Стронијум 90: полу-живот. Стронцијум - радионуклид

Године 1787, у близини шкотског насеља Стронтиан, у руднику рудника олова, до тада је пронађен непознат минер. У част села, названа је стронцијан. А име хемијског елемента стронцијума дали су научници у част овог минерала. Које су његове особине, одакле ова супстанца може бити корисна или опасна?

Прве студије стронција

Након открића стронтијанита, научници су приписали овај минерал различитим категоријама. Неки су мислили да припадају флуоритима, други мисле да је то Витерима. Међутим, мало касније јасноће о овој супстанци је представио шкотски хемичар Т. Хоп. У то време још није било познато да супстанца која се проучава може имати полу-живот. Стронтиус је такође био предмет студије хемичара А. Лавоисиера, као и Хумпхри Дави. Значајан допринос откривању ове супстанце је направио и руски научник Тоби Ловитз. Он је, без обзира на његове западне колеге, открио присуство овог метала у тешким бацачима.

Мало теорије. Који је полу-живот?

Сви знају да се данас радионуклид обично назива радиоактивним изотопима. Који је полу-живот? Радионуклиди се разликују од других супстанци јер су њихове језгре нестабилне. Временом се распадају - постоји процес радиоактивног распада. Током овог процеса, језгри се претварају у друге изотопе, а емитовање радиоактивних зрака се јавља. Различити радионуклиди имају различит ниво нестабилности. Постоје краткотрајни и дуготрајни изотопи. Краткотрајни раскид врло брзо: потребно је неколико секунди, дана или месеци. Дугорочним људима су потребне стотине, хиљаде, а понекад и милијарде година. Без обзира колико се узима изотопа, како би се разбила половица њене супстанце, увек траје одређени временски период - зове се полу-живот.

Колико је полувреме стронција-90?

Као што је познато, радионуклиди и изотопи су врло опасне супстанце за здравље. Што се тиче стронција, његови стабилни изотопи практично нису опасности за људе. Али радиоактивни изотопи су у стању уништити цео живот. Разлог зашто је један од опасних облика стронција - стронцијум-90 - опасан је његов полуживот. Стронијум-90 се распада за 29 година, а овај процес увек прати емитовање велике количине зрачења. Овај елемент има способност брзо да се придружи системима живих организама и да се метаболише.

Особине стронција

У ваздуху стронцијум веома брзо реагује са водом, прекривеним жутим оксидним филмом. У својој слободној форми овај елемент се не појављује у природи. Њени највећи налази се налазе у Русији, Аризони, Калифорнији (САД). Стронцијум је веома мекан метал - лако се сечи једноставним ножем. Али његова тачка топљења је 768 ° Ц. Злитине, које укључују стронцијум, користе се у пиротехничкој индустрији. И овај елемент се користи и за обнову урана.

Пенетрација стронција у живи организми

Према својим хемијским својствима, стронцијум је врло сличан нормалном калцијуму - овај елемент је практично његов аналогни. Стронијум-90 се веома брзо депонује у коштаним ткивима, зубима, али иу течностима. Након пропадања овог елемента, формира се кћер изотопе иттриум-90, који има веома кратак период полураспада. Стронцијум у овом параметру не може се упоређивати ни са иттриум-90, који се распада за само 64 сата.

Иттриум-90 је способан емитовати бета честице. Такође врло брзо утиче на коштано ткиво и коштану срж, што је посебно осетљиво на њега. Под утицајем моћног зрачења у било којем живе организму долази до озбиљних физиолошких промена. Ћелијски састав се мења, структура ћелије је такође озбиљно поремећена, што доводи до промене метаболизма. Стога, питање којих полувреме стронција-90 уопште није у стању мировања. На крају, овај елемент доводи до рака крви (леукемије) и костију. Такође је у могућности да врши моћан утицај на структуру ДНК и генетике.

Брзина ширења у природи

Инфекција стронцијум-90 се јавља за кратко време, јер има веома кратак период полураспада. Стронцијум, формиран после антропогених катастрофа, преноси се кроз биолошки круг хране, јер инфицира земљу и воду. Изотоп такође лако продире кроз респираторни тракт животиња и људи. Из земље, стронијум-90 брзо улази у тело животиња, биљке, а затим у тело људи који узимају загађену храну. Осим тога, изотопи могу не само да ударе одређени организам, већ и преносе деформације својим потомцима. Стронијум-90 се такође преноси са мајчиним млеком детету.

Овај изотоп активно учествује у метаболизму биљака. У њима, супстанца долази из земље кроз коријене. Веома велика количина стронција акумулира такве биљне врсте као махунарке, кореновке и гомоље. У људском телу стронцијум се акумулира претежно у скелету. Са старошћу, количина одложеног стронција се смањује. Код мушкараца, изотоп се акумулира више него код жена.

Најопаснији изотопи

Заједно са цезијум-137, стронијум-90 је један од најопаснијих и моћних радиоактивних загађивача који имају брз полупивот. Стронијум-90 врло често пада у животну средину као резултат несрећа у нуклеарним електранама, као и нуклеарним тестовима. Ситуација је компликована чињеницом да је присуство овог изотопа врло тешко одредити чак иу узорцима тла. За разлику од цезијума, гама зрачење које је врло лако открити, потребно је најмање недељу дана да се одреди садржај стронцијум-90 у тлу.

Током овакве студије, научници тестирају тло или пољопривредне производе на посебан начин, а тек тада може рећи да ли постоји стронцијум у овом узорку. Овај метод апсолутно није погодан када је потребно открити количину изотопа апсорбованог људског тела. За такву дијагнозу белоруски научници измислили су посебну кацигу која беле бета зрачење.

Сродни елемент стронцијум-90

Најближи у својој својини у овом погледу су метали цезиј-137 и стронијум-90. Полувреме 30 година има цезијум-137. Уз зрачне ударе, ова два елемента стварају највећи број проблема. Верује се да је у монструозним посљедицама несреће у Чернобилу, гама-активни цезијум више крива од стронција. Узимајући у обзир полувреме ових супстанци, можемо рећи да мора да траје најмање шест стотина година пре него што ови изотопи не остане у зони Чернобила.

Карактеристике полупроизвода изотопа

За сваку изотопску супстанцу, период полувремена је стриктно дефинисан. Стронијум-90 има период од 28 година. Међутим, то не значи да ће сви његови атоми нестати након 56 година. Такође, иницијална количина изотопа не игра улогу. Током пропадања, неки од стронција могу се променити, претварајући се у лакше елементе. Ако је полувријеме радиоактивног стронција 28 година, то значи следеће.

Након овог периода, половина првобитне количине изотопа ће остати. Чак и после престанка од 28 година - четвртина и тако даље. Изгледа да стронцијум може загађивати животну средину већ десет година. Неки научници окружују овај број, што указује на то да је полувријеме стронција 29 година. У овом временском периоду, половина супстанце остаје, али то је довољно да се стронцијум омогући ширење далеко изнад несреће.