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銫的放射化學 - 銫的放射化學

 

銫的放射化學 - 正文

　　放射化學的一個組成部分，研究與銫的放射性同位素有關的化學問題。裂變產(chǎn)物中長半衰期的銫137的裂變產(chǎn)額較高，是放射性沉降物的重要組分。銫137是β-輻射體。它以94.6％的比例衰變?yōu)?37Bam,后者在同質(zhì)異能躍遷過程中放出0.662兆電子伏的γ射線,其半衰期為2.55分，能很快建立137Cs-137Bam間的平衡,因此銫137可同時用作β輻射源和γ輻射源，有著廣泛的用途。
　　放射性同位素 　已發(fā)現(xiàn)銫有34個放射性同位素。銫的主要放射性同位素及其核性質(zhì)和主要產(chǎn)生方式見表。質(zhì)量數(shù)小于 133的銫同位素均為正電子(β+)和電子俘獲(EC)的衰變類型，質(zhì)量數(shù)大于133的均為負電子(β-)的衰變類型，前者的半衰期均較短，后者中有些核素則較長。由鈾裂變生成的銫的重要核素有銫135、銫137，它們的裂變產(chǎn)額分別為6.41％和6.26％，銫133也能在裂變中形成，產(chǎn)額為6.76％,吸收中子后形成銫134。銫137是裂變產(chǎn)生的最重要的放射性銫同位素。

銫的放射化學

　　化學性質(zhì) 　銫和其他堿金屬性質(zhì)相似，它的大多數(shù)鹽是可溶的，但CsMnO4、Cs2CrO4、CsAl(SO4)2等鹽與相應的其他堿金屬鹽相比，溶解度較小。通過銫與碘化鉍、氯鉑酸鹽、高氯酸鹽、高錳酸鹽、磷鉬酸鹽、硅鎢酸鹽、四苯基硼等反應形成沉淀物，可從裂變產(chǎn)物中分離放射性銫。也可用硝基苯和四苯基硼進行萃取，或用離子交換劑分離銫。
　　分離  從核燃料后處理的高放射性廢液中分離銫137，20世紀50年代曾用沉淀分離法，如硫酸鋁、磷鎢酸鹽、亞鐵氰化鎳等方法。60年代曾用溶劑萃取和離子交換法（磷酸鋯、磷鉬酸銨和沸石）。70年代以來，人工合成各種新的無機交換劑如硅鋁酸鹽和磷酸鈦，以及各種復合無機交換劑,它們對銫137都有較大的交換容量和良好的選擇性；由于無機離子交換劑具有耐輻照和熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點，世界各國都采用或準備采用它來分離銫137。
　　從核燃料后處理過程中產(chǎn)生的大量低放射性廢液中，去除銫137可用的天然無機交換劑有蒙脫石、蛭石、斜長沸石等，其中以斜長沸石性能最佳。
　　應用 　從裂變產(chǎn)物中分離出的銫137可制作輻射源，銫137源與鈷60源比較,有半衰期長、價格便宜、防護要求低等優(yōu)點。銫137源在工業(yè)上可用作厚度計、密度計、流量計和液位計的輻射源;在農(nóng)業(yè)上，用于輻射育種;還可用于食品輻照保藏、醫(yī)療器械的殺菌、癌癥的治療和輻射加工等。銫 134也可用作β、γ輻射源。131Cs－氯化銫可用于心肌掃描，還可用來診斷甲狀腺腫瘤等。
　　參考書目
　H.L.Finston and M.T.Kinsley,The Radiochemistryof Cesium, NAS-NS-3035, 1961.

 

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