放射性同位素示蹤劑

放射性同位素可在其存在的地方發出“信號”。因此，放射性同位素常常作為示蹤劑，用來研究化學反應發生的步驟或工業生產的過程。而作為示蹤劑的放射性同位素，它的性質和沒有放射性的同位素一樣。以放射性同位素及其標記化合物作為示蹤劑，可對一些物質在體內的代謝規律進行定性、定量及定位的研究。

基本介紹

• 中文名：放射性同位素示蹤劑
• 外文名：Radioisotope tracer
• 套用領域：工業、生物科學、醫學
• 常用同位素：14-C、32-P、35-S、131-I
• 注意事項：運儲過程需禁止防護

示蹤劑選取

放射性同位素示蹤劑的選擇，應特別考慮以下幾點。

半衰期

放射性同位素示蹤試驗的歷程較短時，選用短半衰期同位素具有許多優點。這主要是短半衰期放射性同位素易於防護、廢物處理以及測量的難度較小。而生物科學、生物化學，尤其是農業科學中的試驗歷程都較長，放射性同位素示蹤劑在測量之前，衰變掉的原子數多；放射性示蹤劑在生長著的生物體中，經受的稀釋程度，被分散到各個方面的機會增多；遭受呼吸、排泄、損失的機會也增多。如果對放射性示蹤劑核素的半衰期考慮不當，就會因樣品中本來能檢測到的放射性檢測不出而失去示蹤的意義。

比活度

在實驗中放射性示蹤劑常常被其他物質(包括和放射性同位素示蹤劑相同的標記化合物)所稀釋。因而，在滿足輻射效應、防護等其他要求的範圍內，適當提高放射性示蹤劑的比活度，使它經得起代謝過程的稀釋。放射性同位素的稀釋程度，至少要求待測樣品的計數率要高於本底計數率的兩倍。

隨著放射性探測儀器探測極限的下降，低本底儀器的批量生產，特別是三維譜分析線路的出現，低本底測定的狀況會大大改善。不過，選擇合適同位素及比活度仍是放射性同位素示蹤工作中要注意的問題。

放射性核素標記的位置

放射性核素的標記位置關係到示蹤研究結果的正確性。連線手碳原子上的氫、氮、硫是很穩定的，即使在高溫條件下，或用強酸、強鹼處理亦不脫落。可是連線於碳上的氧卻較活潑，易與水中的氧起交換作用。正如上述原因。在生物化學研究、農藥、激素代謝研究中，應特別注意這一問題。選擇示蹤劑，標記原子的位置要儘可能地代表該示蹤劑在生物體或環境中的作用。還應注意，在全部作用過程中，可能發生變化和中途脫落而失去示蹤劑的作用。

套用

在工業上，示蹤劑主要用於尋找金屬管道，特別是輸油管上的裂縫或孔洞。將加了示蹤劑的液體倒入管子中，如果管壁有微小的裂縫，液體就會從這些裂縫中泄漏出來，由於其中含有示蹤劑，因而很容易檢測出來。實際檢測時，工程師通常利用放射性同位素的Y射線來尋找金屬中的裂縫和瑕疵。γ射線能夠輕鬆地穿過金屬，然後在照片底片上成像而被檢測到。藉助Y射線的圖像，結構工程師可以方便地檢測橋樑和建築物的金屬結構中的微小裂縫。如果沒有這樣的圖像，這些微小的裂縫通常是很難被發現的，從而導致裂縫不斷增大，最終造成重大的事故。

包裝與運輸

放射性測井施工單位涉及兩種情況的運輸問題：一是從機場、碼頭、車站或生產廠家將訂購的放射性同位素示蹤劑等運回本單位；二是將分裝好的示蹤劑等由本單位運往井場。這兩種運輸都要涉及禁止防護，因為示蹤測井中使用的示蹤劑大多是放射伽馬射線的。由於這些放射源體積不大，都可以看成點源。

示蹤劑包裝

同位素微球一般採用三層包裝。

(1)內容器。用來直接包裝放射性示蹤劑，保護示蹤劑不泄漏、不外溢。採用的容器是容積為1000ml帶有密封蓋的塑膠瓶。

(2)防護容器。用來減弱射線強度，起禁止防護作用，又能保護內層容器。由於放射性示蹤劑是伽馬輻射源，所以採用鉛罐將內容器禁止起來。其禁止厚度以使出廠的微球(每瓶體積為1000ml，活度為20～30 mCi)外表面的輻射水平達到國家規定的標準為準，即不能超過三級包裝的輻射水平。表面上任意一點處劑量率均低於2mSv/h。這樣的包裝是安全的。

(3)外層輔助包裝。用以保護外容器不受損傷，防止工作人員、工作場所、搬運工具受沾污。一般是木箱或鐵皮箱。

示蹤劑的運輸

示蹤劑的運輸必須使用專車，不允許無關人員搭乘也不允許與食品、衣服等其他物品同車裝運。油田外部運輸應持有當地公安部門的危險品押運證，所運的示蹤劑容器要加鎖，儘量與駕駛室持有一定距離，並貼有放射性標誌符號。容器必須牢固穩妥地擺放在車上，不致因振動、顛簸、拐彎、剎車而傾倒或滾出(外容器最好與車廂固定)。運輸路線應儘量避開人口稠密地區，中途停車，一定要停在安全地方並指派專人看管。