放射性物質(zhì)在低功耗儀表上的應(yīng)用

現(xiàn)在許多儀表，如熱量表、電子式水表、電子式煤氣表要想實現(xiàn)電子計量需
要采用低功耗單片機， 如MCS430 等， 電源普遍采用高能鋰電池。 如何將一
次表的流量信號采集出來，現(xiàn)在采用的方法有干簧管、光電耦合、霍耳器件等。
干簧管會產(chǎn)生抖動造成誤差，光電耦合和霍耳消耗較大電池能量。如果將光電耦
合發(fā)光部分不采用電池供電將會節(jié)約大量的電池能量，有一種方法就是發(fā)光部分
采用放射性物質(zhì)激發(fā)熒光物質(zhì)發(fā)光，再采用光電耦合法，這樣不用消耗電池能量
從而延長電池使用時間。
提起放射性物質(zhì)大家都有一種談虎色變的感覺，總把它和癌、白血病聯(lián)系在
一起。其實我們的生活環(huán)境總會有一些放射性物質(zhì)，它們來自宇宙射線和地殼一
些物質(zhì)，但因人體對放射性損傷有一定的自修復(fù)能力，只要把它控制在一定劑量
范圍內(nèi)是不會出問題的。國家規(guī)定人體吸收可能電離能量每年在1 毫希沃特以
內(nèi)， 這個量不包括天然本底輻射和一些疾病診斷治療如X 射線透視和放射性療
法等。順便介紹一下希沃特這個單位，它是指1 千克的物質(zhì)吸收任何可能引起電
離輻射能量為1 焦耳*輻射品質(zhì)因素*其它修正系數(shù)，對于X 射線、? 射線、β射
線，輻射品質(zhì)因素為1，α為20。如果是體外照射其它修正系數(shù)也為1。
我們知道放射性物質(zhì)放出的射線分別為α射線，β射線，? 射線，但我們只
采用放射β射線的物質(zhì)，因為α射線對熒光物質(zhì)有損害，而? 射線穿透性太強，
會對環(huán)境造成污染。采用何種物質(zhì)好呢？比較理想的物質(zhì)為氫的放射性同位素
氚，它是純β放射性物質(zhì)，半衰期為12.3 年最大β能量為18.6 千電子伏特。 它
其實就是高速電子流， 這個能量相當(dāng)于彩色電視機熒光屏受到電子轟擊的能量，
所以不會對環(huán)境造成污染， 而它的半衰期適中，因為儀表使用中更換電池的時
間越長越好，如果采用干簧管電池使用理論值為8 年左右，國家規(guī)定儀表為兩年
強制檢定一次。 如果半衰期太長輻射強度太弱，激發(fā)出的光也弱。半衰期過短
放射性物質(zhì)消耗快需要頻繁更換， 而且輻射強度過強，有可能對人體產(chǎn)生不利
影響。
氚的制造成本低，它采用中子轟擊 6Li 產(chǎn)生的，6Li+n? 3H+4He，這樣利
用原子反應(yīng)堆可以制造。
氚也不是沒有要解決的問題，首先，氚蛻變成 3He， 是一種氣體， 會對容
器產(chǎn)生影響。再則氚易和水或空氣中的水蒸汽中的氫發(fā)生同位素交換而造成損
失，并對環(huán)境造成污染（應(yīng)該嚴(yán)防放射性物質(zhì)通過呼吸、飲食、皮膚接觸進入體內(nèi)）。

其它可利用的物質(zhì) 90Sr 和 137Cs，這兩種物質(zhì)均為原子反應(yīng)堆核裂變后的物質(zhì)，半衰期分別為28.1 年30.2 年它們都是純β放射物質(zhì)，但β射線能量較高，下表介紹幾種放射性物質(zhì)的特性。90Y 為90Sr 衰變后的物質(zhì)，有弱的 ? 射線，其它物質(zhì)衰變后均為穩(wěn)定物質(zhì)。以上觀點僅供大家參考。