大学课件《核化学与放射化学》第十二章 放射性核素的制备及某些应用.pdfVIP

《核化学与放射化学》 第十二章 放射性核素的制备及 其某些应用 第十二章 放射性核素的制备及其某些应用 一. 常用放射性核素制备 放射性核素制备是通过反应堆或加速器，利用中子、带电粒子 轰击各种靶材料而得到的。因此，它们的制备是通过不同的核反应 来得到。这样，反应堆乏燃料 （spent fuel）就是放射性核素的 一个重要来源。下面分别介绍制备放射性核素的方法。 （一）.反应堆生产放射性核素 反应堆是一种强大的中子源，其中子注量率 （neutron flux ） 约为1010～1015cm-2.s-1，因此可通过反应堆中的 （n ，α）、 （n , p ）、 （n , f ）和 （n ，γ ）反应和次级核反应来生产放射 性核素。 （n ，α）和 （n , p ）反应所需中子的能量较高，在热中子 反应堆中，反应的截面 （cross section ）都很小，仅少数几种 6 4 32 35 轻元素 （如 Li , N ， S 和 Cl等）可发生这类反应。由于这两 6 3 32 种反应的产核与靶核分属不同的元素，如 Li （n ，α） H, S 32 （n , p ） P等，故可以用化学分离方法制得无载体的放射性核素。 第十二章 放射性核素的制备及其某些应用 235 （n , f ）反应即裂变反应可产生大量的裂变产物，如 U , 233 239 U ， Pu 等的慢中子核裂变所生成的放射性同位素达500 种 以上，这已成为放射性核素的重要来源之一。 （裂变化学一章） 利用 （n , γ ）反应生产放射性核素具有产额高、品种多、成本 低等优点，因而被普遍采用。但由于产核和靶核是同位素而难以用 化学方法分离，因而产品的比活度受到限制。但若 （n , γ ）反应 的产核是β衰变体，其子体不是靶核的同位素，则可用化学分离方 131 法制得比活度高的无载体放射性核素。例如，医用放射性核素 I 就是通过这种方式生产的： 130 131 m 131 β Te （n , γ ） Te I  30h 第十二章 放射性核素的制备及其某些应用 60 99 99 m 用反应堆生产的医用放如性核素还有 Co, Mo- Tc ， 113 113 m 32 51 Sn- In , P和 Cr 等。这些医用放射性核素都是丰 （富）中子核素，半衰期多为几小时到几天，比较适宜于测定。 在反应堆辐照时，靶核在高通量中子流的作用下，通过多次 239 中子俘获 （n , γ ）反应，还可以获得原子序数 （如： Pu等） 和质量数更高核素。此法常用来生产超钚元素。 反应堆生产放射性核素对靶子物有一定的要求，如靶子物必 须很纯，杂质要少，靶子核素的含量要高，靶子物有较高的热稳 定性和耐辐射性，产生所需放射性同位素的核反应截面要高也即