鈰-144

鈰-144,核素符號144Ce,半衰期為284.91d,可用作β放射源、用作β同位素熱源、用於水體懸浮物遷移的示蹤劑

名稱及毒性分組,主要來源,監測方法,用途,環境中的遷移,

名稱及毒性分組

(1)中文名稱:鈰-144
(2)英文名稱:Cerium-144
(3)核素符號:144Ce
(4)原子序數:58
(5)原子質量數:143.914
(6)毒性分組:高毒組
(7)半衰期:284.91d

主要來源

(1)核反應堆裂變產物。
(2)核反應堆放射性廢氣及廢液。
(3)大氣層核試驗放射性落下灰、地面核爆炸裂變產物,是晚期落下灰中在生物學上有重要意義的核素。
(4)後處理廠排出的廢氣、廢液。
(5)鈾濃縮和鈾轉換系統中的氟化渣及供料渣。
(6)核電廠事故釋放。

監測方法

(1)放化分析法。
①濃集分離。
a.共沉澱法。先將環境和生物樣品經預處理後製成溶液,鈰還原為Ce3+,用HCO沉澱Ce和其他稀土元素而與95Zr-95Nb,106Ru和137Cs等裂變產物初步分離。然後將Ce3+氧化成Ce4+,用Ce(IO)沉澱使之與其他稀土分離。再將Ce4+還原成Ce3+,以Zr(IO)清掃95Zr,Th及其他元素,最後將Ce以Ce2(C2O4)3進行沉澱制源、稱量和放射性測量。
b.萃取色譜法。將樣品製成溶液,再進行草酸鹽沉澱與上述方法相同。然後將Ce氧化成Ce4+溶液通過HDEHP-Kel-F色譜柱而被吸附,再用HCL-抗壞血酸溶液淋洗,Ce4+還原為Ce3+而被解吸下來,鈰以Ce(CO)形成沉澱後測量。
②測量。
a.144Ce的子體144Pr也是β放射性核素,且半衰期僅17.3min,因此從樣品中分離出144Ce後一般放置2h,使它們達到放射性平衡,然後測定總活度再計算出144Ce的活度。
b.利用144Ce(0.32MeV)和144Pr(2.997MeV)的β能量差異大,藉助於Al吸收片(230mg/cm2)法只測定出144Pr來確定144Ce的活度。當樣品中同時含有141Ce和144Ce時,可以根據它們的β能量和半衰期的不同,用Al片吸收法或衰減法測量和計算它們的β活度。
(2)γ譜儀直接測量法。

用途

(1)用作β放射源。
(2)用作β同位素熱源。
(3)用於水體懸浮物遷移的示蹤劑。

環境中的遷移

鈰在生態系統中的流動性較差,因為它常以難溶的化學形式存在於環境中,因此144Ce被生物體吸附的效率是非常有限的。144Ce在海水中主要的存在形態有:溶存狀態、Ce(OH)3膠體。在水體中較容易被懸浮固體物質和水體沉積物所吸附。它在沉積物和水體之間的分配比可達104以上,而且,一旦被固體物質吸附以後很難從沉積物上解析下來。淡水水生生物對144Ce的富集能力略高于海水水生生物,濃集係數在10~104,一般而言,水生植物的濃集本領比水生動物稍大。
土壤的pH值一般在4~10,在此條件下,144Ce等有可能發生水解,從而明顯妨礙它被土壤的吸附。土壤的氧化還原態變更也直接影響其對144Ce的吸附行為。144Ce不易被植物的根部吸收。UNSCEAR認為,在污染的食物和環境物質中144Ce是植物中最主要的放射性核素之一

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