銫-137
銫-137（英語：Caesium-137，符號為Cs-137），是銫元素的一個放射性同位素，是一種主要由核分裂產生的核裂產物。
.jpg) 密封的銫-137放射源 | |
| 基本 | |
|---|---|
| 符號 | 137Cs |
| 名稱 | 銫-137、Cs-137 |
| 原子序 | 55 |
| 中子數 | 82 |
| CAS號 | 10045-97-3  |
| 核種數據 | |
| 豐度 | 0 (微量放射性同位素) |
| 半衰期 | 約 30.17 年 |
| 衰變產物 | 137mBa |
| 原子量 | 136.907 u |
| 自旋 | 11⁄2− |
| 衰變模式 | |
| 衰變類型 | 衰變能量（MeV） |
| β，γ | 1.176(5.4％)、 0.51163(94.6％)→ 0.662（鋇137m）[1] |
| 銫的同位素 完整核種表 | |
衰變 編輯
銫-137的半衰期為30.17年。[2]大約95%通過β衰變為鋇-137m1（137m1Ba，Ba-137m1），其他約5%直接衰變為穩定的鋇-137。鋇-137m1的半衰期為153秒，並放出伽瑪射線（這是銫-137放射源的全部伽瑪射線來源）。1克銫-137的放射性活度為3.215 TBq 。[3]
鋇-137m的伽瑪射線光子能量是662 keV. 銫-137在工業輻射與醫療輻射上的應用很有限，因為它的化學性質十分活潑，且銫鹽易溶於水。而鈷-60是一種非常穩定的金屬，所以廣泛用作伽瑪射線源。
應用 編輯
銫-137可應用於如下方面：利用銫-137可校正輻射測量儀；銫-137也可在癌症治療方面發揮作用；銫-137還可以在工業中得到應用，例如測量液體流動、物件的厚度等[4][5]。
對環境的影響 編輯
環境中存在著微量的銫-134與銫-137，它們幾乎都是在1940年代至1960年代的核試爆及某些核事故中釋放出來的。歷史上曾造成銫-137釋放進入環境中的著名案例包括如車諾比核事故等。2011年3月11日，日本的福島第一核電站事故事件發生時，也曾發現它的存在。2011年7月，從福島縣運往東京的11頭牛也被檢測出1,530到3,200Bq/kg的銫-137，這已嚴重超出日本規定的500Bq/kg容許值。[6]
放射性對健康的影響 編輯
銫-137具有水溶性與微量的化學毒性。生物半衰期是70~100天，用普魯士藍可以將銫的生物半衰期減少為30天，促進銫從體內排出。
錒系元素和裂變產物的半衰期
| ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 依衰變鏈分類的錒系元素[7] | 半衰期範圍 | 依裂變產額分類的裂變產物[8] | ||||||
| 4n | 4n + 1 | 4n + 2 | 4n + 3 | 4.5–7% | 0.04–1.25% | <0.001% | ||
| 228Ra | 4～10年 | 155Eu þ | ||||||
| 244Cm | 241Pu ƒ | 250Cf | 227Ac | 10～29年 | 90Sr | 85Kr | 113mCd þ | |
| 232U ƒ | 238Pu | 243Cm ƒ | 29～100年 | 137Cs | 151Sm þ | 121mSn | ||
| 248Bk[9] | 249Cf ƒ | 242mAm ƒ | 100～400年 | ↑中等壽命裂變產物 沒有半衰期為 100年至21萬年 的裂變產物 ↓長壽命裂變產物 | ||||
| 241Am | 251Cf ƒ[10] | 400～1000年 | ||||||
| 226Ra | 247Bk | 1000～2000年 | ||||||
| 240Pu | 229Th | 246Cm | 243Am | 2000～8000年 | ||||
| 245Cm ƒ | 250Cm | 239Pu ƒ | 8000～3萬年 | |||||
| 230Th | 231Pa | 3～10萬年 | ||||||
| 236Np ƒ | 233U ƒ | 234U | 10～30萬年 | 99Tc | 126Sn | |||
| 248Cm | 242Pu | 30～140萬年 | 135Cs | 79Se | ||||
| 237Np | 140～700萬年 | 93Zr | 107Pd | |||||
| 236U | 247Cm ƒ | 700～3000萬年 | 129I | |||||
| 244Pu | 3000萬～1億年 | 也沒有半衰期超過 2000萬年的裂變產物[11] | ||||||
| 232Th | 238U | 235U ƒ | 1～150億年 | |||||
參見 編輯
參考資料 編輯
- ^ （中文）孫素元 (編). 銫137. 中國大百科智慧藏. [2011-03-20].[永久失效連結]
- ^ National Institute of Standards and Technology. Radionuclide Half-Life Measurements. [2011-11-07]. （原始內容存檔於2016-08-12）.
- ^ NIST Nuclide Half-Life Measurements. NIST. 2011-03-13 [2014-01-06]. （原始內容存檔於2011-03-12）.
- ^ （中文）放射核素安全數據表 (PDF). GovHK 香港政府一站通. [2011-03-20]. （原始內容 (PDF)存檔於2018-10-27）.
- ^ （英文）Radioisotope Brief: Cesium-137 (Cs-137). CDC Emergency Preparedness & Response. [2011-03-20]. （原始內容存檔於2016-03-29）.
- ^ High levels of caesium in Fukushima beef. Independent Online. 2011-07-09 [2012-05-30]. （原始內容存檔於2015-09-24）.
- ^ 雖然鐳不是錒系元素，但它緊接在錒系元素錒之前，且有半衰期超過4年，可被列入此表中的同位素，因此鐳也被列入其中。
- ^ 此表列出的是熱中子轟擊235U的裂變產額。
- ^ Milsted, J.; Friedman, A. M.; Stevens, C. M. The alpha half-life of berkelium-247; a new long-lived isomer of berkelium-248. Nuclear Physics. 1965, 71 (2): 299. Bibcode:1965NucPh..71..299M. doi:10.1016/0029-5582(65)90719-4.
- ^ 是所有半衰期超過四年的同位素中最重的
- ^ 半衰期遠長於232Th，基本可視為穩定的衰變產物被排除在外，如半衰期8×1015年的113Cd。