銫-137
銫-137(英語:Caesium-137,符號為Cs-137),是銫元素的一個放射性同位素,是一種主要由核分裂產生的核裂產物。
![]() 密封的銫-137放射源 | |
基本 | |
---|---|
符號 | 137Cs |
名稱 | 銫-137、Cs-137 |
原子序 | 55 |
中子數 | 82 |
CAS號 | 10045-97-3 ![]() |
核種數據 | |
豐度 | 0 (微量放射性同位素) |
半衰期 | 約 30.17 年 |
衰變產物 | 137mBa |
原子量 | 136.907 u |
自旋 | 11⁄2− |
衰變模式 | |
衰變類型 | 衰變能量(MeV) |
β,γ | 1.176(5.4%)、 0.51163(94.6%)→ 0.662(鋇137m)[1] |
銫的同位素 完整核種表 |
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/3e/Cs-137-decay.svg/220px-Cs-137-decay.svg.png)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f2/Caesium-137_Gamma_Ray_Spectrum-de.svg/220px-Caesium-137_Gamma_Ray_Spectrum-de.svg.png)
衰變
編輯銫-137的半衰期為30.17年。[2]大約95%通過β衰變為鋇-137m1(137m1Ba,Ba-137m1),其他約5%直接衰變為穩定的鋇-137。鋇-137m1的半衰期為153秒,並放出伽瑪射線(這是銫-137放射源的全部伽瑪射線來源)。1克銫-137的放射性活度為3.215 TBq 。[3]
鋇-137m的伽瑪射線光子能量是662 keV. 銫-137在工業輻射與醫療輻射上的應用很有限,因為它的化學性質十分活潑,且銫鹽易溶於水。而鈷-60是一種非常穩定的金屬,所以廣泛用作伽瑪射線源。
應用
編輯銫-137可應用於如下方面:利用銫-137可校正輻射測量儀;銫-137也可在癌症治療方面發揮作用;銫-137還可以在工業中得到應用,例如測量液體流動、物件的厚度等[4][5]。
對環境的影響
編輯環境中存在著微量的銫-134與銫-137,它們幾乎都是在1940年代至1960年代的核試爆及某些核事故中釋放出來的。歷史上曾造成銫-137釋放進入環境中的著名案例包括如車諾比核事故等。2011年3月11日,日本的福島第一核電站事故事件發生時,也曾發現它的存在。2011年7月,從福島縣運往東京的11頭牛也被檢測出1,530到3,200Bq/kg的銫-137,這已嚴重超出日本規定的500Bq/kg容許值。[6]
放射性對健康的影響
編輯銫-137具有水溶性與微量的化學毒性。生物半衰期是70~100天,用普魯士藍可以將銫的生物半衰期減少為30天,促進銫從體內排出。
依衰變鏈分類的錒系元素[7] | 半衰期範圍 | 依裂變產額分類的裂變產物[8] | ||||||
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4n | 4n + 1 | 4n + 2 | 4n + 3 | 4.5–7% | 0.04–1.25% | <0.001% | ||
228Ra | 4~10年 | 155Eu þ | ||||||
244Cm | 241Pu ƒ | 250Cf | 227Ac | 10~29年 | 90Sr | 85Kr | 113mCd þ | |
232U ƒ | 238Pu | 243Cm ƒ | 29~100年 | 137Cs | 151Sm þ | 121mSn | ||
248Bk[9] | 249Cf ƒ | 242mAm ƒ | 100~400年 | ↑中等壽命裂變產物 沒有半衰期為 100年至21萬年 的裂變產物 ↓長壽命裂變產物 | ||||
241Am | 251Cf ƒ[10] | 400~1000年 | ||||||
226Ra | 247Bk | 1000~2000年 | ||||||
240Pu | 229Th | 246Cm | 243Am | 2000~8000年 | ||||
245Cm ƒ | 250Cm | 239Pu ƒ | 8000~3萬年 | |||||
230Th | 231Pa | 3~10萬年 | ||||||
236Np ƒ | 233U ƒ | 234U | 10~30萬年 | 99Tc | 126Sn | |||
248Cm | 242Pu | 30~140萬年 | 135Cs | 79Se | ||||
237Np | 140~700萬年 | 93Zr | 107Pd | |||||
236U | 247Cm ƒ | 700~3000萬年 | 129I | |||||
244Pu | 3000萬~1億年 | 也沒有半衰期超過 2000萬年的裂變產物[11] | ||||||
232Th | 238U | 235U ƒ | 1~150億年 | |||||
參見
編輯參考資料
編輯- ^ (中文)孫素元 (編). 銫137. 中國大百科智慧藏. [2011-03-20].[永久失效連結]
- ^ National Institute of Standards and Technology. Radionuclide Half-Life Measurements. [2011-11-07]. (原始內容存檔於2016-08-12).
- ^ NIST Nuclide Half-Life Measurements. NIST. 2011-03-13 [2014-01-06]. (原始內容存檔於2011-03-12).
- ^ (中文)放射核素安全數據表 (PDF). GovHK 香港政府一站通. [2011-03-20]. (原始內容 (PDF)存檔於2018-10-27).
- ^ (英文)Radioisotope Brief: Cesium-137 (Cs-137). CDC Emergency Preparedness & Response. [2011-03-20]. (原始內容存檔於2016-03-29).
- ^ High levels of caesium in Fukushima beef. Independent Online. 2011-07-09 [2012-05-30]. (原始內容存檔於2015-09-24).
- ^ 雖然鐳不是錒系元素,但它緊接在錒系元素錒之前,且有半衰期超過4年,可被列入此表中的同位素,因此鐳也被列入其中。
- ^ 此表列出的是熱中子轟擊235U的裂變產額。
- ^ Milsted, J.; Friedman, A. M.; Stevens, C. M. The alpha half-life of berkelium-247; a new long-lived isomer of berkelium-248. Nuclear Physics. 1965, 71 (2): 299. Bibcode:1965NucPh..71..299M. doi:10.1016/0029-5582(65)90719-4.
- ^ 是所有半衰期超過四年的同位素中最重的
- ^ 半衰期遠長於232Th,基本可視為穩定的衰變產物被排除在外,如半衰期8×1015年的113Cd。