資源簡介

放射性
原子核自發地放射出α、β、γ等各種射線的現象，稱為放射性。
放射性是1896年法國物理學家貝殼勒爾（H.Becquerel）發現的。他發現鈾鹽能放射出穿透力很強的，并能使照相底片感光的一種不可見的射線。經過研究表明，它是由三種成份組成的。
一種是高速運動的氦原子核的粒子束，稱位α射線，它的電離作用大，貫穿本領小。
另一種是高速運動的粒子束，稱為β射線，它的電離作用較小，貫穿本領大。
第三種是波長很短的電磁波，稱為γ射線。它的電離作用小，貫穿本領大。
以上三種射線，由于它們的電離作用貫穿本領，在工業、農業、醫學和科學研究重要的應用。
現在知道，許多天然和人工制造的核素都能自發地放射出射線。除了上述3種射線外，還有正電子、質子、中子和中微子等其它粒子。能放射各種射線的核素，稱為放射性核素。發射放射性是核素一種固有的特性，不受加溫、、加壓或加磁場的影響，是由原子核內部的變化引起的，與核外電子狀態的改變關系很小。對放射形的研究可以深入了解原子核內部的結構。
天然放射性物質
天然放射性物質在自然界中分布很廣，它存在于礦石、土壤、天然水、大氣及動植物的所有 組織中，特別是魚貝類等水產品對某些放射性核有很強的富集作用，使得食品中放射核素的 含量可能顯著地超過周圍環境中存在的該核素比放射性。放射性物質的污染主要是通過水及 土壤，污染農作物、水產品、飼料等，經過生物圈進入食品，并且可通過食物鏈轉移。與人 體衛生學意義較大的天然放射性核素主要為40K、226Ra。另外，210PO、131I、90Sr、89Sr、137Cs等也是污染食品的重要的放射性核素。食品中重要的天然放射性核素：40K在自然界分布較多，是通過食品進入人體最多的天然放射性核素，主要貯存于軟 組織中，骨含量只有軟組織四分之一。226Ra在動植物組織中含量略有差別，植物比 動物含量略偏高。主要通過食品進入人體，以蔬菜類和谷類為主，約80～85%沉積于骨中。 ?
放射性污染來源及分類
1)、核武器試驗的沉降物(在大氣層進行核試驗的情況下，核彈爆炸的瞬間，由熾熱蒸汽和氣體形成大球(即蘑菇云)攜帶著彈殼、碎片、地面物和放射性煙云上升，隨著與空氣的混合，輻射熱逐漸損失，溫度漸趨降低，于是氣態物凝聚成微粒或附著在其它的塵粒上，最后沉降到地面。
2)、核燃料循環的“三廢”排放原子能工業的中心問題是核燃料的產生、使用與回收、核燃料循環的各個階段均會產生“三廢”，能對周圍環境帶來一定程度的污染。
3)、醫療照射引起的放射性污染 目前，由于輻射在醫學上的廣泛應用，已使醫用射線源成為主要的環境人工污染源。
4)、其它各方面來源的放射性污染 其它輻射污染來源可歸納為兩類：一 工業、醫療、軍隊、核艦艇，或研究用的放射源，因運輸事故、遺失、偷竊、誤用，以及廢物處理等失去控制而對居民造成大劑量照射或污染環境；二是一般居民消費用品，包括含有天然或人工放射性核素的產品，如放射性發光表盤、夜光表以及彩色電視機產生的照射，雖對環境造成的污染很低，但也有研究的必要。
放射性對人體的危害
在大劑量的照射下，放射性對人體和動物存在著某種損害作用。如在400rad的照射下，受照射的人有5%死亡；若照射650rad，則人100%死亡。照射劑量在150rad以下，死亡率為零，但并非無損害作用，住往需經20年以后，一些癥狀才會表現出來。放射性也能損傷遺傳物質，主要在于引起基因突變和染色體畸變，使一代甚至幾代受害。
放射性“三廢”處理
放射性廢物中的放射性物質，采用一般的物理、化學及生物學的方法都不能將其消滅或破壞，只有通過放射性核素的自身衰變才能使放射性衰減到一定的水平。而許多放射性元素的半衰期十分長，并且衰變的產物又是新的放射性元素，所以放射性廢物與其它廢物相比在處理和處置上有許多不同之處。
1).放射性廢水的處理
放射性廢水的處理方法主要有稀釋排放法、放置衰變法、混凝沉降法、離子變換法、蒸發法、瀝青固化法、水泥固化法、塑料固化法以及玻璃固化法等。
2).放射性廢氣的處理
(1)鈾礦開采過程中所產生廢氣、粉塵，一般可通過改善操作條件和通風系統得到解決。
(2)實驗室廢氣，通常是進行預過濾，然后通過高效過濾后再排出。
(3)燃料后處理過程的廢氣，大部分是放射性碘和一些惰性氣體。
3)、放射性固體廢物的處理和處置
放射性固體廢物主要是被放射性物質污染而不能再用的各種物體
(1)焚燒
(2)壓縮
(3)去污
(4)包裝
放射性同位素應用
工業同位素示蹤
放射性同位素的探測靈敏度極高，這是常規的化學分析無法比擬的。利用微量同位素動態追蹤物質的運動規律是放射性示蹤不可替代的優勢。目前，這一技術已廣泛用于石油、化工、冶金、水利水文等部門，并取得顯著的經濟效益。
同位素電池
放射性同位素在進行核衰變時釋放的能量，可以用作制造特種電源——同位素電池。這種電池是目前人類進行深空探索唯一可用的能源。空間同位素電池（如钚-238電池）的特點是：不需對太陽定向，小巧緊湊，使用壽命長。
同位素監控儀表
放射性同位素放出的射線作為一種信息源可取得工業過程中的非電參數和其他信息。根據這一原理制作的各種同位素監控儀表，如料位計、密度計、測厚儀、核子秤、水分計、γ射線探傷機和離子感煙火災報警器等可用來監控生產流程，實現無損檢測，以及探知火情等。
輻射加工方面
輻射加工是利用電離輻射作為一種先進的手段對物質和材料進行加工處理的一門技術。這種加工方式目前已在交聯線纜、熱縮材料、橡膠硫化、泡沫塑料、表面固化、中子嬗變摻雜單晶硅、醫療用品消毒、食品輻照保藏以及廢水、廢氣處理等領域取得顯著成效，形成產業規模。
輻射育種
輻射育種，是利用γ射線等射線誘發作物基因突變，獲得有價值的新突變體，從而育成優良品種。我國輻射突變育種的成就突出育成的新品種占世界總數的四分之一。特別是根、棉、油等作物的推廣，取得了顯著的增產效果。
示蹤技術方面
同位素示蹤在農業中的應用主要是從事肥料與農藥的效用和機理、有害物質的分解與殘留探測、畜牧獸醫研究以及農用水利方面檢查測定堤壩、水庫的泄漏等。另外還可以用于生物固氮、家畜疾病診斷及其妊娠預測等方面的研究。
昆蟲輻射不育
昆蟲受到電離輻射照射可使昆蟲喪失生殖能力，從而降低害蟲的數量，進一步達到防治甚至根除害蟲的目的。昆蟲輻射不育是一種先進的生物防治方法，不存在農藥的環境污染問題。國外使用該技術在大面積根除地中海果蠅以及抑制非洲彩蠅方面取得了重大成果。而我國用此法對玉米螟、小菜蛾、柑桔大實蠅等害蟲的輻射不育研究，也取得了較好的防治效果。
食品輻照保藏
食品輻照保藏，就是利用電離輻射對食品進行照射，以抑制發芽、殺蟲滅菌、延長貨架期和檢疫處理等，從而達到保存食品的目的。經輻照徹底滅菌的食品是宇航員和特種病人最為理想的食品。目前，國外食品輻照已作為預防食源性疾病和開展國際農產品檢疫的一種有效手段。
核醫學診斷與癌癥放射性治療
核醫學診斷是根據放射性示蹤原理對患者進行疾病檢查的一種診斷方式。在臨床上可分為體內診斷和體外診斷。體內診斷是將放射性藥物引入體內，用儀器進行臟器顯像或功能測定。體外診斷是采用放射免疫分析方法，在體外對患者體液中生物活性物質進行微量分析。我國每年約有數千萬人次進行這種核醫學診斷。
電離輻射具有殺滅癌細胞的能力。目前，放射治療是癌癥治療三大有效手段之一，70%以上癌癥患者都需要采用放射治療。放射治療可分為外部遠距離照射、腔內后裝近程照射、間質短程照射和內介入照射等。
體內放射性藥物治療是近來頗受醫學界關注的臨床手段。單克隆抗體與放射性核素結合生成的導向藥物（“生物導彈”），可能為惡性腫瘤的內照射治療提供一種新的有效途徑。
放射性同位素在生物學中的應用
研究生物學的很多問題都要用到放射性同位素。如DNA分子的半保留復制：將親代DNA分子用15N（14N的同位素）標記，然后轉入14N培養基中培養，根據產生的子代DNA分子中含N情況總結出DNA分子的復制特點——半保留式復制。再如研究光合作用及呼吸作用中產物的來源也要用到同位素示蹤技術，這些都涉及到生物與化學、物理相綜合的知識。
生物學中人工誘變育種也離不開物理、化學，因為所采用的誘變因素即是物理因素（射線、激光）和化學因素（如秋水仙素、硫酸二乙酯 、乙烯亞胺、羥胺等化學藥劑）。合理利用上述因素（尤其是掌握好射線、激光的劑量，使生物不至于致死又能誘發部分個體產生基因突變，從而培育出新品種（如青霉素高產菌株就是這樣產生的）。這樣生物、物理、化學又結合在了一起。
另外利用放射性，可測定出古代生物體的死亡時間。原理是：宇宙射線中的中子會和大氣中的14N發生反應，產生放射性同位素14C，其半衰期為5730年。當植物活著時由于光合作用和呼吸作用的結果，因此植物和動物體內的比例與大氣中基本一致。而當生物死亡，氣體交換停止，體內14C的含量由于不斷衰變而減少，每過一個半衰期就有一半數目的放射性原子發生衰變。自然界中的14C濃度基本保持不變，因此只要用儀器測定古代生物體內14C的強度，就可以計算出生物體死亡至今的時間，上述內容又將生物與物理綜合在了一起。生物體死亡后，14C發生放射性衰變，因而生物體中14C的含量逐漸減少，而12C、13C則不會衰變，這樣14C與12C的比值就發生改變。例如一生物遺骸的化石中 含12C為A克，按同位素比值計算14C含量應為B克，但實測得14C只有1B/16克，這樣便可推斷此古物已死去4×5 730=22 920年。由于14C的原始含量極低，且半衰期又不很長，所以用此法只能測到5～6萬年內的出土文物。對于年代更為久遠的古物，如周口店的北京猿人遺物，由于14C含量極微，則無法測量出14C的含量。
例 利用射線輻射種子，可以使其發生變異，培養新品種。
（1）這是利用射線的哪種作用？
（A）電離作用 （B）貫穿作用 （C）物理化學作用 （D）加熱作用
（2）其變異的機理是（ ）
（A）基因重組 （B）基因突變 （C）基因互換 （D）染色體變異
（3）在醫療衛生上，用放射性60Co放出的射線治療腫瘤，其原理是利用了射線的（ ）。
（A）電離作用，使腫瘤細胞轉化 （B）貫穿本領，導致基本突變
（C）高能量，殺死腫瘤細胞 （D）熱作用，減輕病人痛苦
[綜合點]此題為物理和生物知識相綜合的測試題。
[分析]所謂誘變育種就是利用物理因素（射線、激光）或化學因素處理生物，使它產生基因突變，從而得到新品種。
[解答]（1）C （2）B （3）C。
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