125I放射性溶液活度测量国际比对

　　0　引言

　　¹²⁵I是电子俘获核素,衰变时发射低能X射线和γ射线,且能量单一,因此可用于NaI(Tl), Si(Li), HpGe等低能光子谱仪的刻度;同时由于其具有适宜的能量和半衰期等优点,125I在放射性免疫检测中也应用广泛,因此准确测量该核素在放射性计量学和核医学应用方面都具有重要意义。BIPM早在1988年就曾组织过125I活度直接测量的国际比对,当时计量院电离辐射处也参加了,并用符合法测量取得了较好的成绩[1][2]。

　　这次比对有包括BIPM、美国NIST在内的总共22个计量实验室参加,比对溶液由英国NPL寄送,溶液总重3. 631079克,密封于编号为A121/04的标准Ampoule瓶中。在分装Ampoule瓶中的溶液前,我们用电离室对溶液的比活度进行了初步测量。根据125I核素的衰变性质以及实验室现有的设备条件,我们决定采用KX射线和γ射线的探测效率符合相加原理,选用4π井形NaI晶体测量装置对125I的活度进行绝对测量。

　　1　4π井形NaI晶体绝对测量¹²⁵I活度的原理

　　¹²⁵I在电子俘获事件和子体退激过程中发射约27. 5keV的KX射线和约35. 5keV的γ射线,其衰变纲图如图1所示。

　　利用井形NaI晶体γ谱仪系统测量125I获得的谱图如图3所示。由于NaI(T1)的能量分辨率在10%左右,这就使得X射线光电峰和γ射线光电峰不能区分,也使它们的相加峰无法分辨。利用符合相加原理,可以不依赖NaI晶体对KX射线和γ射线的探测效率,而只利用两个峰的峰面积就可计算出¹²⁵I的活度[3, 4]。

　　设P₁为电子俘获事件中发射X_k射线的几率,P₂为¹²⁵Te激发态退激时发射Xk射线与γ射线的几率之和,则有*:

式中,P_k,ω_k引自第8版核数据。

　　根据相加峰原理可以推导出的¹²⁵I活度N₀的计算公式[3]

式中,Ns和Nc分别表示单峰面积与符合峰面积。

　　2　实验测量

　　125I在电子俘获事件和子体退激过程中发射约27. 5keV的KX射线和约35. 5keV的γ射线,利用井形NaI晶体γ谱仪系统测量¹²⁵I获得的能谱图(如图3所示)。由于NaI(Tl)的能量分辨率在10%左右,这就使得X射线光电峰和γ射线光电峰不能区分,也使它们的相加峰无法分辨。利用符合相加原理,可以不依赖NaI晶体对KX射线和γ射线的探测效率,而只利用两个峰的峰面积就可计算出¹²⁵I的活度。

　　测量所用仪器的系统方框图如图2所示。

　　利用4πγ电离室放射性活度国家参考系统进行初步测量,结果显示国际比对溶液的比活度不高,不用通过稀释即可直接用于制备测量用源。制源采用的方法是将¹²⁵I溶液加入稳定剂防止升华,用百万分之一天平定量取样,直接加入试管底部,在常温下干燥。测量所用设备为: 125mm×125mmNaI(Tl)井形晶体(井的尺寸为Φ27mm×75mm)、4096道ADC多道卡和计算机分析系统。测量采用活时间计数模式,因此不用考虑死时间修正问题。测量样品前,先测一个本底能谱,然后用获取的比对样品能谱直接扣除本底获得净峰面积,根据¹²⁵I得27. 5keV的KX射线和35. 5keV的γ射线能谱净峰面积计算出¹²⁵I的活度值。