鐳北投石
北投溫泉又名「鐳溫泉」
北投溫泉鄉除了溫泉、硫磺...等受人矚目的天然資源外，還有一項被列為國家寶藏的「北投石」是吸引學術界熱切研究的對象，「北投石」是世界上唯一以我國地名命名的礦物。呈白色及淺黃褐色條紋狀的半透明礦物，有些微的光澤，硬度3.5，比重6.1，含有微量的放射元素「鐳」(Radium)，因具有療效，使北投溫泉又有「鐳溫泉」之稱。
「北投石」的發現
發現北投石的日本人岡本要八郎，明治九年(1876)出生於日本愛知縣，自幼即對礦物學深具興趣，並戮力研究之。他於日據時期擔任台灣總督府的技師，屢赴全省各地採集各種礦石標本，曾出版台灣產礦物的目錄書籍。 明治三十八年(1905)，岡本先生於北投溪發現了北投石，並證實其含有鐳放射能，可使底片感光，因而聲名大噪並引起極大震撼。1912年11月20日，國際礦物會議於蘇俄Petersburg召開，正式發表並命名為「北投石Hokutolite」(北投日語為Hokuto)。由於其聲名遠播，日本裕仁皇太子也於1923年親蒞北投溪探勘。現今，在幽雅寧靜的善光寺庭院中，屹立一座「岡本翁頌德碑」，即是對北投石的發現者─岡本要八郎先生的終身成就予以最高敬意的象徵。
北投石由菱形的細小晶體密集而成，呈乳白色至淡褐色。晶體顆粒數毫米，通常存於北投溪河床上礫石的表層及間隙中，這些礫石大多為安山岩，少數為集塊岩或砂岩礫石。礫石表面常有黃色至白色的沉澱物附著或充填，形成一層層的皮殼，而北投石就存於皮殼之最外層。溫泉沉澱物除了北投石外，大部分為黃褐色的黃鉀鐵礬，此外尚有硫黃、褐鐵礦等。
北投石在化學成分上是一種硫酸鉛和硫酸鋇的化合物，屬於鉛質重晶石，並含有稀土元素、放射性元素鐳（Ra）、鉍（Bi）等。北投石為重晶石礦物家族之一成員。重晶石（BaSO4）成分中的鋇（Ba）可由化學性質相似的鍶、鉛或鈣元素取代，鋇完全為鍶所取代而成的另一端成分礦物稱為天青石（SrSO4）；而鉛完全取代鋇所成的一端成分礦物則稱為鉛礬或硫酸鉛（PbSO4）。而由重晶石（BaSO4）──鉛礬（PbSO4）──天青石（SrSO4）三個端成分所構成的三角形範圍乃組成了重晶石的礦物家族（圖7與8）。鉛亦可僅部分取代鋇，Pb含量較多之鉛質重晶石稱北投石，其PbO含量達17～22％，此類礦物還含有鐳（Ra）的放射性元素。因產於台灣北投溫泉中，為首度發現的新礦物而命名為北投石。鋇離子大小大於鉛離子，因此重晶石族中鉛取代愈多之礦物其結晶體也愈小（圖7）；而於X-光繞射圖中，同一組結晶面繞射峰出現的2θ角度也愈大，故就重晶石、北投石與鉛礬之同一晶面組於X-光繞射圖（圖8）出現之順序，依次為重晶石（BaSO4）──北投石〔（Ba, Pb）SO4）──鉛礬（PbSO4）。
北投石之輻射偵測
一般含有放射性元素，如鈾（U）、釷（Th）、鐳（Ra）等的礦物叫做放射性礦物。放射性元素能自發地從原子核內部釋放出粒子（如α或β粒子）或輻射線（如γ射線），同時釋放出能量，這種特性稱為具有「放射性」。這一過程稱為放射性衰變。
原子序在84以上的元素都具有放射性。原子序在83以下的某些元素，如鉀（K）、銣（Rb）等之同位素也具有放射性（如K40、Rb87）。放射性元素的原子核是不穩定的，它經由一次或一系列的衰變後形成穩定的元素或同位素（原子序相同但質量數不同）的原子核。例如北投石所含的放射性元素鐳即為鈾衰變系列的子產物（圖9）。經由一系列的放射性衰變，最後成穩定的鉛──206。
測定放射性的方法通常用蓋氏計數器、閃爍計數器、照片感光等。放射性核種蛻變產生α粒子、β粒子或γ射線。γ射線所釋放出的能量可利用多頻道能譜儀檢測。多頻道能譜儀的功能就如同血液遺傳DNA或指紋的比對，為神秘放射性核種檢測的利器。檢測時，一般北投石所含放射性核種鐳──226則以609.3 KeV（千電子伏特）為代表（圖10）。又如台灣西南沿海沙灘中含有具放射性的重礦物──獨居石含放射性核種釷──232與鐳──226，釷──232釋放出之能量以238.6或583.1 KeV為檢測標的（圖11）。而鉀放射性同位素鉀──40釋放出之能量為1460.7 KeV；天然鈾乃根據1000.5 KeV為判識指準（圖12）。北投石之放射性乃源自於溫泉水，北投溪溫泉水中可檢測出含有鐳──226、釷──232與鉀──40等核種。其中鐳──226與釷──232於台灣其他溫泉水中並不存在。
北投石產地──北投溪
出新北投捷運車站經北投公園，沿中山路或光明路旁之北投溪至熱海飯店，附近河床即為北投石產地。北投溪源自地熱谷溫泉，距地熱谷口以下100到400公尺間的一段河床，即為北投石的主要分布帶。此段溪中水淺微溫，溪底布滿安山岩或粗粒白砂岩的礫石。原灰黑色安山岩經酸性溫泉浸泡，漸呈白化。在礫石表面及間隙中有黃色至白色之沉澱物附著，膠結成一層層的皮殼。沉澱皮殼之最外層附著半透明至乳白色之密集菱形小晶體，厚約半公分至1公分，這便是著名的北投石
北投溫泉鄉除了溫泉、硫磺...等受人矚目的天然資源外，還有一項被列為國家寶藏的「北投石」是吸引學術界熱切研究的對象，「北投石」是世界上唯一以我國地名命名的礦物。呈白色及淺黃褐色條紋狀的半透明礦物，有些微的光澤，硬度3.5，比重6.1，含有微量的放射元素「鐳」(Radium)，因具有療效，使北投溫泉又有「鐳溫泉」之稱。
「北投石」的發現
發現北投石的日本人岡本要八郎，明治九年(1876)出生於日本愛知縣，自幼即對礦物學深具興趣，並戮力研究之。他於日據時期擔任台灣總督府的技師，屢赴全省各地採集各種礦石標本，曾出版台灣產礦物的目錄書籍。 明治三十八年(1905)，岡本先生於北投溪發現了北投石，並證實其含有鐳放射能，可使底片感光，因而聲名大噪並引起極大震撼。1912年11月20日，國際礦物會議於蘇俄Petersburg召開，正式發表並命名為「北投石Hokutolite」(北投日語為Hokuto)。由於其聲名遠播，日本裕仁皇太子也於1923年親蒞北投溪探勘。現今，在幽雅寧靜的善光寺庭院中，屹立一座「岡本翁頌德碑」，即是對北投石的發現者─岡本要八郎先生的終身成就予以最高敬意的象徵。
北投石由菱形的細小晶體密集而成，呈乳白色至淡褐色。晶體顆粒數毫米，通常存於北投溪河床上礫石的表層及間隙中，這些礫石大多為安山岩，少數為集塊岩或砂岩礫石。礫石表面常有黃色至白色的沉澱物附著或充填，形成一層層的皮殼，而北投石就存於皮殼之最外層。溫泉沉澱物除了北投石外，大部分為黃褐色的黃鉀鐵礬，此外尚有硫黃、褐鐵礦等。
北投石在化學成分上是一種硫酸鉛和硫酸鋇的化合物，屬於鉛質重晶石，並含有稀土元素、放射性元素鐳（Ra）、鉍（Bi）等。北投石為重晶石礦物家族之一成員。重晶石（BaSO4）成分中的鋇（Ba）可由化學性質相似的鍶、鉛或鈣元素取代，鋇完全為鍶所取代而成的另一端成分礦物稱為天青石（SrSO4）；而鉛完全取代鋇所成的一端成分礦物則稱為鉛礬或硫酸鉛（PbSO4）。而由重晶石（BaSO4）──鉛礬（PbSO4）──天青石（SrSO4）三個端成分所構成的三角形範圍乃組成了重晶石的礦物家族（圖7與8）。鉛亦可僅部分取代鋇，Pb含量較多之鉛質重晶石稱北投石，其PbO含量達17～22％，此類礦物還含有鐳（Ra）的放射性元素。因產於台灣北投溫泉中，為首度發現的新礦物而命名為北投石。鋇離子大小大於鉛離子，因此重晶石族中鉛取代愈多之礦物其結晶體也愈小（圖7）；而於X-光繞射圖中，同一組結晶面繞射峰出現的2θ角度也愈大，故就重晶石、北投石與鉛礬之同一晶面組於X-光繞射圖（圖8）出現之順序，依次為重晶石（BaSO4）──北投石〔（Ba, Pb）SO4）──鉛礬（PbSO4）。
 圖7.北投石近親─重晶石礦物家族 | 
圖8.北投石礦物之X-光繞射圖譜。北投石、
重晶石與鉛礬具有相同之結晶構造， 而具有相似之X-光繞射圖譜，其結晶 格子大小a、b、c軸長可由繞射2θ角度 推算。 |
一般含有放射性元素，如鈾（U）、釷（Th）、鐳（Ra）等的礦物叫做放射性礦物。放射性元素能自發地從原子核內部釋放出粒子（如α或β粒子）或輻射線（如γ射線），同時釋放出能量，這種特性稱為具有「放射性」。這一過程稱為放射性衰變。
原子序在84以上的元素都具有放射性。原子序在83以下的某些元素，如鉀（K）、銣（Rb）等之同位素也具有放射性（如K40、Rb87）。放射性元素的原子核是不穩定的，它經由一次或一系列的衰變後形成穩定的元素或同位素（原子序相同但質量數不同）的原子核。例如北投石所含的放射性元素鐳即為鈾衰變系列的子產物（圖9）。經由一系列的放射性衰變，最後成穩定的鉛──206。
測定放射性的方法通常用蓋氏計數器、閃爍計數器、照片感光等。放射性核種蛻變產生α粒子、β粒子或γ射線。γ射線所釋放出的能量可利用多頻道能譜儀檢測。多頻道能譜儀的功能就如同血液遺傳DNA或指紋的比對，為神秘放射性核種檢測的利器。檢測時，一般北投石所含放射性核種鐳──226則以609.3 KeV（千電子伏特）為代表（圖10）。又如台灣西南沿海沙灘中含有具放射性的重礦物──獨居石含放射性核種釷──232與鐳──226，釷──232釋放出之能量以238.6或583.1 KeV為檢測標的（圖11）。而鉀放射性同位素鉀──40釋放出之能量為1460.7 KeV；天然鈾乃根據1000.5 KeV為判識指準（圖12）。北投石之放射性乃源自於溫泉水，北投溪溫泉水中可檢測出含有鐳──226、釷──232與鉀──40等核種。其中鐳──226與釷──232於台灣其他溫泉水中並不存在。
北投石產地──北投溪
出新北投捷運車站經北投公園，沿中山路或光明路旁之北投溪至熱海飯店，附近河床即為北投石產地。北投溪源自地熱谷溫泉，距地熱谷口以下100到400公尺間的一段河床，即為北投石的主要分布帶。此段溪中水淺微溫，溪底布滿安山岩或粗粒白砂岩的礫石。原灰黑色安山岩經酸性溫泉浸泡，漸呈白化。在礫石表面及間隙中有黃色至白色之沉澱物附著，膠結成一層層的皮殼。沉澱皮殼之最外層附著半透明至乳白色之密集菱形小晶體，厚約半公分至1公分，這便是著名的北投石
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