鉛-210

鉛-210,核素符號210Pb,半衰期為22.20a,來源於天然鈾系衰變產生、核燃料循環過程、磷礦開採和磷肥生產等。放射性210Pb是由大氣和岩石圈中存在的222Rn經一系列衰變而來,其在空氣中停留大約10d,通過大氣對流、沉降、雨雪等形式很快離開大氣,進入土壤,水體,或沉積在植物表面。

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:鉛-210
(2)英文名稱:Lead-210
(3)核素符號:210Pb
(4)原子序數:82
(5)原子質量數:209.984
(6)毒性分組:高毒組
(7)半衰期:22.20a

主要來源

(1)天然鈾系衰變產生。
(2)核燃料循環過程:包括鈾礦的開採、水冶、核反應堆、乏燃料處理等。
(3)磷礦開採和磷肥生產;煤礦開採、煤炭加工、燃燒。

監測方法

測定方法可以有以下三種:β譜,測第一代子體210Bi的β放射性;α譜,測第二代子體210Po的α放射性;γ譜,直接測能量為46.5keV的γ光子。
(1)放射化學法。
①兩次210Po的自沉積-α計數測定210Po和210Pb。原理與方法:水樣採用氫氧化鐵或鈣鎂氫氧化物沉澱載帶釙,鹽酸溶解沉澱後,在0.5mol/L鹽酸體系中自發沉積210Po。空氣濾膜、生物樣品、土壤等經前處理後製成樣品溶液,轉化為0.5mol/L鹽酸體系自沉積。最後,以低本底α測量儀測得的計數率計算出210Po的活度濃度。將沉積210Po後的溶液放置一段時間,待210Po與210Pb平衡後,再次測量210Po活度,從而計算出210Pb的活度濃度。主要儀器和試劑參見《水中210Po的測定》(GB12376—90)。
②通過210Bi的自沉積-β計數測定210Pb。原理與方法:以氫氧化鐵吸附載帶水中的210Pb和210Bi,用鹽酸溶解沉澱後,加入抗壞血酸還原三價鐵,用0.1%二乙基二硫代氨基甲酸二乙胺(DDTC)三氯甲烷溶液從3mol/L鹽酸溶液中萃取210Bi。在熱的鹽酸溶液中使210Bi自發沉積到銅片上。在低本底β測量儀上通過測量210Pb子體210Bi的β放射性間接測定210Pb。主要儀器和試劑、分析步驟參見《水中210Pb的分析方法》(EJ/T859—94)。
(2)γ譜儀直接測量法。平面形鍺半導體探測器(低能γ譜儀),可對氣溶膠濾膜、菸葉、土壤和沉積物等環境樣品中的210Pb直接測量。

用途

(1)用於製作中子源:210Pb-Be中子源(α、n)。
(2)用於製備工業用α源、低能光子源、能量刻度γ源。
(3)用於混合核素標準溶液製備。
(4)用作示蹤核素:可進行單核素或與137Cs、7Be結合示蹤環境地球化學過程及環境污染監測。

環境中的遷移

放射性210Pb是由大氣和岩石圈中存在的222Rn經一系列衰變而來,其在空氣中停留大約10d,通過大氣對流、沉降、雨雪等形式很快離開大氣,進入土壤,水體,或沉積在植物表面。氣溶膠沉降可能是最重要的環境來源之一,其沉降速率約為1011atom/(m2·a)。因此,在植物的葉子上可檢測到210Pb的存在,特別是那些長壽命物種,如苔蘚和地衣,其檢出量更為明顯。食草動物可以不斷地通過攝食從植物體中吸收210Pb。關於水生生物對環境210Pb的濃集能力可供參考的資料很少,有文獻報導,水生生物對穩定鉛的濃集係數為102~104

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