* 放射性同位素

具有相同质子数的原子可以有不同的质量数，也就是可以有不同的中子数。这些原子具有相同的核外电子数，因而有相同的化学性质，在元素周期表中占有同一位置，属于同一种元素。这些具有相同质子数和不同中子数的原子称为同位素。下面表格所列的是氢和氢的两种同位素。

在元素周期表中标出的某种元素的原子量，是根据天然存在的同位素在自然界中存在的比例计算出来的。氢的原子量是 1.00797。

1934 年，约里奥·居里夫妇在用α粒子轰击铝箔时，除探测到预料中的中子外，还探测到了正电子。正电子的质量与电子相同，带一个单位的正电荷，也称为是电子的反粒子。当移走α粒子放射源以后，铝箔停止发射中子，但仍继续发射正电子。这是怎么回事呢？

根据α粒子轰击铝核的核反应方程

²⁷ Al + ⁴ He→ ³⁰ P +¹ n，

13 2 15 0

知道核反应后生成的新核是磷的同位素。可见，正电子是由磷 30 衰变

发射出来的。用⁰e表示正电子，磷30的衰变方程可写成

³⁰ P→ ³⁰Si +⁰ e。

15 14 1

像磷 30 这种具有放射性的同位素就叫做放射性同位素。由于自然界中的放射性同位素比较稀少，约里奥·居里夫妇的发现开辟了获得人工放射性同位素的道路。

放射性同位素在工业、农业、医疗卫生和科学研究等方面都得到了广泛的应用。

放射性同位素主要有两方面的应用。

利用它的射线应用放射性同位素的射线，首先应根据射线的种类、强度、半衰期、能量等选择适当的射线源，当然还应当考虑供应射线的方式是否方便，价格高低以及是否容易发生放射污染等问题。

利用射线的贯穿本领，可以探知物体内部的缺陷，检查成品的质量。例如，γ射线探伤法检查金属铸件内部有没有砂眼或裂纹，可以检查深达30cm 处的伤痕，而且可以把放射源放到器件内部去操作，使用方便。

利用射线对有机体的物理、化学效应，在医疗卫生上可以治疗癌症，杀菌消毒，特别适宜于不耐高温的药物器具和手术器械的消毒；在食品工业中，通过低剂量射线辐照可以抑制马铃薯的发芽以便长期保存等。

利用射线的电离作用，可以用来消除电的不良导体在迅速运输过程中

积累的静电荷。在生产设备的适当部位装上有放射源的静电消除器，放射源发出的射线使空气分子电离，变成导电气体，积累的静电荷就通过空气“漏去”

用作示踪原子把放射性同位素的原子掺到其他物质中去，让他们一起运动、迁移、变化，再用放射性探测仪器进行追踪，就可以知道放射性原子通过什么途径，运动到什么部位，又是如何分布的，从而了解某些不容易察明的情况或规律。人们把作为这种用途的放射性同位素叫做示踪原子。用放射性同位素作示踪剂，研究化学、生物或其他过程的方法称为同位素示踪法。

同位素示踪法的应用非常广泛。

在生命科学中，可以观察到生物体内或细胞内生理、生化过程，认识生命活动的物质基础。

在医学上示踪原子主要用于诊断疾病。例如，放射性碘 131 可以随注

射的血浆蛋白一起进入脑部肿瘤，再用小型探测器的探针测量碘 131 的放射性，就可以确定肿瘤的部位和范围。

在农业、畜牧业上广泛应用于农业科学的研究。如施肥途径和肥效的研究；杀虫剂、除莠剂对昆虫和杂草的作用；激素、维生素、微量元素、饲料、药物对家畜生长和发育的影响等。