Stroncium 90: poločas rozpadu. Stroncium - radionuklid

V roce 1787, nedaleko skotského osídleníStrontian, v dolu na těžbu olova, byl předtím nalezen neznámý minerál. Na počest vesnice se jmenoval strontianit. A jméno chemického prvku stroncia bylo dáno vědci na počest tohoto minerálu. Jaké jsou jeho vlastnosti, než tato látka mohou být užitečné nebo nebezpečné?

První studie stroncia

Po objevení strontianitu to vědci připisovaliminerální látky do různých kategorií. Někteří si mysleli, že patří fluoritům, jiní tomu věřili Witheritům. Nicméně, trochu pozdější objasnění této látky představil skotský chemik T. Hop. V té době nebylo dosud známo, že studovaná látka může mít poločas. Strontius byl také předmětem studia chemik A. Lavoisier, stejně jako Humphry Davy. Významným příspěvkem k objevování této látky byl také ruský vědec Toby Lovitz. On, nezávisle na svých západních kolegych, objevil přítomnost tohoto kovu v těžkých sparách.

Trochu teorie. Jaký je poločas rozpadu?

Každý ví, že dnes rádionuklidje obvyklé volat radioaktivní izotopy. Jaký je poločas rozpadu? Radionuklidy se liší od jiných látek tím, že jejich jádra jsou nestabilní. Postupně se rozpadají - dochází k procesu radioaktivního rozkladu. Během tohoto procesu, jádro se převedou na jiné izotopy, a tím i emise radioaktivního záření. Různé radionuklidy mají odlišnou úroveň nestability. Existují krátkotrvající a dlouhotrvající izotopy. Krátkodobý rozpad velmi rychle: to trvá jen pár sekund, dní nebo měsíců. Dlouho žijící lidé potřebují stovky, tisíce a někdy i miliardy let. O tom, jak moc byla pořízena nebo izotop rozdělit polovinu své podstaty, že je vždy nutné určitou dobu - to se nazývá poločas.

Jaký je poločas rozpadu stroncia-90?

Jak je známo, jsou to radionuklidy a izotopyvelmi nebezpečné pro zdraví. Pokud jde o stroncium, jeho stabilní izotopy prakticky nejsou pro člověka nebezpečné. Ale radioaktivní izotopy jsou schopny ničit celý život. Důvodem, proč je jedna z nebezpečných forem stroncia - stroncia-90 - nebezpečná je poločas rozpadu. Stroncium-90 se rozpadá za 29 let a tento proces je vždy doprovázen emisí velkého množství záření. Tento prvek má schopnost rychle se připojit k systémům živých organismů a být metabolizován.

Vlastnosti stroncia

Ve vzduchu stroncium reaguje velmi rychlevoda, pokryté žlutým oxidovým filmem. Ve své volné formě se tento prvek nenachází v přírodě. Největší ložiska jsou umístěny v Rusku, Arizoně, Kalifornii (USA). Stroncium je velmi měkký kov - lze ho jednoduše řezat jednoduchým nožem. Jeho teplota tání je však 768 ° C. Slitiny, které zahrnují stroncium, se používají v pyrotechnice. A také tento prvek se používá k obnově uranu.

Penetrace stroncia do živých organismů

Podle jeho chemických vlastností je stroncium velmi silnépodobně jako normální vápník - tento prvek je prakticky jeho analog. Stroncium-90 je velmi rychle ukládán v kostních tkáních, zuby a také v kapalinách. Po rozpadu tohoto prvku se také vytváří dceřiný izotop ytrium-90, který má velmi krátký poločas. Stroncium v ​​tomto parametru nelze dokonce srovnávat s ytriem-90, který se rozpadá za pouhých 64 hodin.

Yttrium-90 je schopen vyzařovat beta částice. On také velmi rychle ovlivňuje kostní tkáň a kostní dřeň, která je obzvláště citlivá na to. Pod vlivem silného ozáření v jakémkoli živém organismu dochází k závažným fyziologickým změnám. Změna buněčné kompozice je také vážně narušena struktura buněk, což vede ke změně metabolismu. Proto otázka, který poločas rozpadu stroncia-90 není vůbec nečinný. Nakonec tento prvek vede k rakovině krve (leukemie) a kostí. A je také schopna vyvíjet silný vliv na strukturu DNA a genetiky.

Rychlost šíření v přírodě

Infekce stroncia-90 se objevuje krátceprotože má velmi krátký poločas. Stroncium, které vzniklo po antropogenních katastrofách, je přenášeno prostřednictvím potravinových biologických obvodů, protože infikuje půdu a vodu. Izotop také snadno proniká do dýchacího traktu zvířat a lidí. Ze země, stroncium-90 rychle vstoupí do těla zvířat, rostlin a pak do těla lidí, kteří berou kontaminované potraviny. Kromě toho je izotop schopen nejen zasáhnout určitý organismus, ale také přenášet deformity jeho potomkům. Stroncium-90 se také přenáší s mateřským mlékem na dítě.

Tento izotop se aktivně účastní výměnylátky v rostlinách. V nich látka pochází z půdy přes kořeny. Velmi velké množství stroncia hromadí takové rostlinné druhy jako luštěniny, kořenové plodiny a hlízy. V lidském těle se stroncium hromadí hlavně v kostře. S věkem dochází k poklesu množství stroncia. U mužů se izotop akumuluje více než u žen.

Nejnebezpečnější izotopy

Spolu s cesiem-137 je stroncium-90 jedním z nichnejnebezpečnější a nejvýkonnější radioaktivní kontaminující látky, které mají rychlý poločas. Stroncium-90 se často dostává do životního prostředí v důsledku nehod na jaderných elektrárnách a jaderných zkoušek. Situaci komplikuje skutečnost, že přítomnost tohoto izotopu je velmi obtížně stanovitelná i ve vzorcích půdy. Na rozdíl od cesia, jehož gama záření se velmi snadno detekuje, je třeba alespoň týden stanovit obsah stroncia-90 v půdě.

Během této studie byl vzorek půdy nebozemědělští výrobci vědci spálí zvláštním způsobem a teprve potom můžete mluvit o tom, zda je v tomto vzorku stroncium. Tato metoda není absolutně vhodná, pokud je nutné odhalit množství izotopu absorbovaného lidským tělem. Pro takovou diagnózu vědci Běloruska vynalezli speciální helmu, která zaznamenává beta záření.

Související prvek stroncia-90

Nejbližší k jejich vlastnostem v tomtojsou kovy cesium-137 a stroncium-90. Poločas rozpadu po dobu 30 let má cesium-137. Při radiačních nehodách vytvářejí tyto dva prvky největší počet problémů. Domníváme se, že v monstrózních důsledcích černobylské havárie je gama aktivní cesium víc než stroncium. Vzhledem k poločasu rozpadu těchto látek lze říci, že musí předcházet nejméně šest set let předtím, než budou izotopy v černobylské zóně zůstat.

Charakteristiky poločasu izotopu

Pro každý izotop je látka striktně definovánapoločas. Stroncium-90 má dobu 28 let. Nicméně to neznamená, že všechny jeho atomy zmizí po 56 letech. Také počáteční množství izotopu nehraje roli. Během úpadku se může některé stroncium změnit, čímž se změní na lehčí prvky. Je-li poločas rozpadu radioaktivního stroncia 28 let, znamená to následující.

Během tohoto časového období od originálumnožství izotopu zůstane polovina. Dokonce i po 28 letech - za čtvrtinu a tak dále. Ukázalo se, že stroncium může znečistit životní prostředí po desítky let. Někteří vědci zaokrouhlují toto číslo, což naznačuje, že poločas stroncia je 29 let. Během této doby zůstává polovina látky, ale to stačí k tomu, aby se stroncium mohlo šířit daleko za nehodu.