及其度量單位放射性同位素原子數(shù)目的減少服從指數(shù)規(guī)律。隨著時間的增加，放射性原子的數(shù)目按幾何級數(shù)減少，用公式表示為：N＝N0eλt這里，N為經(jīng)過t時間衰變后，剩下的放射性原子數(shù)目，Ｎ0為初始的放射性原子數(shù)目，λ為衰變常數(shù)，是與該種放射性同位素性質(zhì)有關(guān)的常數(shù)，λ=y(t)＝e0.693tτ，其中τ指半衰期。放射性同位素不斷地衰變，它在單位時間內(nèi)發(fā)生衰變的原子數(shù)目叫

5、做放射性強(qiáng)度（radioactivity），放射性強(qiáng)度的常用單位是居里（curie），表示在1秒鐘內(nèi)發(fā)生3.71010次核衰變，符號為Ci。1Ci=3.71010dps=2.221012dpm1mCi=3.7107dps=2.22109dpm1μCi=3.7104dps=2.22106dpm1977年國際放射防護(hù)委員會（ICRP）發(fā)表的第26號出版物中，根據(jù)國際輻射單位與測量委員會（ICRU）的建議，對放射性強(qiáng)度等計算單位采用了國際單位

6、制（SI），我國于1986年正式執(zhí)行。在SI中，放射性強(qiáng)度單位用貝柯勒爾（becquerel）表示，簡稱貝可，為1秒鐘內(nèi)發(fā)生一次核衰變，符號為Bq。1Bq=1dps=2.7031011Ci該單位在實際應(yīng)用中減少了換算步驟，方便了使用。三、射線與物質(zhì)的相互作用放射性同位素放射出的射線碰到各種物質(zhì)的時候，會產(chǎn)生各種效應(yīng)，它包括射線對物質(zhì)的作用和物質(zhì)對射線的作用兩個相互聯(lián)系的方面。例如，射線能夠使照相底片和核子乳膠感光；使一些物質(zhì)產(chǎn)生熒光；可

7、穿透一定厚度的物質(zhì)，在穿透物質(zhì)的過程中，能被物質(zhì)吸收一部分，或者是散射一部分，還可能使一些物質(zhì)的分子發(fā)生電離；另外，當(dāng)射線輻照到人、動物和植物體時，會使生物體發(fā)生生理變化。射線與物質(zhì)的相互作用，對核射線來說，它是一種能量傳遞和能量損耗過程，對受照射物質(zhì)來說，它是一種對外來能量的物理性反應(yīng)和吸收過程。各種射線由于其本身的性質(zhì)不同，與物質(zhì)的相互作用各有特點(diǎn)。這種特點(diǎn)還常與物質(zhì)的密度和原子序數(shù)有關(guān)。α射線通過物質(zhì)時，主要是通過電離和激發(fā)把它的

8、輻射能量轉(zhuǎn)移給物質(zhì)，其射程很短，一個1兆電子伏（1MeV）的α射線，在空氣中的射程約1.01MeVrβ射線，在空氣中的射程是10米，高能量快速運(yùn)動的β粒子，如磷－，能量為1.71MeV遇到物質(zhì)，特別是突然被原子序數(shù)高的物質(zhì)（如鉛，原子序數(shù)為82）阻止后，運(yùn)動方向會發(fā)生改變，產(chǎn)生軔致輻射。軔致輻射是一種連續(xù)的電磁輻射，它發(fā)生的幾率與β射線的能量和物質(zhì)的原子序數(shù)成正比，因此在防護(hù)上采用低密度材料，以減少軔致輻射。β射線能被不太厚的鋁層等吸收