Stroncij 90: razpolovna doba. Stroncij - radionuklid

Leta 1787, v bližini škotske naselbine Strontian, v rudniku rudnika svinca, je do takrat prišlo do neznanega minerala. V čast vasi se je imenoval strontianit. In ime kemični element stroncija

Prve študije stroncija

Po odkritju strontianita so znanstveniki tega minerala pripisali različnim kategorijam. Nekateri so menili, da so pripadali fluoritom, drugi pa so verjeli viterancem. Vendar pa je škotski kemik T. Hop uvedel malo kasneje jasnost o tej snovi. Takrat še ni bilo znano, da bi lahko imela študija snovi razpolovno dobo. Strontius je bil tudi predmet študija kemikov A. Lavoisierja, kot tudi Humphry Davy. Pomemben prispevek k odkritju te snovi je opravil tudi ruski znanstvenik Toby Lovitz. Ne glede na svoje zahodne kolege je odkril prisotnost te kovine v težkem spiru.

Malo teorije. Kaj je razpolovna doba?

Vsi vedo, da se danes radionuklid pogosto imenujejo radioaktivni izotopi. Kaj je razpolovna doba? Radionuklidi se od drugih snovi razlikujejo po tem, da so njihove jedre nestabilne. Sčasoma se razpadajo - obstaja proces radioaktivnega razpada. Med tem procesom se jedra pretvorijo v druge izotope, v tem primeru pa tudi emisije radioaktivnih žarkov. Različni radionuklidi imajo drugačno stopnjo nestabilnosti. Obstajajo kratkotrajni in dolgotrajni izotopi. Kratkotrajni razkroj zelo hitro: traja nekaj sekund, dni ali mesecev. Dolgoročni ljudje potrebujejo stotine, tisoče in včasih milijarde let. Ne glede na to, koliko se izotopov vzamejo, da bi razbili polovico svoje snovi, vedno traja določeno časovno obdobje - imenuje se obdobje razpolovnega časa.

Kakšna je razpolovna doba stroncija-90?

Kot je znano, so radionuklidi in izotopi zelo nevarne snovi za zdravje. Kar se tiče stroncija, njegovi stabilni izotopi praktično niso nevarne za ljudi. Toda radioaktivni izotopi lahko uničijo vse življenje. Razlog, zakaj je ena izmed nevarnih oblik stroncija - stroncijev-90 - nevarna, je njegova razpolovna doba. Stroncij-90 se razpada v 29 letih, ta proces pa vedno spremlja emisija velike količine sevanja. Ta element ima sposobnost, da se hitro vključi v sistem živih organizmov in se presnovi.

Lastnosti stroncija

Stroncij v zraku zelo hitro reagira z vodo, prekrito z rumenim oksidnim filmom. V svoji prosti obliki se ta element ne pojavi v naravi. Njene največje depozite se nahajajo v Rusiji, Arizoni, Kaliforniji (ZDA). Stroncij je zelo mehka kovina - enostavno je rezati s preprostim nožem. Toda njegova tališče je 768 ° C. Zlitine, ki vključujejo stroncij, se uporabljajo v pirotehničnih sredstvih. In ta element se uporablja tudi za obnovitev urana.

Vdor stroncija v žive organizme

Glede na njegove kemijske lastnosti je stroncij zelo podoben navadnemu kalciju - ta element je praktično njegov analog. Stroncij-90 se zelo hitro deponira v kostnih tkivih, zobeh in tudi v tekočinah. Ob razpadu tega elementa se tvori tudi hči izotope itrium-90, ki ima zelo kratko razpolovno dobo. Stroncija v tem parametru ni mogoče primerjati z itrijem-90, ki se razpada v samo 64 urah.

Itrij-90 je sposoben oddajati delce beta. Prav tako zelo hitro prizadene kostno tkivo in kostni mozeg, kar je še posebej občutljivo na to. Pod vplivom močnega obsevanja v kateremkoli živem organizmu nastanejo resne fiziološke spremembe. Celična sestava se spremeni, struktura celic je prav tako resno motena, kar vodi k spremembi metabolizma. Zato vprašanje, kateri razpolovni čas stroncija-90 sploh ni v stanju mirovanja. Konec koncev ta element vodi do raka krvi (levkemije) in kosti. Prav tako lahko močno vpliva na strukturo DNA in genetike.

Hitrost širjenja v naravi

Okužba s stroncijevim-90 se pojavi v kratkem času, ker ima zelo kratko razpolovno dobo. Stroncij nastala po tehnogenih katastrof prenašajo na bioloških prehrambeni verigi, saj onesnažuje tal in vode. Izotop tudi enostavno prodre skozi dihalne poti živali in ljudi. stroncij-90 iz tal hitro vstopi v telo živali, rastlin, nato pa v telesu ljudi, ki jemljejo kontaminirane hrane. Poleg tega je izotop sposoben ne samo udariti določenega organizma, ampak tudi prenašati deformacije na svoje potomce. Stroncij-90 se prenaša tudi z materinim mlekom na otroka.

Ta izotop aktivno sodeluje pri metabolizmu rastlin. V njih je snov prišla iz zemlje skozi korenine. Zelo velike količine stroncija kopičijo takšne rastlinske vrste kot stročnice, korenovke in gomolje. V človeškem telesu se stroncij kopiči predvsem v okostju. S starostjo se količina odloženega stroncija zmanjša. Pri moških se izotop kopiči več kot pri ženskah.

Najbolj nevarni izotopi

Skupaj s cezijem-137 je stroncij-90 eden najnevarnejših in močnejših radioaktivnih kontaminantov, ki imajo hitro razpolovno dobo. Stroncij-90 zelo pogosto pride v okolje zaradi nesreč na jedrskih elektrarnah, pa tudi jedrske teste. Položaj je zapleten zaradi dejstva, da je prisotnost tega izotopa zelo težko določiti tudi v vzorcih tal. Za razliko od cezija, katerega gama sevanje je zelo enostavno zaznati, je potreben vsaj teden dni, da se določi vsebnost stroncija-90 v tleh.

Med takšno študijo znanstveniki na poseben način testirajo tla ali kmetijske proizvode in šele potem lahko rečemo, ali v tem vzorcu obstaja stroncij. Ta metoda ni popolnoma primerna, če je potrebno odkriti količino izotopa, ki ga absorbira človeško telo. Za takšno diagnozo so beloruski znanstveniki izumili posebno čelado, ki beleži sevanje.

Povezani element stroncija-90

Najbolj najbližje v tem pogledu so kovine cezij-137 in stroncijev-90. Razpolovni čas 30 let ima cezij-137. Zaradi sevalnih nesreč ta dva elementa ustvarita največje število težav. Menijo, da je v pošastnih posledicah nesreče v Černobilu gama-aktivni cezij bolj kriva od stroncija. Ob upoštevanju razpolovne dobe teh snovi lahko rečemo, da mora miniti vsaj šeststo let, preden izotopi ne ostanejo v območju Černobila.

Značilnosti razpolovnega izotopa

Za vsako izotopsko snov je razpolovna doba natančno opredeljena. Stroncij-90 ima obdobje 28 let. Vendar pa to ne pomeni, da bodo vsi njegovi atomi po 56 letih izginili. Tudi začetna količina izotopa ne igra nobene vloge. Med razpadom se lahko nekatere stroncije spremenijo in postanejo lažji elementi. Če je razpolovna doba radioaktivnega stroncija 28 let, to pomeni naslednje.

Po tem času od prvotne količine izotopa ostane polovica. Tudi po 28 letih - četrtletje ipd. Izkazalo se je, da lahko stroncij več deset let onesnaži okolje. Nekateri znanstveniki so zaokrožili to število, kar kaže, da je razpolovna doba stroncija 29 let. V tem času ostaja polovica snovi, vendar je to dovolj, da se stroncij lahko razširi daleč preko nesreče.