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《南华大学《放射化学》第9章放射性核素的制备ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、放射化学唐泉核科学技术学院9放射性核素的制备及应用放射性核素的制备放射性核素示踪法放射性核素在医学、生物学中的应用放射性核素在其他领域中的应用放射分析技术及应用目录随着核反应堆、加速器等核设施的迅速发展，放射性核获得就容易得多，放射性核素在工业、农业、国防、环保和医药等领域得到了广泛的应用。迄今为止已发现的放射性核素有2800种，已被利用的有200余种，放射性标记化合物已达到数千种。它们分为两大类：天然放射性核素：238U、232Th、226Ra、210Po。人工放射性核素：通过反应堆、加速器进行核反应，乏燃料后处理等，239Pu、239Np、131I等。9.1放射性核素
2、的制备国防上的应用：核武器、核潜艇的燃料元件等；工业上的应用：各种放射源，各种放射性检测、控制仪表等；农业上的应用：辐射育种，辐射灭虫、辐射保鲜等；(γ、X或β-射线。60Co的γ射线的能量为1.33及1.17MeV，137Cs：0.66MeV。产生感生核素的阈值为5MeV，O、C、P、S、N产生感生核素的能量大于10MeV。)医学上的应用：诊断，治疗、辐射灭菌等；在生物学、地质学、海洋学、考古学、法医学等领域中也有很多的应用。9.1放射性核素的制备9.1.1反应堆生产放射性核素反应堆是一种强大的中子源，其中子通量一般1010~1013cm-2·s-1，可通过反应堆的(n
3、,α)、(n,p)、(n,f)及(n,γ)反应和次级核反应来生产放射性核素。(n,α)、(n,p)反应所需中子的能量较高，在热中子反应堆中，反应的截面都很小，仅少数几种轻元素（6Li、14N、32S、35Cl）可发生这类反应。由于这两种反应的产核与靶核分属不同的元素，故可用化学分离方法制得无载体的放射性核素。32S(n,p)32P；6Li(n,α)3H。9.1.1反应堆生产放射性核素(n,f)反应(n,γ)反应裂变反应，可产生大量的裂变产物，是放射性核素的重要来源之一，如233U、235U、239Pu的裂变反应，所生成的放射性核素达500种以上。具有产额高成本低等优点而被
4、广泛采用。产核和靶核是同位素而难以用化学方法分离，因而产品的比活度受到限制。9.1.1反应堆生产放射性核素生产放射性60Co：将金属钴丝或钴片、钴棒装不锈钢壳内，氩弧焊接密封；放入反应堆中照射，59Co(n,γ)60Co反应制得60Co。9.1.2加速器生产放射性核素加速器有回旋加速器、静电加速器、高压加速器、直线加速器等。用回旋加速器由于能量适中，流量足够而被常用，可加速p，d，α，15N和18O等粒子，加速的粒子轰击靶可引起(p,n)、(p,α)、(d,n)、(d,2n)、(d,α)、(α,n)、(α,2n)等核反应。9.1.2加速器生产放射性核素加速器生产放射性核素
5、有以下特点：1.核反应的产核和靶核一般是不同的元素，因此可用化学法分离，从而获得放射性纯度和比活度都很高的放射性核素；2.可生产反应堆不能生产的缺中子放射性核素，其衰变多为EC或发射正电子，用于医疗诊断；3.由于(n,γ)反应截面低，反应堆无法生产碳、氮、氧等轻元素，即使能生产，其半衰期不是太长（14C：5730a），就是太短（19O：26.9s），不适合于医用。而加速器能方便产生11C、13N等核素。9.1.2加速器生产放射性核素与反应堆制备核素相比加速器的投资少，运行和管理方便，但产量低，成本高，制靶过程复杂，一般只在下列情况下来弥补反应堆的不足：1）当用反应堆不能产
6、生出比活度高的放射性核素；2）当反应堆不能产生出符合使用要求的某种放射性核素；3）当远离反应堆的地方需要短半衰期放射性核素；4）当对某种核素需要量少，反应堆生产较方便。9.1.2加速器生产放射性核素生产67Ga制靶轰靶化学分离在紫铜靶基上用电镀法镀锌(天然锌),厚度为30~70mg/cm2；用回旋加速器产生的26MeV、流强为50μA的质子流轰靶，68Zn(p,2n)67Ga;照射后，取出，放在铅罐内冷却3d，降低66Ga的活度，然后进行化学分离得67Ga。9.1.3从乏燃料后处理中提取放射性核素反应堆乏燃料是提取放射性核素的重要原料。这些放射性核素都集中在后处理厂的高放
7、废液和废气中。裂片元素：超铀元素。一个1000MW的核电站产生：乏燃料：30t/a；Pu：0.27t/a；U：28.6t/a；裂变产物：1.13t/a。9.1.4制备放射性核素的其他方法1）放射性核素发生器，是一种可以定期从放射性母体核素中分离出放射性子体核素的装置，其母体核素的半衰期较长，子体核素半衰期较短，母体与子体易达到平衡；(99Mo-99mTc,66h,6h)2）用放射性同位素中子源照射来获得微量的放射性核素；3）用热核中子闪曝合成超铀元素。9.2放射性核素示踪法9.2.1放射性核素示踪法的一般原理及特点原理：是利用
