Strontium-90

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 18. marraskuuta 2019 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 8 muokkausta .
Strontium-90
Nimi, symboli Strontium-90,  90 Sr
Vaihtoehtoiset otsikot Radiostrontium
Neutronit 52
Nuklidin ominaisuudet
Atomimassa 89.907738(3) [1]  a. syödä.
massavika −85 941.6(29) [1]  k eV
Spesifinen sitoutumisenergia (nukleonia kohti) 8 695,90(3) [1]  keV
Puolikas elämä 28.79(6) [2]  vuotta
Hajoamistuotteet 90 v
Vanhemmat isotoopit 90 Rb_
Ytimen spin ja pariteetti 0 + [2]
Decay kanava Hajoavaa energiaa
β − 0,5459(14) [ 1]  MeV
Nukliditaulukko

Strontium-90 ( lat.  strontium-90 ) on kemiallisen alkuaineen strontium radioaktiivinen nuklidi , jonka atominumero on 38 ja massaluku 90. Sitä muodostuu pääasiassa ydinfission aikana ydinreaktoreissa ja ydinaseissa .

90 Sr päätyy ympäristöön pääasiassa ydinräjähdysten ja ydinvoimalaitosten päästöjen yhteydessä .

Strontium on kalsiumin analogi, ja se pystyy kerääntymään lujasti. Pitkäaikainen säteilyaltistus 90 Sr:lle ja sen hajoamistuotteille vaikuttaa luukudokseen ja luuytimeen ( myelotoksisuus ), mikä johtaa kroonisen säteilytaudin kehittymiseen, hematopoieettisen kudoksen ja luuston kasvaimiin (radiogeeninen osteosarkooma). Raskaana olevilla naisilla luihin kertyneellä isotoopilla on myös radioaktiivinen vaikutus sikiöön . Ottaen huomioon tämän ja sen tosiasian, että strontium-90:llä on suhteellisen pitkä puoliintumisaika, sitä käytetään pääasiassa merkkiaineena määritettäessä ihmisperäisen radioaktiivisen saastumisen rajoja ja tasoja . Samanaikaisesti ionisoivan säteilyn kokonaistaso (mukaan lukien γ- ja α- ) ja kaikkien saastuttavien radionuklidien kokonaispitoisuus , mukaan lukien lyhytikäiset, tietyllä alueella voivat olla korkeampia kuin havaittu strontium-90 tai β- säteily [3] .

Yhden gramman tätä nuklidia aktiivisuus on noin 5,1 TBq .

Muodostuminen ja hajoaminen

Strontium-90 on nuklidin 90 Rb (puoliintumisaika on 158(5) [2] s) ja sen isomeerien [2] s β - hajoamisen tytärtuote :

90 Sr puolestaan ​​käy läpi β -hajoamisen , muuttuen radioaktiiviseksi yttriumiksi 90 Y (todennäköisyys 100 % [2] , hajoamisenergia 545,9(14) keV [1] ):

90Y - nuklidi on myös radioaktiivinen, sen puoliintumisaika on 64 tuntia, ja β - hajoamisprosessissa 2,28 MeV:n energialla muuttuu stabiiliksi 90 Zr :ksi [2] .

Biologinen toiminta

Strontium on kalsiumin kemiallinen analogi, joten se kertyy tehokkaimmin luukudokseen (erityisesti strontium-90:n esiintyminen lasten hampaissa ilmakehän ydinkokeiden vuoksi vahvistettiin kanadalaisen fyysikon Ursula Franklinin tutkimuksessa , joka oli yksi tällaisten testien kansainvälisen moratorion hyväksymiseen liittyvät tekijät [4] ). Alle 1 % jää pehmytkudoksiin. Luukudoksessa kertymisen vuoksi se säteilyttää luukudosta ja punaista luuydintä . Koska punaisen luuytimen painokerroin on 12 kertaa suurempi kuin luukudoksessa, se on kriittinen elin strontium-90:n saapuessa elimistöön, mikä lisää leukemian kehittymisen riskiä. Ja isotoopin suuren määrän nauttiminen voi aiheuttaa säteilysairautta . Klinikalla vahvistettiin samat tosiasiat kroonisen säteilysairauden kehittymisestä Techa- joen laaksossa ja EURT- vyöhykkeellä [5] .

Strontium-90 kerääntyy kasvien saastuttamasta maaperästä kauemmaksi ravintoketjua pitkin ja pääasiallinen nieleminen tapahtuu ihmiskehossa [6] [7] [8] ja muissa selkärankaisissa, missä se kerääntyy luihin kertyneenä.

Strontium-90:n radioaktiivisen isotoopin radioaktiivisia vaikutuksia biologisiin organismeihin ei pidä sekoittaa suhteellisen turvalliseen stabiiliin strontiumin isotooppiin . Samaan aikaan ne eivät eroa tavasta, jolla ne pääsevät kehoon, ja osallistumisessa biologisiin aineenvaihduntaprosesseihin kemiallisena alkuaineena.

Haetaan

90 Sr- isotooppi saadaan 235 U:n radioaktiivisista hajoamistuotteista ydinreaktoreissa (saanto on 3,5 % fissiotuotteista) [9] .

Sovellus

90 Sr:a käytetään radioisotooppien energialähteiden valmistukseen strontiumtitanaatin muodossa (tiheys 5,1 g/cm³, energian vapautuminen noin 5,7 W/cm³).

Yksi 90 Sr:n laajoista sovelluksista on dosimetristen instrumenttien ohjauslähteet, mukaan lukien sotilas- ja väestönsuojelu. Yleisin, tyyppi B-8, on valmistettu metallisubstraatiksi, joka sisältää pisaran 90 Sr -yhdistettä sisältävää epoksihartsia syvennyksessä. Jotta varmistetaan suoja eroosion aiheuttamalta radioaktiivisen pölyn muodostumiselta, valmiste peitetään ohuella kalvokerroksella. Itse asiassa tällaiset ionisoivan säteilyn lähteet ovat 90 Sr - 90 Y -kompleksi, koska yttriumia muodostuu jatkuvasti strontiumin hajoamisen aikana. 90 Sr - 90 Y on lähes puhdas beetalähde. Toisin kuin gamma-radioaktiiviset lääkkeet, beetalääkkeet on helppo suojata suhteellisen ohuella (luokkaa 1 mm) teräskerroksella, mikä johti beetalääkkeen valintaan testaustarkoituksiin - ns. ohjauslähdettä (CI), alkaen toisen sukupolven dosimetrisistä laitteista, käytettiin aktiivisesti sotilaallisiin tarpeisiin (KI B-8: DP-2, DP-5V ja IMD-5; KI "Timble": DP-12), siviilikäyttöön Neuvostoliiton puolustus (KI B-8: DP-5 (kaikki modifikaatiot paitsi DP-5V ja DP-5VB), DP-63(A) ja DP-64) ja ammattitoiminta (KI BIS-R: RMGZ- 01).

Muistiinpanot

  1. ↑ 1 2 3 4 5 Audi G. , Wapstra AH , Thibault C. AME2003-atomimassan arviointi (II). Taulukot, kaaviot ja viitteet  (englanniksi)  // Ydinfysiikka A . - 2003. - Voi. 729 . - s. 337-676 . - doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003 . - .
  2. ↑ 1 2 3 4 5 6 Audi G. , Bersillon O. , Blachot J. , Wapstra AH NUBASE-arvio ydin- ja hajoamisominaisuuksista  // Nuclear Physics A. - 2003. - T. 729 . - S. 3-128 . - doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001 . - .Avoin pääsy
  3. ↑ Akleev A. V., Podtyosov G. N. et al. Tšeljabinskin alue: säteilyonnettomuuksien seurausten likvidointi. / 2. painos, korjattu. ja ylimääräisiä // Tšeljabinsk: Etelä-Uralin kirjakustantaja. - 2006 - 344 s. (12 sairasta). ISBN 5-7688-0954-6 .
  4. ↑ Romi Levine ja Jennifer Lanthier. Muistoksi: Yliopiston emeritaprofessori Ursula Franklin . Toronton yliopisto (24. heinäkuuta 2016). Haettu 17. tammikuuta 2017. Arkistoitu alkuperäisestä 7. huhtikuuta 2020.
  5. ↑ Akleev A. V., Podtyosov G. N. et al. Tšeljabinskin alue: säteilyonnettomuuksien seurausten likvidointi. / 2. painos, korjattu. ja muita .. - Tšeljabinsk: Etelä-Uralin kirjakustantaja, 2006. - 344 s. — ISBN ISBN 5-7688-0954-6 .
  6. ↑ Moskalchuk L. N. Tieteellinen perustelu kaivosyritysten kiinteän jätteen käytölle kehittämällä teknologiaa organomineraalisten sorbenttien tuotantoon ja käyttöön radionuklidien saastuttaman maaperän kunnostamiseksi . NASB , 2015. - 366 s. Sähköinen kuva IPKON RAS - verkkosivuilla .
  7. ↑ Kashparov V. A. Maataloustuotteiden saastuminen 90 Sr:llä Ukrainassa Tšernobylin onnettomuuden jälkeisenä kaukaisena aikana . Arkistokopio päivätty 20.9.2021 Wayback Machinessa / Tieteellinen artikkeli DOI: 10.7868/S0869803113060052 //. Radioekologia”, 2013, osa 53, nro 6, s. 639-650. ISSN 0869-8031. Artikkelin sähköinen kuva IAEA :n verkkosivuilla .
  8. ↑ Tšernobylin ydinvoimalaitoksen onnettomuuden ympäristövaikutukset ja niiden voittaminen: 20 vuoden kokemus Arkistokopio 21.4.2021 Wayback Machinella / Tšernobylin foorumin ekologiaasiantuntijaryhmän raportti // Wien: IAEA, 2008. - 199 s. ISBN 978-92-0-409307-0 . ISSN 1020-6566.
  9. ↑ Chemical Encyclopedia / Toimituslautakunta: Knunyants I.L. ja muut - M . : Soviet Encyclopedia, 1995. - T. 4 (Pol-Three). — 639 s. — ISBN 5-82270-092-4 .

Kirjallisuus

  1. Annosnopeusmittari (röntgenmittari) DP-5B. Tekninen kuvaus ja käyttöohjeet. ЕЯ2.807.023 TO
  2. Röntgenmittari "DP-2". Kuvaus ja ohjeet. Tekninen muoto. 1964
  3. Väestönsuojelu. Painos 8. M .: " Enlightenment ", 1975.