Stroncium-90

A stroncium-90 ( lat.  stroncium-90 ) a stroncium kémiai elem 38-as rendszámú és 90-es tömegszámú radioaktív nuklidja . Főleg atommaghasadás során keletkezik atomreaktorokban és nukleáris fegyverekben .

A 90 Sr főként nukleáris robbanások és atomerőművek kibocsátása során kerül a környezetbe .

A stroncium a kalcium analógja, és szilárdan lerakódik a csontokban. A 90 Sr és bomlástermékei hosszú távú sugárterhelése hatással van a csontszövetre és a csontvelőre ( mielotoxicitás ), ami krónikus sugárbetegség , vérképzőszervi szövet- és csontdaganatok (radiogén osteosarcoma) kialakulásához vezet. Terhes nőknél a csontokban felhalmozódott izotóp radioaktív hatással van a magzatra is . Tekintettel erre és arra a tényre, hogy a stroncium-90 felezési ideje viszonylag hosszú, főként markerként használják az antropogén radioaktív szennyeződés határainak és szintjének meghatározására . Ugyanakkor az ionizáló sugárzás összszintje (beleértve a γ- és α -t is ), valamint az összes szennyező radionuklid össztartalma , beleértve a rövid élettartamúakat is, egy adott területen magasabb lehet, mint a detektált stroncium-90 vagy β- sugárzás [3] .

Ennek a nuklidnak egy grammjának aktivitása körülbelül 5,1 TBq .

Képződés és bomlás

A stroncium-90 a 90 Rb nuklid ( felezési ideje 158(5) [2] s) és izomerjei [2] s leányterméke :

A 90 Sr viszont β - bomláson megy keresztül, radioaktív ittrium 90 Y -vé alakul (valószínűsége 100% [2] , bomlási energia 545,9(14) keV [1] ):

A 90 Y nuklid szintén radioaktív, felezési ideje 64 óra, és a β − bomlás során 2,28 MeV energiával stabil 90 Zr -vé alakul [2] .

Biológiai hatás

A stroncium a kalcium kémiai analógja, így a leghatékonyabban a csontszövetben rakódik le (különösen a stroncium-90 jelenlétét a gyermekek fogaiban az atmoszférikus nukleáris tesztek miatt erősítette meg Ursula Franklin kanadai fizikus tanulmánya , amely az egyik az ilyen tesztekre vonatkozó nemzetközi moratórium elfogadásának tényezői [4] ). Kevesebb, mint 1%-a marad vissza a lágy szövetekben. A csontszövetben történő lerakódás miatt besugározza a csontszövetet és a vörös csontvelőt . Mivel a vörös csontvelő súlyozási tényezője 12-szer nagyobb, mint a csontszöveté, ez a kritikus szerv, amikor a stroncium-90 bejut a szervezetbe, ami növeli a leukémia kialakulásának kockázatát. Az izotóp nagy mennyiségének bevitele pedig sugárbetegséget okozhat . Ugyanezeket a tényeket erősítették meg a klinikán a Techa folyó völgyében és az EURT zónában élő lakosság krónikus sugárbetegségének kialakulásában [5] .

A stroncium-90 a növények által az általa szennyezett talajból halmozódik fel, a táplálékláncon tovább haladva, és a fő lenyelés az emberi szervezetben [6] [7] [8] és más gerincesekben történik, ahol a csontokban lerakódva halmozódik fel.

A stroncium-90 radioaktív izotópjának biológiai szervezetekre gyakorolt ​​radioaktív hatásait nem szabad összetéveszteni a stroncium viszonylag biztonságos, stabil izotópjával . Ugyanakkor nem különböznek a szervezetbe jutás módjában és a biológiai anyagcsere folyamatokban való részvételükben, mint kémiai elemben.

Getting

A 90 Sr izotópot az atomreaktorok 235 U radioaktív bomlástermékeiből nyerik (a hozam eléri a hasadási termékek 3,5%-át) [9] .

Alkalmazás

A 90 Sr-t radioizotóp energiaforrások előállítására használják stroncium-titanát formájában (sűrűsége 5,1 g/cm³, energialeadás kb. 5,7 W/cm³).

A 90 Sr egyik széles körű alkalmazása a dozimetriai műszerek vezérlési forrásai, beleértve a katonai és polgári védelmet. A legelterjedtebb, B-8 típusú fém hordozóként készül, amely egy csepp 90 Sr vegyületet tartalmazó epoxigyantát tartalmaz a mélyedésben. Az erózió általi radioaktív porképződés elleni védelem érdekében a készítményt vékony fóliaréteggel vonják be. Valójában az ilyen ionizáló sugárzás forrásai a 90 Sr - 90 Y komplex, mivel ittrium folyamatosan képződik a stroncium bomlása során. A 90 Sr - 90 Y szinte tiszta béta forrás. A gamma-radioaktív gyógyszerektől eltérően a béta-gyógyszerek viszonylag vékony (1 mm-es nagyságrendű) acélréteggel könnyen leárnyékolhatók, ami miatt a vizsgálati célra béta gyógyszert választottak - az ún. a vezérlőforrást (CI) a második generációs dozimetriai berendezésektől kezdve aktívan használták katonai célokra (KI B-8: DP-2, DP-5V és IMD-5; KI "Thimble": DP-12), polgári a Szovjetunió védelme (KI B-8: DP-5 (minden módosítás, kivéve a DP-5V és DP-5VB), DP-63(A) és DP-64) és szakmai tevékenységek (KI BIS-R: RMGZ- 01).

Jegyzetek

1. ↑ 1 2 3 4 5 Audi G. , Wapstra AH , Thibault C. Az AME2003 atomtömeg-értékelés (II.). Táblázatok, grafikonok és hivatkozások  (angol)  // Nukleáris fizika A. - 2003. - 1. évf. 729 . - P. 337-676 . - doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003 . - .
2. ↑ 1 2 3 4 5 6 Audi G. , Bersillon O. , Blachot J. , Wapstra AH A NUBASE értékelése a nukleáris és bomlási tulajdonságokról  // Nuclear Physics A. - 2003. - T. 729 . - S. 3-128 . - doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001 . - .
3. ↑ Akleev A. V., Podtyosov G. N. et al., Cseljabinszki régió: a sugárbalesetek következményeinek felszámolása. / 2. kiadás, javítva. és további // Cseljabinszk: Dél-Ural könyvkiadó. - 2006 - 344 p. (12 ill.). ISBN 5-7688-0954-6 .
4. ↑ Romi Levine és Jennifer Lanthier. In Memoriam: University Professor Emerita Ursula Franklin . Torontói Egyetem (2016. július 24.). Letöltve: 2017. január 17. Az eredetiből archiválva : 2020. április 7.. (határozatlan)
5. ↑ Akleev A. V., Podtyosov G. N. et al., Cseljabinszki régió: a sugárbalesetek következményeinek felszámolása. / 2. kiadás, javítva. és további .. - Cseljabinszk: Dél-Ural könyvkiadó, 2006. - 344 p. — ISBN ISBN 5-7688-0954-6 .
6. ↑ Moskalchuk L. N. A bányászati ​​vállalkozásokból származó szilárd hulladék felhasználásának tudományos alátámasztása szerves ásványi szorbensek előállítására és felhasználására szolgáló technológia kidolgozásával a radionuklidokkal szennyezett talajok rehabilitációjára . NASB , 2015. - 366 p. Elektronikus kép az IPKON RAS honlapján .
7. ↑ Kashparov V. A. Mezőgazdasági termékek 90 Sr-vel való szennyeződése Ukrajnában a csernobili baleset utáni távoli időszakban Archív másolat 2021. szeptember 20-án a Wayback Machine -nél / Tudományos cikk DOI: 10.7868/S0869803113060052 //. Radioökológia”, 2013, 53. évfolyam, 6. szám, p. 639-650. ISSN 0869-8031. A cikk elektronikus képe a NAÜ honlapján .
8. ↑ A csernobili atomerőmű balesetének környezeti következményei és leküzdése: húsz éves tapasztalat Archív másolat 2021. április 21-én a Wayback Machine -en / A Csernobili Fórum Ökológiai Szakértői Csoport jelentése // Bécs: NAÜ, 2008. - 199 p. ISBN 978-92-0-409307-0 . ISSN 1020-6566.
9. ↑ Chemical Encyclopedia / Editorial Board: Knunyants I.L. és mások - M . : Szovjet Encyclopedia, 1995. - T. 4 (Pol-Three). — 639 p. — ISBN 5-82270-092-4 .

Irodalom

1. Dózisteljesítmény-mérő (röntgenmérő) DP-5B. Műszaki leírás és használati utasítás. ЕЯ2.807.023 TO
2. "DP-2" röntgenmérő. Leírás és utasítások. Technikai forma. 1964
3. Polgári védelem. Kiadás 8. M .: " Felvilágosodás ", 1975.