全 文 ：文章编号 :100028551 (2007) 062646205
放射性同位素示踪试验需要注意的若干问题
韩爱良　叶庆富
(浙江大学原子核农业科学研究所Π农业部核农学重点开放实验室 ,浙江 杭州　310029)
摘 　要 :本文对目前国内放射性同位素示踪试验过程中有关示踪剂选择、引入量估算、示踪剂引入方法、
放射性样品预处理以及放射性测量方法 (尤其是液体闪烁测量) 中所存在的常见问题进行了简要剖析 ,
以期对从事放射性同位素示踪研究的人员有所助益。
关键词 :放射性同位素示踪试验 ;问题 ;对策
PROBLEMS AND SUGGESTION ON RADIOISOTOPE TRACING EXPERIMENT
HAN Ai2liang 　YE Qing2fu
( Institute of Nuclear2Agricultural Sciences , Key Laboratory of Nuclear2Agricultural Science ,
Ministry of Agriculture , Zhejiang University , Hangzhou , Zhejiang 　310029)
Abstract :Problems and suggestions on radioisotope tracing experiment were summarized in this paper , including selection of
radionuclide and radiochemical , estimation of radiochemical applied amount , methods of radioisotopic tracer introduced to
investigation objects , radioactive sample pretreatment , liquid scintillation counting and radioactive waste treatment .
Key words :radioisotope tracing experiment ;problems ; suggestion
收稿日期 :2007202
基金项目 :国家自然科学基金 (10775118) 项目和高等学校博士学科点专项科研基金 (20060335101)
作者简介 :韩爱良 (19802) ,男 ,山东日照人 ,博士研究生 ,主要从事同位素示踪及应用研究。
通讯作者 :叶庆富 (19632) ,男 ,浙江开化人 ,博士 ,研究方向为分子与环境生物学、生理物理学、核农学。E2mail : qfye @zju. edu. cn
　　随着生命科学、农业科学和环境科学等学科的快
速发展以及放射性同位素测量技术的不断进步 ,同位
素示踪技术得到了广泛的应用。但是 ,由于一些新近
从事放射性同位素示踪研究的人员未接受过专业培
训 ,在示踪试验的实施过程中难免存在一些方法上的
问题 ,导致试验结果缺乏科学性。本文就我国放射性
同位素示踪研究中存在的问题 ,按同位素示踪试验的
基本工作程序 (放射性示踪剂的选择、放射性示踪剂的
引入方法、放射性样品的采集及预处理 ,放射性测量方
法 ,放射性废物处理等) 逐项加以剖析 ,以期对从事放
射性同位素示踪研究的人员有所帮助。
1 　放射性同位素示踪剂的选择
目前农业和生物学示踪实验中常用的放射性同位
素有数十种 ,如3 H、14 C、32 P、33 P、35 S、45 Ca、54 Mn、55 Fe、
59 Fe、60 Co、64 Cu、65 Zn、74 As、76 As、75 Se、86 Rb、90 Sr、95 Zr、125 I、
131 I、137 Cs、141 Ce 和144 Ce 等。在放射性同位素选择上 ,应
根据不同的实验目的、实验周期以及工作人员的安全
性等综合考虑所选放射性同位素的半衰期、射线的种
类、射线的能量和放射性纯度等因素。在示踪剂的选
择上 ,则应考虑放射性标记化合物的放射化学纯度、化
学纯度、比活度和示踪原子的标记位置等[1 ] 。常用的
放射性示踪剂多为单一放射性同位素标记的标记化合
物 ,有时为了实验的特殊需要 ,还可以采用双标记Π多
标记的放射性物质 ,常见的有3 H214 C、3 H235 S、3 H232 P、
14 C235 S、14 C232 P 等标记化合物。
放射性标记化合物的质量指标 (放射化学纯度、放
射性纯度、化学纯度和比活度等) 可采用 HPLC2UV、
HPLC2FSA(Flow Scintillation Analysis) 、HPLC2LSC(Liquid
Scintillation Counter ) 、TLC2LSC、LC2MS、GC2MS、IR 和
NMR 等方法来测定。对放射性标记化合物 (化学纯度
646　 核 农 学 报　2007 ,21 (6) :646～651Journal of Nuclear Agricultural Sciences
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一般大于 98 %)来说 ,最重要的指标是放射化学纯度 ,
通常要求大于 95 % ,甚至高至 9919 %。适当的比活度
是关系放射性同位素示踪研究成败的关键因素之一。
一般而言 ,放射性同位素示踪技术的灵敏度比非核现
代仪器分析技术要高 ,但在比活度过低的情况下 ,其灵
敏度和准确度会降低。对比活度低的样品 ,为保证测
量数据的准确性 ,必须延长测量时间 ;而比活度过高不
但提高了放射性同位素标记化合物的成本 ,还可能会
使实验生物产生辐射生物学效应[2 ] 。
在选择示踪原子的标记位置时 ,除需考虑实验目
的、研究对象、标记化合物的分子结构、分析检测方法、
标记同位素来源、价格和操作的难易程度等因素外 ,特
别要考虑示踪原子在标记化合物中的稳定性 ,避免标
记原子中途从标记化合物中脱落 ,失去示踪的作用 ,导
致结果偏离实际 ,甚至得出错误结论。试验表明 , 3 H2
丙酯草醚[3 ] (图 1)在代谢研究中 ,3 H易脱落 ,无法起到
示踪作用 ;有人用3 H标记的葡萄糖进行运转和代谢研
究 ,这是值得商榷的 ,建议采用14 C 标记葡萄糖进行研
究为好 ;用14 C2羰基标记呋喃丹 (图 2) 研究其在奶牛体
内的代谢 ,发现14 C2羰基标记呋喃丹在动物体内会轻
易脱去14 CO2 ,进一步以14 CO2 -3 的形式从奶汁中排放出
来[2 ] 。因此 ,在选择标记位置时 ,应该选择分子骨架的
稳定部位进行标记 ,一般优先考虑分子中的芳香基团 ;
当分子有两个或多个相对稳定骨架组成且相互间以不
太牢固的化学键结合时 ,最好在稳定骨架上进行放射
性同位素双标记 ;含 O 或 N 的基团一般不适宜作标记
位置[2 ] ,尽可能避免在分子中的活性部位进行标记 ,例
如 ,羧基、羟基、氨基、亚氨基等极性基团上的氢原子 ,
位于羰基邻位碳上的氢原子、苄基氢原子、苯环上羟基
邻位和对位的氢原子都不稳定 ,苄基碳原子也不稳定 ,
容易脱羧成为二氧化碳而脱离 ;根据研究目的选择合
适的标记部位 ,研究药物的总残留量 ,标记应在分子最
稳定部位 ,而要研究药物某一代谢产物的迁移、归趋则
应对代谢部位进行标记[4 ] 。如研究马拉硫磷 (图 3) 的
去甲基化作用 ,应以14 C并标记在 CH3O - 基团上 ;研究
其分子中酯链的水解作用 ,选14 C 或3 H 标记在 C2 H5 -
基团上。
2 　放射性同位素示踪剂的引入方法
211 　示踪剂引入量的估算
放射性同位素示踪试验中引入的示踪剂量是否适
宜是试验成败的关键。引入量过大 ,既造成不必要的
浪费 ,又可能对供试生物体造成辐射损伤 ,影响生物体
图 1 　3 H2丙酯草醚
Fig. 1 　Propyl 42[22(4 ,62dimethoxy222pyrimidinyloxy)2
[ phenyl23 ,4 ,5 ,623 H4 ] benzylamino ]benzoate
图 2 　呋喃丹
Fig. 2 　14 C2Furadan
图 3 　马拉硫磷
Fig. 3 　14 C2Malathion
的正常生命活动 ,进而造成实验误差 ,而且也可能给工
作人员的辐射防护以及废物处理带来麻烦 ;而引入量
过低则会导致示踪实验的失败。影响示踪剂用量的主
要因子有示踪剂在试验系统内的物理稀释度、生物体
对示踪剂的吸收利用率、示踪剂在试验系统内分布的
不均匀性、试验时间、测量仪器的探测效率和样品预处
理回收率等。
放射性示踪剂引入量的估算公式[5 ] :
A0 =
Amin KM
EK1 K2 M1 K3
(单位 :Bq)
式中 A0 为计划引入研究系统的初始放射性总活度
(Bq) ; Amin为放射性活度最低的测样中的放射性 (cps) ,
Amin应大于测量仪器本底 2～3 倍以上 ; E 为仪器的测
量效率 ( %) ; K 为衰变校正系数 ( K = eλt , t 为引入至
样品测量所经历的时间) ; K1 为植物对示踪剂的吸收
利用率 ; K2 为示踪剂在研究系统内分布的不均匀系
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数 ; K3 为样品预处理的回收率 ; M1 为样品最大测样重
量 (g) ; M 为样品总重量 (g) 。
在一般的放射性示踪试验中 ,常用的放射性活度
的量级为 104～108Bq[1 ] 。随着超低本底液体闪烁测量
仪 (仪器本底 < 20dpm ,普通液闪本底 > 60dpm) 的应
用 ,放射性测量的灵敏度大大提高 ,可以减少引入量 ,
这既可以降低试验成本 ,又使试验操作更安全。
212 　示踪剂的引入方法
根据实验目的、研究对象 (动物、植物、土壤) ,选择
易吸收、易操作的引入途径及引入方法 ,要求引入的剂
量准确 ,防止可能的损失和不必要的污染。
21211 　放射性同位素示踪剂引入植物的方法 　①涂
抹法 :定量吸取放射性样品液体并均匀涂抹至叶片或
茎部表面。为保证引入量的一致 ,吸样要尽可能准确 ,
而且不能反复涂抹。这种方法由于叶面积不一 ,药液
涂布面积不一 ,可能造成各植株个体间的吸收情况存
在较大差异。而涂布时药液可能粘附到涂抹工具上 ,
使引入量不准确。②点样法 :用微量注射器吸取示踪
剂溶液点滴在叶片上。用量较小 (如 10μl) ,但要求示
踪剂比活度较高才能获得足够的引入量。这种方法可
保证药液涂布面积一致 ,也不存在粘附问题 ,现在农药
的吸收、运转、分布及代谢试验中常用此法[6 ] ; ③滤纸
粘附法 :将滤纸剪成一定面积的小片 ,贴在叶片上用胶
带固定 ,用微量滴定管定量的将示踪液滴到滤纸上 ,叶
子从滤纸上吸收放射性示踪液。此法易于控制引入
量 ,但须多次吸收 ,引入过程复杂 ; ④叶片浸渍法 :将叶
片浸到放射性示踪液中 ,保持一定时间。其缺点是不
易定量。此外 ,还有茎部注射引入法、根系土壤或营养
液引入、气态示踪剂通过密闭的系统如“植物营养室”
引入 ,还有通过根系土壤引入固体示踪剂如肥料等。
21212 　动物试验中放射性同位素示踪剂的引入[1 ] 　
①经动物口腔引入 :将放射性示踪剂与饲料配合喂给
动物 ,为防止污染可将放射性物质包于胶囊中。也可
将放射性物质溶于水中 ,经动物饮用引入 ,但同样要注
意污染。②注射法 :皮下肌肉、静脉注射及腹腔注射。
③涂布法 :处理前将动物处理部位脱毛 ,示踪剂均匀涂
在试验脱毛部位。处理后要防止动物爪抓、舔食等 ,以
免造成污染。④吸入法 :将挥发性示踪剂置于密闭系
统中 ,并将此系统连接与动物的鼻孔 ,经呼吸引入体
内。试验期间要供给动物足够的氧气。
3 　放射性样品的预处理及测量方法
311 　放射性样品预处理
采用何种状态的样品进行测量取决于放射性同位
素射线的类型和仪器要求。应根据所选择的探测仪器
及测量方式进行恰当的样品预处理。样品预处理方法
应满足下列要求 :良好的重现性、制备方法简便、探测
效率高等。对α射线的核素 ,可用电离室进行测量 ;对
β射线的核素如14 C、32 P ,以前多采用气体类探测器 ( GM
计数器和正比计数器等)进行测量 ,但由于其探测效率
太低 (14 C样品效率约为 7 % ,32 P 样品效率约为 15 %)
现较少使用 ;对于γ射线可采用固体闪烁计数器和γ
谱仪。因探测效率高 ,目前α和β射线 (尤其是3 H和 14
C)多用液体闪烁测量仪测量。液体闪烁测量仪测量
时 ,需将样品需转化成液态形式 ,主要的处理方法有消
化法和燃烧法。许多不能直接进行液闪测量的样品需
借助于酸、碱、酶或其他试剂 ,发生化学反应 ,通过水
解、氧化降解为较小易溶的小分子进行测量。
31111 　消化法 　
3 H、14 C或45 Ca 等标记的软组织、血液、尿、核酸、多
糖、蛋白质、骨骼等生物材料 ,若烘干后再燃烧 ,由于动
物软组织含大量脂肪、油脂 ,不易完全燃烧 ,而且手续
繁杂 ,故多采用消化法 ;此外 ,不易转化成气态的放射
性同位素 (如45 Ca、32 P) 标记的样品 (包括植物样品等)
也适合用消化法。常用的消化方法有 : ①酸消化法 :其
原理是通过试剂的强氧化性将样品氧化成可溶性样
品。常用的酸有过氯酸 (适用范围广 ,适用于对3 H、14
C、35 S、45 Ca 等许多标记物的消化 ,它相对猝灭较小 ,效
率较高) 、硝酸 (溶解能力好 ,加少量 H2O2 可得基本无
色的透明液) 、甲酸等 ,对特殊样品可选混酸或酸和氧
化性试剂。; ②碱消化法[7 ] :消化剂主要有无机碱 (主要
是 NaOH或 KOH的水或甲醇溶液) 和有机碱 (海胺、季
胺碱、季胺盐氯化物和季胺盐氢氧化物等) 。相对酸消
化法 ,碱消化法消化的样品量大 ,探测效率高 ,但化学
发光严重 ,可加抗坏血酸或冰醋酸中和来减少化学发
光 ; ③其他消化方法 :过氧化物、次氯酸盐 (5 %～7 %) ,
主要通过强氧化漂白作用 ,对植物尤其是含叶绿素的
植物尤为有效。
消化法制样常见的问题有 :样品因含水而在普通
闪烁液中溶解度较小 ,可选择专用于测水样的特殊闪
烁液 ,如 PE公司提供的 Hisafe23 闪烁液或特殊配方的
闪烁液 ,也可待水浓缩后用普通闪烁液测量 ;有些样品
溶解后往往带各种颜色易造成颜色猝灭 ,可用 H2O2 进
行脱色 ;pH值不易过酸或过碱 ;消化法制备的样品会
有一定化学发光 ,在测量时需加以注意。消化后的样
品加入到闪烁液中后需保持均相、澄清和无颜色以使
猝灭和化学发光最小。
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31112 　燃烧法 　
主要针对通过燃烧可转化成气态物质并易于吸收
的放射性同位素标记物 ,如14 C、3 H 等。采集的样品在
70 ℃～80 ℃烘箱中烘干 ,称重后用生物氧化燃烧仪
(OX2600 ,Harvey Inc. , USA ;等等) 将样品彻底燃烧转
化成14 CO2 、3 H2O ,释放出的14 CO2 可用乙醇胺或含乙醇
胺的闪烁液吸收 ;3 H2O 需冷却 (可用冰水袋覆在吸收
管及其与燃烧仪的连接部位) 后吸收 ,应尽可能将
3 H2O 蒸气冷却至液态3 H2O ,冷却程度会直接影响3 H2O
的吸收效率。
若样品量太多 ,无法全部燃烧 ,则将样品烘干后粉
碎并混匀 ,粉碎样品在通风橱内进行 ,同时应加强个人
防护以避免吸入放射性粉尘 ,并按低放射性至高放射
性样品顺序粉碎样品 ,以避免交叉污染 ,若无法判断放
射性大小顺序 ,则在粉碎第二个样品前将粉碎机清洗
干净。燃烧时同样要按低放射性至高放射性样品顺序
操作。
在燃烧过程中可能造成的放射性损失主要有 : (1)
样品燃烧不完全 ,14 C 没有全部转化成14 CO2 ; (2) 吸收
液的量不足 ,不能完全吸收 ; (3) 未将吸收管内放射性
样品全部转移到闪烁瓶内。因此 ,每次试验均应做添
加回收率试验以确定燃烧回收率[8 ] 。
312 　液体闪烁测量方法
31211 　液体闪烁均相法测量 　
液体闪烁均相法测量要求将放射性样品均匀溶解
在闪烁液中 ,因此 ,闪烁液的选择与放射性样品的预处
理同样重要。闪烁液由溶剂、第一闪烁体、第二闪烁
体、助溶剂等组成。对闪烁液溶剂的一般要求有 :对闪
烁体及其他被溶物的溶解度要高 ;把激发能交给闪烁
体分子的能量转换效率要高 ;溶解样品的能力强 ,并能
适用多种待测样品 ;对闪烁体发射的光子透明度高 ;蒸
气压和冰点低 ;价格便宜。常用的有效溶剂大多为芳
香溶剂 ,如二甲苯、甲苯、异丙基二联苯、苯腈和 Triton
X2100 等 ;一般溶剂主要为饱和碳氢化合物 ,其效率仅
为芳香溶剂的 15 %～50 % ,其中最普遍的是二氧六
环 ;低效溶剂主要为醇类、酯类、酮类等。助溶剂主要
有乙二醇乙醚、异丙基苯、乙二醇、乙腈、甲醇、乙醇和
萘等。第一闪烁体有 PPO(2 , 52二苯基　唑) 、P2TP(对2联三苯)和 PBD 等 ,第二闪烁体有 POPOP(1 , 42双2[2′2
(5′2苯基　唑基) ]2苯) 、DM2POPOP 和 BBO 等[1 ,5 ,7 ] 。表
1 为常用的闪烁液配方。
表 1 　常用闪烁液配方
Table 1 　Proposed scintillation cocktail for LSC
编号
No.
闪烁液组成
scintillation cocktail
应用范围
application area
1 二甲苯 (700ml) + 乙二醇乙醚 (300ml) + PPO(5～8g) + POPOP(015g) 脂溶性、水溶性样品
2 二甲苯 (600ml) + 乙二醇乙醚 (225ml) + PPO(5～8g) + POPOP(015g) + 乙醇胺 (175ml) 可用于吸收14CO2
3 甲苯 (1000ml) + TP(6g) + POPOP(014g) 脂溶性样品 ,猝灭小
4 对二甲苯 (1000ml) + TP(6g) + POPOP(0135g) 脂溶性样品 ,无猝灭
5 甲苯Π二甲苯 (667ml) + Triton X2100 (333ml) + PPO(4～8g) + POPOP(012～015g) 含水量较高的样品
6 二氧六环 (1000ml) + PPO(7g) + POPOP(015g) + 萘 (110～120g) 含水样品
　　均相法测量时 ,样品量不能超出闪烁液的容纳能
力 ,否则会出现混浊不透明或分相现象。影响闪烁液
用量的因素有 : (1) 样品组成 :样品中盐含量、pH、蛋白
含量等。当样品中盐含量 > 015molΠL ,或 pH < 4 或 pH
> 10 时 ,需加入更多的闪烁液。对于含固体量较多或
较难溶解的样品 ,可先用一些特殊试剂改变样品的化
学结构 ,再用适当助溶剂将样品加至闪烁液中做均相
测量 ,二甲亚砜 - 乙醇 - 甲苯Π二甲苯 (1∶4∶5) 配制的
闪烁液可溶解许多化学结构不同的多肽、糖类及药物
等 ; (2)温度 :样品Π闪烁液体系在一定温度范围内才能
保持澄清和均相。当样品体积接近闪烁液的容纳能力
时这一温度范围会变小。对混合物加热并向闪烁液中
加入样品会导致原本澄清的体系变混浊 ,计数效率下
降。加入更多的闪烁液可以重新获得澄清的体系。
31312 　液体闪烁非均相测量 　
存在于非均相体系的放射性样品可以采用非均相
测量方式。根据样品存在方式 ,非均相测量分为乳状
液测量、固相测量及悬浮液测量 3 种 ,其中前 2 种在生
物学实验中应用较多。
乳状液测量 (emulsion counting) :乳状液测量主要
用于含水量较多的样品测量 ,其基本特点是 :借助乳化
剂使样品的水溶液分散成极小的液滴 (约 100! ) ,稳定
地悬浮在闪烁液中 ,达到接近 4π的几何条件。常用的
乳化剂有 Triton 系列和 BBS 系列 ,以 Triton X2100 使用
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最多。将 Triton X2100 按一定比例与甲苯混合 ,就可配
成乳化闪烁液。乳化闪烁液的稳定性依温度、烷基苯Π
乳化剂Π水三者混合比及乳化剂的种类而不同 ,外观上
呈透明、半透明、乳白色及粘稠状的多相变化 ,测量时
应保持温度及三者比例的恒定 ,并通过调整三者比例
尽可能配制成透明或半透明清液 ,要特别注意避免分
相 ,分相可产生严重自吸收。乳化测量的参考配方
PPO(7gΠL) + 65 %～70 %甲苯或二甲苯 + 30 %～35 %
Triton X2100。
固相测量 ( solid phase counting) [7 ] :固相测量是将
非脂溶性样品吸附、过滤在某种固体支持物上 ,干燥后
浸入烷基苯类闪烁液中不发生溶解和弥散 ,直接进行
测量。它制样简单 ,常与样品分离纯化结合进行 ,如用
纸层析法分离或鉴定标记物放化纯度。样品测毕 ,还
可从闪烁液中取出作其他分析处理或保存 ,闪烁液也
可重复使用。缺点是测量的影响因素较多 ,几何位置、
射线的局部吸收和自吸收均难以保持一致 ;淬灭引起
β谱的变化也较复杂 ,往往不与“谱移”成相关关系 ,故
现有的淬灭校正方法均不可精确地给出其探测效率 ,
求出样品活度值。因此 ,一般用于样本间计数率的比
较。固体支持物常用的有玻璃纤维滤片 (glass fiber
filter) 、纤维素酯滤膜 (cellulose ester membrane) 及纸片。
纸片作支持物 ,由于小分子3 H 标记物易进人纤维内
部 ,产生严重的局部自吸收 ,计数效率很低 ,目前多已
不用。玻璃纤维滤片吸水性好 ,样品分子不渗入纤维
内部 ,烤干后都保留在纤维表面 ,故探测效率明显高于
纸片 ,可接近水溶性样本的均相测量 ,而且化学性质不
活泼 ,样品中的细胞、细胞碎片等均可先过滤在玻璃纤
维上 ,再用酸、有机溶剂等处理。纤维素脂薄膜的吸水
性比玻璃纤维滤片差 ,探测效率也略低些 ,但对某些蛋
白或核酸大分子有吸附作用 ,在分子杂交、体外竞争放
射分析等技术中应用很广。最近放射性测量有了新的
发展 , PerkinElmer 公司推出了多种型号的 Topcount
NXT放射性测量仪 (C991200、C384V01 等) ,可同时分
析两种、六种或十二种样品 ,并对 24 孔、96 孔和 384 孔
微孔板以及微量离心管中的样品进行固体闪烁、液体
闪烁、过滤板计数、Cerenkov 计数、SPA (r) 和闪烁微孔
板计数。Topcount 与超高效液相色谱 (ultra2performance
liquid chromatography)联用可用于药物代谢研究 ,更优
于传统的流动液闪测量方法。例如将样品点在 96 孔
板上 ,然后用细胞收集器转移在玻璃纤维滤膜或尼龙
膜上 ,经干燥后 ,封装入含脂溶性闪烁液的塑料袋内。
测量时样品架上的 96 个孔正好与滤膜上样品的位置
对应 ,便于光子通过 ,克服了一般固相法测量样品几何
位置难于一致的缺点 ,大大减少了闪烁液用量和放射
性废物。
液体闪烁测量常用的闪烁瓶有玻璃瓶和塑料瓶。
玻璃闪烁瓶用低钾玻璃制成 ,其优点是透光性强、适于
一些腐蚀性试剂 ,缺点费用高 ,不适合一次性使用 ,需
要彻底清洗 ,否则容易发生交叉污染 ;塑料闪烁瓶本底
比玻璃闪烁瓶低、适合一次性使用 ,但透光性较差、容
易被溶剂侵蚀。对射线穿透能力强的同位素 (如32 P)
可用塑料瓶。样品测量前应对闪烁瓶进行本底测量 ,
确定闪烁瓶的本底在仪器允许范围内。此外 ,切忌在
瓶身上做任何标记 ,尤其不能在闪烁瓶上贴一些能阻
挡荧光光子的标签。
31313 　液体闪烁测量中存在的主要问题 　
由于液体闪烁测量存在猝灭现象 ,使得测量值偏
小 ,需要进行猝灭校正。猝灭主要包括前猝灭 (相猝
灭) 、荧光过程猝灭 (电离猝灭、浓度猝灭、稀释猝灭、化
学猝灭和热猝灭) 和后猝灭 (颜色猝灭、光子猝灭和电
子学猝灭) 。引起猝灭现象的物质称为猝灭剂 ,按引起
猝灭程度的大小依次为 :硝基化合物 > 硫化物 > 卤化
物 > 胺类 > 酮 > 醛 (乙醛) > 有机酸 > 酯 > 水 > 乙醇 >
醚 > 碳氢化合物。其中 ,水、乙醇、有机酸、丙酮等是比
较常见的猝灭剂。是否有猝灭现象发生可通过样品测
量效率的高低来判断 (无猝灭时 ,普通液体闪烁测量仪
测14 C的效率 > 90 % , 3 H 的效率约为 60 %左右) 。对
有猝灭的样品 ,可通过选择猝灭程度较小的有效溶剂、
合适的闪烁液、合适的样品预处理方法等提高探测效
率 ,或对样品进行猝灭校正。猝灭校正的方法有外推
法、内标准源法 (β内标准源法、短半衰期同位素113m In
和67 Ga 内标准法) 和外标准法 (样品道比法和谱指数
法 ,常用的猝灭剂为 CCl4 ) 。
特别需要指出的是 ,液闪测量可能因化学发光而
产生假计数 ,影响测量结果的准确性。化学发光通常
在试剂、样品和闪烁液相混时才会发生。甄别可通过
两道的计数率差值来判断 ,对 Wallac1414 液体闪烁测
量仪而言 ,若 CPM(全谱的计数率) > > CPM1 (14 C或 3 H
道的计数率) ,则有化学发光发生 (表 2) ;对 Packard 液
体闪烁测量仪而言 ,可通过设置两道的道宽 ,如测3 H
样品时 ,A 道道宽设置为 0～1816keV ,B 道道宽设置为
2～1816keV ;测14 C样品时 A 道道宽设置为 0～156keV ,
B 道道宽设置为 4～156keV ,然后根据两道的计数率差
值来判断 ,若 CPMA > > CPMB ,则有化学发光发生。
碱性溶液如氢氧化钠、氢氧化钾等可导致比较严重的
化学发光。解决方法是选用能抗化学发光的闪烁液、
稀释溶液或适度酸化 ;避光并静置一定时间 (化学发光
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强度会随时间逐渐衰减) ;用 Quantilus1200 超低本底液
体闪烁测量仪可自动甄别化学发光。
表 2 　Wallac 1414 具化学发光的14 C样品液体闪烁测量数据
Table 2 　Data from Wallac 1414 LSC for radioactive
determination of 14 C2sample with chemical luminescence
样品号
(No. )
全谱测量道
的计数率
CPM
样品 1 道的
计数率
CPM1
放射性活度
DPM1
显示错误信息
Error info
1 771 72 86
2 1868 62 75
3 1770 48 59
图谱不匹配 ,
错误的同位素 ?
Spectrum does not
fit ! Wrong isotope ?
表 3 　Packard1900 具化学发光的14 C样品液体闪烁测量数据
Table 3 　Data from Packard1900 LSC for radioactive
determination of 14 C2sample with chemical luminescence
样品号
(No. )
样品 A 道的计数率
CPMA
样品 B 道的计数率
CPMB
放射性活度
DPM1
1 709 70 82
2 1756 69 79
3 1690 50 64
4 　放射性废物处理和注意事项
411 　废物处理
放射性废物有三类 :废气、废液和固体废物。放射
性废物不能随意丢弃 ,必须专门处理。其处理的指导
原则 :保持尽可能低的辐射剂量 ;保证无人受到高于
20mSv的年剂量当量 (连续 5 年的年平均有效剂量) ;
任何单一年份不应超过 50mSv。处理的方法是自然衰
变 ;分类收集 ,分别处理 ;净化、浓集、贮存 ;燃烧、埋藏 ;
回收利用。放射性废物处理按放射性同位素的半衰
期、毒性、化学状态和体系的不同分别进行。其中最重
要的是放射性废液的处理。对于半衰期较短 (半衰期
小于 15d)的放射性 (32 P) 废物 ,在注明同位素类型、化
合物名称、放射性浓度、放射性比活度、溶剂名称、总放
射性活度和时间等详细信息后可定点放置保存至该同
位素 7～10 个半衰期以上方能作为普通废物处理。而
对高放废液 (10 - 2CiΠL 以上) ,以前多用储存法 ,现在
则多用固化法即将高放废液以罐烧法、喷雾固化法、玻
璃固化法等方法变为某种形式的固体[9 ] 。
412 　放射性同位素示踪试验注意事项
在进行放射性同位素示踪试验前 ,应先用非放射
性化合物进行预试验 ,以熟悉试验过程 ;所有的放射性
工作必须在专门的放射性工作区进行 ,如在铺有吸水
纸的托盘内操作 ,而放射性的粉状、挥发性物质的操作
(如蒸发、煮沸)要在通风橱内进行 ;在从事高活度的放
射性操作 ,尤其是使用发射高能β射线 (32 P) 和γ射线
的同位素时 (如示踪剂开瓶分装)要加强辐射防护[1 ,5 ] 。
综上所述 ,在实施放射性同位素示踪试验时 ,应合理设
计实验并选择合适的放射性示踪剂、估算合理的引入
量、选择适宜的引入方法、放射性样品的预处理及测量
方法 ,通过规范的操作才能获得可靠的试验结果 ,进而
对研究问题做出科学、合理的解释。
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