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铯-137(英语:Caesium-137,符号为Cs-137),是铯元素的一个放射性同位素,是一种主要由核裂变产生的核裂产物。
铯-137的半衰期为30.17年。[2]大约95%通过β衰变为钡-137m1(137m1Ba,Ba-137m1),其他约5%直接衰变为稳定的钡-137。钡-137m1的半衰期为153秒,并放出伽玛射线(这是铯-137放射源的全部伽玛射线来源)。1克铯-137的放射性活度为3.215 TBq 。[3]
钡-137m的伽玛射线光子能量是662 keV. 铯-137在工业辐射与医疗辐射上的应用很有限,因为它的化学性质十分活泼,且铯盐易溶于水。而钴-60是一种非常稳定的金属,所以广泛用作伽玛射线源。
铯-137可应用于如下方面:利用铯-137可校正辐射测量仪;铯-137也可在癌症治疗方面发挥作用;铯-137还可以在工业中得到应用,例如测量液体流动、物件的厚度等[4][5]。
环境中存在着微量的铯-134与铯-137,它们几乎都是在1940年代至1960年代的核试爆及某些核事故中释放出来的。历史上曾造成铯-137释放进入环境中的著名案例包括如切尔诺贝利核事故等。2011年3月11日,日本的福岛第一核电站事故事件发生时,也曾发现它的存在。2011年7月,从福岛县运往东京的11头牛也被检测出1,530到3,200Bq/kg的铯-137,这已严重超出日本规定的500Bq/kg容许值。[6]
铯-137具有水溶性与微量的化学毒性。生物半衰期是70~100天,用普鲁士蓝可以将铯的生物半衰期减少为30天,促进铯从体内排出。
依衰变链分类的锕系元素[7] | 半衰期范围 | 依裂变产额分类的裂变产物[8] | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
4n | 4n + 1 | 4n + 2 | 4n + 3 | 4.5–7% | 0.04–1.25% | <0.001% | ||
228Ra | 4~10年 | 155Eu þ | ||||||
244Cm | 241Pu ƒ | 250Cf | 227Ac | 10~29年 | 90Sr | 85Kr | 113mCd þ | |
232U ƒ | 238Pu | 243Cm ƒ | 29~100年 | 137Cs | 151Sm þ | 121mSn | ||
248Bk[9] | 249Cf ƒ | 242mAm ƒ | 100~400年 | ↑中等寿命裂变产物 没有半衰期为 100年至21万年 的裂变产物 ↓长寿命裂变产物 | ||||
241Am | 251Cf ƒ[10] | 400~1000年 | ||||||
226Ra | 247Bk | 1000~2000年 | ||||||
240Pu | 229Th | 246Cm | 243Am | 2000~8000年 | ||||
245Cm ƒ | 250Cm | 239Pu ƒ | 8000~3万年 | |||||
230Th | 231Pa | 3~10万年 | ||||||
236Np ƒ | 233U ƒ | 234U | 10~30万年 | 99Tc | 126Sn | |||
248Cm | 242Pu | 30~140万年 | 135Cs | 79Se | ||||
237Np | 140~700万年 | 93Zr | 107Pd | |||||
236U | 247Cm ƒ | 700~3000万年 | 129I | |||||
244Pu | 3000万~1亿年 | 也没有半衰期超过 2000万年的裂变产物[11] | ||||||
232Th | 238U | 235U ƒ | 1~150亿年 | |||||