同位素技术及应用复习

一、概念解释

1.同位素：同一元素中具有相同质子数但中子数不同的核素，它们在周期表中处于同一位置，如1H、2H、3H，125I、131I ，可分为稳定同位素和放射性同位素。

2.同位素效应：同一元素中不同同位素之间在化学、物理性质方面存在的微小差异。轻元素的同位素效应较重元素明显。

3.激发函数：反应截面与入射粒子能量之间的函数关系。

4.放射性活度：单位时间内一定量的原子发生衰变的个数，1Bq=1次衰变/每秒，1Ci=3.7x1010Bq。

5.薄靶产额：Y(E)对于给定的入射粒子能量，每单位电量和每减少1MeV能量所产生的放射性活度。其单位为Bq/(C.MeV)或Bq/(µA.h.MeV)。

6.裂变产额：是指裂变中产生某一给定种类裂变产物的份额。

7.核素发生器：能定期、方便地从较长半衰期母体核素中分离出短半衰期核素的装置。

8.同位素分离：从含有两种或两种以上同位素（稳定或放射性）的同一元素中分离出不同同位素（质量数不同）的物理或化学过程。

9.级联：由一个分离单元或数个分离单元并联而成的分离形式，称为一个分离级或简称级。将很多分离级以一定的形式联结起来，以浓缩到一定的丰度和得到一定的同位素产量的方式。其形式多种多样，级联中可以有不同结构的分离单元。

10.密封源：是指一种密封在包壳内或具有紧密覆盖层的放射源，该包壳或覆盖层具有足够的强度，在所设计的使用条件或正常磨损情况下，能够确保放射源的密闭性。

11.同位素热源：利用放射性核素衰变放出的粒子或光子与物质相互作用产生的动能转换成热能，使周围物质温度升高。这种热源称为放射同位素热源。

12.放射化学纯度：(放化纯度)指在一种放射性样品中，以某种特定的化学形态存在的放射性核素占总的该放射性核素的百分数。

放射性核素纯度：（放射性纯度）是指在含有某种特定放射性核素的物质中，该核素的放射性活度与物质中总放射性活度的比值。

13.标记化合物：含有放射性核素或其它稀有稳定同位素的化合物。

14.辐射育种：采用电离辐射（γ射线、中子等）诱使农作物遗传物质发生改变，可导致植物性状的突发变异，然后通过适当的选择和培育，稳定这一遗传突变的特性，最终达到改良作物品种或创造处新品种的目的。这种先进的人工诱变技术称之为辐射育种。

15.放射性标准物质：是具有一种或数种严格确定了其特性值(如放射性活度、表面粒子发射率、能量和辐射剂量等），用于校准计量器具、评价计量方法或给材料赋值的物质（或材料）。

16.同位素示踪：利用放射性同位素或稀有稳定同位素与主群体物质具有相同或相似的物理或化学性质、且能被检测的特点，将其作为示踪物质加入到主体物质中以取得主群体物质的信息。

17.辐射加工（辐射工艺）：

18.活化分析：基本原理——把原来没有放射性或放射性不易被测量的样品中的被测核素变成具有特征放射性的产物，然后可以通过测定其射线能量和半衰期进行定性鉴定，通过测定射线强度作定量分析。

19.天然丰度：对于天然存在的核素，一种核素在它所属的天然元素中所占的原子百分数称为该元素的天然丰度。

20.辐射自分解：

四、简述题

1.加速器和反应堆生产放射性同位素的原理与特点

反应堆生产放射性同位素的原理：反应堆为最强的中子源，其注量率可达1012-1016/cm2.s。利用中子引起的核反应轰击不同靶核或利用裂变产物进行分离，可大量生产放射性核素。反应堆生产放射性同位素的特点：（1）可同时生产不同放射性核素；（2）产量高，成本低；（3）靶子制备容易，辐照操作简便；（4）产生的放射性核素大多为丰中子核素，通常发生β-衰变。

加速器生产放射性同位素的原理：利用加速器将带电粒子(p，d，a，重离子)加速到较高能量(MeV-GeV)轰击靶核，通过核反应产生新的放射性核素。

加速器生产放射性核素的特点：（1）比活度高；（2）缺中子核素，一般发射β+或单能r射线；（3）半衰期短。

2.用于放射性同位素生产的反应堆应具备的条件

（1）稳定的高中子注量率和合适的中子能谱；

（2）足够的辐照空间；

（3）连续运行与规律性开堆时间；

（4）必要时，还要求建立专门的辐照回路；

（5）靶取放位置。

适用于放射性同位素的反应堆应具备的条件：1.足够高的热中子注量率（1012/cm2.s)，2.大的辐照空间和足够的后备反应性，3.合理的冷却措施，4.合适的中子能谱，适当的辅助设备和工具。

3.激光法分离同位素的基本原理及要素

原理：根据某元素的不同同位素或由其组成的分子在吸收光谱上的微小差别，应用线宽极窄的激光有选择性地将某一种同位素原子或分子激发到一个特定的激发态，再采用物理或化学将激发的同位素原子或分子与未激发的其它同位素原子或分子分开。

激光分离三要素：（1）被分离的组分在吸收光谱上必须存在着某些差别，即同位素位移。它是由同位素原子或分子的激发能不同而产生。（2）激光线宽必须小于吸收光谱中的同位素位移。（3）采用合适的方法，根据激发态粒子与非激发态粒子在物理或化学性能的差别，将被选择激发的同位素粒子从混合物中分离出来。

4.放射性标准物质的主要作用

主要作用：（1）校准和检验电离辐射计量仪器或装置；（2）研究和评价测量方法或特性量值的测量结果；（3）建立准确一致的量值传递系统，有利于国内外实验室结果比对，并具有可溯源性

5.化学合成发制备标记化合物应遵循的基本原则

6.放射性药物的基本特性

（1）放射性药物的时效性。

（2）放射性药物具有特征的质量指标。

（3）放射性药物的电力辐射效应。

（4）放射性药物的药效和剂量。

（5）放射性药物的安全性。

放射性核素(放射性药物)的特点：1) 具有放射性2) 具有不恒定性3) 涉及量较少，多用放射性活度作为单位4) 能进行人体或动物的活体分布、代谢等体内检测分析5) 存在自辐射分解效应（放射性药物）

7.放射标记免疫分析方法的特点

（1）特异性很强；

（2）灵敏度搞；

（3）精密度较高，放射性活度探测不易受干扰；

（4）应用范围广，适用于多种化学结构；

（5）操作简单，分析速度快，样品不需预处理。

8.放射性药物质量保证与质量控制的一般准则

（1）人员资格：任何满足要求的放射性药物质量控制和质量保证体系，均取决于经过良好培训、具有经验的高素质人才。

（2）一般规程：工艺规程，业指导书

（3）原辅料及容器控制：原辅料的质量必须控制符合国家药品标准、生物制品规程和其他药用要求；直接接触药物的包装容器不得对药物产生不良影响。

（4）质量指标：放射性核素纯度，学纯度，化学纯度，活度，物学质量

（无菌、无热原、pH、等渗性、稳定性）

9.短寿命放射性药物质量控制的特点

（1）必须在严格的时间内生产和就近使用，并且在生产与应用之间没有足够时间进行目前认可的所有质量控制试验。

（2）短寿命放射性药物生产时涉及高水平的放射性，使质量控制测量更为复杂。

（3）短寿命放射性药物研究的化合物的含量甚微，质量控制的分析方法必须具有更低的探测下限。

10.钨级氩弧焊技术（TIG）与等离子焊技术

钨极氩弧焊技术是一种在Ar气保护下实施的熔化焊技术。属于非熔化极-惰性气体保护焊范畴。它借助Ar气保护熔池，利用钨电极与焊件（此处为源壳）之间产生的电弧热量来熔化焊件（或焊条），使两个焊接接头经过先熔化，而后冷却在一起的焊接方法。

等离子体弧焊是一种先进的熔化焊技术。其原理是利用气体在电弧中经“机械压缩”、“热压缩”和“磁压缩”三种效应相互作用而形成一束截面较小、温度很高、能量集中的等离子弧，当用它作为热源时，随着等离子弧的移动，熔化金属便沿着焊接方向不断冷却、结晶，而形成了焊缝。