环境样品放射性监测与分析：载体和反载体的作用

为了提高示踪量放射性物质的分离效率和尽量减少在分离过程中的丢失，如吸附在容器壁上的损失。在用沉淀法分离时，会因为放射性核素的浓度太低，达不到难溶化合物的溶度积而不能单独形成沉淀。为此，常常在放射性溶液中加入常量的该放射性核素的稳定同位素，因为除极轻的核素以外，同一元素的稳定核素和放射性核素的化学性质相同，所以它们将发生同样的化学过程，从而所加入的稳定核素起了载带和“保护”放射性核素的作用，我们称加入的常量的稳定核素为载体（carrier）。例如，在示踪量的140LaCl3溶液中，加入过量草酸，不能使140La沉淀，但加入毫克量级的氯化镧以后，则在草酸镧沉淀过程中，可以把140La也载带下来。对于一些没有稳定核素的放射性元素，只能使用化学性质非常相似的常量元素作为载体，如241AmCl3可以用LaCl3作为载体。这样，载体就有同位素载体（isotopic carrier）和非同位素载体（non－isotopic¨carrier）之分。载体用量一般在几毫克和几十毫克之间。

为了促使载体与放射性核素之间的交换达到完全，通常采用以下几种办法：

1.氧化与还原

对多价念的元素来说，当载体加入样品溶液后进行几次强烈氧化还原反应，使元素的价态经过几次升高与降低的变化，这样，放射性核素与载体的价态就会趋于一致，它们之间的交换才会完全。例如，进行放射性碘分析时即可采用此法。

2.生成络合物

样品溶液中加入强络合剂，使载体与放射性核素同时处于相同的络合物形式，也能促使它们交换完全，例如锆用氢氟酸络合，铌用才算络合。(www.xing528.com)

3.破坏放射性胶体

示踪量放射性核素在溶液中极易形成放射性胶体，一旦生成胶体，它们的物理化学特性就不一样了。例如胶体状态一般不易电离，与电解质的反应很慢，也不易在离子交换树脂上进行离子交换。因此，要使放射性核素与载体离子交换完全，必须破坏所形成的胶体，使之变为真溶液。通常采用酸性介质或者适当加入络合剂，可防止样品溶液出现胶体。

以上讲的是利用载体将所需要的放射性核素从溶液中沉淀出来。反之，在加入载体使微量物质沉淀时，常常也可能使其他不需要的放射性杂质转入沉淀，从而造成放射性沾污。为了减少这种沾污，常常加入一定量可能沾污核素的稳定同位素作为反载体（hold－back carrier）。反载体的加入，由于同位素稀释的原因，减少了放射性杂质的沾污，提高了去污因数。例如在沉淀分离90Sr时，容易受到144Ce的沾污，去污因数仅为13；但若加入一定量的稳定同位素Ce（Ⅲ）作反载体后，同样的分离程序，去污因数提高到9000。反载体也有同位素反载体和非同位素反载体之分。例如，在分析239Pu的裂变产物时，239Np对分离出的裂变产物可能会造成严重的α放射性沾污，若加入与Np价态相同的Ce（Ⅳ）盐作为反载体，即可明显降低239Nn的沾污程度。

在使用载体和反载体时，加入的稳定核素必须与放射性核素处于同一化学状态，否则就不能起到载体和反载体的作用。有时所需要的放射性核素可能处于几种不同的价态，则可以使载体及所需核素共同经历几次氧化还原反应，使它们最终转变为同一价态。