第三节 放射性同位素
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示踪技术示踪方法是引入少量放射性同位素,并随时观察其行踪的方法。
例如在肥料中掺入少量的放射性磷-32(半衰期为14.28天,发射1.7兆电子伏的β粒子),可以找到给植物施磷肥的最好方法。
用探测或照相胶片测量辐射随时间的变化及其在植物中的位置,就能得到磷的摄入率和累积率的准确资料。
同样,给人体注射无害的放射性钠-24(半衰期15.03小时)溶液,可以进行人体血液循环的示踪实验。
为了医学诊断的目的,希望引入足够的放射性物质以便提供所需要的数据,但是放射性物质不能达到有害于人体的程度。
再如,监视掺合了放射性同位素流体的行踪可以确定许多种物质的流速,如人体中的血液,输油管中的石油或排入江河中的污水等。
利用示踪技术还可以对生物体内的农药形式进行分析,研究农药施用后发生的变化及其在生态系统中运动的规律。
有关光合作用的基本产物的知识,也是在利用二氧化碳-14(14CO2)作为示踪剂之后才被人们所了解的。
二氧化碳-14中的碳-14是碳的一个放射性同位素。
此外,有些植物具有非常巧妙的机能--在夜间,不断地吸收二氧化碳,到了白昼,就在叶子中进行光合作用。
这一现象也是利用二氧化碳-14进行研究后才发现的。
利用示踪剂二氧化碳-14还可以研究有关植物呼吸的详细情况。
例如,由于昼夜之间的差别,植物的呼吸情况有什么不同?呼吸对光合作用有什么影响?不同植物之间,呼吸有什么差异等此外,由光合作用产生的淀粉、蛋白质、脂肪等各种物质,在植物体内是怎么样运动、转移的?又是怎么样积累并贮存到各种不同的“仓库”里去的?这些“仓库”包括果实(像稻米、小麦)、茎(像土豆)、根块(像甘薯)等。
所有这些自然界的巧妙安排和行为,也都是在利用示踪剂--二氧化碳-14进行研究之后才得以解释清楚。
目前,除了碳-14以外,还可配合使用其它的放射性同位素,如磷-32、氢-3等作示踪剂,从而使一些研究工作能够做得更加细致周密。
还有一些工作,如除草剂的研究、家畜或鸡饲料中养分的传送方式的研究以及各种昆虫的生态方面的研究等等,都离不开使用示踪剂的方法。
什么是放射性同位素由于放射性同位素在购买(包括转让和进口)、使用上的法定监管要求和行政审批程序,核电站采购方需建立放射性同位素的特别采购控制措施,以确保放射性同位素采购计划满足工程建设需要。
下面是店铺整理的什么是放射性同位素,欢迎阅读。
什么是放射性同位素如果两个原子质子数目相同,但中子数目不同,则他们仍有相同的原子序,在周期表是同一位置的元素,所以两者就叫同位素。
有放射性的同位素称为“放射性同位素”,没有放射性并且半衰期大于1050年的则称为“稳定同位素”,并不是所有同位素都具有放射性。
基础知识为什么同位素具有放射性自19世纪末发现了放射性以后,到20世纪初,人们发现的放射性元素已有30多种,而且证明,有些放射性元素虽然放射性显著不同,但化学性质却完全一样。
1910年英国化学家F.索迪提出了一个假说,化学元素存在着相对原子质量和放射性不同而其他物理化学性质相同的变种,这些变种应处于周期表的同一位置上,称做同位素。
不久,就从不同放射性元素得到一种铅的相对原子质量是206.08,另一种则是208。
1897年英国物理学家W.汤姆逊发现了电子,1912年他改进了测电子的仪器,利用磁场作用,制成了一种磁分离器(质谱仪的前身)。
当他用氖气进行测定时,无论氖怎样提纯,在屏上得到的却是两条抛物线,一条代表质量为20的氖,另一条则代表质量为22的氖。
这就是第一次发现的稳定同位素,即无放射性的同位素。
当F.W.阿斯顿制成第一台质谱仪后,进一步证明,氖确实具有原子质量不同的两种同位素,并从其他70多种元素中发现了200多种同位素。
到目前为止,己发现的元素有109种,只有20种元素未发现稳定的同位素,但所有的元素都有放射性同位素。
大多数的天然元素都是由几种同位素组成的混合物,稳定同位素约300多种,而放射性同位素竟达1500种以上。
同位素的发现,使人们对原子结构的认识更深一步。
这不仅使元素概念有了新的含义,而且使相对原子质量的基准也发生了重大的变革,再一次证明了决定元素化学性质的是质子数(核电荷数),而不是原子质量数。