同位素及同位素发生器原理与使用

王维民

（大庆钻探工程公司测井公司，吉林松原 138000）

同位素及同位素发生器原理与使用

王维民

（大庆钻探工程公司测井公司，吉林松原 138000）

随着我国国民经济的快速发展，放射性核素的使用越来越多，几乎涉及到我们生产和生活的各个领域，如何高效、安全的使用放射性核素，是我们必须所面对的主要问题。在放射性核素使用过程中，操作人员的身体健康、安全使用、核素对环境的污染是我们工作的重中之重。如何做到对人伤害最小，对环境污染最小，人们在生产生活中发现了放射性同位素。

放射性核素；放射性同位素；半衰期

1 放射性同位素

1）同位素具有相同的质子数而中子数不同的原子，互称同位素。有些元素的同位素具有放射性，叫放射性同位素。法国科学家约里奥·居里和伊丽芙·居里用人工方法最先得到放射性同位素。

2）放射性同位素-核辐射主角，同位素是质子数相同而中子数不同的几种原子由于质子数相同，所以它们核电荷和核外电子数是相同的，并且具有相同的电子排布，由于最外层电子数相同，因此原子核的某些物理性质也不相同。多数放射性同位素由几种放射性同位素组成，目前已知稳定同位素有300多种，而放射性同位素有1 500多种。放射性同位素原子核很不稳定，在不间断、自发放射出射线，直至衰变成一种稳定的同位素，这就是所谓的衰变同位素在衰变过程中会释放出α射线、β射线、r射线，αβ对人体危害较小，而r射线对人体伤害较大可以使人体基因发生变化。

3）放射性元素的原子核有半数发生衰变时所需要时间叫半衰期，不同放射性同位素的半衰期差异很大，长的达几亿年、几百年而短的则几天或几十分钟。半衰期越短，其原子越不稳定。放射性同位素释放出的射线，能破坏活体细胞，对人体造成巨大伤害，但在医疗上可以用来杀菌和消灭微生物。也可以用来杀灭癌细胞这也就是我们常说的放疗。放射线有很强的穿透能力，可以用来观察物体内部目标，比如x射线医疗用来检查身体，工业上用来焊接探伤。

2 同位素发生器

通俗讲同位素发生器就是我们用来获得同位素的一种装置，通常叫做同位素发生器。下面我就给大家介绍一下获得同位素In113的一种发生器也叫113Sn-113In发生器，113Sn-113In发生器结构如下图。

发生器是一个铅灌，有一个进水口和一个出水口，铅灌中部是一个装有放射性同位素锡113的玻璃管，在玻璃管上部为进水口，在玻璃管下部为出水口。玻璃管出水口和进水口分别用胶管相连，工作时将配置好的盐酸溶液用注射器从进水管注入，从底部出水管流出，发生器113Sn-113In洗脱液为113In，其半衰期99.8min。

113Sn-113In主要核性质如下

1）113Sn半衰期为115d；r辐射：0.25MeV（～2%）；0.393 MeV（100%）；0.65MeV（0.15%）。

2）113In主要核性质：半衰期99.8min；r辐射0.393MeV（65%）。

3）淋洗过程中收集到的113In放射性活度的变化如下图所示。开始时，单位体积洗脱液113In含量较少，但很快出现峰值，峰值多在第8min左右，最大量多集中在5～10mL，淋洗20mL后基本包括总量，113In在洗液中InCl3形式存在。

113Sn - 113In发生器淋洗曲线流速～2mL／min

113Sn - 113In发生器中113In随时间增长的曲线

4）放射性同位素113In由于半衰期短，对环境污染小、对人体伤害小，在石油测井行业得到广泛应用，多用于同位素吸水剖面测井。测井时在同位素发生器中现场淋洗出同位素113In，将适量的淋洗液吸附在载体上，装入释放器同测井仪器一同下井，减少了施工对环境的影响。

Isotope and Isotope Generator Principle and Use

Wang Wei-min

With the rapid development of China’s national economy，the widespread use of radionuclides is increasing，covering almost all areas of our production and life.How efficient and safe use of radionuclides is what we must face The main problem in the use of radionuclides in the process，the operator’s health，safe use，nuclide pollution of the environment is the top priority of our work.How to do the least harm to people；the smallest environmental pollution；people in the production of life found in radioactive isotopes.

radionuclide；radioisotope；half-life

P597

B

1003-6490（2017）12-0069-01

2017-09-24

王维民（1962—），男，吉林通榆人，高级测井技师，主要从事放射性同位素测井工作。