示踪原理和技术

第三节 测量样品采集和制备
一、采集样品的原则
（一）代表性 （二）避免污染
注意：样品不要给放射性较强的物质污染 或交叉污染。
二、制备样品的方法
(一) 完善的制样方法应满足以下要求
1.良好的重现性； 2. 制备手续简便； 3. 所得的样品有尽可能高的计数率； 4. 容易保存，便于复查； 5. 样品均匀一致，减少误差。
2、利用示踪剂与被追踪物质的物理混 合，达到示踪的目的。
3、纯粹利用放射性达到示踪目的。
第二节 放射性同位素示踪试验 设计
一、基本工作程序 举例
1、按试验研究的目的和任务拟定试验计 划和方案； 2、示踪剂的准备； 3、供试客体的准备和管理； 4、示踪剂的引入方法；
5、试样的采集和固定； 6、试样的制备或目的物的分离提取； 7、试样的放射性测量； 8、测量数据的处理； 9、结果 的分析和报告； 10、清量试验中的用具和废物处理。
86Rb 18.7d
1.73MeV
14C
5730y
0.155MeV
35S
87.1d
wk.baidu.com
0.167MeV
3H
12.3y
0.018MeV
三、示踪剂用量的估算
确定示踪剂用量的二个基本原则：
（1）在试验终了时制得的测样，其计数率 要高于本底计数率的两倍。
（2）示踪剂用量尽控制最小。
稀释倍数（D）的估算可采用逆推法：
（二）开瓶、分装及调配
五、将示踪剂引入植物体的方法
（一）气态放射性示踪剂引入植物 （二）通过植物地上部分引入
（1）注射法 （2）叶部引入 （三）通过植物根系引入
六、放射性示踪试验的管理
（一）应作特殊标记； （二）防止交叉污染； （三）实验管理时需注意防护； （四）妥善处理放射性废物。
放射性标志
（二）样品制备方法 1.活体样品
4、选择合适的标记位置区别标记原子 及标记化合物。
（二）放射性示踪剂的选择
1、半衰期
一般试验周期较短的，选用半衰期较 短的核素作示踪剂；试验周期长的则选半 衰期长的核素。
2、射线类别
一般选用放出β射线的核素。
3、射线能量
常用放射性核素的性质：
核素 半衰期 β射线最大能量
32P
14.3d
1.71MeV
2、放射性效应
在使用放射性同位素的示踪试验中引入生 物体的放射性同位素就是一个内照射源， 会造成一定的生物学效应。 可用以下两种方法检查试验中有无放射性 效应： （1）以稳定同位素作对照； （2）不同剂量的放射性同位素作对照。
3、同位素交换效应
同位素的交换效应是在一定条件下 经常进行的反应，它可以发生在液体与 固体之间、固体与气体之间等。
（1）示踪剂在生物体内的稀释程度； （2）示踪剂在生物体内分布的不均匀性； （3）生物体对示踪剂的利用率； （4）测量仪器的计数效率； （5）时间因素。
示踪剂用量估算举例：
用32P研究早稻植株从插秧到孕穗期，对 土壤中磷的吸收及其在植株各器官中的分布。
试验用盆栽，试验开始时将32P标记肥料 引入土壤，并均匀混合。从插秧到制样测量 约40天；采样时每盆样品的干重100克，测 样质量为100mg；磷在植株各器官内分布差 异高低达5倍。
一、基本依据及特点 （一）依据
1、一种元素的同位素具有化学性质的 一致性。
2、放射性同位素在物理性质上射线的 可测性。
（二）放射性同位素示踪法的特点
1、优点
（1）灵敏度高： 可测10-18~10-14 g （2）可以在正常的生理条件下进行研究 （3）易于分辨原有的和实验加入的原子 （4） 实验操作手续简便 （5）一种不可替代的研究手段
第二章 放射性同位素示踪法
第一节 放射性同位素示踪法的基本原理 第二节 放射性同位素示踪试验的设计 第三节 放射性测量样品的采集和制备 第四节 放射性污染的去除 第五节 放射性废物的处理
第一节 基本原理
放射性同位素示踪法
是指借助示踪原子去追踪该元素或其“标 记”化合物在生物有机体（试验体系）内 的去向和途径，研究生物体内物质代谢的 规律、作用机理和作用部位等的方法。
假设水稻对磷的利用率为10%, 测量仪器的 计数效率为10%，本低为15 cpm。在孕穗 期一次性取样，求试验开始时每盆土壤中 需引入32P的量。
解：（1）本底为15cpm, 计数率高于两倍本底，
即100mg样品中不包括本底在内的计数率应为： 15 cpm × 2 = 30cpm;
(2) 因为不同器官的样品差异度为5倍；所以100mg 样品中最低计数率为： 30 cpm × 5 = 150cpm;
2、局限性
（1）放射性示踪剂有放射性。 （2）有的元素没有合适的放射性同位素可
供示踪实验。（例：氮元素，12-18 N，13N： 9.96min） (3) 需特殊的仪器，工作人员必须经培训。
二、放射性同位素示踪法的应用类型
1、研究物质被生物体吸收、运转，以 及在生物体内的积累、合成和分解等新陈 代谢过程。
(3) 100g样品中的总计数率为： 150cpm ×1000=1.5 ×105cpm;
(4) 仪器的计数效率为10%， 100g样品中32P的放射 性活度为： 1.5 ×105cpm /(60s/m)/10%= 2.5 ×104Bq;
(5) 植株对土壤中的磷吸收率仅为10%，每盆需用 放射性为： 2.5 ×104Bq /10%= 2.5 ×105Bq ；
二、放射性示踪试验设计
（一）应考虑的因素
1、同位素效应
同位素间因原子质量的差异，往往会出 现理化性质或表现行为的差异，对反应过 程产生影响，我们把这种差异及影响称作
同位素效应。
对于一些轻元素同位素因其相对质量 差异比较大，所以同位素效应明显，反 映在同位素的扩散速度及参与化学反应 的速度上。
例如，已证明小球藻从培养液中摄取 氘的速度 远低于氕，重水对生物体甚至 有毒害作用，能阻止细胞分裂。
（6）试验周期为40天，由于T=14.3d，因此需进行 时间衰变校正： 由 A=A0 e-λt得：
A0=A eλt= 2.5 ×105Bq × e( 0。693/14.3) ×40 = 1.7 ×106Bq
四、放射性衰变校正和示踪剂配制
（一）放射性核素说明书考察
说明书标明示踪剂的名称、状态、放射性比 活度、总活度、体积（或重量）、出厂日期等。