放射化学实验

• 放射性粉末的操作
! 放射性粉末的装置、研磨、溶解、称量均应在手套箱中进行。 ! 手套箱应密封，箱内保持一定负压及湿度以防止粉末飞扬而造
成箱内、外的污染。 ! 如没有手套箱，只能操作少量、毒性较小的放射性粉末，必须
戴口罩，在通风橱中进行。但在粉末操作过程中严禁抽风，避 免因抽风而使粉末飞扬。 ! 灼烧放射性粉末时，必须加盖进行。 ! 移取放射性粉末时，应用小匙，轻取轻放。 ! 放射性粉末贮存时，必须在密封的容器内。
放射化学 (Radiochemistry)
放射化学1901年由卡麦隆（Cameron）提出， 是近代化学的一个分支学科，
是研究有关放射性现象的一门科学。
放射化学实验基础
放射化学实验相关的基本知识 放射化学分离方法原理及应用 放射化学主要使用仪器与设备 放射化学实验安全管理与防护
放射化学实验技术
放射化学实验相关的基本知识
放射化学实验基本操作方法
• 放射化学实验前的准备
使用放射性同位素前，必须对同位素的性质 （化学状态、毒性、比度等）有确切了解，根据它 的性质和用量确定流程、操作方法和防护措施。
• 放射性溶液的存放和转移
! 放射性物质存放或进行放射性操作，必须在铺有吸水纸的瓷 盘内进行，以防止由于事故或其他原因而造成放射性物质的 失散，设备或环境的沾污。
※ 同位素的知识 ※ 实验基本操作 ※ 实验注意事项
放射化学的特点
• 放射性：
– 在涉及放化操作的整个过程中，放射性核素一直按固有的速率衰变， 并释放出带电粒子或射线。这是放射化学最重要的特点。
• 不稳定性：
– 由于放射性物质总是在不停地衰变，由一种物质转变为另一种或多 种物质，使研究体系的组成不断发生变化。这就要求相应的快化学 研究方法。
! 转移、运送放射性物质时，必须采取适当的安全防护措施， 其表面剂量应在限制剂量之下。
• 放射性溶液的移取
! 高比度放射性溶液，严禁倾倒，应用滴管、移液管移取。 ! 低比度放射性溶液，可用倾倒法，但转移过程中严防溶液洒溅。 ! 用移液管移取时，应用洗耳球或特制微量取液器，严禁用嘴。 ! 使用微量刻度移液管时，应用减量法，保证精确。
放射化学纯度(Radiochemical Purity)： 规定化学形态的放射性核素的放射性活度占样品总放射性 活度的百分数。
SI单位: Bq(贝可)，1 Bq相当于每秒发生1次衰变。 旧单位： Ci(居里) ，1 Ci 相当于每秒发生3.7×1010次衰变
(1 g 镭-226的衰变速率)。 1Ci = 3.7×1010 Bq
2个半衰 期
3个半衰 期 4个半衰 期
放射性单位和概念
放射性活度(Radioactivity)：每秒钟发生核衰变的数目。 1Bq = 1衰变/秒 （dps）， 1Ci = 3.71010 (dps) = 2.221012(dpm)
放射性核素纯度(Radionuclide Purity)： 某核素的放射性活度占样品的总放射性活度的百分数。
同位素单位换算
Curies 和 Becquerels 的换算
1 Ci = 3.7×1010 Bq = 37GBq (gigaBq) 1 mCi = 3.7×10 7 Bq = 37MBq (megaBq) 1 Ci = 3.7×10 4 Bq = 37kBq (kiloBq) 1 Bq = 2.7×10 -11 Ci 1 kBq = 2.7×10-8 Ci = 27.027 nCi (nanoCi) 1 MBq = 2.7×10 -5 Ci = 27.027 Ci (microCi) 1 GBq = 2.7×10 -2 Ci = 27.027mCi (milliCi) 1 TBq = 2.7×10 Ci
真空蒸发法：将放射性样品置于高真空体系中，将样品加热使 挥发物沉积在承托片上，然后在活性区表面上封 一层保护膜。
电喷雾法： 在30005000V电场作用下，使液体放射性样品 从直径0.1mm毛细管内呈雾状喷射到承托物上， 喷出雾珠在空气中迅速挥发而制成薄源。
• 低浓度和微量性：
– 放射性物质的量通常都比较小（ug、ng级），低于一般的化学方 法的检出限。操作中要注意丢失现象。
半衰期
重要参数
放射性核素的衰变速率用半
衰期(half-life) 表示, 符号为t1／2。 例如, 锶-90的衰变反应
90 38
Sr
9309Y
0 -1
e
的半衰期为29 a。
1个半衰 期
• 放射性物质的固液分离
离心法：沉淀量小，并且不需要对沉淀进行转移。 （优点：操作简便，沉淀损失小，避免污染） 过滤法：体积大，沉淀量多，或沉淀必须进行转移。 （优点：可以使用可拆式漏斗，将沉淀制成固体放射源， 便于沉淀的取出和制成一定面积的固体源。）
! ! 应防止滤纸及器皿表面对溶液中微量放射性物质的吸附。 ! ! 使用机械泵时，必须带有缓冲和气体吸收装置，防止机械 泵将放射性物质抽入。
• 放射性测量源的制备
பைடு நூலகம்
实验室测量源分类：
固体源 液体源
固体源 薄源：样品本身自吸收所引入的误差可以忽略 （按照厚度） 厚源：样品本身自吸收所引入的误差不能忽略
固体源
点源
（按照形状及面积） 面源
薄源的制备方法
蒸发法：
简单蒸发法：取一定量放射性溶液置于测量盘内，在红外灯 下缓慢烘干，然后在活性区表面上封一层保护膜。
• 放射性溶液的加热、蒸发、浓缩和烘干
! 加热放射性溶液，可用红外灯、电炉等，但不能将容器直 接与电源接触。
! 加热应缓慢进行，以防止加热过程中溶液飞溅、容器爆裂 而造成事故。操作必须在通风橱或工作箱内进行 ，溶液不 得超过容器体积的1/3 1/2。
! 对高比度的放射性溶液，只能在红外灯、水浴或电热器中 进行，并在盛有放射性溶液的器皿外加上保护装置。
同位素单位换算
Curies 和 d . p . m 的换算
1 Curie (Ci) = 2.22×1012 d . p . m . 1 milliCurie (mCi) = 2.22×109 d . p . m . 1 microCurie ( Ci) = 2.22×106 d . p . m . 1 nanoCurie (nCi) = 2.22×103 d . p . m . 1 picoCurie (pCi) = 2.22 d . p . m .