Stroncij 90: poluživot. Stroncij - radionuklid

Godine 1787., u blizini škotskog naselja Strontiana, u minski sumnjivom rudniku, do tada je pronađen nepoznati mineral. U čast sela, zvao se stroncijanski. I ime kemijski element stroncije

Prve studije stroncija

Nakon otkrića stroncijana, znanstvenici su pripisali ovaj mineral u različite kategorije. Neki su mislili da pripadaju fluoritetima, drugi su to povjerovali Witheritima. Međutim, malo kasnije jasnoća o ovoj tvari uvela je škotski kemičar T. Hop. U to vrijeme još nije bilo poznato da bi supstanca u studiju mogla imati poluživot. Strontius je također bio predmet studija kemičara A. Lavoisiera, kao i Humphryja Davyja. Značajan doprinos otkriću te tvari napravio je i ruski znanstvenik Toby Lovitz. On je, nezavisno od svojih zapadnih kolega, otkrio prisutnost ovog metala u teškom špirit.

Malo teorije. Što je vrijeme poluraspada?

Svi znaju da se danas radionuklid obično naziva radioaktivni izotopi. Što je vrijeme poluraspada? Radionuklidi se razlikuju od ostalih tvari u tome što njihova jezgra nije nestabilna. S vremenom se raspadaju - postoji proces radioaktivnog raspadanja. Tijekom tog procesa jezgre se pretvaraju u druge izotope, a u ovom slučaju emisije radioaktivnih zraka. Različiti radionuklidi imaju različitu razinu nestabilnosti. Postoje kratkotrajni i dugotrajni izotopi. Kratki život razbija vrlo brzo: traje sekunde, dani ili mjeseci. Dugotrajni ljudi trebaju stotine, tisuće, a ponekad i milijarde godina. Bez obzira koliko je izotopa uzeta, kako bi se razbio polovicu njezine supstance, ona uvijek traje određeno vremensko razdoblje - to se zove poluživotno razdoblje.

Koji je poluživot stroncij-90?

Kao što je poznato, radionuklidi i izotopi su vrlo opasne tvari za zdravlje. Što se tiče stroncija, njegovi stabilni izotopi praktički nisu opasni za ljude. Ali radioaktivni izotopi mogu uništiti cijeli život. Razlog zašto je jedan od opasnih oblika stroncij - strontium - 90 - je opasno njegov poluživot. Stroncij-90 propada za 29 godina, a taj proces uvijek prati emisija velike količine zračenja. Ovaj element ima sposobnost da se brzo pridruži sustavu živih organizama i bude metaboliziran.

Svojstva stroncija

U zraku, stroncij vrlo brzo reagira s vodom, prekriven žutim oksidnim filmom. U svom slobodnom obliku ovaj element se ne pojavljuje u prirodi. Njegovi najveći depoziti nalaze se u Rusiji, Arizoni, Kaliforniji (SAD). Stroncij je vrlo mekana metala - lako je rezati jednostavnim nožem. Ali točka taljenja je 768 ° C. U pirotehnici se koriste legure, koje uključuju stroncij. I ovaj se element koristi za vraćanje urana.

Prodor stroncije u žive organizme

Prema svojim kemijskim svojstvima, stroncij je vrlo sličan običnom kalciju - taj je element praktički njegov analog. Strontium-90 se vrlo brzo taloži u koštanim tkivima, zubima i tekućinama. Nakon propadanja ovog elementa, formirana je i izotopna litij-90 kćeri koja ima vrlo kratko vrijeme poluživota. Stroncij u ovom parametru se ne može ni usporediti s itrij-90, koji se raspada u samo 64 sata.

Itrium-90 je sposoban emitirati beta čestice. Također vrlo brzo utječe na koštano tkivo i koštanu srž, što je posebno osjetljivo na njega. Pod utjecajem snažnog ozračenja u bilo kojem živom organizmu dolazi do ozbiljnih fizioloških promjena. Stanični sastav se mijenja, struktura stanica je također ozbiljno poremećena, što dovodi do promjene metabolizma. Dakle, pitanje poluživota stroncija-90 uopće nije prazno. Konačno, ovaj element dovodi do raka krvi (leukemije) i kostiju. A također je sposoban snažno utjecati na strukturu DNA i genetike.

Brzina širenja u prirodi

Infekcija sa stroncij-90 pojavljuje se u kratkom vremenu, budući da ima vrlo kratak poluživot. Stroncij, nastao nakon antropogenih katastrofa, prenosi se putem bioloških krugova hrane, jer inficira zemlju i vodu. Izotop također lako prodire u dišni sustav životinja i ljudi. Od tla, strontium-90 brzo ulazi u tijelo životinja, biljaka, a potom u tijelo ljudi koji uzimaju kontaminiranu hranu. Osim toga, izotop je sposoban ne samo pogoditi određeni organizam, nego također prenijeti deformacije na svoje potomke. Stroncij-90 se također prenosi majčinim mlijekom djetetu.

Ovaj izotop aktivno sudjeluje u metabolizmu biljaka. U njima, tvar dolazi iz tla kroz korijenje. Vrlo velike količine stroncija nakupljaju takve vrste biljaka kao što su mahunarke, korjenasti usjevi i gomolji. U ljudskom tijelu, stroncij se akumulira uglavnom u kosturu. S dobi, količina odgođenog stroncija smanjuje se. Kod muškaraca, izotop se nakuplja više nego kod žena.

Najopasniji izotopi

Uz cezij-137, strontium-90 je jedan od najopasnijih i najmoćnijih radioaktivnih kontaminanata koji imaju brz poluvrijeme života. Strontium-90 vrlo često dolazi u okoliš kao posljedica nesreća u nuklearnim elektranama, kao i nuklearnih testova. Situacija je komplicirana činjenicom da je prisutnost ovog izotopa vrlo teško odrediti čak iu uzorcima tla. Za razliku od cezija, gama zračenja od koje je vrlo lako detektirati, potrebno je najmanje tjedan da se odredi sadržaj stroncija-90 u tlu.

Tijekom takvog istraživanja znanstvenici testiraju tlo ili poljoprivredne proizvode na poseban način, a tek tada možemo reći postoji li stroncij u ovom uzorku. Ova metoda nije apsolutno pogodna kada je potrebno otkriti količinu izotopa apsorbiranog ljudskim tijelom. Za takvu dijagnozu bjeloruski znanstvenici izumili su posebnu kacigu koja bilježi beta zračenje.

Srodni strontium-90 element

Najbliže u svojim svojstvima u tom pogledu su metali cesium-137 i strontium-90. Poluživot od 30 godina ima cezij-137. S ozljedama zračenja, ova dva elementa stvaraju najveći broj problema. Vjeruje se da je u monstruoznim posljedicama černobilske nesreće, gama-aktivni cezij krivniji od stroncija. S obzirom na polu-života tih tvari, može se reći da ne bi trebalo biti najmanje šest stotina godina prije u zoni Černobilu će ostati od tih izotopa.

Značajke poluživota izotopa

Za svaku izotopnu tvar, poluživot je strogo definiran. Stroncij-90 ima razdoblje od 28 godina. Međutim, to ne znači da će svi njegovi atomi nestati nakon 56 godina. Također, početna količina izotopa ne igra ulogu. Tijekom propadanja, neki od stroncija mogu se mijenjati, pretvarajući se u laganije elemente. Ako je poluvrijeme radioaktivnog stroncija 28 godina, to znači sljedeće.

Nakon tog razdoblja od izvornog iznosa izotopa ostat će pola. Čak i nakon 28 godina - četvrt i tako dalje. Ispada da stroncij može zagađivati ​​okoliš desetljeća. Neki znanstvenici zaokružuju ovaj broj, što ukazuje da je poluživot stroncije 29 godina. U tom vremenskom razdoblju pola tvari ostaje, ali to je dovoljno da se stroncij širi daleko iznad nesreće.