Diablo Canyon 核电站：WikiBook/孤儿页面/化学/铯-137

[File:Cs-137-decay.svg|thumb|Cs-137 衰变方案]] 铯-137 (Cs-137) 是一种放射性铯同位素，是核裂变产生的裂变产物。

它的半衰期约为 30.17 年，通过β衰变衰变为钡-137 的亚稳态核异构体：钡-137m（^137mBa，Ba-137m）。（约 95% 的核衰变导致这种异构体。另外 5.0% 直接填充基态，它是稳定的。）Ba-137m 的半衰期约为 153 秒，它负责所有伽马射线的发射。1 克铯-137 的活度为 3.215 太贝克勒尔 (TBq)。

Ba-137m 的光子能量为 662 keV。这些光子可用于食品辐照和癌症放射治疗。铯-137 并不广泛用于工业射线照相，因为它具有很强的化学反应性，因此难以处理。此外，铯盐在水中非常易溶，这使得安全处理铯变得复杂。钴-60 更适合于射线照相，因为它是一种化学性质相当稳定的金属，可以提供更高能量的伽马射线光子。铯-137 可用于一些湿度和密度计、流量计以及相关传感器。

用途

铯-137 只有少量实际用途。少量铯-137 用于校准辐射探测设备。它用作伽马发射器，用于油田测井密度测量。它有时也用于癌症治疗，以及工业上用于测量液体流量和材料厚度的仪表。

环境中的放射性铯

美国内华达试验场进行的核试验中，铯-137 的十个最高沉积量。试验爆炸“西蒙”和“哈里”均来自 1953 年的“上风高潮”行动，而试验爆炸“乔治”和“何”则来自 1952 年的“滚筒-响尾蛇”行动。

Cs-137 γ 谱：660 keV γ 线和 30 keV Ba K 线。

在几乎所有核武器试验以及一些核事故（最著名的是切尔诺贝利灾难）中，少量铯-134 和铯-137 被释放到环境中。截至 2005 年，铯-137 是切尔诺贝利核电站周围隔离区的主要辐射源。铯-137 与铯-134、碘-131 和锶-90 一起，是反应堆爆炸中散布的同位素，对健康构成最大风险。

截至 2011 年 4 月，它也被发现存在于日本福岛反应堆持续泄漏产生的羽流中。

切尔诺贝利灾难后，德国铯-137 的平均污染浓度为 2000 至 4000 Bq/m²。这对应于 1 mg/km² 的铯-137 污染，总计约 500 克沉积在整个德国。

如今存在的所有铯-137 都独一无二，因为它们完全是人为的。与大多数其他放射性同位素不同，铯-137 不是由其非放射性同位素产生的，而是由铀产生的，这意味着，直到现在，它在地球上还没有出现过数十亿年。通过观察这种同位素发射的特征伽马射线，可以确定给定密封容器的内容物是在原子弹爆炸出现之前还是之后制造的。这种程序已被研究人员用来检查某些珍稀葡萄酒的真实性，最著名的是所谓的“杰斐逊瓶”。

放射性铯的健康风险

铯-137 与水反应生成水溶性化合物（氢氧化铯），铯的生物学行为类似于钾和铷。进入体内后，铯或多或少地均匀分布在全身，肌肉组织中浓度较高，骨骼中浓度较低。铯的生物半衰期相当短，约为 70 天。 对狗进行的实验表明，单次服用 3800 μCi/kg（140 MBq/kg，约 44 μg/kg）剂量可在三周内致死。

意外摄入铯-137 可以用普鲁士蓝治疗，普鲁士蓝可以与铯-137 化学结合，然后加速其排出体外。

不当处理铯-137 伽马射线源会导致这种放射性同位素释放并造成辐射损伤。也许最著名的案例是戈亚尼亚事故，巴西戈亚尼亚市一家废弃诊所的不当处置的放射治疗系统被从废品回收站中搜刮出来，发光的铯盐被出售给好奇而没有受过教育的买家。这导致多人因辐射暴露而死亡和严重受伤。

被封存在金属外壳中的铯伽马射线源可能会与废金属混合在一起，然后送往冶炼厂，导致生产出受放射性污染的钢材。

一个著名的例子是 1998 年的 Acerinox 事故，当时西班牙回收公司 Acerinox 意外熔化了一大块来自伽马射线发生器的放射性铯-137。

2009 年，中国一家水泥公司（陕西省）正在拆除一座旧的、未使用的水泥厂，但没有遵守处理放射性材料的标准。这导致一些来自测量仪器的铯-137 与八卡车废金属一起被熔化，然后送往炼钢厂。因此，放射性铯被熔化到钢材中。

外部链接

• CDC 辐射紧急情况 - 放射性同位素简报：Cs-137
• NLM 危险物质数据库 - 铯，放射性
• Theodore Liolios 编写的铯-137 脏弹