銫-137(英語:Caesium-137,符号为Cs-137),是元素的一個放射性同位素,是一种主要由核裂变产生的核裂产物

銫-137,137Cs
密封的铯-137放射源
基本
符號137Cs
名稱銫-137、Cs-137
原子序55
中子數82
CAS号10045-97-3  checkY
核素数据
豐度0 (微量放射性同位素)
半衰期約 30.17 年
衰变产物137mBa
原子量136.907 u
自旋112
衰變模式
衰变类型衰变能量MeV
βγ1.176(5.4%)、
0.51163(94.6%)→
0.662(鋇137m)[1]
铯的同位素
完整核素表
銫-137的衰變說明圖
銫-137γ射線-光譜

衰变

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铯-137的半衰期为30.17年。[2]大约95%通过β衰變鋇-137m1137m1Ba,Ba-137m1),其他约5%直接衰变为稳定的鋇-137。鋇-137m1的半衰期为153秒,并放出伽玛射线(这是铯-137放射源的全部伽玛射线来源)。1克铯-137的放射性活度为3.215 TBq[3]

鋇-137m的伽玛射线光子能量是662 keV. 铯-137在工业辐射与医疗辐射上的应用很有限,因为它的化学性质十分活泼,且铯盐易溶于水。而钴-60是一种非常稳定的金属,所以广泛用作伽玛射线源。

應用

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銫-137可应用于如下方面:利用铯-137可校正辐射测量仪;铯-137也可在癌症治療方面发挥作用;铯-137还可以在工業中得到应用,例如測量液體流動、物件的厚度等[4][5]

對環境的影響

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美國內華達州核試爆場中,按试爆銫-137沈積物由高至低的前十名。「西蒙」(Simon)與「哈利」(Harry)皆為1953年结果-节孔行动的内容,而「喬治」(George)與「如何」(How)則是在1952年不倒翁-鯛魚行動的内容。

環境中存在著微量的銫-134与銫-137,它们幾乎都是在1940年代至1960年代的核試爆及某些核事故中釋放出來的。历史上曾造成铯-137释放进入环境中的著名案例包括如切尔诺贝利核事故等。2011年3月11日,日本的福岛第一核电站事故事件發生時,也曾發現它的存在。2011年7月,從福島縣运往东京的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

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銫-137具有水溶性與微量的化學毒性。生物半衰期是70~100天,用普鲁士蓝可以将铯的生物半衰期减少为30天,促进铯从体内排出。

衰变链分类的锕系元素[7] 半衰期范围 裂变产额英语Fission product yield分类的裂变产物[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
232ƒ 238Pu 243Cm ƒ 29~100年 137Cs 151Sm þ 121mSn
248Bk[9] 249Cf ƒ 242mAm ƒ 100~400年 中等寿命裂变产物

没有半衰期为
100年至21万年
的裂变产物

长寿命裂变产物
241Am 251Cf ƒ[10] 400~1000年
226Ra 247Bk 1000~2000年
240Pu 229Th 246Cm 243Am 2000~8000年
245Cm ƒ 250Cm 239Pu ƒ 8000~3万年
230Th 231Pa 3~10万年
236Np ƒ 233ƒ 234U 10~30万年 99Tc 126Sn
248Cm 242Pu 30~140万年 135Cs 79Se
237Np 140~700萬年 93Zr 107Pd
236U 247Cm ƒ 700~3000萬年 129I
244Pu 3000万~1亿年 也没有半衰期超过
2000万年的裂变产物[11]
232Th 238U 235ƒ 1~150億年

參見

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參考資料

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  1. ^ (中文)孫素元 (编). 銫137. 中國大百科智慧藏. [2011-03-20]. [永久失效連結]
  2. ^ National Institute of Standards and Technology. Radionuclide Half-Life Measurements. [2011-11-07]. (原始内容存档于2016-08-12). 
  3. ^ NIST Nuclide Half-Life Measurements. NIST. 2011-03-13 [2014-01-06]. (原始内容存档于2011-03-12). 
  4. ^ (中文)放射核素安全數據表 (PDF). GovHK 香港政府一站通. [2011-03-20]. (原始内容 (PDF)存档于2018-10-27). 
  5. ^ (英文)Radioisotope Brief: Cesium-137 (Cs-137). CDC Emergency Preparedness & Response. [2011-03-20]. (原始内容存档于2016-03-29). 
  6. ^ High levels of caesium in Fukushima beef. Independent Online. 2011-07-09 [2012-05-30]. (原始内容存档于2015-09-24). 
  7. ^ 虽然不是锕系元素,但它紧接在锕系元素锕之前,且有半衰期超过4年,可被列入此表中的同位素,因此镭也被列入其中。
  8. ^ 此表列出的是热中子轰击235U的裂变产额。
  9. ^ 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. 
  10. ^ 是所有半衰期超过四年的同位素中最重的
  11. ^ 半衰期远长于232Th,基本可视为稳定的衰变产物被排除在外,如半衰期8×1015年的113Cd。

外部連結

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