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銫的放射化學
鎖定
銫的放射化學為放射化學的一個組成部分,研究與銫的放射性同位素有關的化學問題。
- 中文名
- 銫
- 外文名
- caesium
- 別 名
- 鹼金屬元素
- 化學式
- Cs
- 分子量
- 132.90545
- 熔 點
- 28.4 ℃
- 沸 點
- 669.3 ℃
- 水溶性
- 與水劇烈反應
- 密 度
- 1.8785 g/cm³
- 外 觀
- 銀白色
- 應 用
- 輻射育種 食品輻照保藏、醫療器械的殺菌、癌症的治療和輻射加工
- 安全性描述
- 輻射性 危險
- 危險性描述
- 遇水劇烈反應,放射性
銫的放射化學研究內容
放射化學的一個組成部分,研究與銫的放射性同位素有關的化學問題。裂變產物中長半衰期的銫137的裂變產額較高,是放射性沉降物的重要組分。銫137是β輻射體。它以94.6%的比例衰變為Ba,後者在同質異能躍遷過程中放出0.662兆電子伏的γ射線,其半衰期為2.55分,能很快建立Cs-Ba間的平衡,因此銫137可同時用作β輻射源和γ輻射源,有着廣泛的用途。
銫的放射化學同位素
已發現銫有34個放射性同位素。銫的主要放射性同位素及其核性質和主要產生方式見表。質量數小於 133的銫同位素均為正電子(β)和電子俘獲(EC)的衰變類型,質量數大於133的均為負電子(β)的衰變類型,前者的半衰期均較短,後者中有些核素則較長。由鈾裂變生成的銫的重要核素有銫135、銫137,它們的裂變產額分別為6.41%和6.26%,銫133也能在裂變中形成,產額為6.76%,吸收中子後形成銫134。銫137是裂變產生的最重要的放射性銫同位素。
銫的放射化學化學性質
銫和其他鹼金屬性質相似,它的大多數鹽是可溶的,但CsMnO、CsCrO、CsAl(SO)等鹽與相應的其他鹼金屬鹽相比,溶解度較小。通過銫與碘化鉍、氯鉑酸鹽、高氯酸鹽、高錳酸鹽、磷鉬酸鹽、硅鎢酸鹽、四苯基硼等反應形成沉澱物,可從裂變產物中分離放射性銫。也可用硝基苯和四苯基硼進行萃取,或用離子交換劑分離銫。
銫的放射化學分離
從核燃料後處理的高放射性廢液中分離銫137,20世紀50年代曾用沉澱分離法,如硫酸鋁、磷鎢酸鹽、亞鐵氰化鎳等方法。60年代曾用溶劑萃取和離子交換法(磷酸鋯、磷鉬酸銨和沸石)。70年代以來,人工合成各種新的無機交換劑如硅鋁酸鹽和磷酸鈦,以及各種複合無機交換劑,它們對銫137都有較大的交換容量和良好的選擇性;由於無機離子交換劑具有耐輻照和熱穩定性好等優點,世界各國都採用或準備採用它來分離銫137。
從核燃料後處理過程中產生的大量低放射性廢液中,去除銫137可用的天然無機交換劑有蒙脱石、蛭石、斜長沸石等,其中以斜長沸石性能最佳。
銫的放射化學應用
從裂變產物中分離出的銫137可製作輻射源,銫137源與鈷60源比較,有半衰期長、價格便宜、防護要求低等優點。銫137源在工業上可用作厚度計、密度計、流量計和液位計的輻射源;在農業上,用於輻射育種;還可用於食品輻照保藏、醫療器械的殺菌、癌症的治療和輻射加工等。銫 134也可用作β、γ輻射源。Cs-氯化銫可用於心肌掃描,還可用來診斷甲狀腺腫瘤等。