銫的放射化學

銫的放射化學為放射化學的一個組成部分，研究與銫的放射性同位素有關的化學問題。

基本介紹

• 中文名：銫
• 英文名：caesium
• 別稱：鹼金屬元素
• 化學式：Cs
• 分子量：132.90545
• 熔點：28.4攝氏度
• 沸點：669.3攝氏度
• 水溶性：與水劇烈反應
• 密度：1.8785克每立方厘米
• 外觀：銀白色
• 套用： 輻射育種  食品輻照保藏、醫療器械的殺菌、癌症的治療和輻射加工
• 安全性描述：輻射性 危險
• 危險性描述：遇水劇烈反應，放射性

研究內容

放射化學的一個組成部分，研究與銫的放射性同位素有關的化學問題。裂變產物中長半衰期的銫137的裂變產額較高，是放射性沉降物的重要組分。銫137是β輻射體。它以94.6%的比例衰變為Ba,後者在同質異能躍遷過程中放出0.662兆電子伏的γ射線,其半衰期為2.55分，能很快建立Cs-Ba間的平衡,因此銫137可同時用作β輻射源和γ輻射源，有著廣泛的用途。

同位素

已發現銫有34個放射性同位素。銫的主要放射性同位素及其核性質和主要產生方式見表。質量數小於 133的銫同位素均為正電子(β)和電子俘獲(EC)的衰變類型，質量數大於133的均為負電子(β)的衰變類型，前者的半衰期均較短，後者中有些核素則較長。由鈾裂變生成的銫的重要核素有銫135、銫137，它們的裂變產額分別為6.41%和6.26%，銫133也能在裂變中形成，產額為6.76%,吸收中子後形成銫134。銫137是裂變產生的最重要的放射性銫同位素。

銫的放射化學

化學性質

銫和其他鹼金屬性質相似，它的大多數鹽是可溶的，但CsMnO、CsCrO、CsAl(SO)等鹽與相應的其他鹼金屬鹽相比，溶解度較小。通過銫與碘化鉍、氯鉑酸鹽、高氯酸鹽、高錳酸鹽、磷鉬酸鹽、矽鎢酸鹽、四苯基硼等反應形成沉澱物，可從裂變產物中分離放射性銫。也可用硝基苯和四苯基硼進行萃取，或用離子交換劑分離銫。

分離

從核燃料後處理的高放射性廢液中分離銫137，20世紀50年代曾用沉澱分離法，如硫酸鋁、磷鎢酸鹽、亞鐵氰化鎳等方法。60年代曾用溶劑萃取和離子交換法（磷酸鋯、磷鉬酸銨和沸石）。70年代以來，人工合成各種新的無機交換劑如矽鋁酸鹽和磷酸鈦，以及各種複合無機交換劑,它們對銫137都有較大的交換容量和良好的選擇性；由於無機離子交換劑具有耐輻照和熱穩定性好等優點，世界各國都採用或準備採用它來分離銫137。
從核燃料後處理過程中產生的大量低放射性廢液中，去除銫137可用的天然無機交換劑有蒙脫石、蛭石、斜長沸石等，其中以斜長沸石性能最佳。

套用

從裂變產物中分離出的銫137可製作輻射源，銫137源與鈷60源比較,有半衰期長、價格便宜、防護要求低等優點。銫137源在工業上可用作厚度計、密度計、流量計和液位計的輻射源;在農業上，用於輻射育種;還可用於食品輻照保藏、醫療器械的殺菌、癌症的治療和輻射加工等。銫 134也可用作β、γ輻射源。Cs－氯化銫可用於心肌掃描，還可用來診斷甲狀腺腫瘤等。