浅议核分析技术这门应用科学在生命科学中的应用

　　关键词：核分析技术;生命科学

　　生命科学研究工作的发展，从单元素到多元素，从宏观观察到微区分析。特别是近年来进入分子生物水平的研究，要求更灵敏、更准确的检测仪器来实现这一目的。核分析技术目前是非常活跃的一门应用科学，特别是在生命科学中的应用。一些成熟的、先进的核物理方法，在这一领域前沿研究中正发挥着或将发挥创造性的、革命性的作用。

1、活化分析

　　活化分析是以原子核的反应为依据的分析方法，通过用一定能量和流强的中子(包括热中子、共振中子和快中子)、带电粒子(质子、氮子、氮子.。粒子及重离子等)或者高能光子轰击，使稳定的原子核转变成为放射性原子核，然后测定放射性核素的半衰期或射线的能量进行定性分析，测量射线的强度进行定量分析，由于热中子活化分析灵敏度高，在微量元素分析技术中得以广泛的应用。

2、热中子活化分析

　　2.1基本原理

　　当样品放入反应堆辐照时，待测元素受到热中子的轰击，使它从稳定的原子核变成放射性的原子核，核反应可写为:产物7“As是放剔陀上核素，它的半衰期为26。32小时，通过衰变，变成其它稳定的核素。在这过程中，核将放射出日射线和丫射线，用探测器测定丫射线的能量进行定性，测得的Y射线强度进行定量。

　　2.2分类

　　2.2.1仪器中子活化

　　样品受照射后，依据放射性核素的半衰期，选用适当的冷却时间，进行放射性的测量，我们一般选用出堆后5~7天，巧~20天和30天以后进行短半衰期、中等半衰期和长半衰期的测量。由于高分辩率的半导体探铡器的出现(GecLi、HPGE探测器)，使得INAA发展迅速，它在中子活化分析中的比重已超过了RNAA。尤其是利用短寿命核素的仪器中子活化分析，更具有突出的优点。

　　2.2放封化学中子活化分析

　　对一些含量很低的徽量元素(如PPb~PPt级)，为了得到准确可靠的数据，要用化学方法进行预处理。所用方法以萃取法、离子交换法为主。此外，还有沉淀和吸附分离法。

　　2.3中子活化分析的特点

　　灵敏度高。中子活化分析对多种元素的分析灵敏度为10“。~10一g，是目前测定微量元素的较好方法之一。由于中子活化分析豹灵敏度高，取样量少，对于稀少珍贵的样品和难得样品来说是目前其它分析方法所不及的。如对生物活体病变机理的研究有着重要的意义。

　　准确、精密。由于活化分析测得值与推荐值(5%，故认为中子活化分析准确度高。所以在国际标样推荐值中60~70%的数据为中子活化分析所测定。

　　多元素分析。由于该方法可靠、精密及对元素的选择性等特点。在综合性能上仍有其独到之处。由此对各类样品的mlJ试中子活化分析方法的使用逐渐扩大。无试剂空白。在很多的微.髦元素分析方法中，往往需要将样品作不同的化学处理，由于各种化学试剂中或多或少含有微量杂质，这就导致了分析误差的产生。仪器中子活化分析和后处理的放射化学中子活化分析，就可避免试剂的沾污。

　　2.4中子活化分析的应用

　　2.4.1在环境科学中的应用

　　水环境地球化学中的应用:水是环境中比较活跃的要素，又是环境中物质交换的纽带。随着人类对自然资源大规模的开发利用，大量工业废水排入江、河、湖和海，污染了水体，严重地威胁着人们的健康。利用中子活化分析对含Hg、As、Cd、Cr微量的水样进行分析，可得到准确的结果。近年利用中子活化对我国主要水系水体中的微量元素背景值进行了测定[3]，水体背景值的研究将为评价天然水的污染程度、制定区域环境标准、自然资源的合理开发、找矿以及探讨地方性疾病的防治，人体中某些元素的丰缺与人体的健康关系等方法提供科学依据。

　　土壤中微量元素背景值研究:土壤背景值的研究为环境质量评价、污染趋势的预测和防治及工农业的合理布局等提供科学依据。

　　大气环境研究:利用中子活化分析测定气溶胶中的微量元素Is]，探讨了城市地区污染物的排放与环境污染的规律。它已是环境污染评价及环境管理的重要科学依据。

　　2.4.2在生命科学中的应用

　　地方病病因的研究:地方病与当地环境中某些元素的过量或缺乏有关。而环境因素对机体的生物作用是很复杂的，在研究环境因素对健康的影响时，不仅要注意单个元素的作用，同时要注意多元素中各个元素之间的相互作用。利用中子活化分析研究了湖北省鄂西自治州克山病病区。借助该方法对病区欢，非病区的土壤、玉米以及从玉米中提取球蛋白、白蛋白和醇溶蛋白中的Se和其它微量元素的含量观察，发现该地区的克山病不仅与硒有关，还与其它人体必需的微量元素、拮抗元素的赋存状态有关。