放射性核素的应用

放射性核素的应用

radionuclide applications

放射性核素（见放射性、核素）的辐射、能量和作为示踪物的应用，为原子能利用的一个重要方面，它具有效果好、收益大、投资少等优点。

简史M.居里和P.居里从沥青铀矿中发现镭之后，瑞典科学家于1907年研究证明，镭辐射对于发育迅速的细胞有特别强的抑制作用，于是镭辐射在医学上的应用，引起人们极大的兴趣。后来镭发光粉的制成和它在夜明仪表中的应用，则是利用放射性核素的辐射能的先例。1912年，G.C.de赫维西在化学反应中首次成功地用镭D（即210Pb）作为示踪原子，从此人们认识到放射性核素示踪应用的广泛可能性。但是，从矿石中提炼这些天然放射性核素很困难，价格又非常贵，使进一步推广应用受到了限制。30年代人工放射性核素的获得和40年代以后人工放射性核素生产的不断发展，才为其广泛应用提供了良好的条件。

方法通常分为示踪应用、辐射应用和衰变能的应用三大类。辐射应用，按其应用的方式和目的，还可分为放射性核素仪表（又称同位素仪表）、辐射加工、辐射育种、辐射刺激生长、辐射防治虫害、食品辐照保藏、辐射治疗（又称放射治疗）和医疗用品的辐射消毒等。（见彩图钴60辐照装置。正在进行蔬菜的辐照保鲜试验，蓝光为切伦科夫辐射、钴圃──利用钴60的γ射线对农作物进行辐射育种的装置、月季花的辐射育种──使发生白色突变。、月季花的辐射育种──使发生白色突变对照物、冬小麦的辐射育种──赋予早熟、抗条锈等性能、用于食品保藏的钴60辐照装置、马铃薯的辐照保鲜──抑制发芽。左为对照物）

示踪应用是在被研究的体系中引入适当形式的某种放射性核素，利用其特有的信号──放射性，追踪探测其运动和变化，揭示该体系物质运动变化规律的一类方法。这类方法既包括非同位素示踪应用，也包括严格意义上的同位素示踪原子的应用。后一种应用由于放射性核素能和其稳定同位素一样参与物理、化学和生物学的反应、变化或代谢，故易于获得其他方法难于或不可能获得的有关生产过程、反应机理、物质结构以至生物医学、生命科学等方面的信息。

辐射应用是放射性核素发射的□、β、γ、中子等粒子或射线与物质作用产生的电离、激发、活化等效应和物质对射线所起的散射、减弱、吸收、慢化等效应的应用。例如广泛应用的放射性核素仪表就是根据辐射与物质相互作用所产生的种种效应制成的。具有广阔发展前景的辐射加工、辐射育种、辐射消毒等新型工艺也是利用辐射（尤其是γ射线）能穿透物质和所引起的电离效应能使物质发生物理的、化学的以至生理学的变化而发展起来的。放射性核素（又称放射性同位素）X射线荧光分析则是利用放射性核素的辐射（γ射线）激发被测样品的组成元素、发出特征X射线而发展起来的。该方法适应性很广，而且灵敏度较高。能量应用主要指放射性核素衰变能（或射线的能量）的应用。核电池（又称同位素电池）就是以放射性核素为主要原料制成的特殊能源（见放射性废物利用）。

概况放射性核素的应用具有很多优点，在工业、农业、医学、基础科学、环境保护及人民生活等领域的应用已相当广泛。

放射性核素仪表料位计、厚度计、密度计已广泛用于工业生产过程管理和产品质量控制。由于这类仪表在应用中不需直接接触被测对象，除可在一般条件下使用外，还可用于其他仪表难于或不能使用的高温、高压、易爆、有毒和腐蚀性的对象的测量控制。中子水分计已成为测定和控制土壤水分、混凝土提坝以及公路路基施工中含水量的重要手段。

泥沙量计已用于江河湖泊、海湾、港口泥沙含量变化的直接而准确的测量。硫黄或铅含量计已有效地用于石油含硫、含铅量的测定。可携式X射线荧光光谱分析仪已用于选矿中测定矿石品位的现场快速分析。煤炭含炭量计已用于若干洗煤厂中间产品质量的检控。γ照相和中子照相装置也已广泛用于金属材料和某些复合材料，以及由这些材料做成的容器、部件、

管道和它们的焊口的无损检查(探伤、探缺陷、探腐蚀)。中子源和γ放射源已在石油、地质等部门用作中子测井、γ测井的手段。用镅241作放射源制成的离子感烟式火灾报警器非常灵敏，易于探测由微粒组成的、眼睛看不见的烟雾，已在剧场、饭店、海轮、高层建筑、图书馆以至私人住宅中应用。用钋210、钚238等放射源制成的静电消除器也已相继用于胶片、造纸、印刷、纺织等工业中。随着科学技术的发展，放射性核素仪表常与电脑自控系统相结合使用，实现了生产过程自动化，降低了劳动强度，提高了生产效率，带来更加显著的经济效益。

辐射加工通过放射性核素的辐射对有机物产生接枝、交联、聚合或者裂解等作用来生产性能好的新产品，是一种新的工艺体系，其特点是省人力、低能耗、少公害，工艺简便，易于控制而且产品纯度高。据1982年统计，世界上约有110个钴源辐照装置用于辐射加工工业。电线和电缆绝缘层的辐射交联、橡胶胶乳的辐射硫化以及聚乙烯泡沫塑料的辐射交联等多种产品的生产，在不少国家里已经实现工业化。

辐射育种是农业上利用钴60或铯137等辐照装置人为地诱发突变、培植性状比较理想的新品种的一种方法。辐射育种在国内外均已取得较大进展。中国辐射育成的水稻、小麦、大豆、高粱、玉米、花生、棉花等农作物突变品种约100多种,占世界上育成突变品种总数的三分之一，增加了产量，提高了品质。

食品辐照保藏已进行了许多研究，对辐照保藏的马铃薯、洋葱等数种食品，不少国家已批准上市。（见食品辐照保藏）

辐射治疗是治疗恶性肿瘤的重要手段之一。在临床上,钴60治疗机已取代了过去常规应用的X射线治疗机。钴60、铱192和锎252等腔内辐照后装设备的应用，不仅提高了疗效，而且还大大减少了对操作人员的辐射伤害；应用磷32和锶90的β敷贴器治疗一些皮肤病和眼部疾患，也都获得较好的效果。此外，中国中药辐照灭菌的研究已经取得进展，中药辐照场正在筹建中；医疗用品的辐射消毒已完成了若干实验室研究工作，并进入扩大试验阶段；羊毛辐照灭菌也已用于工业生产。

衰变能的应用主要是核电池的应用，如用作海上航标、海上无人管理的灯塔、南北极气象站、人造卫星、宇宙飞船等的电源和人工心脏的能源。用放射性核素或其标记物和硫化锌制备自发光材料，也是放射性核素的能量应用的一种形式,如钷147和氚的自发光材料可用于夜光钟盘、表盘指针和各种航海、航空仪表盘。

放射性核素示踪中国石油工业广泛采用了放射性核素示踪微球等来测绘注水井吸水剖面,为评价地层,改造地层，调整注水量的分配，实现石油的增产和稳产作出了贡献。地下石油管放射性核素示踪检漏定位也开始采用。在水文水利领域中示踪技术已应用于河流、港口和海湾的底沙分布和运动的观测，河流流量的测量，以及水库大坝渗漏的检查。示踪法检查水库大坝渗漏较其他方法优越，不仅测出渗漏情况，而且还能准确地确定渗漏点，为采取安全而又经济的治理措施提供可靠依据。氯碱厂电解槽中汞量的测定是放射性示踪原子在化学工业中应用的实例之一,只要在每吨电解液中投放2毫居里的金属汞197，运用同位素稀释原理,先测得稀释后的比活度（见活度），便可准确算出电解槽中的汞量。此法比常规称重法不仅简单易行，无需停产，而且还使汞蒸气少逸入环境。在钢铁工业中的实验室和生产现场，示踪应用都在开展，并已收到了提高产品质量、降低成本、提高经济效益的明显效果。使用示踪法测定轮胎、刀具和机械零件的磨损，也收到一定效果，不仅灵敏、准确，而且可以连续测量，不需要拆卸机器。放射性核素示踪在机械工业中的应用主要有氪(85Kr) 化技术和机械磨损研究。氪化技术的应用,可以测量其他方法不能测到的运动部件的最高工作温度和温度分布。此外，灵敏度很高的氪85检漏也已在机械工业产品、机械零部件和金属真空系统的检漏与电子工业半导体器件的检漏中得到应用。

在农业上放射性核素示踪已是农作物营养、光合作用、土壤肥料、植物生理、农药残毒、畜

牧兽医等重大课题研究不可缺少的一种有效工具。

放射性核素示踪在医学上的应用，主要是在临床诊断与医学研究方面。在临床诊断上的应用有脏器显像、功能检查和放射免疫分析等方面。使用放射性核素示踪可对脑、甲状腺、心肌、血池、肝、胆、肾上腺、淋巴腺、肺、胰腺、骨骼及某些肿瘤等进行显像和动态观察。随着计算机的配合使用，尤其是放射性核素计算机断层仪和核磁共振谱仪的使用，放射性核素在医学方面的应用更加扩大，应用的效果将会更好。放射免疫分析是一种特异性很强、灵敏度很高的微量分析，可在人体体外测定体内极微量的生物活性物质，像激素、多肽、酶、肿瘤相关抗原等的含量，其灵敏度可达10-12克。这项超微量分析技术已广泛用于生物化学、现代分子生物学、生理学等的研究和内分泌、心血管等疾病以及恶性肿瘤的早期临床诊断（见放射免疫分析法）。

放射性核素示踪在基础科学研究中已经成为探求新陈代谢、反应机理、细胞分裂、遗传工程和生命起源等奥秘的灵敏而有效的方法。

（刁国平）

放射性同位素应用与发展

放射性同位素应用与发展 一百年前天然放射性的发现，引起了人类对宇宙认识和知识更新的一场伟大变革。正是由于这场科学思想上的革命，在经历了半个世纪的探索和奋斗后，终于打开了核能的巨大宝库。当今全世界有４３７座核电站在运行，另有３０座核电站在建造，核电已占世界总发电量的１７％。 放射性元素及放射性同位素的应用业已遍及医学、工业、农业和科学研究等各个领域。在很多应用场合，放射性同位素至今尚无代用品；在很多其它应用场合，它要比现有可替代的技术或流程更有效、更便宜。目前，世界上总共有３２个国家拥有核电。与此相比，放射性同位素几乎已在全球所有国家使用。其中有５０个国家拥有进行同位素生产或分离的设施。其中一些国家的同位素生产部门已成为经济活动中一个相当重要的组成部分。 放射性同位素（以下简称同位素）主要由研究反应堆和回旋加速器生产。同位素生产设施还包括了核动力厂、同位素分离装置和非专门从事同位素生产的普通加速器。 全球有将近３００台放射性同位素生产装置或设备。重要的同位素生产设施大约只有５０个国家拥有。大量共享的生产设施属于经济合作和发展组织（ＯＥＣＤ）。此外，主要的同位素生产国家还有中国、印度、俄罗斯和南非。 正在运行的研究堆在全世界有３００个，但只有将近１００个堆用作同位素生产（占运行时间的５％或更多一些）。其中包括６个高通量堆，主要生产６０Ｃｏ和２５２Ｃｆ。俄罗斯的２个快中子堆生产８９Ｓｒ。大多数同位素由研究堆生产，主要有９９Ｍｏ、６０Ｃｏ、１９２Ｉｒ和１３１Ｉ等。亚洲正在建造或计划建造新的研究堆，同位素生产能力期望会迅速增加。而欧洲和北美，现有的反应堆在老化，一旦关闭，还没有计划用新的装置来取代他们。目前有几个核电厂，如加拿大、阿根廷的压管式重水堆和俄国的ＲＢＭＫＳ堆正在生产６０Ｃｏ。另一些国家包括法国、俄国、英国和美国在用一些研究堆生产民用氚。 全世界有１８０多台加速器在生产放射性同位素。其中约有５０台回旋加速器致力于放射性药物生产。他们生产的主要同位素是２０１Ｔｌ以及少量的１２３Ｉ、６７Ｇａ和１１１Ｉｎ。还有大约１２５台回旋加速器致力于ＰＥＴ工作。由于这类应用正在扩展，全球估计每年要建造２５台。由ＰＥＴ回旋加速器生产的主要同位素有１８Ｆ、１１Ｃ、１３Ｎ和１５Ｏ。此外，还有一些非专门从事同位素生产的普通加速器。 同位素分离设施包括工厂，车间和热室。在这里放射性同位素从裂变产物或放射性废料中提取出来。４家具有工业规模的设施（在比利时、加拿大、荷兰和南非运行）和几个小的车间（在阿根廷、澳大利亚、挪威、俄罗斯和中国运行）正在从事由裂变产物中提取９９Ｍｏ。 另一些设施（包括热室）正在生产１３７Ｃｓ和８５Ｋｒ。这些设施的大多数在印度、俄罗斯和美国运行。大约１０个热室（在法国、德国、俄罗斯、英国和美国）采用很成熟的流程，从乏燃料中分离出超铀元素和α发射体。 在科学研究中，同位素的应用已深入到了生物医学、遗传工程、材料科学和地球科学。医学应用在同位素诸多有益应用领域里最为活跃。广泛而又多样的工业应用覆盖了众多的工业部门。辐射育种、昆虫不育和食品保藏等技术促进了农业的可持续发展。另一些应用还包括环境污染的监测与去除以及正在扩大的安全检查体系等。

武汉大学核医学整理(放射性核素治疗)

核医学 放射性核素治疗 利用放射性核素及其所释放出来的射线治疗疾病的学科，又称为治疗核医学 原理 ●放射性药物的靶向：以不同方式引入体内后，利用核素与器官或组织的亲和关系，被机 体所吸收、分布，参与细胞的代谢过程。病变细胞代谢旺盛、血流丰富，摄取放射性药物更高。 ●放射性药物的辐射效应：发射γ或β射线直接照射病变组织，从而抑制或破坏病变组织 细胞，达到治疗疾病目的；而正常组织或细胞摄取少，故不会产生破坏作用。 特点 ●原理：利用核射线治疗疾病，电离与激发引起一系列的辐射损伤，出现细胞代谢、功能 与结构变化。尤其是增殖旺盛的异常细胞对辐射比较敏感，因此其损伤作用更加明显。 ●对病变组织具有选择性：病变组织功能、代谢活性高于正常组织，故比正常组织能更多 选择性摄取某些放射性药物，其副作用小。 ●治疗作用持久，方法安全、简便。多数治疗仅需一次口服或注射给药，无创伤，且可 重复治疗。 类型 ●外照射与敷贴治疗：90Y或32P敷贴器治疗某些皮肤病、术后瘢痕、眼科疾病等，90Y 前列腺治疗仪治疗前列腺肥大等。 ●内照射治疗 ①普通治疗：口服131I、32P内照射治疗、转移性骨肿瘤及嗜铬细胞瘤治疗等。 ②介入治疗：腔内、动脉血管介入、组织间植入治疗等 ③放射性核素导向治疗：抗体介导的放射免疫治疗、受体介导的核素治疗、放射性核素肿瘤基因治疗等。 核素治疗基本原理 利用核素发射出的α、β射线、俄歇电子、或内转换电子在病变组织中产生一系列的电离辐射生物效应，射线作用于组织细胞，将其能量部分或全部移交给组织，通过辐射能的直接和间接作用，使机体生物活性大分子的结构和性质遭到损害，导致细胞繁殖功能丧失、代谢紊乱失调、细胞衰老或凋亡。达到治疗的目的。 常用的治疗用放射性核素 1、α粒子发射体： ●射程50~90 m，约为10个细胞直径的距离。短距离释放巨大能量，内放射治疗中有 巨大潜力。LET（传能线密度）约为 粒子的400倍。 ●研究显示：被 射线照射后的细胞无氧耗量增加和无任何辐射损伤的修复反应。 ●211At（砹）和212Bi（铋）作为 射线发射体用于治疗受到极大关注。 2、发射β射线的放射性核素：如131I、32P、89Sr、90Y等 碘是用于标记有机物和生物大分子首选核素，可通过体外显像测定药代动力学和在病灶内的滞留时间。 3、电子俘获或内转换发射俄歇电子和内转换电子的核素： ●射程多为10nm，只有当衰变位置靠近DNA时，才产生治疗作用。 ●放射性药物在细胞内的定位，是决定治疗效果的决定因素。 ●125I用于治疗甲状腺毒症，125I-IUdR（碘脱氧尿苷）可通过俄歇电子打断DNA链， 当125I在胞浆内衰变时，作用于DNA的能量很低，限制治疗作用发挥。用123I标记

第7章 GR和放射性同位素测井

放射性测井 放射性测井（核测井）是测量记录反映岩石极其孔隙流体的核物理性质的参数，研究井剖面岩层性质的一类测井方法。 特点：不受井眼介质限制，在裸眼井和套管井、各种钻井泥浆的井中均可测，能进行套管井的地层评价，能够快速分析和确定岩石及其孔隙流体各种化学元素。 分类：按使用的放射性源或测量的放射性类型分 1、伽马测井：以研究伽马辐射为基础，包括GR、NGS、地层密度、岩性密度、放射性同位素示踪测井等。 2、中子测井：以研究中子与岩石及孔隙流体相互作用为基础，包括热中子、超热中子、中子伽马、脉冲中子非弹性散射伽马能谱、中子寿命及活化测井等。 第七章自然伽马测井和放射性同位素测井岩石中含有天然的放射性核素主要是铀系,钍系和钾的放射性同位素. 自然伽马测井：用伽马射线探测器测量岩石总的自然射线强度，以研究井剖面地层性质； 自然伽马能谱测井：在井内对岩石自然伽马射线进行能谱分析,分别测量层内铀、钍、钾含量来研究井剖面地层性质。 第一节伽马测井的核物理基础 一、放射性核素和核衰变 1.核素和同位素 核素：指原子核具有一定数目质子和中子,并处在同一能态上的同类原子。 同位素：指核中质子数相同而中子数不同的核素,它们在元素周期表中占有同一位置。 2.稳定核素和放射性核素 稳定核素:不会自发衰变为另一种核. 放射性核素:原子核能自发地发生衰变,由一种核变为另一种核. 核衰变时发射的三种射线:γ、β、α。 γ——高频电磁波（光子流），穿透能力强，较被测井仪测定（放射性测井探测的主要对象）

β——高速电子流，带负电，穿透能力差； α——氦核组成的离子流，带正电，穿透能力最差。 3.核衰变定律: 放射性核素——放射出带电粒子（β、α）——激发态的新原子核——辐射γ——稳太的原子核，这个过程称为核衰变。 放射性核数随时间减小而遵循一定的规律，即核衰变定律： t o e N t N λ-=)( N0—初始原子个数；λ—衰变常数（表示衰变速度的参数），表示单位时间每个核发生衰变的几率，λ越大，衰变速度越快。 半衰期: 放射性核素因衰变而减少到原来一半所需的时间。 λ693 .0=T ，常见放射性核素的半衰期见表7-1，117页。 4.放射性活度 活度(强度):一定量的放射性核素在单位时间内发生衰变的核素。 单位:1Ci(居里)=3.7X1010核衰变/秒 贝克:1Bq = 1 次核衰变/秒 比度(浓度):放射性核素的放射性活度与其质量之比。 二、岩石的放射性核素 1.主要放射性核素 起决定作用的是铀系，铀系和钾。 2.伽马能谱 不同的核衰变放出的γ能量不同，一般谱成分太多，只选择代表性的伽马射线来识别： 铀系选 92U 238 钍系选 90Th232 钾 19K 40 三、岩石的自然放射性与岩石性质的关系 1.总放射性 (1)沉积岩的放射性低于岩浆岩和变质岩； (2)沉积岩中自然伽马放射性随泥含量的增加而增加。 粘土中:蒙脱石，伊利石，高岭石，绿泥石(降低)

放射性 测井

第九章 放射性测井 放射性测井是根据岩石和介质的核物理性质，研究钻井地质剖面，寻找油气藏以及研究油井工程的地球物理方法。 放射性测井方法，按其探测射线的类型可分为两大类，即探测伽马射线的伽马测井法和探测中子的中子测井法。 ?????? ???????????????????脉冲中子测井中子伽马测井中子测井确定孔隙度）中子测井岩性密度密度测井自然伽马能谱自然伽马泥质含量、划分岩性）伽马测井放射性测井(( 放射性测井的优点：１、裸眼井、套管井内均可进行测井；２、在油基泥浆、高矿化度泥浆以及干井中均可测井；３、是碳酸岩剖面和水化学沉积剖面不可缺少的测井方法。但是它的测速慢，成本高。由于生产和解释方法的改进，放射性测井解决生产问题的范围不断扩大，它仍是一项重要的测井方法。特别是核磁共振测井仪的研制成功，更加扩大了放射性测井的应用范围。 第一节 放射性测井的基本知识 一、原子核的衰变及其放射性 １、原子的结构 ????????负电荷 核外电子：带一个单位：不带电 中子位正电荷氢的原子核，带一个单质子原子核Ａ原子(N):(Z) ２、核素和同位素 核素：是指原子核中具有一定数目质子和中子并在同一能态上的同类原子，同一核素的原子核质子数和中子数相等。 同位素：是指核中质子数相同而中子数不同的核素，它们在元素周期表中占同一位置。 ３、核衰变 放射性同位素的原子核自发地发生分解，转变成另外某种原子核，并放出放射性射线λβα、、，这种现象叫核衰变，放出放射性射线的性质叫放射性。如： -+→β40204019Ca K

λβ+→→+-4018*40184019A A K 任何放射性元素衰变时，其原子核数量都是按下列规律减少的： t e N N λ-=0 N 0：放射性元素的初始量；N ：经过时间t 后的放射性元素量；λ：衰变常 数，表征衰变速度的常数。由上式可看出，随着t ↗，放射性元素的原子数↘，当t →∞，原子数量越接近于零。 除了用λ外，还用半衰期T 来说明衰变的速度。半衰期就是从放射性元素原子核的初始量，开始到一半原子已发生衰变时所经历的时间，T 和λ有如下关系：λ693 .0=T 。 λ越大，T 越短，放射性元素的衰变越快。 ４、放射性射线的性质 在放射性射线中γβα、、，此外还有其它射线，这里只介绍γβα、、射线。 ①α射线：是氢的原子核流，氢的原子核是4 2He ，因其质量大，易引起物质的电离或激发，被物质吸收，所以它在物质中运动时，射程很小，在空气中为 2.5cm 左右，在岩石中和金属矿层中，约为数十万分之一米，因α射线穿透能力很差，所以在井内探测不到α射线。 ②β射线：是高速运动的电子流。它在物质中的射程也较短。 ③γ射线：是频率很高的电磁波（波长为3x10-11～10-9cm ）或光子流，不带电荷，但其能量很高，一般在几十万电子伏特以上，并且有很强的穿透能力，例如要使给定的γ射线强度减弱到一半，则需要穿过12.7mm 厚的铅层(铅的吸收能力很强)，所以γ射线在放射性测井中能被探测到而得到利用。 5、伽马射线与物质的作用 γ射线穿过物质时，与构成物质的原子发生作用，主要产生如下现象：光电效应，康普顿效应，电子对效应。 (1) 光电效应：γ射线穿过物质，与构成物质的原子中的电子相碰撞，γ量子将 其所有能量交给电子，使电子脱离原子而运动形成光电子，γ量子本身则整个被吸收，这种效应称为光电效应。光电效应和γ射线的能量与吸收物质的原子序数有密切关系，随原子序数增加而迅速增大，但随射线能量增大光电效应迅速减小。（岩性密度测井的部分原理）

浅论放射性同位素示踪技术的应用

浅论放射性同位素示踪技术的应用-----《原子物理》课程论文 这学期通过学习XX老师的《原子物理》课程，我对原子物理其中一个领域—放射性同位素产生了很大的兴趣，这兴趣源于我在高中时期对生物学科中同位素示踪法的学习经历，当时我就感觉这一技术十分奇妙，但不明原理，《原子物理》课程让我认识并理解了物理和生物两大学科之间的这一联系。课堂上老师简明扼要地介绍了一些有关的应用，但是我仍不满足。老师只能作为课程的引路人，为学生指明入门方向，要想横向更加广泛地，纵向更加深入地了解这一课程的某个领域还是要学生在课外多方搜集资料，筛选整合有价值的信息，通过比较和研究，最终形成自己对这一领域的独特而深刻的认识，放射性同位素的应用浩瀚广博，即使仅仅只谈它的示踪技术应用，也远非我这篇小论文可以概述详尽的，所以我也只能用“浅论”这两个字。下面我就对放射性同位素示踪技术的应用进行浅显的介绍和论述。 具体论述前我们首先要明确相关的基本概念，无论结构多么复杂的物理学大厦，它的地基都是由一块块叫做“基本概念”的砖石筑成的。基本概念不明晰，我们就无法理解为什么放射性同位素具有如此广泛而丰富的应用。那么什么是“放射性同位素”呢？科学家发现，元素周期表中同一位元素的原子并不完全一样，有的原子重些，有的原子轻些；有的原子很稳定，不会变，有的原子有放射性，会变化，衰变后成了另一种元素的原子。我们把这些处于同一位的元素但有不同性质（质子数相同，但中子数不同）的原子称为同位素。同位素中有的会放出射线，因此称放射性同位素。 放射性同位素不断发出射线，它到哪里，人们就可以追踪到哪里，可作为示踪剂使用。示踪剂可以是示踪原子，也可以做成示踪化合物。因为加入示踪剂之后，就像贴上标记一样，所以又称之为标记化合物。人们已经用氚、碳-14、磷-32、硫-35、碘-125等许多核素合成了许许多多标记化合物。用放射性同位素示踪技术（以下简称示踪技术）作检测，具有灵敏度高、方法简便、干扰少、准确性好等优点，因此，在工农业生产、医疗、环保、国防和科学研究等许多领域有着十分广泛的应用，并且这种应用还在迅速扩展。 （一）示踪技术在生物学领域的应用 高中时期我们就曾经学过同位素示踪法在生物学科的应用，即用示踪元素标记的化合物，可以根据这种化合物的放射性，对有关的一系列化学反应进行追踪。它可用于研究细胞内的元素或化合物的来源、组成、分布和去向等，进而了解细胞的结构和功能、化学物质的变化、反应机理等。有关光合作用的基本产物的知识，也是在利用二氧化碳-14（14CO2）作为示踪剂之后才被人们所了解的。二氧化碳-14中的碳-14是碳的一个放射性同位素。此外，有些植物具有非常巧妙的机能——在夜间，不断地吸收二氧化碳，到了白昼，就在叶子中进行光合作用。这一现象也是利用二氧化碳-14进行研究后才发现的。利用示踪剂二氧化碳-14还可以研究有关植物呼吸的详细情况。例如，由于昼夜之间的差别，植物的呼吸情况有什么不同？呼吸对光合作用有什么影响？不同植物之间，呼吸有什么差异等等。 （二）示踪技术在工业生产领域的应用 放射性示踪剂在工业生产中有着广泛的应用。石油蕴藏在地下，油层非均匀性质很严重，油水分布复杂。搞清地下油水分布的情况，对提高采油率有着十分重要的意义。如果用氚或碘-125、硫-35作示踪剂，注入油井中，打一些监测井进行监测，就可以知道地下油水的分布情况。再如，不同公司生产的石油往往共用一条输油管道，要想把哪个公司输送过来的石油分辨得一清二楚，也可找示踪剂来帮忙。例如在甲公司的石油中加入放射性碘做示踪剂，在乙公司的石油中加入放射性硫做示踪剂，当接收站测到放射性碘示踪剂信号时，就知道甲公司的石油过来了，就会自动打开甲公司的贮油槽。当测到放射性硫示踪剂信号时，就知道是乙公司的石油过来了，就会打开乙公司的贮油槽，保证不会认错货。 （三）示踪技术在科学研究领域的应用 用氚标记示踪剂可以帮助水利学家们研究江河中泥沙是怎么淤积的。利用氯-36示踪剂可以帮助人们了解地下水运动走向和渗透率的大小。利用碳-14示踪剂可以研究大洋水流的循环模式和全球气候变暖的原因，等等。磷-32、硫-35、碘-125、碳-14或氚作示踪剂，可以帮助医生从分子水平研究神经系统、内分泌系统疾病的机制，进行药物代谢，基因工程等研究。用磷-32或硫-35标记的核苷酸，可用于DNA（脱氧核糖核酸）和RNA（核糖核酸）分子序的测定。 （四）示踪技术在医学领域的应用 通过查阅相关医学文献，我发现在医学研究中，经常需要了解某种物质在机体内的分布情况和代谢规律，包括药物、抗体、细胞膜受体，基因片段以及蛋白质等各种分子。如何能够较为方便地在活体动物或人体条件下了解这些情况呢？示踪技术是一种较为常用的方法。随着放射性标记药物的品种不断增加，在体外探测体内放射性分布的设备不断进步，示踪技术应用越来越广泛。最早，我们为了解甲状腺的功能，给病人口服放射性碘，然后测定甲状腺部位的放射性高低，定量显示甲状腺的摄碘功能，这一方法沿用至今，对于甲状腺整体和甲状腺肿块局部功能的评价，用数字或图像的方式很容易获得。还可以用于

同位素应用

应用编辑 同位素示踪法在生物化学和分子生物学中的应用 放射性同位素示踪法在生物化学和分子生物学领域应用极为广泛，它为揭示体内和细胞内理化过程的秘密，阐明生命活动的物质基础起了极其重要的作用。近几年来，同位素示踪技术在原基础上又有许多新发展，如双标记和多标记技术，稳定性同位素示踪技术，活化分析，电子显微镜技术，同位素技术与其它新技术相结合等。由于这些技术的发展，使生物化学从静态进入动态，从细胞水平进入分子水平，阐明了一系列重大问题，如遗传密码、细胞膜受体、RNA-DNA逆转录等，使人类对生命基本现象的认识开辟了一条新的途径。下面仅就同位素示踪技术在生物化学和分子生物学中应用的几个主要方面作一介绍。 物质代谢的研究 体内存在着很多种物质，究竟它们之间是如何转变的，如果在研究中应用适当的同位素标记物作示踪剂分析这些物质中同位素含量的变化，就可以知道它们之间相互转变的关系，还能分辩出谁是前身物，谁是产物，分析同位素示踪剂存在于物质分子的哪些原子上，可以进一步推断各种物质之间的转变机制。为了研究胆固醇的生物合成及其代谢，采用标记前身物的方法，揭示了胆固醇的生成途径和步骤，实验证明，凡是能在体内转变为乙酰辅酶A的化合物，都可以作为生成胆固醇的原料，从乙酸到胆固醇的全部生物合成过程，至少包括36步化学反应，在鲨烯与胆固醇之间，就有二十个中间物，胆固醇的生物合成途径可简化为:乙酸→甲基二羟戊酸→胆固醇又如在研究肝脏胆固醇的来源时，用放射性同位素标记物3H－胆固醇作静脉注射的示踪实验说明，放射性大部分进入肝脏，再出现在粪中，且甲状腺素能加速这个过程，从而可说明肝脏是处理血浆胆固醇的主要器官，甲状腺能降低血中胆固醇含量的机理，在于它对血浆胆固醇向肝脏转移过程的加速作用。 物质转化的研究 物质在机体内相互转化的规律是生命活动中重要的本质内容，在过去的物质转化研究中，一般都采用用离体酶学方法，但是离体酶学方法的研究结果，不一定能代表整体情况，同位素示踪技术的应用，使有关物质转化的实验的周期大大缩短，而且在离体、整体、无细胞体系的情况下都可应用，操作简化，测定灵敏度提高，不仅能定性，还可作定量分析。在阐明核糖苷酸向脱氧核糖核苷酸转化的研究中，采用双标记法，对产物作双标记测量或经化学分离后分别测量其放射性。如在鸟嘌呤核苷酸（GMP）的碱基和核糖上分别都标记上14C，在离体系统中使之参入脱氧鸟嘌呤核苷酸（dGMP），然后将原标记物和产物（被双标记GMP 掺入的dGMP）分别进行酸水解和层析分离后，测定它们各自的碱基和戊糖的放射性，结果发现它们的两部分的放射性比值基本相等，从而证明了产物dGMP的戊糖就原标记物GMP的戊糖，而没有别的来源，否则产物dGMP的碱基和核糖的比值一定与原标记物GMP的两部分比值有显著差别。这个实验说明戊糖脱氧是在碱基与戊糖不分记的情况下进行的，从而证明了脱氧核糖核苷酸是由核糖核苷酸直接转化而来的，并不是核糖核苷酸先分解成核糖与碱基，碱基再重新接上脱氧杭核糖。无细胞的示踪实验可以分析物质在细胞内的转化条件，例如以3H-dTTP为前身物作DNA掺入的示踪实验，按一定的实验设计掺入后，测定产物DNA 的放射性，作为新合成的DNA的检出指标。 动态平衡的研究 阐明生物体内物质处于不断更新的动态平衡之中，是放射性同位素示踪法对生命科学的重大贡献之一，向体内引入适当的同位素标记物，在不同时间测定物质中同位素含量的变化，就能了解该物质在体内的变动情况，定量计算出体内物质的代谢率，计算出物质的更新速度和更新时间等等。机体内的各种物质都在有大小不同的代谢库，代谢库的大小可用同位素稀释法求也。 生物样品中微量物质的分析

放射性核素治疗的管理

放射性核素管理 在进行放射性核素治疗时，必须考虑患者的用药安全、医务人员的防护以及对周围环境和公众的影响。因而，加强放射性核素治疗的管理是涉及到医德医风、公共安全和环境保护的问题，必须予以高度重视。 门诊治疗的管理 【治疗原则】 (1)一次门诊放射性核素治疗允许使用的内照射放射性活度为≤1.11GBq（30mCi）的131I 或相当辐射剂量的其他放射性药物。 (2)病情及全身状况允许进行门诊治疗。 (3)接受内照射治疗的患者，在一定的时期内具备有单独病室和与婴幼儿隔离的条件。 (4)接受内照射治疗的患者大小便能经排废系统流入下水道。 【要求】 （1）应建立完整的病历，包括病史、症状和体征、各种检查结果、使用放射性药物种类、放射性活度、给药方式和随访记录等。病历应专人负责管理。 （2）开展放射性核素治疗的核医学科应成立由具有5年以上核医学临床工作经验的主治医师或以上职称医师负责的核素治疗小组或设专职医师（主治医师或以上职称）负责门诊放射性核素治疗工作。 （3）门诊放射性核素治疗应建立初诊、复诊、随访、会诊和重复治疗等制度。 （4）门诊放射性核素治疗的患者实用的放射性药物的种类、剂量、给药方法和重复治疗，必须经负责治疗工作的具有5年以上核医学临床工作经验的主治医师或其上级医师（副主任医师或以上职称）审定。 （5）负责门诊核素治疗的医务人员应有良好的医德医风和认真负责的态度，应实事求是地向患者及家属说明放射性核素治疗的特殊性、优点、缺点、治疗过程中的注意事项、可能发生的毒副作用和并发症等，由病员或期委托人签署进行放射性核素治疗的知情同意书。 （6）开展放射性核素治疗的医院应具有卫生行政部门颁发的放射性核素工作许可证，应在医院内符合放射防护和环境保护规定的固定场所开展放射性核素治疗。 【注意事项】 （1）掌握患者家庭地址、联系方式、居住条件和周围环境情况。 （2）按医嘱积极配合治疗，遵守核素治疗的规章制度。 （3）服用放射性药物后尽快返家休息，尽量减少交叉照射和对核医学诊断工作的影响。 （4）用药后1周内不应和婴幼儿密切接触。 （5）排泄物必须经排废系统流入下水道排出，或者单独处理。 （6）服用放射性药物后反应重，或者症状明显加重应立即到医院就诊处理。 （7）应按规定时间到医院复诊、随访和进行各种检查。

(完整word版)“同位素示踪法”专题练习

“同位素示踪法”专题练习 同位素示踪法是利用放射性元素作为示踪剂对研究对象进行标记的微量分析方法，研究细胞内的元素或化合物的来源、组成、分布和去向等，进而了解细胞的结构和功能、化学物质的变化、反应机理等。用于示踪技术的放射性同位素一般是用于构成细胞化合物的重要元素。如3H、14C、15N、18O、32P、35S等。一、3H练习 1．将植物细胞在3H标记的尿苷存在下温育数小时，然后收集细胞，经适当处理后获得各种细胞器。放射性将主要存在于（） A．叶绿体和高尔基体B．细胞核和液泡C．细胞核和内质网D．线粒体和叶绿体2．用3H标记葡萄糖中的氢，经有氧呼吸后，下列物质中可能有3H的是（） A、H2O B、CO2 C、C2H5OH D、C3H6O3 3．愈伤组织细胞在一种包含所有必需物质的培养基中培养了几个小时，其中一种化合物具有放射性（3H 标记）。当这些细胞被固定后进行显微镜检，利用放射自显影技术发现放射性集中于细胞核、线粒体和叶绿体中。因此，可以肯定被标记的化合物是（） A 一种氨基酸 B 尿嘧啶核苷 C 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 D 葡萄糖 4．（多选）下列生物学研究选择的技术（方法）恰当的是（） A．用3H标记的尿嘧啶核糖核苷酸研究DNA的复制B．用利用纸层析法提取叶绿体中的色素 C．用标志重捕法进行鼠的种群密度的调查D．用无毒的染料研究动物胚胎发育的过程 5．为了研究促进有丝分裂物质对细胞分裂的促进作用，将小鼠的肝细胞悬浮液分成等细胞数的甲、乙两组，在甲组的培养液中只加入3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷（3H-TdR）；乙组中加入等剂量的3H-TdR 并加入促进有丝分裂物质。培养一段时间后，分别测定甲、乙两组细胞的总放射强度。据此回答下列问题：（1）细胞内3H-TdR参与合成的生物大分子是，该种分子所在的细胞结构名称是、。 （2）乙组细胞的总放射性强度比甲组的，原因是。（3）细胞利用3H-TdR合成生物大分子的过程发生在细胞周期的期。 （4）在上述实验中选用3H-TdR的原因是。二、14C练习 1．若用14C 标记CO2 分子，则放射性物质在植物光合作用过程中将会依次出现在（） A．C5、CO2、C3、（CH2 O）B．C3、C5、（CH2 O） C．CO2、C3、（CH2 O）D．CO2 、C3、C5、（CH2 O） 2．用同位素标记追踪CO2 分子，某植物细胞产生后进入相邻细胞中被利用，一共穿越几层磷脂分子层?（） A 2层 B 4层 C 6层 D 0层或8层 3．科学家利用“同位素标记法”搞清了许多化学反应的详细过程。下列说法正确的是（） A．用14C 标记CO2 最终探明了CO2 中碳元素在光合作用中的转移途径 B．用18O标记H2 O和CO2 有力地证明了CO2 是光合作用的原料 C．用15N标记核苷酸搞清了分裂期染色体形态和数目的变化规律 D．用35S标记噬菌体的DNA并以此侵染细菌证明了DNA是遗传物质 4．用同位素14C 标记的吲哚乙酸来处理一段枝条一端，然后探测另一端是否 含有放射性14C 的吲哚乙酸存在。枝条及位置如右下图。下列有关处理方法 及结果的叙述正确的是（） A．处理图甲中A端，不可能在图甲中的B端探测到14C 的存在 B．处理图乙中A端，能在图乙中的B端探测到14C 的存在

放射性核素治疗

放射性核素治疗 1、131Ⅰ治疗甲状腺功能亢进症： 原理：甲状腺选择性摄取131I，甲亢患者甲状腺摄取131I超过正常。131I发射β射线既能破坏甲状腺组织，而对甲状腺周围组织影响小。甲状腺组织可以受到131Iβ射线的交叉火力照射而遭破坏，使甲状腺激素生成减少，甲亢缓解或治愈。因此，只要131I剂量适当，则可破坏一部分而又保留一部分甲状腺组织，达到治疗目的。 适应症：1、Graves甲亢患者2、抗甲状腺药物疗效差，或对抗甲状腺药物过敏者，或用抗甲状腺药物治疗后多次复发，或术后复发的青少年Graves甲亢患者3、Graves甲亢伴白细胞或血小板减少的患者4.、Graves甲亢伴房颤的患者5、Graves甲亢合并慢性淋巴细胞性甲状腺炎摄131I率增高的患者6、甲亢合并肝、肾功能损害者7、浸润型突眼 禁忌症：（1）妊娠或哺乳期甲亢患者； （2）甲亢伴近期心肌梗死患者； （3）甲亢合并严重肾功能不全者； （4）甲状腺极度肿大有明显压迫症状者。 注意事项：1、注意休息，避免剧烈活动和精神刺，预防感染。2、病情严重者，服131I2 3天后可考虑用抗甲状腺药物治疗。3、勿揉压甲状腺。4、1月内禁含碘食物和药物。5、服治疗量131I后，女病人半年内避孕。 2、131I治疗功能自主性甲状腺腺瘤： 原理：功能自主性甲状腺结节有较高的摄取131I的功能，故用131I治疗可破坏结节达到治疗目的，其治疗机制与131I治疗甲亢相同 适应症：1、功能自主性甲状腺结节有手术禁忌症或拒绝手术治疗者2、甲状腺显像结节为“热”结节，结节外周围甲状腺组织完全或基本被抑制者。3、伴有甲亢合并心血管病变如心律不齐、心房纤颤者。 相对适应症：1、“热”结节外周围甲状腺未能完全抑制者2、结节重量超过100g，但患者不能手术治疗者 禁忌症：妊娠和哺乳患者；临床上不适用于采用甲状腺激素作为131I治疗前后辅助用药的患者；怀疑甲状腺有恶性病变的患者；自主功能性结节摄131I率过低患者 补充：功能自主性甲状腺结节通常首选手术治疗，当患者有手术禁忌或拒绝手术治疗时，应采用131I治疗 3、131I治疗分化型甲状腺癌转移灶：

放射性同位素在能源

放射性同位素在能源，农业，医疗，考古的作用 在元素周期表中，一个元素占据一个位置。后来，科学家又进一步发现，同一位元素的原子并不完全一样，有的原子重些，有的原子轻些；有的原子很稳定，不会变，有的原子有放射性，会变化，衰变后成了另一种元素的原子。我们把这些处于同一位的元素但有不同性质的原子称为同位素。同位素中有的会放出射线，因此称放射性同位素。放射性同位素具有以下三个特性： 第一，能放出各种不同的射线。有的放出α射线，有的放出β射线，有的放出γ射线或者同时放出其中的两种射线。还有中子射线。其中，α射线是一束α粒子流，带正电荷，β射线就是电子流，带有负电荷。 第二，放出的射线由不同原子核本身决定。例如钴－60原子核每次发生衰变时，都要放射出三个粒子：一个β粒子和两个光子，钴－60最终变成了稳定的镍－60。 第三，具有一定的寿命。人们将开始存在的放射性同位素的原子核数目减少到一半时所需的时间，称为半衰期。例如钴－60的半衰期大约是5年。 放射性同位素有三个主要来源——加速器中带电粒子的产物，反应堆中的中子轰击产物和分离出的裂变产物。使用放射性同位素的主要优点是可以通过测定它们发射的粒子和鉴定其特有的半衰期和辐射性质，探测它们的存在。放射性同位素在能源、工业、农业、医疗、环境、考古等诸多方面都有着广泛的应用。 示踪技术 示踪方法是引入少量放射性同位素，并随时观察其行踪的方法。例如在肥料中掺入少量的放射性磷-32（半衰期为14.28天，发射1.7兆电子伏的β粒子），可以找到给植物施磷肥的最好方法。用探测或照相胶片测量辐射随时间的变化及其在植物中的位置，就能得到磷的摄入率和累积率的准确资料。同样，给人体注射无害的放射性钠-24（半衰期15.03小时）溶液，可以进行人体血液循环的示踪实验。为了医学诊断的目的，希望引入足够的放射性物质以便提供所需要的数据，但是放射性物质不能达到有害于人体的程度。 再如，监视掺合了放射性同位素流体的行踪可以确定许多种物质的流速，如人体中的血液，输油管中的石油或排入江河中的污水等。利用示踪技术还可以对生物体内的农药形式进行分析，研究农药施用后发生的变化及其在生态系统中运动的规律。 有关光合作用的基本产物的知识，也是在利用二氧化碳-14（14CO2）作为示踪剂之后才被人们所了解的。二氧化碳-14中的碳-14是碳的一个放射性同位素。此外，有些植物具有非常巧妙的机能--在夜间，不断地吸收二氧化碳，到了白昼，就在叶子中进行光合作用。这一现象也是利用二氧化碳-14进行研究后才发现的。

宁夏回族自治区 人教版物理高二选修2-3 5.3放射性同位素的应用同步训练

宁夏回族自治区人教版物理高二选修2-3 5.3放射性同位素的应用同步训练 姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、选择题 (共15题；共30分) 1. （2分） (2017高二下·重庆期中) 分别用α、β、γ三种射线照射放在干燥空气中的带正电的验电器，则（） A . 用α射线照射时，验电器的带电荷量将增加 B . 用β射线照射时，验电器的电荷量将先减少后增加 C . 用γ射线照射时，验电器的带电荷量将不变 D . 用三种射线照射时，验电器的电荷都将消失 2. （2分） (2017高二下·鄞州期末) 以下说法中正确的是（） A . 照相机镜头表面的镀膜是光的偏振现象的应用 B . β衰变所放出的电子来自原子核外 C . γ射线是一种波长很短的电磁波 D . 放射性元素的半衰期随温度的升高而变短 3. （2分）(2017·西宁模拟) 下列说法中正确的是（） A . 光电效应现象揭示了光具有波动性 B . 电子的衍射现象说明实物粒子也具有波动性 C . 重核裂变时平均每个核子释放能量要比轻核聚变时多 D . 天然放射现象使人们认识到原子具有复杂结构 4. （2分）下列说法正确的是（） A . 阴极射线和β射线本质上都是电子流，都来自于原子的核外电子

B . 温度越高，黑体辐射强度的极大值向频率较小的方向移动 C . 天然放射现象的发现，让人们不知道原子核不是组成物质的最小微粒 D . 公安机关对2014年5月初南京丢失铱﹣192放射源的4名责任人采取强制措施是因为该放射源放出大剂量的射线会污染环境和危害生命． 5. （2分）现已建成的核电站发电的能量来自于（） A . 天然放射性元素放出的能量 B . 人工放射性同位素放出的能量 C . 重核裂变放出的能量 D . 化学反应放出的能量 6. （2分） (2017高二下·包头期中) 关于天然放射线性质的说法正确的是（） A . γ射线就是中子流 B . α射线有较强的穿透性 C . β射线是高速电子流 D . 电离本领最强的是γ射线 7. （2分）如图所示，无磁场时，电视显像管中的水平向右运动的电子束打在荧光屏正中的O点，要使电子束在竖直方向向上偏转打在P点，则管颈处偏转线圈所提供的磁场方向应该是（） A . 垂直纸面向外 B . 水平向右 C . 垂直纸面向里 D . 竖直向上

放射性同位素示踪注水剖面测井工艺

第四章放射性同位素示踪注水 剖面测井工艺 第一节测井前的准备 一、施工条件准备 1、井场 放射性同位素示踪注水剖面测井要求井场清洁、平整、无杂物堆放，能同时摆放××（或吊车）、仪器车和绞车三台车。其中井架车（或吊车）要靠近井口，绞车摆放要××20m以上，以保证电缆能正常起下。 2、井架车 在放射性同位素示踪注水剖面测井施工中，升降仪器串和井口防喷装置应使用井架××提升高度必须大于6m，悬重必须大于6m。目前，各油田在施工中多使用5－8t吊车××车。为了充分利用这台吊车，还可以将井口防喷装置如高压注脂泵、防喷管等安装在吊××。 3、井口 为了保证测井资料准确可靠，要求注水井井口的各种压力表齐全、完好，注水量×× 4、井下注水管 对于油井转注水井时间不久的井，在测井前必须进行洗井作业，清除油、套管××污，确保井内干净，无沾污。 二、测井施工设计和测井通知单 1、测井通知单的基本内容 测井通知单的内容不仅包括测井施工单位进行施工设计的依据，而且还是测井××的基础参数和信息。它是由用户提出的，基本内容如下： （1）井下基础数据。井下基础数据主要是井身结构方面的数据。包括有套管规范××深度、固井质量、水泥返高、人工井底、砂面（或落物鱼顶位置）、油补距或套补距××（2）注水情况。包括投注时间、累积注水量、注水方式、注水压力（泵压、油××压）、日注水量，如果是分层注水，还应提供注水层、层段深度、配水嘴直径、分层××水量和实际注水量。 （3）射孔层位数据。包括注水井段每个射孔层的完井解释序号、层位、深度、××度、有效厚度、渗透率等数据。 （4）注水管柱结构。包括注水管柱下入日期、油管规范、封隔器和配水型号、××下入深度、撞击筒深度（或喇叭口深度），井下管柱结构示意图。如有卡、堵、停注××须加以说明。 （5）对应油井生产情况。包括对应油井的生产层位、工作制度、日产油量、日××见水期等。 （6）特殊情况的说明和提示。注水井是否进行过压裂、×化、化堵等作业。用户对该井测井条件和施工方法有无特殊要求，井下特殊情况的提示等。

同位素在医学上的应用

同位素在医学上的应用 放射性同位素用于医学领域已有90多年的历史，到本世纪30年代利用镭治疗肿瘤达到盛期，到50年代后，随着核技术和医学的相互结合，形成了一门年轻学科——核医学。核医学的发展是医学现代化的重要标志之一，它不仅为阐明代谢过程、探讨生命活动的物质基础及客观规律提供了灵敏、特异、快速和方便的研究手段，也为临床诊断、放射治疗、医学科学研究开辟了新的途径。 核医学按其内容分为临床核医学和基础核医学。前者主要任务是利用核技术诊断和治疗疾病；后者则主要是用核技术来研究疾病。 目前，世界上生产的放射性核素约有80％～90％用于医学，其中30多种核素大量用于临床。 一、放射治疗 放射性核素在医学上的应用，使多种类型恶性癌的疗效得到显著改善。50年代后，各国用60 Co治疗机代替以前的镭治疗机，它的射线能量为1．33MeV，穿透力强，深部组织吸收剂量高，皮肤吸收剂量低，适用于深部肿瘤的治疗。近年来，也开始把快中子、质子束等应用于放射治疗。放射治疗系利用它衰变时放出的射线在机体内引起电离作用，破坏病变细胞来达到治疗目的。 采用各种放射源（60 Co，137Cs，192Ir等）直接或通过手术植入病人体腔内或肿瘤部位，实施短程放射治疗，具有使肿瘤部位有较高剂量，而周围正常组织损伤较小的优点。近年来，腔内后装技术的发展，缩短了治疗时间，提高了工作效率，医务人员也几乎可免受射线照射，更便于开展门诊治疗。 另外，可把放射性药物直接引入体内进行治疗，如198Au，90Y，177Lu等可治疗白血病，支气管癌等。用”’I治疗甲状腺癌和甲状腺功能亢进。用’于治疗真性红细胞增多症。 将32P、90Sr、60Co等β放射性核素制成适当活度的放射源，敷贴在体表疾患处，可治某些浅表疾病，如神经性皮炎、慢性湿疹、毛细血管瘤等。 二、临床诊断 核医学临床诊断检查可分为体内检查（功能测定与显像技术）和体外检查（竞争放射分析等）两部分。核医学临床诊断是利用放射性核素作示踪剂，并通过核仪器测定其在脏器中的分布和强度，可以诊断疾病。 1．体内检查（功能测定与显像技术） 应用放射性核素或其标记化合物，可以测定甲状腺、肾、心、肺和消化系统的功能，并能进行血液系统检查。举例如下：

放射性同位素测井的应用探析

放射性同位素测井的应用探析 摘要：本文主要分析了放射性同位素测井的应用范围，除了在油藏动态检测中广泛应用外，其还向油田后期开发、剩余油研究、油藏数值模拟等研究方向发展。对同位素示踪法用于吸水剖面测试问题进行分析，探讨其形成的原因以便提升技术质量。 关键词：放射性同位素；测井；注水 1、放射性同位素测井应用 随着该技术的不断成熟和推广应用，其已经成为我国水驱油田注水剖面测井的主要监测手段。除了在油藏动态检测中广泛应用外，其还向油田后期开发、剩余油研究、油藏数值模拟等研究方向发展。其应用有如下几个方面： 1.1检查漏失、串槽井段，为封堵提供支持 由于固井质量差或者固井后由于射孔及其他施工使得水泥环破坏，则可造成层间串通形成串槽，进而对采油或注水造成严重影响。为了封堵管外的串槽和漏失点，应该先找到串槽井段，而放射性测井可以很好的提供这些信息。对于油层找串通常注入活化油，对于水层找串则相应注入活化水。通过测量注入前后伽马曲线并进行对比，若发生串槽，则除了注入层外，在曲线上必会有其它层段伽马曲线值相对于基线值显著增加，从而可以确定串槽井段，进而为封堵提供支持。 1.2检查封堵情况 串槽、油井中部分层段出水、误射孔等井段需要二次注水泥封堵，封堵效果可以用放射性同位素测井检查。先测一条伽马曲线作为基线参考，然后向封堵井段挤入加入放射性同位素的水泥，再次测量伽马曲线，通过比较两次测得的伽马曲线即可判断出封堵效果：若封堵层段因挤入活化水泥后曲线幅度明显变大则表明封堵良好，反之则说明封堵效果差。 1.3 检查酸化压裂效果 在低孔低渗储层中，常需要采用一定的措施才能提高油田的采收率和产能，现今压裂酸化就是最常用的方法。将放射性同位素加入压裂液中，将压裂液压入目的地层，测量压裂前后的两条伽马射线曲线，通过对比即可判断出压裂效果：若在压裂层段两条曲线具有明显的幅度差，则说明压裂效果明显，反之则说明压裂效果差，压裂液未被压进地层。 1.4 确定水泥面返回高度，判断固井质量

(完整word版)高中生物学中常见同位素示踪法实验

同位素示踪法在高中生物学实验中的应用 同位素示踪法是利用放射性核素作为示踪剂对研究对象进行标记的微量分析方法，即把放射性同位素的原子参到其他物质中去，让它们一起运动、迁移，再用放射性探测仪器进行追踪，就可知道放射性原子通过什么路径，运动到哪里了，是怎样分布的。 同位素示踪法是生物学实验中经常应用的一项重要方法，它可以研究细胞内的元素或化合物的来源、组成、分布和去向等，进而了解细胞的结构和功能、化学物质的变化、反应机理等。总之，同位素示踪法正在更大规模地应用于生物研究领域。 用于示踪技术的放射性同位素一般是用于构成细胞化合物的重要元素，如3H、14C、15N、18O、32P、35S、131I等。在高中生物学教材中有多处涉及到放射性同位素的应用，下面笔者对教材中的相关知识进行归纳如下： 1 研究蛋白质或核酸合成的原料及过程 把具有反射性的原子参到合成蛋白质或核酸的原料（氨基酸或核苷酸）中，让它们一起运动、迁移，再用放射性探测仪器进行追踪，就可知道放射性原子通过什么路径、运动到哪里以及分布如何。 2 研究分泌蛋白的合成和运输 用3H标记亮氨酸，探究分泌性蛋白质在细胞中的合成、运输与分泌途径。在一次性给予放射性标记的氨基酸的前提下，通过观察细胞中放射性物质在不同时间出现的位置，就可以明确地看出细胞器在分泌蛋白合成和运输中的作用。例如，通过实验说明分泌蛋白在附着于内质网上的核糖体中合成之后，是按照内质网→高尔基体→细胞膜的方向运输的，从而证明了细胞内的各种生物膜在功能上是紧密联系的。 3 研究细胞的结构和功能 用同位素标记氨基酸或核苷酸并引入细胞内，探测这些放射性标记出现在哪些结构中，从而推断该细胞的结构和功能。 4 探究光合作用中元素的转移 利用放射性同位素18O、14C、3H作为示踪原子来研究光合作用过程中某些物质的变化过程，从而揭示光合作用的机理。例如，美国的科学家鲁宾和卡门研究光合作用中释放的氧到底是来自于水，还是来自于二氧化碳。他们用氧的同位素18O分别标记H2O和CO2，使它们分别成为H218O和C18O2，然后进行两组光合作用实验：第一组向绿色植物提供H218O和CO2，第二组向同种绿色植物提供H2O和C18O2。在相同条件下，他们对两组光合作用释放的氧进行了分析，结果表明第一组释放的氧全部是18O2，第二组释放的氧全部是O2，从而证明了光合作用释放的氧全部来自水。另外，卡尔文等用14C标记的CO2，供小球藻进行光合作用，追踪检测其放射性，探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径。 5 研究细胞呼吸过程中物质的转变途径 利用18O作为示踪原子研究细胞呼吸过程中物质的转变途径，揭示呼吸作用的机理。例如，用18O标记的氧气（18O），生成的水全部有放射性，生成的二氧化碳全部无放射性，即 18O→H 218O。用18O标记的葡萄糖（C 6H12 18O 6），生成的二氧化碳全部有放射性，生成的水全部 无放射性，即C6H1218O6→C18O2。例如将一只实验小鼠放入含有放射性18O2气体的容器内，18O2进入细胞后，最先出现的放射性化合物是水。 6 研究某些矿质元素在植物体内的吸收、运输过程 研究矿质元素的吸收部位时，常用放射性同位素32P等来做实验，发现根毛区是根尖吸收矿质离子最活跃的部位。研究矿质离子在茎中的运输部位时，用不透水的蜡纸将柳树的韧