中国病预防控制中心

首页 >  科普知识

钋-210

钋-210
基本情况

钋-210(Po-210)是一种天然存在的放射性核素,环境中的浓度非常低。

钋是玛丽·居里和皮埃尔·居里于1898年发现的,后来以玛丽的祖国波兰(拉丁文:Polonia)命名。这是居里夫妇在研究沥青铀矿放射性原因时发现的第一种元素。

它是一种极易挥发的(在55°C条件下,45小时内在空气中可挥发50%)银灰色软金属。Po-210的半衰期是138天。这是放射性衰变使活度降低一般所需要的时间。Po-210发射出α粒子而衰变成稳定的铅-206(Pb-206),并伴随发射低强度的γ射线。Po-210衰变的大部分时间仅发射α粒子,而不是同时发射α粒子和γ射线。大约仅十万分之一的衰变发射出γ射线。α谱测定法是测量这种同位素的最好方法。

来源

Po-210是铀-238自然衰变过程中产生的,Po-210少量而广泛地分布于地壳中。尽管它可以通过对铀矿石进行化学处理产生,但每吨铀矿含Po-210低于0.1 mg。由于Po-210是从氡-222气体的衰变而来的,因此,在大气层中可以检测到Po-210,并由大气层沉降到地球表面。尽管一般而言,植物根部对Po-210的直接摄取很少,但它可以沉积于阔叶植物中。从空气中沉降到烟叶中导致烟草的Po-210浓度升高。我们体内的Po-210量很少。

Po-210可以人工生产,方法是用热中子照射稳定的铋-209(Bi-209)导致放射性Bi-210的形成,Bi-210可以衰变成Po-210(半衰期5天)。现在可以用核反应堆高通量中子制造毫克数量级的钋。每年仅能生产大约100克钋,这使它非常稀有。

用途

Po-210用作中子源(与铍混合或做成合金)。也被用作机器里的消除静电装置中,在卷纸、生产塑料片和纺织合成纤维的过程中都可产生静电。含Po-210的刷子可以用来去除照相胶片和相机镜头上积聚的灰尘。静电消除器通常含一到数十个吉贝可(GBq)的放射性活度。

Po-210每秒钟发射出如此多的α粒子以致每克核素释放的能量是140瓦,以致含装有半克核素的源盒可以自发达到500°C 的温度。因此,被用来作为重量轻的热源给人造卫星热电池供应能量。Po-210热源也被用于月球表面配置的每一辆无人驾驶月面自动车上,在寒冷的夜间为其内部组件保温。然而,由于Po-210的半衰期短,不能提供太空任务的长期能量需求,在这项应用上已逐步被淘汰。钋不受IAEA保安措施管理。

毒性

Po-210是高放射性、高化学毒性的元素,组织吸收α粒子的能量可导致直接损伤。Po-210作为α粒子发射体,只有进入体内才表现出辐射危害。α粒子的行程不远――在空气中不超过几厘米,注意这一点很重要。一张纸或我们皮肤外面的死皮层都可使其停下来。因此Po-210的外照射不受关注,并且只要Po-210在体外就不会对人类带来危险。通过仔细洗手和淋浴可以消除人体表面的大部分Po-210。

Po-210可以通过食用和饮用被污染的食物、吸入被污染的空气或通过伤口进入体内。生物半排期(体内Po-210水平下降一半所需时间)大约是50天。如果进入体内,Po-210随后被排泄,主要通过粪便,也有部分通过尿液或其他途径。除非食入或吸入受污染人员的体液,否则与受Po-210污染的人员接触没有危险。

关于涉及Po-210的非法交易事件

2004年起,各成员国向IAEA非法交易数据库(IAEA?s Illicit Trafficking Data Base)提交了了大约520起事件的报告,其中14起事件涉及到工业Po-210源。2006年发生了3起此类事件。事件涉及含Po-210密封源的静电消除器和空气离子发生器的偷盗、丢失或处置。这些密封源中使用的Po-210与其他物质结合在一起,提取Po-210 需要在实验室进行某些化学处理。

来源:国际原子能机构网站 www.iaea.org/Publications/Factsheets/English/polonium210.html