钋-210,核素符号210Po,半衰期为138.376d,主要来源于铀系天然放射性核素、
反应堆生成等。空气中天然放射性210Po形成后,很快黏附于气溶胶微粒或尘埃上。植物叶子上的沉积、动物的摄入和吸入是210Po进入生物圈的基本途径。
名称及毒性分组
(1)中文名称:钋-210
(2)英文名称:Polonium-210
(3)核素符号:210Po
(4)原子序数:84
(5)原子质量数:209.983
(6)毒性分组:极毒组
(7)半衰期:138.376d
主要来源
(1)铀系天然放射性核素:210Po与U、Ra共生于沥青铀矿中;铀矿开采、水冶及其排出的“三废”、磷矿开采和磷肥生产、煤矿开采、煤炭加工、燃烧、煤焦油、核电站乏燃料处理、水泥工业、陶瓷、矿砂处理、钛色素、石油提取、天然气提取等过程中均有210Po向环境释放。
(2)反应堆生成:①中子照射金属铋或氧化铋,209Bi(n,γ)210Bi(β−)210Po;②质子照射金属铋或氧化铋,209Bi(p,γ)210Po;③α粒子照射铅,208Pb(α,2n)210Po。
监测方法
(1)分离方法:钋的分离方法有共沉淀法、萃取法、色层分离法、电化学分离法等。其中,对生物样品和环境中的210Po常用的分离方法是电化学置换法。
(2)α计数测量法:水样采用氢氧化铁或钙镁氢氧化物沉淀载带钋,盐酸溶解沉淀后,在0.5mol/L盐酸体系中自发沉积210Po;其他环境样品(空气滤膜、生物样品、土壤)等经前处理后制成样品溶液,转化为0.5mol/L盐酸体系自沉积。最后,以低本底α测量仪测得的计数率计算出210Po的活度浓度。仪器和试剂、样品前处理等详见潘自强《环境辐射监测与评价》《水中钋-210的分析方法电镀制样法》(GB12376—1990)《食品中放射性物质检验钋-210的测定》(GB14883.5—1994)。
(3)α能谱法:向样品中加入已知活度的209Po标准溶液,用浓硝酸与过氧化氢使样品分解,转化为0.5mol/L盐酸体系后进行自沉积,使210Po和209Po同时沉积于银片上,用α能谱仪分别测量210Po与209Po的特征峰面积,并用209Po的回收率对210Po测量结果进行回收率校正。该法是目前国际上较通用的方法。
用途
(1)制备210Po α放射源:210Po α放射源是所有工业用α放射源中γ辐射最弱的源,一般不需要外照射防护就可在一般工厂环境中使用。如测厚仪,用于测量厚度很薄的样品。
(2)制备210Po-Be中子源:可用于反应堆启动、工业过程控制、中子测井、活化分析、中子照相、湿度测量、仪器校正、辐射育种、中子治癌等。
(3)制备放射性同位素热源:直接作为电池或用于制备放射性同位素电池。较适合执行短期特定任务的航天使命。
(4)制作静电消除器:广泛用于消除工业静电。
环境中的迁移
空气中天然放射性210Po形成后,很快黏附于气溶胶微粒或尘埃上。根据颗粒物质尺寸的大小,或快或慢地从空气中沉降到土壤、植物表面或地表水中,或者通过呼吸作用被吸入动物体内。植物叶子上的沉积、动物的摄入和吸入是210Po进入生物圈的基本途径。土壤和大气中的210Po也可通过根部吸收或表面吸附途径进入植物的组织中。当食草动物采食这些含有放射性核素的植物后,摄入的210Po将在骨、肺、肾和其他软组织中蓄积。研究表明,烟叶中含有较高水平的210Po,它可以经过吸烟途径进入吸烟者体内,在肺组织中蓄积。吸烟者体内210Pb和210Po水平比不吸烟者高1~2个数量级。水生生物对环境210Po有中等的浓集能力,海洋生物的浓集系数在103量级。