放射化学—放射性铯

• 铯也能形成一些难溶性盐类如： Cs2PtCl6(黄色)、Cs3Bi2I9(红色)、 CsB(C6H5)4(白色) 、 Cs2SnCl6、 CsClO4、 Cs3[PO4(MoO3)12]、和 Cs2Na［Co(NO2)6］。
• 铯易被无机离子交换剂如磷钼酸铵 (AMP)、亚铁氰化钴钾(KCFC)和磷 酸锆(ZrP)等吸附。
89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
铯的重要放射性同位素
同位素 半衰期 衰变方式
毒性与应用
131Cs 9.688d EC(100%) 活化产物，低毒，显像
11 12 Na Mg IIIB IVB VB VIB VIIB
VIIIB
13 14 15 16 17 18 IB IIB Al Si P S Cl Ar
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
浓集和分离
• 铯的浓集分离方法有离子交换法、 共沉淀法和溶剂萃取法等。
• 离子交换法尤以无机离子交换剂使 用最为广泛。常用的无机离子交换 剂有AMP和KCFC等。
• AMP是一种杂多酸盐，在酸性介质中选择 性地吸附一价金属离子，其吸附次序为Cs+ ＞Rb+＞K+＞Na+＞NH4+，分配系数Cs+为 6000，Rb+和K+分别为230和3.4。
测量方法
137Cs的测量有两种方法：β-射线测量法和γ 能谱法。
• β-射线测量法是把经过分离纯化后的137Cs 样品制源，在β探测器上测其放射性。
• γ能谱法是利用137Cs的子体137Bam的γ射线 可在γ谱仪上直接进行测量。此法简便，但 是灵敏度低。当样品中同时存在有134Cs时， 则必须用γ谱仪来测量，才可将两者区分开 来。
放 射 性 铯 （ 如 137Cs ） 进 入 人 体 后，在体内均匀分布。亚铁氰化铁 Fe4［Fe(CN)6］3(俗称普鲁士兰)可 用来阻止人体对放射性铯的吸收。
铯的化学性质
• 铯的化学性质与钾极为相似，但更 加活泼；其电负性在所有元素中是 最小的；其化合价只有+1价。
• 铯的大多数化合物都易溶于水。
87 88 89 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 Fr Ra Ac Rf Db Sg Bh Hs Mt
57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
放射性铯 (Cesium，Cs)
• 概述 • 铯的化学性质 • 137Cs的分析
概述
• 铯是55号元素。 • 铯共有31种同位素和5种同质异能素。 • 133Cs是铯唯一的天然稳定同位素。 • 铀核裂变时，最主要的裂变产物铯
是137Cs。
IA 1 H IIA 34 Li Be
元素周期 表
0 2 IIIA IVA VA VIA VIIA He 5 6 7 8 9 10 B C N O F Ne
137Cs的分析测定
• 环境和生物样品中137Cs的含量一般都很低， 因此在测定时需要采集大量的样品。
• 铯盐在高温下易挥发，在用干式灰化法处 理生物样品时，温度不宜超过450℃。
• 去除样品中所含的大量的 K、Na、Ca、 Mg等干扰元素，特别是把与铯同族的天然 放射性核素40K和87Rb分离掉，才能进行放 射性测量。
铯单位（CU）
1CU=1 pCi 137Cs/g K
放射性锶 (strontium，Sr)
134Cs 2.062a β,γ
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活化产物，中毒
137Cs 30.17a β(100) 裂变产物，中毒，γ源
137Cs (T1/2=30.17a) β
β
0.512MeV
1.176MeV
(94.0%)
(6.0%)
137Bam
(T1/2=2.551min.) γ
0.662MeV
137Ba (稳定) 137Cs的衰变图
37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
55 56 57 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
• 共沉淀法是基于铯可形成前面所介绍的些 难溶性盐类来达到分离的目的。
目前国内普遍采用的是磷钼酸铵－碘 铋酸铯法。
本法是在酸性溶液中用AMP吸附分离铯， 并将吸附了铯的AMP用NaOH溶液溶解， 然后在H3Cit-HAc溶液中以Cs3Bi2I9 形式沉 淀制源称重和测量，即求得铯的化学回收 率和137Cs的活度。