氚有放射性,會發生β衰變,其半衰期為12.43年。由于氚的β衰變會放出高速移動的電子,不會穿透人體,因此大量吸入氚會對人體有害。通過同位素交換作用,3H與H2O中H交換形成氚水HTO。絕大部分的3H以HTO形式存在。因呼吸在肺部納入的HTO對肺部產生的危害,研究表明HTO的放射性毒性是HT的20000倍。
碳-14其半衰期約為5730±40年,衰變方式為β衰變,碳-14原子轉變為氮-14原子。人體通過呼吸作用會積累核輻射污染中的14C,直接食入受污染的食物因生物半排期近40d,危害更大。
通過氧化燃燒將有機結合氚、碳-14的樣品轉化為H2O(3H)和CO2(14C),進而對H2O(3H)和CO2(14C)進行收集和分析。本裝置具有程序可控加熱的特點,回收率高。
儀器及用途簡介
l 藥物研發領域:用于燃燒含 H-3和/或C-14的血液、糞便、組織、脂肪等等,提取HTO和14CO2,用來做代謝分布研究。
l 核電領域:用于提取流出物液體樣品或其他樣品中的3H和C-14。
l 環境監測食品檢測領域:以HTO和14CO2形式提取生物樣品、糧食作物、動植物等中的H-3和C-14用于進一步液體閃爍計數器測量。
儀器性能結構特點
l 氚以HTO形式被含有TritonX-100的閃爍液直接吸收沒有顏色淬滅和化學淬滅。
l 碳-14被含有有機堿的閃爍液直接吸收,高的C-14吸收效率和專用閃爍液大大提高液閃探測效率。
l 由特殊設計的管式電爐、供氣出氣系統、溫控系統、氚碳回收系統、電氣軟件等組成,按照不同樣品可精確控制氧化和催化溫度,防止不充分氧化。
l 特殊設計的管式電爐為開合式結構,催化區、氧化區同時加熱,采用合金加熱絲為加熱元件,爐膛采用進口氧化鋁多晶纖維材料,具有溫場均衡、表面溫度低、節能等優點。
l 供出氣系統進氣氣體流量調節準確,出氣排氣順暢。催化區配有獨立的供氧設計。
l 電氣控制采用德國西門子PLC,施耐德、歐姆龍、正泰電器件
l 本裝置可以設定燃燒程序,編輯后自動存儲,方便下次直接調用;配有通訊接口可以實現與外部聯通。
主要技術參數
l 生物樣品氧化燃燒儀主要由燃燒爐和氚、碳-14收集裝置組成
l 管式燃燒爐,溫度范圍0~900℃,燃燒過程端口和內部無沉積
l 可開啟式結構設計,便于觀察放置實驗樣品舟、催化劑,實驗中可觀察燃燒情況
l 采用兩端同時進氧的設計,以保證燃燒效果。
l 單樣品制樣時間<10min,分離和回收氚和碳-14
l 每次用于燃燒的動物組織樣品量約200mg
l 具有管道沖洗功能,保證氚的回收率,消除樣品間的交叉污染和陽性樣品殘留。
l 通過手動可以調節氣體流量大小;
l 每次用于燃燒的液體樣品裝載***量≥0.5mL;
l 有溫度過高報警和保護控制;
l 系統控制:可編程控制,觸摸屏人機操作,準確控制升溫速率
l 溫控精度≤±1℃(@900℃)
l 可以燃燒固體、液體、膏體樣品;可以直接燃燒生物鮮樣和干粉
l 樣品舟:長100mm×寬15mm×高7.5mm,石英玻璃材質,可以重復使用。
l 燃燒管:石英材質φ43,耐受1200℃