大四課件53鈷的放射毒理學

1、放射性鈷的毒理學放射化學與放射毒理教研室劉曉梅 2014.03.31鈷（Cobaltum ，Co） 德文中的“妖魔” 1742年瑞典化學教授布蘭特研究輝鈷礦時，發(fā)現(xiàn)了一種不知名的金屬（也就是鈷），他把這種金屬列為半金屬。 1780年柏格曼制得純鈷，鈷被確立為一種元素。 1789年拉瓦錫首次把它列入元素表中。元素描述 金屬鈷屬過渡金屬，具有磁性。熔點1495，沸點2870?；蟽r2和3。電離能為7.86 eV。具有延展性，其硬度和延展性都比鐵強，但磁性較差。與釤、鎳、鋁等共熔可得良好的磁性鋼。同水和空氣不發(fā)生作用，但能迅速地為鹽酸、硫酸和硝酸所侵蝕，還會緩慢地被氫氟酸、氨水和氫氧化鈉所侵蝕。鈷在

2、地球上分布廣泛，但含量很低，其在地殼中含量為0.0023%。到目前為止，已發(fā)現(xiàn)鈷礦物和含鈷礦物百余種。我國的鈷資源緊缺，已探明鈷金屬鈷有儲量約數(shù)十萬噸。國際鈷儲量約為520萬噸，95%以上集中分布在剛果、澳大利亞、古巴、贊比亞、新喀里多尼亞和俄羅斯等少數(shù)國家。資源概況我國鈷礦儲量分布用途鈷作為重要的戰(zhàn)略金屬，由于其具有優(yōu)良的物理、化學和機械性能，是生產(chǎn)耐高溫、耐腐蝕、高強度和強磁性等材料的重要原料，因此，在全球范圍內(nèi)應用十分廣泛。氧化鈷主要用于生產(chǎn)硬質合金。硫酸鈷主要用于陶瓷、顏釉料、油漆催干劑和電鍍等行業(yè)；氯化鈷主要用于制造氣壓計、比重計和用于陶瓷業(yè)；異辛酸鈷主要用于油漆、玻璃鋼及橡膠子午輪

3、胎等方面；鈷的最大應用領域是二次電池. 超級合金是鈷的第二大應用領域. 鈷在高溫下、低溫下與許多金屬有良好的濕潤性，因而鈷粉被廣泛的用做黏結劑，幾乎成為金剛石工具、硬質合金不可替代的胎體黏結劑.鈷基合金粉末廣泛用于熱噴涂 .磁性材料. 鈷催化劑主要用于聚酯化纖材料的生產(chǎn) .高純鈷靶材用于半導體物理氣相沉積過程。我國鈷產(chǎn)業(yè)應用領域人體必需元素1948年證明鈷是維生素B12的組成部分 B12含有金屬Co，又稱鈷胺素，是唯一含有金屬元素的維生素。維生素B12的作用中促進紅細胞的正常成熟。必須以維生素分子的形式從體外攝人，才能被人體利用。如直接從體外攝入鈷元素，很容易被小腸吸收，但并無生理功能 。Vb

4、12臨床意義減少 見于妊娠中毒或失血時血鈷常顯著降低，惡性貧血時含量減少，且往往與貧血的程度有關，癌腫性貧血，急性白血病，小兒傳染性疾病貧血，骨髓病等，血鈷均減少。增多 見于慢性粒細胞白血病、淋巴肉芽腫等。鈷攝入過多對心肌疾病有不利的影響，促進一般心肌疾病惡化，并導致心衰。 60Co是用天然的沒有放射性的59Co在核反應堆的作用下，受熱中子轟擊后成為帶有放射性質的60Co。 59Con60Co 鈷60蛻變時放射出射線，其平均能量為1.25MeV。輻射特性原子序數(shù)27，同位素12種，即53-64Co , 除59Co為穩(wěn)定性同位素外，其余均為RN，其中應有較多的為60Co 、57Co 、58Co。

5、60CoT1/2=5.26年，是、輻射源57Co T1/2=270.9d58Co T1/2=71d鈷-60伽瑪射線應用 同位素鈷-60是x射線管的重要替代物。揭示金屬的內(nèi)部裂縫、焊接缺陷和非金屬夾雜物。同位素鈷-60源的優(yōu)點是小型輕便，無需電源。鈷的半衰期為5.27年，因此鈷源可長期使用而無需更換。另一方面，射線能量是固定的，強度也不會改變。+高能短波電磁輻射（即電子波）鈷-60伽瑪射線應用 防止馬鈴薯或洋蔥發(fā)芽污水處理 癌癥的放射治療 醫(yī)療器械進行滅菌消毒 早期對手術時縫合傷口用的縫線、腸壁縫合線進行消毒 其它物品消毒射線探傷儀 鈷60食物保鮮（延緩發(fā)芽，生長，長期保存）棉花育種糧食保存食品

6、保鮮伽瑪?shù)?伽馬刀60Co治療機結構簡單操作方便，容易維修，發(fā)展很快。在臨床上可用于治療癌癥。 利用鈷60的射線治療癌癥（放療）中文名稱 檢查用途 給藥途徑 57Co-氰鈷胺 (維生素B12) 胃腸道吸收 口服 58Co-氰鈷胺 (維生素B12) 胃腸道吸收 口服 放射性鈷在臨床中所用的制藥 生物轉運吸收放射性鈷可由各種途徑進入體內(nèi)。動物實驗表明：可溶性鈷經(jīng)胃腸道的吸收率為30%左右，而難溶性鈷的吸收率則低得多。與種屬、胃腸道充盈度及攝入的鈷量有關。與胃腸道相比較，肺臟的吸收率要高得多。分布：血液中，鈷大部分以離子形式存在，約50%經(jīng)腎排除，其余部分與血清白蛋白和球蛋白結合，并參與造血過程。60Co離開血液后，在肝臟的滯留量為最多，其次是腎、腎上腺及胰腺，再次是骨髓、脾、肺及淋巴結。人的肝臟鈷含量為體含量的20%。排除： 較迅速，主要經(jīng)腎臟和腸道，且體內(nèi)排出受進入途徑的不同而不同。 經(jīng)口攝入時，大部分自腸道排除。 其他途徑攝入的，以腎臟排除為主。 經(jīng)呼吸道攝入難溶性的鈷化合物時，則以腸道為主排除。 損傷效應由于Co參與造血過程，所以對造血系統(tǒng)損傷較重。慢性作用時，主要表現(xiàn)為紅細胞和淋巴細胞生成障礙。Hb鈷放射