Причина, по которой одна из опасных форм стронция – стронций-90 – является опасной, – это его период полураспада. Стронций-90 распадается за 29 лет, и этот процесс всегда сопровождается выделением большого количества излучения. При сепарировании молока, содержащего радиоизотопы стронция, цезия, иода, до 90 % активности остается в обезжиренном молоке, а получающиеся при этом сливки имеют низкую радиоактивность. Радионуклид стронций-90, применяемый для изготовления радионуклидных генераторов итт-рия-90 медицинского назначения, традиционно выделяют из отходов переработки облученного ядерного топлива после длительной (>20 лет) выдержки. Стронций 90 является радиоактивным изотопом стронция, произведенного ядерным делением с полужизнью 28,8 лет.
Стронций радиоактивный
Стронций-90 попадает в окружающую среду в результате ядерных взрывов, аварий и выбросов на АЭС. Ионы стронция проникают в почву и оседают, затем накапливаются в растениях, которые употребляет в пищу человек. Изотоп стронция 90Sr является радиоактивным с периодом полураспада 28,79 лет. 90Sr претерпевает β-распад, переходя в радиоактивный иттрий 90Y (период полураспада 64 часа). 90Sr образуется при ядерных взрывах и выбросах с АЭС. Можно делать что угодно с тем же стронцием-90: нагревать, охлаждать, сжимать под давлением, облучать лазером, — всё равно половина любой порции стронция распадётся за 29,1 лет, половина оставшегося количества — ещё в течение 29,1 лет и так далее. Причем из урана получен самый часто применяемый изотоп – Стронций 90. История открытия элемента уходит в далекие 90-е годы восемнадцатого века. Еще в 1787 году стронций был впервые выделен из минерала стронцианита близ деревни Стронциана в Шотландии. Для диапазона см. Стронций 90 (диапазон). Стронций-90 (90 Sr) представляет собой радиоактивный изотоп стронция, образующийся при д.
Радиоактивность. Ядерное расщепление и синтез (слияние)
В порошкообразном состоянии элемент способен беспричинно загореться, распадаясь на оксид и нитрид. При повышенной температуре вещество может вступить в реакцию с азотом, серой, фосфором, водородом и другими элементами. Соли стронция галогениды, нитраты, хлораты и ацетаты имеют красноватый цвет и хорошо растворяются в водной среде. Исключение составляет фторид. Плохо растворимыми элементами являются фосфат, карбонад и оксалат.
Биологическое значение и действие элемента Действие элемента и биологическое значение связывают с его токсичностью и радиоактивностью. Хотя данная точка зрения может быть ошибочной, так как это вещество почти не наделено указанными характеристиками и его можно встретить в клетках и тканях живых организмов. Элемент выполняет важные биологические функции, являясь спутником кальция. Вследствие указанных свойств элемента его стали применять в медицине.
Местом наибольшего накопления стронция в человеческом теле являются соединительные ткани. Это случается из-за того, что описываемое вещество по химическому составу схоже с кальцием, который, как известно, является основой для формирования скелета. Кроме этого, данный элемент может присутствовать в желчевыводящих путях и мочевых камнях с присутствием все того же кальция. Тело человека впитывает описываемый элемент каким же образом, как и кальций.
Оба вещества практически схожи по своему составу и поэтому стронций неспособен нанести существенный вред здоровью человека. Исключение составляет лишь изотоп стронций 90, который является радиоактивным элементом. Описываемый устойчивый элемент играет очень важную роль в жизненных функциях фауны и флоры и постоянно в них присутствует. Вещество является постоянным попутчиком кальция, отчасти заменяя его собой.
Норма потребления в сутки По результатам проведенных многочисленных исследований была определена норма потребления в сутки данного минерала. В этом разделе мы расскажем, какое количество макроэлемента в течение суток человеку достаточно принимать. Суточная норма стронция такова: при среднем весе до 70 килограммов дневная порция препарата на основе стронция составляет приблизительно 320 миллиграммов. Местом наибольшего накопления макроэлемента являются зубы и костная ткань.
Избыток элемента может привести к нарушению целостности костей. Это сопровождается увеличением хрупкости костной ткани и стремительно разрушающимися зубами.
А есть короткоживущие радионуклиды, они распадаются быстро: в течение секунд, часов, суток, месяцев. Но радиоактивный распад всегда происходит по одному и тому же закону рис.
Закон радиоактивного распада Сколько бы мы ни взяли радионуклида тонну или миллиграмм , половина этого количества всегда распадается за одинаковый для данного радионуклида промежуток времени. Его-то и называют «периодом полураспада» и обозначают: Т Повторим: этот временной промежуток уникален и неизменен для каждого радионуклида. Можно делать что угодно с тем же стронцием-90: нагревать, охлаждать, сжимать под давлением, облучать лазером, — всё равно половина любой порции стронция распадётся за 29,1 лет, половина оставшегося количества — ещё в течение 29,1 лет и так далее. Считается, что через 20 периодов полураспада радионуклид исчезает полностью.
Чем быстрее распадается радионуклид, тем он более радиоактивен, ведь каждый распад сопровождается выбросом одной порции ионизирующего излучения в виде альфа- или бета-частицы, иногда «в сопровождении» гамма-излучения «чистого» гамма-распада в природе не существует. Но что значит «большая» или «маленькая» радиоактивность, в чём её измерить? Для этой цели используют понятие активность. Активность позволяет оценить интенсивность радиоактивного распада в цифрах.
Если в секунду происходит один распад, говорят: «Активность радионуклида равна одному беккерелю 1 Бк ». Конечно, сравнивать следует одинаковые количества разных радионуклидов, например 1 кг или 1 мг. Активность единицы массы радионуклида называют удельной активностью. Вот она-то, эта самая удельная активность, обратно пропорциональна периоду полураспада данного радионуклида так, надо передохнуть.
Давайте сравним эти характеристики для самых известных радионуклидов таблица. Так почему же всё-таки стронций-90? Вроде бы ничем особенным не выделяется — так, серединка на половинку. И как раз в этом всё дело!
Сначала попробуем ответить на один сразу предупреждаю провокационный вопрос. Какие радионуклиды опаснее: короткоживущие или долгоживущие? Так, мнения разделились. Таблица 2.
Радиационные характеристики некоторых радионуклидов С одной стороны, опаснее короткоживущие: они более активны. А с другой стороны, после быстрого распада «коротышей» проблема радиации исчезает. Кто постарше, помнит: сразу после чернобыльской аварии больше всего шума было вокруг радиоактивного йода. Короткоживущий йод-131 подорвал здоровье многих чернобыльцев.
Зато сегодня с этим радионуклидом проблем нет. Уже через полгода после аварии выброшенный из реактора йод-131 распался, даже следа не осталось. Теперь о долгоживущих изотопах. Их период полураспада может составлять миллионы и миллиарды лет.
Такие нуклиды малоактивны. Поэтому в Чернобыле не было, нет и не будет проблем с радиоактивным загрязнением территорий ураном. Хотя по массе выброшенных из реактора химических элементов лидировал именно уран, причём с большим отрывом. Но кто же измеряет радиацию в тоннах?
По активности, по беккерелям уран не представляет серьёзной опасности: слишком долгоживущий.
Такими темпами сброс воды будет завершен где-то к 2051 году. Возможно ли, что этот японский тритий загрязнит мировой океан значительно больше, чем весь тритий, вырабатываемый остальными атомными электростанциями на Земле? Не думаю. Дотошный читатель наверняка возразит: «Я знаю, что всякая вредная химия и радиация в результате прохождения через пищевые цепочки имеет свойство концентрироваться в высших организмах! В основном это тяжелые металлы такие как ртуть или свинец. Тритий к ним не относится.
Тритиевая вода T2О по химическим и физическим свойствам, конечно, имеет отличия от обычной H2О, но участвует в тех же биохимических процессах наравне с ней, поэтому относительно быстро выводится из организма в процессе метаболизма. По информации, приведенной в томе 6 «Экологическая радиохимия и радиоэкология» книги И. Бекмана «Радиохимия» М. И здесь стоит вернуться к вопросу о дозе трития, которым гипотетически может быть заражена рыба или другие морепродукты. Представляется, что эта доза будет чрезвычайно мала, с учетом того, что тритий быстро выводится не только из организма человека, но, конечно, и из организмов рыб и других морских обитателей. И радиоактивному распаду он подвержден не только, когда попадет в живой организм, а и находясь в «свободном плавании». За счет многократного разведения и в связи с коротким периодом полураспада тритий с «Фукусимы» не может являться фактором глобальной угрозы жизни и здоровью людей, я в этом уверен.
По крайней мере, эта угроза ничуть не превосходит ту, которую представляет тритий, вырабатываемый ежедневно другим АЭС по всему миру. Сказанное вовсе не значит, что я отношусь к ярым сторонникам сброса в океан воды с ядерными отходами. Отнюдь нет. Я лишь хотел, насколько возможно, мотивированно объяснить, что не в тритии корень зла. А в чем же тогда? Реальную, гораздо большую опасность могут представлять содержащиеся в этой воде радиоактивные изотопы других, более тяжелых химических элементов. Да, японцы заявили, что вода хорошо от них очищена с помощью сорбентов предполагается что впоследствии эти сорбенты будут захоронены.
Да, такие сорбенты на самом деле существуют. Но неизвестно, насколько хорошо была проведена эта очистка, и сколько этих элементов после нее осталось в растворе метод адсорбции, как, впрочем, и любой другой, не идеален. А сторонних экспертов на «Фукусиму» Япония допускать отказывается. Какие же еще радиоактивные элементы могут содержаться в сбросе, помимо трития? Не буду утомлять читателя таблицей Менделеева а в ядерных реакциях происходящих на АЭС, чего только не образуется , укажу только на один из них.
Стронций-90 — чистый бета-излучатель. Это значит, что он испускает потоки энергичных электронов, которые действуют на все живое на сравнительно небольших расстояниях, но очень активно. Стронций как аналог кальция активно участвует в обмене веществ и вместе с кальцием откладывается в костной ткани.
Метаболизм, токсикология радиоактивного стронция.
Цезий и стронций: период полураспада Но у йода-131 период полураспада «всего» 8 суток, а у цезия-137 около 30 лет. Период полураспада цезия и стронция, двух основных дозообразующих радионуклидов, составляет около 30 лет. Сейчас они как раз переживают полураспад, их становится в два раза меньше. Радиоактивные изотопы, образующиеся при делении При делении образуются разнообразные изотопы, можно сказать, половина таблицы Менделеева. Вероятность образования изотопов разная. Какие-то изотопы образуются с большей вероятностью, какие-то с гораздо меньшей см. Практически все они радиоактивные.
Однако у большинства из них периоды полураспада очень маленькие минуты или еще меньше и они быстро распадаются в стабильные изотопы. Однако, среди них есть изотопы, которые с одной стороны охотно образуются при делении, а с другой имеют периоды полураспада дни и даже годы. Именно они представляют для нас основную опасность. Таким образом, если есть одинаковое количество изотопов, активность изотопа с меньшим периодом полураспада будет выше, чем с большим. Но активность изотопа с меньшим периодом полураспада будет спадать быстрее, чем с большим. Йод-131 образуется при делении с приблизительно такой же «охотой» как и цезий-137.
В процессе деления урана, по началу количество продуктов его деления, и йода и цезия растет, но вскоре для йода наступает равновесие — сколько его образуется, столько и распадается. С цезием-137, из-за его относительно большого периода полураспада, до этого равновесия далеко. Теперь, если произошел выброс продуктов распада во внешнюю среду, в начальные моменты из этих двух изотопов наибольшую опасность представляет йод-131. Во-первых, из-за особенностей деления его образуется много см. Со временем через 40 дней его активность упадет в 32 раза, и скоро практически его видно не будет. А вот цезий-137 поначалу может быть «светить» не так сильно, зато его активность будет спадать гораздо медленнее.
Ниже рассказано о самых «популярных» изотопах, которые представляют опасность при авариях на АЭС. Радиоактивный йод Основным источником поступления радиойода населению в зонах радионуклидного загрязнения были местные продукты питания растительного и животного происхождения. Молоко, свежие молочные продукты и листовые овощи, имеющие поверхностное загрязнение, обычно являются основным источником поступления радиойода населению. Усвоение нуклида растениями из почвы, учитывая малые сроки его жизни, не имеет практического значения. У коз и овец содержание радиойода в молоке в несколько раз больше, чем у коров. В мясе животных накапливаются сотые доли поступившего радиойода.
В значительных количествах радиойод накапливается в яйцах птиц. Коэффициенты накопления превышение над содержанием в воде 131I в морских рыбах, водорослях, моллюсках достигает соответственно 10, 200-500, 10-70. Практический интерес представляют изотопы 131-135I. Их токсичность невелика по сравнению с другими радиоизотопами, особенно альфа-излучающими. Токсичность радионуклида при ингаляционном поступлении примерно в два раза выше, что связано с большей площадью контактного бета-облучения. В патологический процесс вовлекаются все органы и системы, особенно тяжелые повреждения в щитовидной железе, где формируются наиболее высокие дозы.
Дозы облучения щитовидной железы у детей вследствие малой ее массы при поступлении одинаковых количеств радиойода значительно больше, чем у взрослых масса железы у детей в зависимости от возраста равна 1:5-7 г. В исходной статье И. Василенко, О. Радиоактивный йод про радиоактивный йод содержатся гораздо подробные сведения, которые, в частности, могут быть полезны медицинским работникам. Радиоактивный цезий Радиоактивный цезий является одним из основных дозообразующих радионуклидов продуктов деления урана и плутония. Нуклид характеризуется высокой миграционной способностью во внешней среде, включаяпищевые цепочки.
Основным источником поступления радиоцезия человеку являются продукты питания животного и растительного происхождения. После распада радиоактивных изотопов йода основным источником внешнего и внутреннего облучения является радиоактивный цезий. У коз и овец содержание радиоактивного цезия в молоке в несколько раз больше, чем у коров. В значительных количествах он накапливается в яйцах птиц. Коэффициенты накопления превышение над содержанием в воде 137Cs в мышцах рыб достигает 1000 и более, у моллюсков — 100-700, ракообразных — 50-1200, водных растений — 100-10000.
Поэтому способ градуировки по краям b-спектров возможен, но весьма затруднителен. Другой способ градуировки b-спектрометров основан на том, что некоторые источники обладают большим выходом моноэнергетических электронов внутренней конверсии[26], при этом на функции отклика спектрометра появляются характерные пики. Внутренней конверсией обладают многие радионуклиды, однако в большинстве своем выходы конверсионных электронов невелики, преобладают невысокие энергии конверсионных электронов или же радионуклиды имеют достаточно малые периоды полураспада. Поэтому подобрать набор сравнительно долгоживущих источников конверсионных электронов с энергиями, перекрывающими диапазон до нескольких МэВ, практически невозможно. Исключение составляет 137mВа — дочерний продукт при b-распаде хорошо известного 137Cs[27]. Спектр, испускаемый источником 137Cs — 137mВа, измеренный органическим сцинтиллятором, изображен на рис. Из всего вышесказанного следует, что градуировка энергетической шкалы по конверсионным электронам встречает некоторые методические затруднения. При наличии ускорителей моноэнергетических электронов градуировку можно проводить на пучках ускорителей, в этом случае получаются высокоэнергетичные электроны определенной известной энергии. Градуировку можно провести косвенным путем, используя так называемые комптоновские ступеньки на функциях отклика органических сцинтилляторов на g-кванты. Толщина сцинтилляторов, используемых при b-спектрометрии, невелика пробег электронов с энергией 3 МэВ составляет около 1 см , поэтому и вероятность полного поглощения энергии g-излучения невелика.
Он сумел извлечь из своей коллекции довольно много - больше 100 г новой "земли" и продолжал исследовать ее свойства. Результаты исследования были опубликованы в 1795 г. Ловиц писал тогда: "Я был приятно поражен, когда прочел... Все указанные им свойства солекислых и селитрокислых средних солей во всех пунктах совершеннейшим образом совпадают со свойствами моих таких же солей... Мне оставалось только проверить... Так почти одновременно несколько исследователей в разных странах вплотную подошли к открытию стронция. Но в элементарном виде его выделили лишь в 1808 г. Выдающийся ученый своего времени Хэмфри Дэви понимал уже, что элемент стронциановой земли должен быть, по-видимому, щелочноземельным металлом, и получил его электролизом, то есть тем же способом, что и кальций, магний, барий. А если говорить конкретнее, то первый в мире металлический стронций был получен при электролизе его увлажненной гидроокиси. Выделявшийся на катоде стронций мгновенно соединялся с ртутью, образуя амальгаму. Разложив амальгаму нагреванием, Дэви выделил чистый металл. По химическим свойствам он типичный представитель семейства щелочноземельных металлов. Сходство с кальцием, магнием, барием настолько велико, что в монографиях и учебниках индивидуальные свойства стронция, как правило, не рассматриваются - их разбирают на примере кальция или магния. И в области практических применений эти металлы не раз заступали дорогу стронцию, потому что они более доступны и дешевы. Так произошло, например, в сахарном производстве. Внимание к стронцию сразу же возросло, добывать его стали больше, особенно в Германии и Англии. Но скоро другой химик нашел, что аналогичный сахарат кальция тоже нерастворим. И интерес к стронцию тут же пропал. Выгоднее ведь использовать дешевый, чаще встречающийся кальций. Это не значит; конечно, что стронций совсем "потерял свое лицо". Есть качества, которые отличают и выделяют его среди других щелочноземельных металлов. О них-то мы и расскажем подробнее. Металл красных огней Так называл стронций академик А. Действительно, стоит бросить в пламя щепотку одной из летучих солей стронция, как пламя тотчас окрасится в яркий карминово-красный цвет. В спектре пламени появятся линии стронция. Попробуем разобраться в сущности этого простейшего опыта. На пяти электронных оболочках атома стронция 38 электронов. Заполнены целиком три ближайшие к ядру оболочки, а на двух последних есть "вакансии". В пламени горелки электроны термически возбуждаются и, приобретая более высокую энергию, переходят с нижних энергетических уровней на верхние. Но такое возбужденное состояние неустойчиво, и электроны возвращаются на более выгодные нижние уровни, выделяя при этом энергию в виде световых квантов. Атом или ион стронция излучает преимущественно кванты с такими частотами, которые соответствуют длине красных и оранжевых световых волн. Отсюда карминово-красный цвет пламени. Это свойство летучих солей стронция сделало их незаменимыми компонентами различных пиротехнических составов. Красные фигуры фейерверков, красные огни сигнальных и осветительных ракет - "дело рук" стронция. Нитрату стронция отдают предпочтение: он не только окрашивает пламя, но и одновременно служит окислителем.
Для удаления радиоактивных изотопов этих элементов перед осаждением в исходный раствор следует добавить неактивные носители — цирконий, барий и стронций. Для освобождения воды от стронция необходим избыток соды и извести. Наиболее распространенные в водоподготовке процессы коагулирования питьевой воды солями железа или алюминия с последующим быстрым фильтрованием осветленной воды через песчаные филыры основные методы водоподготовки относительно эффективны только для удаления из воды радионуклидов, ассоциированных с твердой фазой природных вод, а также радиоактивных протонов легкогидролизующихся элементов циркония, ниобия, церия и др. Коагуляция и фильтрация практически неэффективны для дезактивации воды от растворенных форм радиоактивности, к числу которых принадлежит наиболее ра-диотоксичные изотопы стронций-90, йод-131, цезий-137 и др. Поэтому эти методы не могут эффективно снижать суммарную активность поверхностных вод. Так, Крылов [630] предложил к испытанию устройство , состоящее из пакета катионообменных мембран МК-40 гетерогенные мембраны , состоящие из сульфополистироль-ного катионита КУ-2 и полиэтилена , для удаления радиоактивного стронция и полония из крови. По мнению автора [63] применение мембран вместо гранул менее травмирует форменные элементы крови. После этого возникает проблема , как избавиться от оставщихся продуктов деления. Главная трудность заключается в их хранении, так как продукты деления чрезвычайно радиоактивны. По имеющимся оценкам, для того чтобы их радиоактивность снизилась до уровня, приемлемого для биологической дозы излучения, продолжительность хранения продуктов деления должна достигать 20 периодов их полураспада. Одним из наиболее долгоживущих и опасных продуктов деления является стронций-90 с периодом полураспада 28,8 лет, и поэтому считается, что ядерные отходы должны храниться 600 лет. Если бы из них предварительно не удаляли плутоний-239 с периодом полураспада 24000 лет, то отходы нужно было бы хранить еще дольще. Однако удаление плутония-239 представляет интерес в связи с тем, что он тоже может использоваться как делящееся ядерное топливо.
Стронций-90
Для обеспечения защиты от образования радиоактивной пыли через эрозию, препарат закрыт тонким слоем фольги. Фактически такие источники ионизирующего излучения являются комплексом 90Sr — 90Y, поскольку иттрий непрерывно образуется при распаде стронция. все дело в том, в чьих руках окажется открытие. в. Чериковском районе могилевской. Природный стронций является стабильным. Он состоит из смеси стабильных изотопов, но основной вклад вносят четыре: 84Sr (0,56%), 86Sr (9,86%), 87Sr (7,02%), 88Sr (82,56%). Из радиоактивных изотопов стронция известны нуклиды с массовыми числами 774-83, 85, 894-99. Стронций-90 (90 Sr) это радиоактивный изотоп стронция произведено ядерное деление, с период полураспада 28,8 лет.
Что представляет собой стронций-90?
- Стронций-90 — Энциклопедия
- Стронций №38 Sr
- Стронций-90 - Strontium-90 -
- Стронций-90
Поступление в организм стронция-90 после катастрофы на ЧАЭС
Стронций 90 является радиоактивным изотопом стронция, произведенного ядерным делением с полужизнью 28,8 лет. Стронций применяется для легирования меди и некоторых ее сплавов, для введения в аккумуляторные свинцовые сплавы, для обессеривания чугуна, меди и сталей. Стронций чистотой 99,99--99,999 % применяется для восстановления урана [5, 90]. Стронций-90 (лат. strontium-90) — радиоактивный нуклид химического элемента стронция с атомным номером 38 и массовым числом 90. Образуется преимущественно при делении ядер в ядерных реакторах и ядерном оружии. Вес стронция-90 используется для создания 75 ватт мощности в прототипе «Nucell» примерно так же, как вес 2 миллиметровой проволоки, отрезанной от небольшой скрепки. Описаны детекторы для длительного и непрерывного определения стронция-90 в потоке по черенковскому излучению, возбуждаемому высокоэнергетическими β-частицами дочернего иттрия-90.
Стронций-90
Поведение стронция-90 в системе «почва-растение» имеет ряд отличительных особенностей. Поступление стронция-90 из почв в растения практически в 10 раз выше, чем цезия-137 при одинаковой плотности загрязнения земель. Стоит отметить, что применяемый в качестве контрольных источников для дозиметрических приборов, в том числе военного назначения, стронций-90 является аналогом кальция и способен прочно откладываться в костях. Оксид стронция, химическая формула которого SrO (не путать с пероксидом стронция, который представляет собой SrO2), является продуктом окислительной реакции между этим металлом и кислородом, присутствующим в воздухе при комнатной температуре 2Sr (s) + O2. Стронций-90 (90 Sr) это радиоактивный изотоп стронция произведено ядерное деление, с период полураспада 28,8 лет. Природный стронций является стабильным. Он состоит из смеси стабильных изотопов, но основной вклад вносят четыре: 84Sr (0,56%), 86Sr (9,86%), 87Sr (7,02%), 88Sr (82,56%). Из радиоактивных изотопов стронция известны нуклиды с массовыми числами 774-83, 85, 894-99. Содержание стронция-90 в человеческом организме находится в прямой зависимости от общей мощности взорванного атомного оружия. Он попадает в организм при вдыхании радиоактивной пыли, образующейся в процессе взрыва и разносимой ветром на большие расстояния.