Stroncium 90: poločas rozpadu. Stroncium - radionuklid

V roce 1787, v blízkosti skotského osídlení Strontian, v důlní důlní důl, byl nalezen neznámý minerál až do té doby. Na počest vesnice se jmenoval strontianit. A jméno chemický prvek stroncia

První studie stroncia

Po objevu strontianitu vědci tento minerál připisovali různým kategoriím. Někteří si mysleli, že patří fluoritům, jiní tomu věřili Witheritům. Nicméně, trochu pozdější objasnění této látky představil skotský chemik T. Hop. V té době nebylo dosud známo, že studovaná látka může mít poločas. Strontius byl také předmětem studia chemik A. Lavoisier, stejně jako Humphry Davy. Významným příspěvkem k objevování této látky byl také ruský vědec Toby Lovitz. On, nezávisle na svých západních kolegych, objevil přítomnost tohoto kovu v těžkých sparách.

Trochu teorie. Co je poločas rozpadu?

Každý ví, že dnes je radionuklid běžně nazýván radioaktivními izotopy. Co je poločas rozpadu? Radionuklidy se liší od jiných látek tím, že jejich jádra jsou nestabilní. Postupně se rozpadají - dochází k procesu radioaktivního rozkladu. Během tohoto procesu, jádro se převedou na jiné izotopy, a tím i emise radioaktivního záření. Různé radionuklidy mají odlišnou úroveň nestability. Existují krátkotrvající a dlouhotrvající izotopy. Krátkodobě se rozpadají velmi rychle: trvá sekundy, dny nebo měsíce. Dlouho žijící lidé potřebují stovky, tisíce a někdy i miliardy let. O tom, jak moc byla pořízena nebo izotop rozdělit polovinu své podstaty, že je vždy nutné určitou dobu - to se nazývá poločas.

Jaký je poločas rozpadu stroncia-90?

Jak je známo, radionuklidy a izotopy jsou velmi nebezpečné látky pro zdraví. Pokud jde o stroncium, jeho stabilní izotopy prakticky nejsou pro člověka nebezpečné. Ale radioaktivní izotopy jsou schopny ničit celý život. Důvodem, proč je jedna z nebezpečných forem stroncia - stroncia-90 - nebezpečná je poločas rozpadu. Stroncium-90 se rozpadá za 29 let a tento proces je vždy doprovázen emisí velkého množství záření. Tento prvek má schopnost rychle se připojit k systémům živých organismů a být metabolizován.

Vlastnosti stroncia

Ve vzduchu, stroncium velmi rychle reaguje s vodou, pokryté žlutým oxidovým filmem. Ve své volné formě se tento prvek nenachází v přírodě. Největší ložiska jsou umístěny v Rusku, Arizoně, Kalifornii (USA). Stroncium je velmi měkký kov - lze ho jednoduše řezat jednoduchým nožem. Jeho teplota tání je však 768 ° C. Slitiny, které zahrnují stroncium, se používají v pyrotechnice. A také tento prvek se používá k obnově uranu.

Penetrace stroncia do živých organismů

Podle jeho chemických vlastností je stroncium velmi podobné běžnému vápníku - tento prvek je prakticky jeho analog. Stroncium-90 je velmi rychle ukládán v kostních tkáních, zuby a také v kapalinách. Po rozpadu tohoto prvku se také vytváří dceřiný izotop ytrium-90, který má velmi krátký poločas. Stroncium v ​​tomto parametru nelze dokonce srovnávat s ytriem-90, který se rozpadá za pouhých 64 hodin.

Yttrium-90 je schopen vyzařovat beta částice. On také velmi rychle ovlivňuje kostní tkáň a kostní dřeň, která je obzvláště citlivá na to. Pod vlivem silného ozáření v jakémkoli živém organismu dochází k závažným fyziologickým změnám. Změna buněčné kompozice je také vážně narušena struktura buněk, což vede ke změně metabolismu. Proto otázka, který poločas rozpadu stroncia-90 není vůbec nečinný. Nakonec tento prvek vede k rakovině krve (leukemie) a kostí. A je také schopna vyvíjet silný vliv na strukturu DNA a genetiky.

Rychlost šíření v přírodě

Infekce stronciem-90 se vyskytuje v krátkém čase, protože má velmi krátký poločas. Stroncium, které vzniklo po antropogenních katastrofách, je přenášeno prostřednictvím potravinových biologických obvodů, protože infikuje půdu a vodu. Izotop také snadno proniká do dýchacího traktu zvířat a lidí. Ze země, stroncium-90 rychle vstoupí do těla zvířat, rostlin a pak do těla lidí, kteří berou kontaminované potraviny. Kromě toho je izotop schopen nejen zasáhnout určitý organismus, ale také přenášet deformity jeho potomkům. Stroncium-90 se také přenáší s mateřským mlékem na dítě.

Tento izotop se aktivně podílí na metabolismu rostlin. V nich látka pochází z půdy přes kořeny. Velmi velké množství stroncia hromadí takové rostlinné druhy jako luštěniny, kořenové plodiny a hlízy. V lidském těle se stroncium hromadí hlavně v kostře. S věkem dochází k poklesu množství stroncia. U mužů se izotop akumuluje více než u žen.

Nejnebezpečnější izotopy

Spolu s cesiem-137 je stroncium-90 jednou z nejnebezpečnějších a nejvýkonnějších radioaktivních kontaminantů, které mají rychlý poločas. Stroncium-90 se často dostává do životního prostředí v důsledku nehod na jaderných elektrárnách a jaderných zkoušek. Situaci komplikuje skutečnost, že přítomnost tohoto izotopu je velmi obtížně stanovitelná i ve vzorcích půdy. Na rozdíl od cesia, jehož gama záření se velmi snadno detekuje, je třeba alespoň týden stanovit obsah stroncia-90 v půdě.

Během takové studie vědci zkoušejí půdu nebo zemědělské produkty zvláštním způsobem a teprve tehdy můžeme říci, zda je v tomto vzorku stroncium. Tato metoda není absolutně vhodná, pokud je nutné odhalit množství izotopu absorbovaného lidským tělem. Pro takovou diagnózu vědci Běloruska vynalezli speciální helmu, která zaznamenává beta záření.

Související prvek stroncia-90

Nejbližší v jeho vlastností v tomto ohledu jsou kovy, cesia 137 a stroncium-90. Poločas rozpadu po dobu 30 let má cesium-137. Při radiačních nehodách vytvářejí tyto dva prvky největší počet problémů. Předpokládá se, že katastrofální následky Černobylu nehod gama-aktivní cesia je vinný více než stroncia. Vzhledem k poločasy těchto látek, je možno říci, že by měla být nejméně šest set let před v černobylské zóně zůstane těchto izotopů.

Charakteristiky poločasu izotopu

U každé izotopové látky je přesně definován poločas rozpadu. Stroncium-90 má dobu 28 let. Nicméně to neznamená, že všechny jeho atomy zmizí po 56 letech. Také počáteční množství izotopu nehraje roli. Během úpadku se může některé stroncium změnit, čímž se změní na lehčí prvky. Je-li poločas rozpadu radioaktivního stroncia 28 let, znamená to následující.

Po tomto časovém období z původního množství izotopu zůstane polovina. Dokonce i po 28 letech - za čtvrtinu a tak dále. Ukázalo se, že stroncium může znečistit životní prostředí po desítky let. Někteří vědci zaokrouhlují toto číslo, což naznačuje, že poločas stroncia je 29 let. Během této doby zůstává polovina látky, ale to stačí k tomu, aby se stroncium mohlo šířit daleko za nehodu.