1、放射性锶 (strontium，Sr),概述 锶的化学性质 90Sr的分析测定,概述,锶是38号元素，位于元素周期表第五周期的第二主族。 锶在自然界中的含量较少，主要存在于海水中，浓度约8mg/L。 其矿物有硫酸盐和碳酸盐。 锶在某些生物样品中有一定含量。,锶共有23种同位素和3种同质异能素。 质量数为84、86、87和88的四种锶同位素是稳定核素，其余均为放射性核素。 89Sr和90Sr是两个重要的裂变产物。,放射性核素电池,原理：放射性核素放出的射线能量被试 样吸收后，试样就会被加热，把热能经过热电转换（热离子换能）变成电能，效率为35%(810%)。 核素：238Pu，244Cm，210
2、Po; ：144Ce，90Sr，147Pm。 4kg238PuO2热功率1480W，电功率60W。,90Sr和89Sr在核裂变反应中产额均较高，是典型的亲骨性核素。从放射卫生学来说具有重要意义。服用大量钙盐可减少放射性锶在骨内的沉积。,植物通过根对90Sr的吸收是很少的，90Sr主要沉降在叶片上，绝大部分是通过食用叶类蔬菜而进入动物或人体内的。,由于89Sr的半衰期相对于90Sr要短得多，在环境中未受新鲜裂变产物污染时，通常89Sr的含量很少，因此观察89Sr/90Sr放射性比值的变化，有助于查找环境放射性污染的来源。,锶的化学性质,锶与铍、镁、钙、钡和镭同属碱土金属。锶的性质与钙很相似，但更
3、活泼。其化合价只有+2价。,锶的氧化物和氢氧化物,锶的硝酸盐、碳酸盐或氢氧化物在高温下均转变为SrO。 Sr(OH)2的碱性比Ca(OH)2强，且溶解度比Ca(OH)2大得多，并随温度而变化,在0时溶解度仅0.35g/100g水,而100时即增至24g/100g水。,锶的盐类,碳酸锶在水中的溶解度很小，其组成固定，可作为锶分析的基准物。 氯化锶与CaCl2相似，易溶于水。,硝酸锶与其它金属的硝酸盐一样均易溶于水，但在浓硝酸中，与钙和钡的硝酸盐溶解度却大不相同。据此可进锶、钡与钙以及其它金属元素的分离。 硫酸锶的溶解度及化学性质界于CaSO4与BaSO4之间，均为难溶性盐类。,锶、钙和钡的硝酸盐
4、在浓硝酸中的 溶解度（g/100g溶液）（25）,在HAc介质中，铬酸钙易溶于水，而铬酸锶的溶解度较小，但铬酸钡的溶解度更低，利用此性质可进行锶钡的分离。 在16下，100克水中铬酸锶的溶解度为0.12g，而铬酸钡的溶解度为3.410-4g。,锶的络合物,锶能与某些有机试剂如EDTA、DTPA、H3Cit等生成络合物，此性质可用于放射性锶的分析测定和去污。 锶的络合能力比钙差。,90Sr的分析测定,环境和生物样品中89Sr和90Sr的含量一般都很低，因此在分析测定前需要对它们进行浓集和分离。 放射性锶与放射性钙(45Ca, t1/2=163d,-)和钡(140Ba，t1/2=12.75d,-)
5、的分离是整个过程的关键。,对于90Sr的分析来说，基本上都是通过测定与其处于放射性平衡的子体90Y来换算(母子体易达到平衡，子体核性质比母体核性质有优势)。 目前90Sr的测定已经有许多成熟的方法，其中常用的有硝酸盐或硫酸盐的共沉淀法、离子交换法、HDEHP萃取法和HDEHP萃取色谱法等。,浓集分离,(1) 硝酸盐共沉淀法，也称发烟硝酸法。它是利用锶、钙和钡的硝酸盐在浓HNO3中溶解度的不同来实现锶钡与钙、的分离，再利用锶与钡的铬酸盐在HAc溶液中溶解度的不同分离锶、钡。而伴随在锶中的稀土元素和锆等裂片放射性核素，可用Fe(OH)3来进行清扫。,锶以碳酸盐形式沉淀并进行总放射性锶89Sr(1.
6、5MeV)+90Sr(0.5MeV)的计数测定；再将沉淀放置14d后分离出90Y并测定其活性，推算出样品中90Sr的含量。锶与钇的分离可以根据两者氢氧化物的溶解度的不同进行的，趁热过滤，最后钇以Y2(C2O4)39H2O形式制源。将总锶的放射性减去90Sr的放射性即为89Sr的放射性。,此法测定值的准确性和精密度高，常被用作为标准方法，但是操作烦琐，而且发烟HNO3腐蚀性强，不适于大量样品的分析。,(2) 阳离子交换法 （已废弃） 此法是利用钙和锶与EDTA、H3Cit形成的络合物与离子交换树脂的亲合力的不同而实现锶与钙的分离。 调节溶液pH至4.05.0，通过阳离子交换柱，大部分钙能通过，而
7、锶和部分钙为树脂所吸附。 再用不同浓度及pH的EDTA-NH4Ac溶液先后淋洗钙和锶。 向含锶的流出液中加入铜盐，将锶从络合物中置换出来，以碳酸盐形式沉淀锶。,此法适合于含钙量高的样品,尤其适于同时处理大批量大体积水样,而对小批量样品分析显得操作烦琐费时。,(3) HDEHP萃取色谱法,1)快速法 将样品溶液调节pH为1.0,通过HDEHP-Kel-F（CL-HDEHP）色谱柱，钇被吸附，使之与锶和铯等离子分离，再以1.5mol/L HNO3溶液洗涤色谱柱，以清除被吸附的铈、钷等轻稀土离子，最后以6mol/L HNO3淋洗钇，实现90Y的快速分离，然后测定90Y。,2)放置法 将pH为2.5的
8、样品溶液通过色谱柱，用0.5mol/L HNO3淋洗，流出液（含Sr2+)放置14d后，分离和测定90Y。 样品中存在91Y、144Ce和147Pm等稀土核素时，会干扰快速法的测定。此时宜采用放置法。,测定方法,计数法： 一是将分离纯化的放射性锶制源直接在低本底计数器上测量，这样得到的结果是89Sr+90Sr总和。 二是通过测量与90Sr处于放射性平衡的90Y的放射性来换算出样品中90Sr 的含量。,后一方法为通常所采用,因为90Y的能量高达2.29MeV,探测效率高，且其半衰期为64.2h,易与90Sr达到放射性平衡，同时可去除89Sr的干扰。,高速运动的粒子(或其它带电粒子)通过折射系数为n时的透明介质时，若其速度大于c/n(c为光在真空中的传播速度),就会发生契伦科夫辐射(Cerenkov radiation)。,以水作为介质，能量只要大于0.26MeV时，在水中就能产生契伦科夫辐射，此辐射可用探测器探测。在国外已广泛应用于环境和生物样品中放射性核素的分析。此法对于90Sr的测定十分适宜。这种方法优点是测量样品制备简单，不用有机闪烁液，且灵敏度高。,锶单位（SU）,1SU=1 pCi 90Sr/g Ca,放射性铈和钷 (Cerium,Ce; Promethium,Pm),
