[科普中国]-放射性同位素示踪剂

示踪剂选取

放射性同位素示踪剂的选择，应特别考虑以下几点。

半衰期放射性同位素示踪试验的历程较短时，选用短半衰期同位素具有许多优点。这主要是短半衰期放射性同位素易于防护、废物处理以及测量的难度较小。而生物科学、生物化学，尤其是农业科学中的试验历程都较长，放射性同位素示踪剂在测量之前，衰变掉的原子数多；放射性示踪剂在生长着的生物体中，经受的稀释程度，被分散到各个方面的机会增多；遭受呼吸、排泄、损失的机会也增多。如果对放射性示踪剂核素的半衰期考虑不当，就会因样品中本来能检测到的放射性检测不出而失去示踪的意义。

比活度在实验中放射性示踪剂常常被其他物质(包括和放射性同位素示踪剂相同的标记化合物)所稀释。因而，在满足辐射效应、防护等其他要求的范围内，适当提高放射性示踪剂的比活度，使它经得起代谢过程的稀释。放射性同位素的稀释程度，至少要求待测样品的计数率要高于本底计数率的两倍。

随着放射性探测仪器探测极限的下降，低本底仪器的批量生产，特别是三维谱分析线路的出现，低本底测定的状况会大大改善。不过，选择合适同位素及比活度仍是放射性同位素示踪工作中要注意的问题。1

放射性核素标记的位置放射性核素的标记位置关系到示踪研究结果的正确性。连接手碳原子上的氢、氮、硫是很稳定的，即使在高温条件下，或用强酸、强碱处理亦不脱落。可是连接于碳上的氧却较活泼，易与水中的氧起交换作用。正如上述原因。在生物化学研究、农药、激素代谢研究中，应特别注意这一问题。选择示踪剂，标记原子的位置要尽可能地代表该示踪剂在生物体或环境中的作用。还应注意，在全部作用过程中，可能发生变化和中途脱落而失去示踪剂的作用。

应用在工业上，示踪剂主要用于寻找金属管道，特别是输油管上的裂缝或孔洞。将加了示踪剂的液体倒入管子中，如果管壁有微小的裂缝，液体就会从这些裂缝中泄漏出来，由于其中含有示踪剂，因而很容易检测出来。实际检测时，工程师通常利用放射性同位素的Y射线来寻找金属中的裂缝和瑕疵。γ射线能够轻松地穿过金属，然后在照片底片上成像而被检测到。借助Y射线的图像，结构工程师可以方便地检测桥梁和建筑物的金属结构中的微小裂缝。如果没有这样的图像，这些微小的裂缝通常是很难被发现的，从而导致裂缝不断增大，最终造成重大的事故。

包装与运输放射性测井施工单位涉及两种情况的运输问题：一是从机场、码头、车站或生产厂家将订购的放射性同位素示踪剂等运回本单位；二是将分装好的示踪剂等由本单位运往井场。这两种运输都要涉及屏蔽防护，因为示踪测井中使用的示踪剂大多是放射伽马射线的。由于这些放射源体积不大，都可以看成点源。2

示踪剂包装同位素微球一般采用三层包装。

(1)内容器。用来直接包装放射性示踪剂，保护示踪剂不泄漏、不外溢。采用的容器是容积为1000ml带有密封盖的塑料瓶。

(2)防护容器。用来减弱射线强度，起屏蔽防护作用，又能保护内层容器。由于放射性示踪剂是伽马辐射源，所以采用铅罐将内容器屏蔽起来。其屏蔽厚度以使出厂的微球(每瓶体积为1000ml，活度为20～30 mCi)外表面的辐射水平达到国家规定的标准为准，即不能超过三级包装的辐射水平。表面上任意一点处剂量率均低于2mSv/h。这样的包装是安全的。

(3)外层辅助包装。用以保护外容器不受损伤，防止工作人员、工作场所、搬运工具受沾污。一般是木箱或铁皮箱。

示踪剂的运输示踪剂的运输必须使用专车，不允许无关人员搭乘也不允许与食品、衣服等其他物品同车装运。油田外部运输应持有当地公安部门的危险品押运证，所运的示踪剂容器要加锁，尽量与驾驶室持有一定距离，并贴有放射性标志符号。容器必须牢固稳妥地摆放在车上，不致因振动、颠簸、拐弯、刹车而倾倒或滚出(外容器最好与车厢固定)。运输路线应尽量避开人口稠密地区，中途停车，一定要停在安全地方并指派专人看管。