銫-137(英語:Caesium-137,符號為Cs-137),是元素的一個放射性同位素,是一種主要由核裂變產生的核裂產物

銫-137,137Cs
密封的銫-137放射源
基本
符號137Cs
名稱銫-137、Cs-137
原子序55
中子數82
CAS號10045-97-3  checkY
核素數據
豐度0 (微量放射性同位素)
半衰期約 30.17 年
衰變產物137mBa
原子量136.907 u
自旋112
衰變模式
衰變類型衰變能量MeV
βγ1.176(5.4%)、
0.51163(94.6%)→
0.662(鋇137m)[1]
銫的同位素
完整核素表
銫-137的衰變說明圖
銫-137γ射線-光譜

衰變

銫-137的半衰期為30.17年。[2]大約95%通過β衰變鋇-137m1137m1Ba,Ba-137m1),其他約5%直接衰變為穩定的鋇-137。鋇-137m1的半衰期為153秒,並放出伽瑪射線(這是銫-137放射源的全部伽瑪射線來源)。1克銫-137的放射性活度為3.215 TBq[3]

鋇-137m的伽瑪射線光子能量是662 keV. 銫-137在工業輻射與醫療輻射上的應用很有限,因為它的化學性質十分活潑,且銫鹽易溶於水。而鈷-60是一種非常穩定的金屬,所以廣泛用作伽瑪射線源。

應用

銫-137可應用於如下方面:利用銫-137可校正輻射測量儀;銫-137也可在癌症治療方面發揮作用;銫-137還可以在工業中得到應用,例如測量液體流動、物件的厚度等[4][5]

對環境的影響

 
美國內華達州核試爆場中,按試爆銫-137沈積物由高至低的前十名。「西蒙」(Simon)與「哈利」(Harry)皆為1953年結果-節孔行動的內容,而「喬治」(George)與「如何」(How)則是在1952年不倒翁-鯛魚行動的內容。

環境中存在著微量的銫-134與銫-137,它們幾乎都是在1940年代至1960年代的核試爆及某些核事故中釋放出來的。歷史上曾造成銫-137釋放進入環境中的著名案例包括如切爾諾貝利核事故等。2011年3月11日,日本的福島第一核電站事故事件發生時,也曾發現它的存在。2011年7月,從福島縣運往東京的11頭牛也被檢測出1,530到3,200Bq/kg的銫-137,這已嚴重超出日本規定的500Bq/kg容許值。[6]

放射性對健康的影響

銫-137具有水溶性與微量的化學毒性。生物半衰期是70~100天,用普魯士藍可以將銫的生物半衰期減少為30天,促進銫從體內排出。

衰變鏈分類的錒系元素[7] 半衰期範圍 裂變產額英語Fission product yield分類的裂變產物[8]
4n 4n + 1 4n + 2 4n + 3 4.5–7% 0.04–1.25% <0.001%
228Ra 4~10年 155Eu þ
244Cm 241Pu ƒ 250Cf 227Ac 10~29年 90Sr 85Kr 113mCd þ
232ƒ 238Pu 243Cm ƒ 29~100年 137Cs 151Sm þ 121mSn
248Bk[9] 249Cf ƒ 242mAm ƒ 100~400年 中等壽命裂變產物

沒有半衰期為
100年至21萬年
的裂變產物

長壽命裂變產物
241Am 251Cf ƒ[10] 400~1000年
226Ra 247Bk 1000~2000年
240Pu 229Th 246Cm 243Am 2000~8000年
245Cm ƒ 250Cm 239Pu ƒ 8000~3萬年
230Th 231Pa 3~10萬年
236Np ƒ 233ƒ 234U 10~30萬年 99Tc 126Sn
248Cm 242Pu 30~140萬年 135Cs 79Se
237Np 140~700萬年 93Zr 107Pd
236U 247Cm ƒ 700~3000萬年 129I
244Pu 3000萬~1億年 也沒有半衰期超過
2000萬年的裂變產物[11]
232Th 238U 235ƒ 1~150億年

參見

參考資料

  1. ^ (中文)孫素元 (編). 銫137. 中國大百科智慧藏. [2011-03-20]. [永久失效連結]
  2. ^ National Institute of Standards and Technology. Radionuclide Half-Life Measurements. [2011-11-07]. (原始內容存檔於2016-08-12). 
  3. ^ NIST Nuclide Half-Life Measurements. NIST. 2011-03-13 [2014-01-06]. (原始內容存檔於2011-03-12). 
  4. ^ (中文)放射核素安全數據表 (PDF). GovHK 香港政府一站通. [2011-03-20]. (原始內容 (PDF)存檔於2018-10-27). 
  5. ^ (英文)Radioisotope Brief: Cesium-137 (Cs-137). CDC Emergency Preparedness & Response. [2011-03-20]. (原始內容存檔於2016-03-29). 
  6. ^ High levels of caesium in Fukushima beef. Independent Online. 2011-07-09 [2012-05-30]. (原始內容存檔於2015-09-24). 
  7. ^ 雖然不是錒系元素,但它緊接在錒系元素錒之前,且有半衰期超過4年,可被列入此表中的同位素,因此鐳也被列入其中。
  8. ^ 此表列出的是熱中子轟擊235U的裂變產額。
  9. ^ Milsted, J.; Friedman, A. M.; Stevens, C. M. The alpha half-life of berkelium-247; a new long-lived isomer of berkelium-248. Nuclear Physics. 1965, 71 (2): 299. Bibcode:1965NucPh..71..299M. doi:10.1016/0029-5582(65)90719-4. 
  10. ^ 是所有半衰期超過四年的同位素中最重的
  11. ^ 半衰期遠長於232Th,基本可視為穩定的衰變產物被排除在外,如半衰期8×1015年的113Cd。

外部連結