名词解释：放射性同位素

作者：王韵壹、李英、熊慧卿

fangshexing tongweisu

放射性同位素（Radioisotopes）放射性同位素是指质子数相同、中子数不同的放射性核素。

1910年英国化学家索迪提出了同位素假说，即存在不同原子质量和放射性，但其它物理化学性质完全相同的核素，这些核素处在周期表的同一位置，因而命名为同位素。1912年英国物理学家汤姆逊利用磁场作用制成了一种磁分离器（质谱仪的前身），用氖气进行实验时发现了原子质量为20和22的氖，这是第一次发现稳定同位素，即无放射性的同位素。自然界中的所有元素都由两种或两种以上同位素组成。自然界存在的同位素大部分是稳定同位素，而人工产生的同位素基本上是放射性同位素。

放射性同位素的原子核是不稳定的，会自发地转变成另一种原子核或另一种状态并伴随一些粒子或碎片的发射，这就是核衰变。放射性同位素进行核衰变时有多种形式，如α衰变、β衰变、γ衰变，还有自发裂变及发射中子、质子的蜕变过程。放射性同位素衰变的快慢，通常用半衰期来表示；半衰期（T1/2）即一定数量放射性同位素原子数目减少到其初始值一半时所需要的时间；半衰期越长，说明衰变得越慢，半衰期越短，说明衰变得越快；半衰期是放射性同位素的特征常数，不同的放射性同位素有不同的半衰期；实验发现，用加压、加热、加电磁场、机械运动等物理化学手段不能改变放射性同位素的半衰期。衰变是一个统计的过程，对于单个原子核的衰变，只能说它具有一定的衰变概率，而不能确切地确定它何时发生衰变。

放射性同位素技术是以核物理、放射化学和相关学科为理论基础，研究放射性同位素及其制品特性、制备、鉴定和应用的一门综合性高技术，包括制备技术和应用技术。制备技术指利用反应堆和加速器等手段，专门为获取放射性同位素及其制品的各种技术；应用技术指运用放射性同位素及其制品以取得实际应用的各种技术，包含信息获取技术、辐射效应应用技术、衰变能利用技术。因此放射性同位素领域包括放射性同位素制备、放射源制备、放射性药物制备、标记化合物及放射免疫试剂等分支学科。

自从放射性同位素发现以来，它的生产和应用一直得到了科学家的重视。至今为止，除了发现的天然放射性同位素外，还利用反应堆和加速器人工制造出2200多种放射性同位素。放射性同位素在医学上的应用已有近一个世纪，主要用于疾病的诊断、治疗和放射免疫分析等，包括了99mTc、131I、18F和192Ir等多种放射性核素；工业方面使用的有241Am/Be测井中子源、 137Csγ源、85Kr测厚仪等；农业领域采用60Co开展辐照育种及食品保鲜和灭菌；在一些特殊领域放射性同位素也发挥着不可替代的作用，如美国的深空探测器上携带的放射性同位素电池，其中主要的原料就是钚-238放射性同位素；在分析方法和研究方法中，放射性同位素示踪等已经得到广泛应用。

放射性同位素技术的发展趋势是：放射性同位素制备向获得高活度、高纯度、高浓度的放射性同位素发展；放射源制备向高均匀性的大尺度放射源和微型放射源发展；放射性药物制备向靶向性好的高比活度放射性药物发展；标记化合物向高比活度定位标记产物发展。