[科普中国]-放射性磷

简介

放射性磷2主要包括包括从24P到46P，其中只有P最为稳定，其他同位素都带有放射性，磷的放射性同位素中只有32P( 半 衰 期14.3d )和33P( 半衰期25.3d) 能够作为示踪剂用于研究，其余的半衰期最长的只有2.5min。主要介绍30P、32P和33P。

磷30约里奥·居里夫妇（约里奥·居里和伊伦·约里奥·居里）的最主要的成就是发现了人工放射性。1934年，他们用钋的α射线轰击铝箔，发现当α源移去后，铝箔有放射性；其强度也随时间按指数规律下降。这种放射性是由α粒子打在铝-27上发出一个中子而形成磷-30，磷-30不稳定，又放射出正电子而形成的。实际上，他们已经发现了一种新的放射性物质磷-30。

这就是伊伦（Irène Joliot-Curie）所发现的人工放射性。他们还发现了其他一些由α粒子所引起的核反应生成的人工放射性同位素。由于这一发现，他们在1935年获得诺贝尔化学奖。后来，F·约里奥·居里由于放射同位素在医学上应用的研究而当选为法国医学科学院院士。

约里奥·居里夫妇在正电子湮没、光子转化为电子对、从镭D（210Pb)中提取钋、用α粒子轰击轻元素产生核反应、人工放射性的发现、铀受中子轰击后生成的放射性产物等研究方面都做出了贡献。

磷-32简介元素磷的一种放射性同位素。符号32P，简写为P。磷32是1935年用镭铍中子源照射二硫化碳首次制得的。磷32是纯β衰变核素，β射线的最大能量为1.711兆电子伏。半衰期为14.3天。3.7×10贝可的磷32重3.49×10毫克3。

1厘米厚的有机玻璃（吸收β射线）外加 1厘米厚的铅 (吸收轫致辐射)的复合防护屏可以屏蔽3.7×107贝可的磷32的外照射；仅用1厘米的有机玻璃作防护屏时,操作1.85×109贝可的磷32也是安全的。磷32属中毒性核素，主要亲和骨骼，对人体的有效半减期为14天，在人体中的最大容许积存量为1.1×106贝可。磷32在放射性工作场所空气中和露天水源中的最大容许浓度分别为2.59和185贝可/升。磷32的化学性质与元素磷相同。

磷32是纯β衰变核素,β射线的最大能量为1.711兆电子伏。半衰期为14.3天。3.7×10贝可的磷32重3.49×10毫克。1厘米厚的有机玻璃（吸收β射线）外加1厘米厚的铅(吸收轫致辐射)的复合防护屏可以屏蔽3.7×10贝可的磷32的外照射；仅用1厘米的有机玻璃作防护屏时,操作1.85×10贝可的磷32也是安全的。磷32属中毒性核素，主要亲和骨骼，对人体的有效半减期为14天，在人体中的最大容许积存量为1.1×10贝可。磷32在放射性工作场所空气中和露天水源中的最大容许浓度分别为2.59和185贝可/升。磷32的化学性质与元素磷相同。

发现1949～1950年郁知非在美国时，他研究用P为标记的红细胞测定全身红细胞量，再从红细胞压缩体积算出全身血总量。血量的测定对多种存在红细胞及/或血浆量有改变的疾病有十分重要的病理生理和临床意义。过去用颜料伊文思蓝稀释法测定血浆量再计算出全身血量，所得结果准确性不够高。以放射性铁的同位素标记红细胞能准确测定全身红细胞量和血液总量，可是铁几乎不能排出体外，放射性物质长期留在体内是有害的。，郁知非所进行的实验用的是放射性磷（P），发出的是β射线，其射程短，半衰期短，而且磷容易被排出体外，故很适宜用于临床研究。不过，当时这种实验的操作技术尚处于摸索之中。起初，他所得的结果看来很不准确，且时常不一致。他刻苦钻研，发现原先规定的操作方法有缺陷，经过改进，终于使结果很准确，且能重复出现。这种测定血量的方法当时便成为最先进的标准方法。此方法在学术会议上介绍后，对血量测定有兴趣的好多医疗单位都有人来西奈山医院要求参观学习，郁知非的名声一时在纽约市的血液学界传开。

产生产生磷32的主要核反应4有P(n,γ)P、S(n,p)P等。前一种核反应是以含磷靶材料于反应堆中辐照来实现的，反应产生的磷32混于大量的稳定的磷31中，为有载体的磷32。有载体磷32的制备工艺比较简单，例如用五氧化二磷(P2O5)制成靶子放入反应堆中辐照之后，取出来用热水溶解便能制成有载体的磷（正磷酸）。后一种核反应则是以硫黄制成靶子于反应堆中辐照来实现的，反应生成的磷32是无载体的。辐照后,通常采用溶剂萃取、色谱法等从辐照过的靶材料中将无载体的磷32分离出来。

应用磷32广泛地用于医学、生物学和工、农业中。无载体磷32是最早用于临床的放射性核素之一。它的化合物磷酸钠注射液可用于治疗真性红细胞增多症；胶体磷酸铬注射液可用于控制癌性腹水和作某些恶性肿瘤的辅助治疗。用有载体磷32制成的敷贴器可用于治疗某些皮肤病如神经性皮炎、毛细血管瘤、慢性湿疹等。在农业上，磷32可用作示踪原子，研究植物的营养吸收、分布和代谢机理，研究农药的吸收、转运、积累、降解、残留、排除等的规律,为合理施肥、农药选择和安全使用提供科学依据。在生物学遗传工程研究中，高比活度的(γ-P)腺苷三磷酸和(α-P)丙二胺四乙酸则是测定核酸分子序列和缺口翻译非常重要的制剂。

磷33简介放射核素：P （磷 33）5

半衰期：25天； 衰变类型：β

有效射程：空气中，482mm； 玻璃中，23mm 释放射线种类

最大能量（MeV） 距离1米处剂量率（mSv/h_GBq） 防护屏障（铅半值厚度）

子体 β(贝塔)射线 0.248

不适用

不适用

Ba-137m

危害照射途径：吸入，食入，穿刺，伤口，皮肤污染/吸收 危害主要器官：全身组织

风险：受过量的照射会增加患癌的机会

危险限值 危险类别：

C-级 （低度危险）：0.1 - 20 uCi B-级 （中度危险）：>20 - 1000mCi A-级（高风险）：>1 Ci 年摄入量极限：

食入：所有化合物 500 MRem 全身：所有化合物 600 μSv

检测和测量探测方法：G-M 探测器, 闪烁探测器或电离室 剂量测定：外照射：全身

防护要点内照射：防止吸入，食入 沾染：皮肤污染 接触：避免直接触拿。

放射性磷核素的硫方法放射性磷核素的硫的方法，该方法包括如下步骤：将粉状硫装入靶管，该靶管设计有一个上部颈口和一个底部颈口；将靶管脱气使其中形成真空，接着加热上部颈口密封靶管；中子照射密封靶管以产生放射性磷核素；加热蒸馏区蒸馏残留的未反应的硫；并在底部颈口处劈开靶管，将蒸馏区和冷却区相互分开，这两个分开的区域分别含有放射性磷核素和未反应的硫，由此可以制备高纯度的放射性磷核素，同时高效回收硫。