放射性核素的应用
radionuclide applications
放射性核素（见放射性、核素）的辐射、能量和作为示踪物的应用，为原子能利用的一个重要方面，它具有效果好、收益大、投资少等优点。
简史 M.居里和P.居里从沥青铀矿中发现镭之后，瑞典科学家于1907年研究证明，镭辐射对于发育迅速的细胞有特别强的抑制作用，于是镭辐射在医学上的应用，引起人们极大的兴趣。后来镭发光粉的制成和它在夜明仪表中的应用，则是利用放射性核素的辐射能的先例。1912年，G.C.de赫维西在化学反应中首次成功地用镭 D（即210Pb）作为示踪原子，从此人们认识到放射性核素示踪应用的广泛可能性。但是，从矿石中提炼这些天然放射性核素很困难，价格又非常贵，使进一步推广应用受到了限制。30年代人工放射性核素的获得和40年代以后人工放射性核素生产的不断发展，才为其广泛应用提供了良好的条件。
方法 通常分为示踪应用、辐射应用和衰变能的应用三大类。辐射应用，按其应用的方式和目的，还可分为放射性核素仪表（又称同位素仪表）、辐射加工、辐射育种、辐射刺激生长、辐射防治虫害、食品辐照保藏、辐射治疗（又称放射治疗）和医疗用品的辐射消毒等。（见彩图钴60辐照装置。正在进行蔬菜的辐照保鲜试验，蓝光为切伦科夫辐射、钴圃──利用钴60的γ射线对农作物进行辐射育种的装置、月季花的辐射育种──使发生白色突变。、月季花的辐射育种──使发生白色突变对照物、冬小麦的辐射育种──赋予早熟、抗条锈等性能、用于食品保藏的钴60辐照装置、马铃薯的辐照保鲜──抑制发芽。左为对照物）
示踪应用 是在被研究的体系中引入适当形式的某种放射性核素，利用其特有的信号──放射性，追踪探测其运动和变化，揭示该体系物质运动变化规律的一类方法。这类方法既包括非同位素示踪应用，也包括严格意义上的同位素示踪原子的应用。后一种应用由于放射性核素能和其稳定同位素一样参与物理、化学和生物学的反应、变化或代谢，故易于获得其他方法难于或不可能获得的有关生产过程、反应机理、物质结构以至生物医学、生命科学等方面的信息。
第3节 放射性的应用、危害与防护
学习目标 核心提炼
1.知道放射性的应用及放射性应用的形式。 3个应用——利用射线特性、作为示踪原子、衰变特性的应用
2.知道放射性的危害及对放射性的防护方法。
一、放射性的应用
1.利用射线的特性
(1)α射线：利用α射线带电、能量大、电离作用强的特性可制成静电消除器等。
(2)β射线：利用β射线穿过薄物或经薄物反射时，由透射或反射后的衰减程度来测定薄物的厚度与密度。
(3)γ射线：穿透能力极强。
①工业中：可用它来透视产品，达到无损探伤的目的。
②对生物组织：会产生物理、化学的效应，能引起生物体内DNA的变异。
③农业上：常用放射线育种，辐射后的部分种子会发生变异。
④医学上：采用放射性治疗癌症。
2.作为示踪原子
(1)工业上：测量放射性确定机件的磨损情况。
(2)农业上：根据放射性元素在根、叶等部位的转移与分布情况，掌握施肥的种类、时机与数量。
(3)医学上：利用示踪原子，通过计数器确定开刀位置，知道切除的干净程度，用放射性钠原子的食盐水，研究血液循环。
3.衰变特性的利用
利用测定发掘物中14 6C的放射性元素的含量确定遗物的年代。
思考判断
(1)α射线和β射线都能用来消除静电。( )
(2)在技术上常用β射线穿过薄板后的衰减程度来测定厚度。( ) (3)β射线、γ射线都可以用探视金属制品中的砂眼。( )
(4)医学上的放疗利用的是γ射线对癌细胞的杀伤作用。( )
答案 (1)× (2)√ (3)× (4)√
二、放射性的危害与防护
1.放射性污染的主要来源
(1)天然放射线主要由两部分组成：一是来自地壳表面的天然放射性元素以及空气中氡等产生的放射线；二是来自空间的宇宙射线。
(2)人工放射线的来源主要是医疗、核动力以及核武器试验中的放射线。
2.放射线对人体组织造成的伤害，主要是由于射线对原子和分子产生作用，这种作用将导致细胞损伤，甚至破坏人体DNA的分子结构。
放射性标志及应用
放射性标志是用于标识放射性物质的特定标识符号，旨在提醒和警示人们有关可能存在的辐射危险。放射性标志的设计和应用是为了确保人们在接触放射性物质时能够采取适当的防护措施，以减少与辐射相关的风险。
放射性标志通常由三个相互连接的黄色等边三角形组成，内部带有黑色放射线符号。黄色的等边三角形代表危险，而黑色的放射线符号则表示放射性物质的存在。此外，有时候在放射性标志上会有额外的标识符，用于指示具体的放射性物质类型。
放射性标志的应用范围广泛，以下是几个重要的应用领域：
1. 核能发电厂：核能发电厂中存在大量的放射性物质，这些物质在核反应过程中产生的辐射可能对人体和环境造成危害。因此，在核能发电厂中，放射性标志被广泛用于标识和警示潜在的辐射危险区域，以确保工作人员和公众的安全。
2. 放射治疗中心：放射治疗是一种常见的治疗癌症的方法，通过使用放射性物质来摧毁癌细胞。然而，放射治疗也存在潜在的辐射风险。放射性标志在放射治疗中心中用于标识和警示放射源，以提醒和提醒医生、护士和患者需要采取适当的防护措施。
3. 放射性物质的储存和运输：放射性物质在储存和运输过程中需要遵循严格的安全规定。放射性标志在储存和运输容器上使用，以指示物质的类型和辐射强度，并提醒工作人员和公众在接触和操作这些物质时需谨慎。
4. 核设施和实验室：核设施和实验室中常用于进行核研究、核试验和核武器开发。这些活动涉及大量放射性物质，对人体和环境的辐射危害巨大。放射性标志用于标识危险区域、警示潜在的辐射风险，并提醒工作人员采取适当的防护步骤。
此外，放射性标志也可应用于一般的辐射防护措施，如放射工作区域标识、辐射事故应急处理等。这些标志的使用使得人们对于辐射风险有所认识，并能采取相应的防护措施，以确保人体和环境的安全。
总而言之，放射性标志是一种重要的安全措施，用于提醒和警示人们与放射性物质接触可能存在的辐射风险。通过正确使用放射性标志，可以帮助人们识别和正确处理放射性物质，减少与辐射相关的风险。
放射性元素的性质与应用
放射性元素是指具有放射性的化学元素，其中最常见的是铀、钚、镭等。这些元素具有独特的性质和广泛的应用领域，下面将对放射性元素的性质及其应用进行探讨。
一、放射性元素的性质
1. 放射性衰变：放射性元素具有不稳定的原子核，由于不稳定性，核会不断发生衰变而释放出放射线。放射线可以分为α、β和γ射线。
2. 半衰期：放射性元素的衰变是一种无法预测其具体时间点的过程，但可以通过半衰期来描述。半衰期是指放射性元素衰变到原有数量的一半所需的时间。
3. 辐射：放射性元素的衰变产生的放射线对人体有一定的辐射危害。其中α射线的穿透能力弱，但对人体组织的伤害重；β射线的穿透能力较强，能较容易穿透皮肤；γ射线穿透能力最强，对人体的伤害也最大。
4. 放射性同位素：放射性元素中存在许多同位素，即具有相同原子序数但不同质量数的同一元素。这些同位素在放射性元素的应用中起到关键作用。
二、放射性元素的应用
1. 核能发电：核能发电是利用放射性元素的裂变反应产生的热能，驱动蒸汽涡轮发电机组发电。核能发电具有高效、清洁的特点，可以大量减少对化石燃料的依赖，是一种重要的能源替代方式。 2. 放射性医学：放射性元素在医学影像学中起到重要作用，如X射线、CT、核磁共振等技术，对疾病的检测和诊断提供了有效的手段。同时，放射性同位素的放射治疗也在肿瘤治疗中被广泛应用。
3. 碳14测年法：碳14测年法利用放射性同位素碳14的半衰期进行年代测定。通过测量化石、古文物等中碳14的含量，可以得出其存在的时间，对于考古学及地质学研究具有重要意义。
4. 工业应用：放射性同位素在工业领域有着广泛应用。例如，利用铯137源可以对工业设备进行射线探伤，发现隐蔽缺陷；采取辐射杀菌技术可以消毒食品、医疗器械等；利用放射性同位素探测流量，实现流体传输的精确计量等。
综上所述，放射性元素具有独特的性质和广泛的应用领域。然而，我们也需认识到放射性元素存在的辐射危害问题，应合理利用和处理放射性物质，同时加强防护措施，确保安全使用。放射性元素的研究和应用将进一步推动科学技术的发展，为人类社会带来更多益处。
