鐵-59

鐵-59，核素符號Fe，半衰期為44.495d，可作為放射性示蹤劑等，在人體代謝及血液系統疾病治療中起重要作用。其環境行為受穩定鐵的地球化學性質所控制。

名稱及毒性分組

（1）中文名稱：鐵-59

（2）英文名稱：Iron-59

（3）核素符號：Fe

（4）原子序數：26

（5）原子質量數：58.935

（6）毒性分組：中毒組

（7）半衰期：44.495d

主要來源

（1）大氣層和地下核試驗的中子活化產物。

（2）反應堆冷卻劑中的腐蝕產物被中子活化產生，其可能的反應類型為Fe（n，γ）Fe。

（3）反應堆排出的放射性廢氣及廢液。

（4）加速器中鋼材料被中子活化產生。

（5）後處理廠乏燃料中存在。

監測方法

根據Fe的輻射特性，它可以發射β和γ射線，所以既可以用γ譜儀測定，也可以通過放化分離方法分離出Fe後，用β計數器測量其β輻射。

（1）水中Fe的分析。用氫氧化物（NH₄OH）沉澱濃集，利用鐵在鹽酸介質中能形成絡合陰離子的特性，通過陰離子交換樹脂柱達到與大量陽離子干擾核素分離的目的；又利用鐵、鈷、鋅等在不同酸度中絡合陰離子穩定性的差別，選擇適當濃度的鹽酸溶液解吸鐵，使鐵與鈷和鋅等離子分離，經分離純化後在鐵的磷酸二氫銨-碳酸銨體系中電沉積制源，最後在低本底β測量裝置（液體閃爍計數器、流氣式正比計數器）上測量Fe的β活度。分析方法詳見《水中鐵-59的分析方法》（GB/T15220—94）。

（2）Fe和Fe的聯合分析方法：Fe的半衰期較短，在一般的環境樣品中很難測得到。當Fe和Fe同時存在的情況下，可按照Fe的分析方法，通過氫氧化物沉澱濃集和陰離子交換分離純化後，將它們電沉積在銅片上。當不存在Fe時，可以用無窗正比計數器或液體閃爍計數器測量Fe的放射性；當存在Fe時，可以用液體閃爍計數器測量Fe的放射性，並對Fe的貢獻進行修正。詳細測量方法參見《電離輻射環境監測與評價》。

（3）γ譜儀直接測定。

（4）人體內污染監測方法：γ譜全身測量，典型探測限50Bq；γ譜尿樣分析，典型探測限1Bq/L。

用途

（1）醫用：Fe作為放射性示蹤劑，在人體代謝及血液系統疾病治療中起重要作用，如Fe-Fe或Fe可用於監測鐵代謝。

（2）放射性測井核素（FeCl₃）。

（3）農業中用作微量元素Fe的示蹤研究。

環境中的遷移

Fe的環境行為受穩定鐵的地球化學性質所控制。一般而言，Fe在生物中的蓄積與環境中的生物有效鐵濃度成反比。海洋中鐵可形成不溶性氫氧化鐵沉澱，因此海水中的鐵濃度非常低，遷移率下降。所以落下灰中大量的Fe被海洋生物所蓄積。某些海洋生物鏈因此成了Fe向生物遷移的重要途徑。淡水和陸地生物對放射性鐵也有一定的蓄積能力。不同水生生物對Fe的濃集係數見下表。

表 不同水生生物對Fe的濃集係數

	植物	軟體動物	甲殼動物	魚類
淡水	40～45000 （6675）	20～80000 （25170）	60～1800 （930）	0.1～1225 （191）
海水	300～6000 （2260）	1000～13000 （7600）	1000～4000 （2000）	600～3000 （1800）

註：括弧內為平均值。

在土壤中，當pH值在4～10，放射性金屬核素Fe可能發生水解，而妨礙其被土壤吸附；土壤的氧化與還原狀態的改變也會改變放射性核素Fe化學狀態，從而影響土壤對其的吸附行為。