现代分析技术及应用

　　常见放射性元素包括天然放射性元素和人工放射性元素。我们介绍几种主要的放射性元素。

　　放射性铯：铯是一种银金色的碱金属元素，化学符号是Cs，原子序数是55，在1860年由德国化学家本生和基尔霍夫发现。铯的熔点低，熔点约为28.44°熔化。在空气中它容易氧化，可用于制造真空件器、光电管等，在化学上还可用做催化剂。

　　在核电站的乏燃料(燃烧以后的核燃料)的裂变产物中，长半衰期的铯-137的裂变产额较高，是重要的放射性元素。目前已发现的铯放射性同位素有34个。铯-137是裂变产生的最重要的放射性铯同位素，其半衰期约需30年，完全消失则长达300年。由于具有放射毒性，一旦环境中的铯-137被人体吸收，就会对人体产生危害。因此，在核爆炸或者核事故所致的环境污染检测中，铯-137是重点检测的放射性元素。铯作为γ辐射源的半衰期较长，且易造成扩散。目前铯-137源已逐渐被钴-60源取代。

　　放射性碘：碘也是核电站燃料的主要裂变产物。已表征的碘的同位素有37种。碘-131是核废料中的主要裂变产物之一，由于碘具有易挥发的特点，在核爆炸及反应堆事故中，它是早期污染环境的主要核素。

　　碘-131半衰期为8天，用铅屏蔽就可以阻隔其放射线。在碘的放射性同位素中，碘-131和碘-125是毒性相对较大的放射性核素。进入血液中的放射性碘，约70%存在于血浆中，30%很快转移到体内各组织器官内，且呈高度不均匀分布，大部分选择性地富集于甲状腺，通常甲状腺内碘浓度可达血浆浓度的25 倍，在供碘不足的情况下其浓度可达到血浆浓度的500倍，所以，放射性碘对人体的危害主要表现为甲状腺辐射损伤。医学上也正是利用碘在甲状腺中的富集行为，来利用放射性碘-131治疗甲状腺疾病。

　　核电站严重事故有可能向环境释放大量放射性碘，但目前已运行的和未来的先进核能循环系统均有较高的安全防护设施，通常会尽量防止放射性碘排放到环境中。以美国三里岛事故为例，反应堆核燃料元件熔化导致大量放射性碘元素释放出来，但均被控制在安全壳内，只有少量放射性碘由于操作失误释放到环境中。类似日本福岛核电站这样的较大规模放射性元素泄漏事件是较为罕见的，同时，也为将来的核电站设计提出了更高安全性的新要求。

　　放射性锶：放射性锶可以作为环境放射性污染的重要标志物：锶-90和锶-89是用来评估核试验所致环境污染物的主要核素之一。

　　锶-90居于被选对象的首位是因为它在裂变产物中的份额较高、物理半衰期较长、及进入人体后有重要的毒理学意义。反应堆运行和乏燃料后处理产生的放射性废物中含有较多的锶-90。锶-90可作为β辐射源，在军事，科学研究及医学上均有重要用途。锶-89也可作β放射源。锶-85则是纯γ辐射源，是一种常用的示踪剂。动物实验证明，进入体内的放射性锶主要造成骨髓造血组织和骨骼的损伤，其随机性效应主要是骨组织瘤，其次为白血病。

　　放射性氡：氡是天然放射性惰性气体(故也称氡气)，无色无嗅，可溶于水，其化学符号为Rn。氡有很多放射性同位素，其中半衰期最长的同位素是氡-222(半衰期为3.82天)，前面所说的氡通常即是指氡-222。有人把氡气比做“无形的杀手”，虽然有些夸大其词，但氡确实可以对人的健康构成危害。世界卫生组织已把氡列为19种致癌物质之一，研究表明氡吸入是仅次于吸烟的第二大致肺癌因素。

　　由于氡-222的放射性子体是固态放射性核素，能在空气中形成气溶胶被人吸入。氡-220是氡的另一种同位素，半衰期为55秒。由于氡-220是钍-222的衰变产物，也把它称为钍射气。在我国，已发现泥土房和窑洞中氡-220的浓度较高。

　　氡无所不在，遍布在我们的生活环境之中，而我们需要特别警惕的是室内的氡。室内的氡气可以来自地基下的土壤，也可来自各种建筑材料，或来自空气或用水。一般地下室、窑洞或土坯房子的氡气浓度较高，为了减少氡及其子体的危害，要保持室内良好通风。

　　放射性氚：氚是元素氢的一种放射性同位素。可写为3H，氚还有其专用符号T。它的原子核由一颗质子和二颗中子组成。1934年，英国卢瑟福等人在加速器上用加速的氘核轰击氘靶，通过核反应发现氚，1939年美国科学家阿耳瓦雷等证明氚有放射性。氚会发射β射线而衰变成氦3，半衰期为12.5年。自然界的氚是宇宙射线与上层大气间作用，通过核反应生成的。氚主要用于热核武器、科学研究中的标记化合物，制作发光氚管，还可能成为热核聚变反应的原料。

　　氚及其标记化合物在军事、工业、水文、地质，以及各个科学研究领域里均起着重要的作用;在生命科学的许多研究工作中，氚标记化合物则是必不可少的研究工具。例如，酶的作用机理和分析、细胞学、分子生物学、受体结合研究、放射免疫分析、药物代谢动力学，以及癌症的诊断和治疗等，都离不开氚标记化合物。