鍶-90

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File:Disambig gray.svg此條目介紹的是放射性同位素。關於同名樂團，請見「鍶-90 (樂團)」。
鍶-90，90Sr
基本
符號90Sr
名稱鍶-90、Sr-90
原子序38
中子數52
CAS號10098-97-2  checkY
核素數據
半衰期29.1 年[1]
衰變產物90Y
衰變模式
衰變類型衰變能量（MeV）
β衰變0.546
鍶的同位素
完整核素表

鍶-90是鍶元素一種具放射性的同位素，半衰期為29.1年，外觀為有光澤的銀色金屬，但與空氣接觸後會迅速轉為黃色[1]，可經由β衰變形成釔-90，其衰變能為0.546MeV。鍶-90為核分裂的產物，出現於核廢料中，在人體中易累積於骨骼中，可誘發骨癌。

放射性[編輯]

中等壽命裂變產物
項：
單位：		 t½
a		 產額
%		 Q*
KeV		 βγ
*
155Eu 4.76 .0803 252 βγ
85Kr 10.76 .2180 687 βγ
113mCd 14.1 .0008 316 β
90Sr 28.9 4.505 2826 β
137Cs 30.23 6.337 1176 βγ
121mSn 43.9 .00005 390 βγ
151Sm 90 .5314 77 β

鍶-90屬於中壽命核分裂產物（Medium-lived fission products），可由鈾-235、鈾-233與鈽-239等元素經核分裂生成[2]，為核反應爐的用過核燃料及核廢料的重要成分，在核試驗後為放射性落下灰的主成分[3]。

鍶-90具有放射性，可進行β衰變，放出電子和釔-90，並釋放0.546MeV的衰變能。釔-90可進一步β衰變生成穩定的鋯-90，此反應的半衰期為64.053小時，並釋放2.28Mev的能量[4]。

<math>\mathrm{^{90}_{38}Sr\ \xrightarrow [29.1\ years] {\beta^-\ 0.5459\ MeV} \ ^{90}_{39}Y\ \xrightarrow [64.053\ hours] {\beta^-\ 2.280\ MeV} \ ^{90}_{40}Zr}</math>

鍶-90衰變成釔-90的反應是個接近完美的典型β衰變，其中產生的伽瑪衰變微不足道，通常可以忽略[5]。通常放射性元素的第一次核衰變時間會較短，且放出的輻射能量較高，接近最後或倒數第二次衰變的核分裂產物放出的輻射能量通常較小，鍶-90是少數的例外之一，擁有較長的半衰期，但放出的β輻射能量仍頗高（另外兩個例外情況是錫-126和銫-137）。

對人體的傷害[編輯]

鍶-90是一種趨骨物（英語：Bone seeker）[6]，一般經由受污染的食物與水源進入人體，其中約70%-80%可被人體經排泄作用移除，剩餘部分幾乎皆儲存在骨骼中[7]，可誘發骨癌、骨髓瘤或骨頭周圍軟組織的腫瘤[1]。人體移除鍶-90的速率與骨重塑的代謝有關，故因年齡與性別而異[8]。鍶-90的暴露可藉由生物檢定法測得，通常是以尿液分析測定[9]。

路易絲·雷斯（英語：Louise Reiss）及其同事在幼兒牙齒調查（英語：Baby Tooth Survey）中對於數十萬顆牙齒的分析表示，1963年後出生的兒童的乳齒中鍶-90的含量較1963年前出生者高出50倍，這項數據說服了美國總統甘迺迪與英國和蘇聯簽署《部分禁止核試驗條約》，該條約中止了許多排放放射性落下灰、污染大氣層的公開核試驗[10]。2001年，華盛頓大學將該次調查中貯藏的85,000顆乳齒交給輻射與公共健康計劃（英語：Radiation and Public Health Project），該組織追蹤了數十年前參與幼兒牙齒調查的兒童，並於2010年將結果發表於《International Journal of Health Service（英語：International Journal of Health Service）》上，表明參與調查的兒童中，在50歲以前死於癌症者幼年貯存的乳牙內鍶-90的含量為到50歲仍存活者的兩倍[11]。

應用[編輯]

鍶-90在工業和藥物方面均有重要功用。在工業上鍶-90可作為測厚計（thickness gauges）的材料[7]，或用於部分直升機的翼面檢測技術（英語：blade inspection method）[12]。另外由於鍶-90的核衰變放出許多熱能，其價格又比替代物鈽-238便宜，常作為蘇聯/俄羅斯式放射性同位素熱電機的熱源（通常是存在氟化鍶中的形式）。在醫療中，控制劑量的鍶-90可應用於放射線療法以治療骨癌[1]。鍶-90在生化及農業領域也常用作放射性標記物[7]。

核災[編輯]

車諾比核電廠事故中，約有10拍貝克的鍶-90外洩到環境中[13]。福島第一核電廠事故的污水中約有0.1-1拍貝克的鍶-90外洩至太平洋中[14]。

在車諾比核電廠事故後，鍶-90和銫-134、銫-137和碘-131同為對健康影響最大的放射性同位素。因鍶-90化學性質與鈣離子相似，可與副甲狀腺中的鈣敏感受體（英語：calcium-sensing receptor）結合，可能是造成車諾比核災的清理人員中原發性甲狀旁腺功能亢進症（英語：primary hyperparathyroidism）發生率提升的原因[15]。

大眾文化[編輯]

鍶-90常出現於科幻電影、遊戲或漫畫中。

  • 在《2000 AD》系列的漫畫《Strontium Dog》中，鍶-90給了主角強尼·阿爾發（Johnny Alpha）特別的能力，使他能從眼睛射出α射線，能看穿石頭等障礙物，還能看出別人腦中在思考甚麼[16]。
  • 在科幻電影《哥吉拉》中，一名日本籍科學家聲稱鍶-90有使讓史前怪獸復活的能力。
  • 在科幻電影《航向深海（英語：Voyage to the Bottom of the Sea）》中，鍶-90可製成小丸射入鈾-235反應堆中，在緊急時可瞬間增加戰艦Seaview的動力。
  • 在電影《恐怖之島（英語：Island of Terror）》中，鍶-90是能殺死怪物Silicates的物質。
  • 在遊戲《異塵餘生》中，鍶-90是合成飲料「原子可樂量子口味」的原料。

參見[編輯]

相鄰較輕同位素:
鍶-89（英語：Strontium-89） 		鍶-90是
鍶的同位素 		相鄰較重同位素:
鍶-91
母同位素：
銣-90（英語：Rubidium-90）（β−） 		鍶-90的
衰變鏈 		衰變產物為
釔-90 （β−）

參考資料[編輯]

  1. ↑ 1.0 1.1 1.2 1.3 Radioisotope Brief: Strontium-90. Centers for Disease Control and Prevention. 2018-04-04 [2019-06-19]. （原始內容存檔於2021-04-30）. 
  2. ↑ Livechart - Table of Nuclides - Nuclear structure and decay data. IAEA. [2014-10-13]. （原始內容存檔於2021-09-29）. 
  3. ↑ The Nuclear Alchemy Gamble: An Assessment of Transmutation as a Nuclear Waste Management Strategy. [2011-04-09]. （原始內容存檔於2011-05-30）. 
  4. ↑ Decay data from National Nuclear Data Center （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館） at the Brookhaven National Laboratory in the US.
  5. ↑ Strontium Radiation Protection. US EPA. [2011-04-09]. （原始內容存檔於2011-04-24） （English）. 
  6. ↑ NRC: Glossary -- Bone seeker. US Nuclear Regulatory Commission. 7 May 2014 [2014-10-13]. （原始內容存檔於2019-04-01）. 
  7. ↑ 7.0 7.1 7.2 Strontium | Radiation Protection | US EPA. EPA. 24 April 2012 [18 June 2012]. （原始內容存檔於2015-07-09）. 
  8. ↑ Shagina, N B; Bougrov, N G; Degteva, M O; Kozheurov, V P; Tolstykh, E I. An application of in vivo whole body counting technique for studying strontium metabolism and internal dose reconstruction for the Techa River population. Journal of Physics: Conference Series. 2006, 41: 433–440. ISSN 1742-6588. doi:10.1088/1742-6596/41/1/048. 
  9. ↑ TOXICOLOGICAL PROFILE FOR STRONTIUM (PDF), Agency for Toxic Substances and Disease Registry, April 2004 [2014-10-13], （原始內容存檔 (PDF)於2021-05-07） 
  10. ↑ Hevesi, Dennis. "Dr. Louise Reiss, Who Helped Ban Atomic Testing, Dies at 90" （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）, The New York Times, January 10, 2011. Accessed January 10, 2011.
  11. ↑ Wald, Matthew L. "Study of Baby Teeth Sees Radiation Effects" （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）, The New York Times, December 13, 2010. Accessed January 10, 2011.
  12. ↑ Wireless blade monitoring system and process. [2019-06-19]. （原始內容存檔於2021-04-17）. 
  13. ↑ II: The release, dispersion and deposition of radionuclides, Chernobyl: Assessment of Radiological and Health Impacts (PDF), NEA, 2002 [2019-06-19], （原始內容存檔 (PDF)於2015-06-22） 
  14. ↑ Povinec, P. P.; Aoyama, M.; Biddulph, D.; et al. Cesium, iodine and tritium in NW Pacific waters – a comparison of the Fukushima impact with global fallout. Biogeosciences. 2013, 10 (8): 5481–5496. Bibcode:2013BGeo...10.5481P. ISSN 1726-4189. doi:10.5194/bg-10-5481-2013. 
  15. ↑ Boehm BO, Rosinger S, Belyi D, Dietrich JW. The Parathyroid as a Target for Radiation Damage. New England Journal of Medicine. August 2011, 365 (7): 676–678. PMID 21848480. doi:10.1056/NEJMc1104982. 
  16. ↑ Strontium Dog profile. [2011-04-09]. （原始內容存檔於2011-01-15） （English）. 
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