放射性物质在低功耗仪表上的应用

现在许多仪表，如热量表、电子式水表、电子式煤气表要想实现电子计量需
要采用低功耗单片机， 如MCS430 等， 电源普遍采用高能锂电池。 如何将一
次表的流量信号采集出来，现在采用的方法有干簧管、光电耦合、霍耳器件等。
干簧管会产生抖动造成误差，光电耦合和霍耳消耗较大电池能量。如果将光电耦
合发光部分不采用电池供电将会节约大量的电池能量，有一种方法就是发光部分
采用放射性物质激发荧光物质发光，再采用光电耦合法，这样不用消耗电池能量
从而延长电池使用时间。
提起放射性物质大家都有一种谈虎色变的感觉，总把它和癌、白血病联系在
一起。其实我们的生活环境总会有一些放射性物质，它们来自宇宙射线和地壳一
些物质，但因人体对放射性损伤有一定的自修复能力，只要把它控制在一定剂量
范围内是不会出问题的。国家规定人体吸收可能电离能量每年在1 毫希沃特以
内， 这个量不包括天然本底辐射和一些疾病诊断治疗如X 射线透视和放射性疗
法等。顺便介绍一下希沃特这个单位，它是指1 千克的物质吸收任何可能引起电
离辐射能量为1 焦耳*辐射品质因素*其它修正系数，对于X 射线、? 射线、β射
线，辐射品质因素为1，α为20。如果是体外照射其它修正系数也为1。
我们知道放射性物质放出的射线分别为α射线，β射线，? 射线，但我们只
采用放射β射线的物质，因为α射线对荧光物质有损害，而? 射线穿透性太强，
会对环境造成污染。采用何种物质好呢？比较理想的物质为氢的放射性同位素
氚，它是纯β放射性物质，半衰期为12.3 年最大β能量为18.6 千电子伏特。 它
其实就是高速电子流， 这个能量相当于彩色电视机荧光屏受到电子轰击的能量，
所以不会对环境造成污染， 而它的半衰期适中，因为仪表使用中更换电池的时
间越长越好，如果采用干簧管电池使用理论值为8 年左右，国家规定仪表为两年
强制检定一次。 如果半衰期太长辐射强度太弱，激发出的光也弱。半衰期过短
放射性物质消耗快需要频繁更换， 而且辐射强度过强，有可能对人体产生不利
影响。
氚的制造成本低，它采用中子轰击 6Li 产生的，6Li+n? 3H+4He，这样利
用原子反应堆可以制造。
氚也不是没有要解决的问题，首先，氚蜕变成 3He， 是一种气体， 会对容
器产生影响。再则氚易和水或空气中的水蒸汽中的氢发生同位素交换而造成损
失，并对环境造成污染（应该严防放射性物质通过呼吸、饮食、皮肤接触进入体内）。

其它可利用的物质 90Sr 和 137Cs，这两种物质均为原子反应堆核裂变后的物质，半衰期分别为28.1 年30.2 年它们都是纯β放射物质，但β射线能量较高，下表介绍几种放射性物质的特性。90Y 为90Sr 衰变后的物质，有弱的 ? 射线，其它物质衰变后均为稳定物质。以上观点仅供大家参考。