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铯-137

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铯-137,137Cs
密封的铯-137放射源
基本
符号137Cs
名称铯-137、Cs-137
原子序55
中子数82
CAS号10045-97-3  checkY
核素数据
丰度0 (微量放射性同位素)
半衰期约 30.17 年
衰变产物137mBa
原子量136.907 u
自旋112
衰变模式
衰变类型衰变能量MeV
βγ1.176(5.4%)、
0.51163(94.6%)→
0.662(钡137m)[1]
铯的同位素
完整核素表
铯-137的衰变说明图
铯-137γ射线-光谱

铯-137(英语:Caesium-137,符号为Cs-137),是元素的一个放射性同位素,是一种主要由核裂变产生的核裂产物

衰变

铯-137的半衰期为30.17年。[2]大约95%通过β衰变钡-137m1137m1Ba,Ba-137m1),其他约5%直接衰变为稳定的钡-137。钡-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]

钡-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。

应用

铯-137可应用于如下方面:利用铯-137可校正辐射测量仪;铯-137也可在癌症治疗方面发挥作用;铯-137还可以在工业中得到应用,例如测量液体流动、物件的厚度等[4][5]

对环境的影响

美国内华达州核试爆场中,按试爆铯-137沉积物由高至低的前十名。“西蒙”(Simon)与“哈利”(Harry)皆为1953年结果-节孔行动的内容,而“乔治”(George)与“如何”(How)则是在1952年不倒翁-鲷鱼行动的内容。

环境中存在着微量的铯-134与铯-137,它们几乎都是在1940年代至1960年代的核试爆及某些核事故中释放出来的。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发生时,也曾发现它的存在。2011年7月,从福岛县运往东京的11头牛也被检测出1,530到3,200Bq/kg的铯-137,这已严重超出日本规定的500Bq/kg容许值。[6]

放射性对健康的影响

铯-137具有水溶性与微量的化学毒性。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 140~700万年 93Zr 107Pd
236U 247Cm ƒ 700~3000万年 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 1~150亿年

参见

参考资料

  1. ^ (中文)孙素元 (编). 銫137. 中国大百科智慧藏. [2011-03-20]. [永久失效链接]
  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。

外部链接