Iodine-131 (iodine-131, 131 I) ay isang artipisyal na radioactive isotope ng yodo. Ang kalahating buhay ay humigit-kumulang 8 araw, ang mekanismo ng pagkabulok ay beta decay. Unang nakuha noong 1938 sa Berkeley.

Ito ay isa sa mga makabuluhang produkto ng fission ng uranium, plutonium at thorium, na nagkakahalaga ng hanggang 3% ng mga produkto ng nuclear fission. Sa panahon ng mga nuclear test at aksidente ng mga nuclear reactor, isa ito sa mga pangunahing panandaliang radioactive pollutant ng natural na kapaligiran. Ito ay kumakatawan sa isang malaking panganib sa radiation sa mga tao at hayop dahil sa kakayahang maipon sa katawan, na pinapalitan ang natural na yodo.

52 131 T e → 53 131 I + e − + ν ¯ e . (\displaystyle \mathrm (()_(52)^(131)Te) \rightarrow \mathrm (()_(53)^(131)I) +e^(-)+(\bar (\nu )) _(e).)

Sa turn, ang tellurium-131 ​​​​ay nabuo sa natural na tellurium kapag sumisipsip ito ng mga neutron mula sa stable natural isotope tellurium-130, na ang konsentrasyon sa natural na tellurium ay 34% sa.:

52 130 T e + n → 52 131 T e . (\displaystyle \mathrm (()_(52)^(130)Te) +n\rightarrow \mathrm (()_(52)^(131)Te) .) 53 131 I → 54 131 X e + e − + ν ¯ e . (\displaystyle \mathrm (^(131)_(53)I) \rightarrow \mathrm (^(131)_(54)Xe) +e^(-)+(\bar (\nu ))_(e) .)

Resibo

Ang mga pangunahing dami ng 131 I ay nakuha sa mga nuclear reactor sa pamamagitan ng pag-iilaw ng mga target na tellurium na may mga thermal neutron. Ang pag-iilaw ng natural na tellurium ay ginagawang posible na makakuha ng halos purong iodine-131 bilang ang tanging huling isotope na may kalahating buhay na higit sa ilang oras.

Sa Russia, ang 131 I ay ginawa sa pamamagitan ng pag-iilaw sa Leningrad NPP sa mga reaktor ng RBMK. Ang kemikal na paghihiwalay ng 131 I mula sa irradiated tellurium ay isinasagawa sa. Ang dami ng produksyon ay ginagawang posible upang makakuha ng isang isotope sa isang halaga na sapat upang maisagawa ang 2-3 libong mga medikal na pamamaraan bawat linggo.

Iodine-131 sa kapaligiran

Ang paglabas ng iodine-131 sa kapaligiran ay nangyayari pangunahin bilang resulta ng mga nuclear test at aksidente sa mga nuclear power plant. Dahil sa maikling kalahating buhay, ilang buwan pagkatapos ng naturang paglabas, ang nilalaman ng iodine-131 ay bumaba sa ibaba ng sensitivity threshold ng mga detector.

Ang Iodine-131 ay itinuturing na pinaka-mapanganib na nuclide para sa kalusugan ng tao, na nabuo sa panahon ng nuclear fission. Ito ay ipinaliwanag tulad ng sumusunod:

1. Medyo mataas na nilalaman ng iodine-131 sa mga fragment ng fission (mga 3%).
2. Ang kalahating buhay (8 araw), sa isang banda, ay sapat na malaki para sa nuclide na kumalat sa malalaking lugar, at sa kabilang banda, ito ay sapat na maliit upang magbigay ng isang napakataas na partikular na aktibidad ng isotope - humigit-kumulang 4.5 PBq/g.
3. Mataas na pagkasumpungin. Sa anumang aksidente ng mga nuclear reactor, ang mga inert radioactive gas ay una sa lahat ay tumakas sa atmospera, pagkatapos ay yodo. Halimbawa, sa panahon ng aksidente sa Chernobyl nuclear power plant, 100% ng mga inert gas, 20% ng yodo, 10-13% ng cesium at 2-3% lamang ng iba pang mga elemento ang itinapon sa labas ng reaktor [ ] .
4. Ang Iodine ay napaka-mobile sa natural na kapaligiran at halos hindi bumubuo ng mga hindi matutunaw na compound.
5. Ang yodo ay isang mahalagang micronutrient at, sa parehong oras, isang elemento na ang konsentrasyon sa pagkain at tubig ay mababa. Samakatuwid, ang lahat ng nabubuhay na organismo ay nakabuo sa proseso ng ebolusyon ng kakayahang makaipon ng yodo sa kanilang katawan.
6. Sa mga tao, karamihan sa yodo sa katawan ay puro sa thyroid gland, ngunit may maliit na masa kumpara sa timbang ng katawan (12-25 g). Samakatuwid, kahit na ang isang medyo maliit na halaga ng radioactive iodine na pumapasok sa katawan ay humahantong sa mataas na lokal na pagkakalantad ng thyroid gland.

Ang pangunahing pinagmumulan ng polusyon sa atmospera na may radioactive iodine ay mga nuclear power plant at pharmacological production.

Mga aksidente sa radiation

Ang radiological na katumbas ng aktibidad ng iodine-131 ay ginagamit upang matukoy ang antas ng mga kaganapang nuklear sa sukat ng INES.

Mga pamantayan sa kalusugan para sa nilalaman ng yodo-131

Pag-iwas

Kung ang iodine-131 ay pumasok sa katawan, maaaring ito ay kasangkot sa metabolic process. Sa kasong ito, ang yodo ay magtatagal sa katawan ng mahabang panahon, na nagpapataas ng tagal ng pagkakalantad. Sa mga tao, ang pinakamalaking akumulasyon ng yodo ay sinusunod sa thyroid gland. Upang mabawasan ang akumulasyon ng radioactive iodine sa katawan sa panahon ng radioactive contamination ng kapaligiran, ang mga gamot ay kinuha na nagbabad sa metabolismo na may ordinaryong stable yodo. Halimbawa, ang paghahanda ng potassium iodide. Kapag kumukuha ng potassium iodide nang sabay-sabay sa paggamit ng radioactive iodine, ang proteksiyon na epekto ay tungkol sa 97%; kapag kinuha 12 at 24 na oras bago makipag-ugnay sa radioactive contamination - 90% at 70%, ayon sa pagkakabanggit, kapag kinuha 1 at 3 oras pagkatapos makipag-ugnay - 85% at 50%, higit sa 6 na oras - ang epekto ay hindi gaanong mahalaga. [ ]

Application sa medisina

Ang Iodine-131, tulad ng ilang iba pang radioactive isotopes ng iodine (125 I, 132 I), ay ginagamit sa gamot para sa pagsusuri at paggamot ng ilang sakit sa thyroid:

Ang isotope ay ginagamit upang masuri ang pagkalat at radiation therapy ng neuroblastoma, na may kakayahang mag-ipon ng ilang paghahanda ng yodo.

Sa Russia, ang mga pharmaceutical batay sa 131 I ay ginawa ng.

Tingnan din

Mga Tala

1. Audi G., Wapstra A. H., Thibault C. Ang AME2003 atomic mass evaluation (II). Mga talahanayan, graph, at sanggunian (Ingles) // Nuclear Physics A . - 2003. - Vol. 729 . - P. 337-676. -

Rating: / 29
Mga Detalye Kategorya ng magulang: Exclusion zone Kategorya: Radioactive contamination

Ang mga kahihinatnan ng paglabas ng radioisotope 131 I pagkatapos ng aksidente sa Chernobyl at isang paglalarawan ng biological na epekto ng radioiodine sa katawan ng tao ay ipinakita.

Biological na pagkilos ng radioiodine

Iodine-131- radionuclide na may kalahating buhay na 8.04 araw, beta at gamma emitter. Dahil sa mataas na pagkasumpungin nito, halos lahat ng iodine-131 na naroroon sa reaktor (7.3 MKi) ay pinakawalan sa atmospera. Ang biological na pagkilos nito ay nauugnay sa mga tampok ng paggana thyroid gland. Ang mga hormone nito - thyroxine at triiodothyroyain - ay naglalaman ng mga atomo ng iodine. Samakatuwid, karaniwang ang thyroid gland ay sumisipsip ng halos 50% ng yodo na pumapasok sa katawan. Naturally, ang bakal ay hindi nakikilala ang mga radioactive isotopes ng yodo mula sa mga matatag. Ang thyroid gland ng mga bata ay tatlong beses na mas aktibo sa pagsipsip ng radioiodine na pumasok sa katawan. Bukod sa, yodo-131 madaling tumatawid sa inunan at naipon sa fetal gland.

Ang akumulasyon ng malalaking halaga ng iodine-131 sa thyroid gland ay humahantong sa pinsala sa radiation secretory epithelium at sa hypothyroidism - thyroid dysfunction. Ang panganib ng malignant na pagkabulok ng mga tisyu ay tumataas din. Ang pinakamababang dosis kung saan may panganib na magkaroon ng hypothyroidism sa mga bata ay 300 rad, sa mga matatanda - 3400 rad. Ang pinakamababang dosis kung saan may panganib na magkaroon ng thyroid tumor ay nasa hanay na 10-100 rad. Ang panganib ay pinakamalaki sa mga dosis na 1200-1500 rad. Sa mga kababaihan, ang panganib na magkaroon ng mga tumor ay apat na beses na mas mataas kaysa sa mga lalaki, sa mga bata tatlo hanggang apat na beses na mas mataas kaysa sa mga matatanda.

Ang magnitude at rate ng pagsipsip, ang akumulasyon ng radionuclide sa mga organo, ang rate ng paglabas mula sa katawan ay nakasalalay sa edad, kasarian, ang nilalaman ng matatag na yodo sa diyeta, at iba pang mga kadahilanan. Sa pagsasaalang-alang na ito, kapag ang parehong dami ng radioactive iodine ay pumasok sa katawan, ang mga hinihigop na dosis ay naiiba nang malaki. Lalo na ang malalaking dosis ay nabuo sa thyroid gland mga bata, na nauugnay sa maliit na sukat ng katawan, at maaaring 2-10 beses na mas mataas kaysa sa dosis ng pag-iilaw ng glandula sa mga matatanda.

Pag-iwas sa paggamit ng iodine-131 sa katawan ng tao

Epektibong pinipigilan ang pagpasok ng radioactive iodine sa thyroid gland sa pamamagitan ng pagkuha ng mga stable na paghahanda ng yodo. Kasabay nito, ang glandula ay ganap na puspos ng yodo at tinatanggihan ang mga radioisotop na pumasok sa katawan. Ang pag-inom ng stable na iodine kahit 6 na oras pagkatapos ng isang solong paggamit ng 131 Maaari kong bawasan ang potensyal na dosis sa thyroid gland ng halos kalahati, ngunit kung ang iodine prophylaxis ay ipinagpaliban ng isang araw, ang epekto ay maliit.

Pagpasok yodo-131 sa katawan ng tao ay maaaring mangyari pangunahin sa dalawang paraan: paglanghap, i.e. sa pamamagitan ng baga, at pasalita sa pamamagitan ng natupok na gatas at madahong gulay.

Polusyon sa kapaligiran 131 I pagkatapos ng aksidente sa Chernobyl

Matinding prolapse 131 I sa lungsod ng Pripyat ay tila nagsimula noong gabi ng Abril 26-27. Ang pagpasok nito sa katawan ng mga residente ng lungsod ay naganap sa pamamagitan ng paglanghap, at samakatuwid ay nakasalalay sa oras na ginugol sa bukas na hangin at sa antas ng bentilasyon ng lugar.

Ang sitwasyon sa mga nayon na nahulog sa zone ng radioactive fallout ay mas seryoso. Dahil sa kalabuan ng sitwasyon ng radiation, hindi lahat ng mga residente sa kanayunan ay nakatanggap ng iodine prophylaxis sa isang napapanahong paraan. Ang pangunahing ruta ng pagpasok131 I sa katawan ay pagkain, na may gatas (hanggang sa 60% ayon sa ilang data, ayon sa iba pang data - hanggang 90%). Ito radionuclide lumitaw sa gatas ng mga baka sa ikalawa o ikatlong araw pagkatapos ng aksidente. Dapat pansinin na ang isang baka araw-araw ay kumakain ng pagkain mula sa isang lugar na 150 m 2 sa pastulan at isang perpektong concentrator ng radionuclides sa gatas. Noong Abril 30, 1986, ang Ministri ng Kalusugan ng USSR ay naglabas ng mga rekomendasyon sa isang pangkalahatang pagbabawal sa pagkonsumo ng gatas mula sa mga baka ng pastulan sa lahat ng mga lugar na katabi ng lugar ng aksidente. Sa Belarus, ang mga baka ay pinananatili pa rin sa mga kuwadra, ngunit sa Ukraine, ang mga baka ay kinakain na. Sa mga negosyong pag-aari ng estado, ang pagbabawal na ito ay gumana, ngunit sa mga pribadong bukid, ang mga hakbang sa pagbabawal ay kadalasang mas lumalala. Dapat pansinin na sa Ukraine pagkatapos ay humigit-kumulang 30% ng gatas ang natupok mula sa mga personal na baka. Sa mga unang araw, isang pamantayan ang itinakda para sa nilalaman ng yodo-13I sa gatas, kung saan ang dosis sa thyroid gland ay hindi dapat lumampas sa 30 rem. Sa mga unang linggo pagkatapos ng aksidente, ang konsentrasyon ng radioiodine sa mga indibidwal na sample ng gatas ay lumampas sa pamantayang ito ng sampu at daan-daang beses.

Ang mga sumusunod na katotohanan ay maaaring makatulong na isipin ang laki ng polusyon sa kapaligiran na may iodine-131. Ayon sa umiiral na mga pamantayan, kung ang density ng polusyon sa isang pastulan ay umabot sa 7 Ci/km 2, ang pagkonsumo ng mga kontaminadong produkto ay dapat na ibukod o limitado, ang mga hayop ay dapat ilipat sa hindi maruming pastulan o pagkain. Sa ikasampung araw pagkatapos ng aksidente (nang lumipas ang kalahating buhay ng iodine-131), ang mga rehiyon ng Kyiv, Zhytomyr at Gomel ng Ukrainian SSR, ang buong kanluran ng Belarus, ang rehiyon ng Kaliningrad, kanluran ng Lithuania at hilagang-silangan ng Poland ay nahulog sa ilalim nito pamantayan.

Kung ang density ng polusyon ay nasa loob ng 0.7-7 Ci/km2, kung gayon ang desisyon ay dapat gawin depende sa partikular na sitwasyon. Ang nasabing mga density ng polusyon ay halos sa buong Right-Bank Ukraine, sa buong Belarus, ang mga estado ng Baltic, sa mga rehiyon ng Bryansk at Oryol ng RSFSR, sa silangan ng Romania at Poland, timog-silangang Sweden at timog-kanluran ng Finland.

Pang-emerhensiyang pangangalaga para sa kontaminasyon ng radioiodine.

Kapag nagtatrabaho sa isang lugar na kontaminado ng radioisotopes ng yodo, para sa layunin ng pag-iwas, araw-araw na paggamit ng potassium iodide 0.25 g (sa ilalim ng pangangasiwa ng medikal). Pag-decontamination ng balat na may sabon at tubig, paghuhugas ng nasopharynx at oral cavity. Kapag ang radionuclides ay pumasok sa katawan - sa loob ng potassium iodide 0.2 g, sodium iodide 02.0 g, siodin 0.5 o tereostatics (potassium perchlorate 0.25 g). Pagsusuka o gastric lavage. Mga expectorant na may paulit-ulit na pangangasiwa ng mga iodine salts at stereostatics. Maraming inumin, diuretics.

Panitikan:

Hindi binitawan ng Chernobyl... (sa ika-50 anibersaryo ng radioecological research sa Komi Republic). - Syktyvkar, 2009 - 120 p.

Tikhomirov F.A. Radioecology ng yodo. M., 1983. 88 p.

Cardis et al., 2005. Panganib ng Thyroid Cancer Pagkatapos ng Exposure sa 131I sa Childhood -- Cardis et al. 97 (10): 724 -- JNCI Journal ng National Cancer Institute

Sa panahon ng fission, ang iba't ibang isotopes ay nabuo, maaaring sabihin ng isa, kalahati ng periodic table. Ang posibilidad ng paggawa ng isotopes ay iba. Ang ilang mga isotopes ay mas malamang na mabuo, ang ilan ay mas kaunti (tingnan ang figure). Halos lahat ng mga ito ay radioactive. Gayunpaman, karamihan sa kanila ay may napakaikling kalahating buhay (minuto o mas kaunti) at mabilis na nabubulok sa mga matatag na isotopes. Gayunpaman, sa kanila ay may mga isotopes na, sa isang banda, ay madaling nabuo sa panahon ng fission, at sa kabilang banda, ay may kalahating buhay ng mga araw at kahit na taon. Sila ang pangunahing panganib para sa atin. Aktibidad, i.e. ang bilang ng mga nabubulok sa bawat yunit ng oras at, nang naaayon, ang bilang ng mga "radioactive particle", alpha at/o beta at/o gamma, ay inversely proportional sa kalahating buhay. Kaya, kung mayroong parehong bilang ng mga isotopes, ang aktibidad ng isang isotope na may mas maikling kalahating buhay ay magiging mas mataas kaysa sa isang mas mahaba. Ngunit ang aktibidad ng isang isotope na may mas maikling kalahating buhay ay mahuhulog nang mas mabilis kaysa sa isa na may mas mahaba. Ang Iodine-131 ay nabuo sa panahon ng fission na may humigit-kumulang kaparehong "panghuli" bilang cesium-137. Ngunit ang iodine-131 ay may kalahating buhay na "lamang" 8 araw, habang ang cesium-137 ay may mga 30 taon. Sa proseso ng fission ng uranium, sa una ang bilang ng mga produkto ng fission nito, parehong yodo at cesium, ay tumataas, ngunit sa lalong madaling panahon ang equilibrium ay dumating sa yodo - kung gaano ito nabuo, napakaraming nabubulok. Sa caesium-137, dahil sa medyo mahabang kalahating buhay nito, ang ekwilibriyong ito ay malayong maabot. Ngayon, kung nagkaroon ng paglabas ng mga produkto ng pagkabulok sa panlabas na kapaligiran, sa mga unang sandali ng dalawang isotopes na ito, ang iodine-131 ay nagdudulot ng pinakamalaking panganib. Una, dahil sa mga kakaibang katangian ng fission, marami ang nabuo (tingnan ang Fig.), at pangalawa, dahil sa medyo maikling kalahating buhay, ang aktibidad nito ay mataas. Sa paglipas ng panahon (pagkatapos ng 40 araw), ang aktibidad nito ay bababa ng 32 beses, at sa lalong madaling panahon ay halos hindi na ito makikita. Ngunit ang cesium-137 sa una ay maaaring hindi masyadong "shine", ngunit ang aktibidad nito ay humupa nang mas mabagal.
Nasa ibaba ang pinakasikat na isotopes na nagdudulot ng panganib sa kaso ng mga aksidente sa mga nuclear power plant.

radioactive yodo

Kabilang sa 20 radioisotopes ng yodo na nabuo sa mga reaksyon ng fission ng uranium at plutonium, ang isang espesyal na lugar ay inookupahan ng 131-135 I (T 1/2 = 8.04 araw; 2.3 h; 20.8 h; 52.6 min; 6.61 h), na nailalarawan sa pamamagitan ng isang mataas na ani sa mga reaksyon ng fission, mataas na kakayahan sa paglipat at bioavailability. Sa normal na mode ng pagpapatakbo ng mga nuclear power plant, ang mga release ng radionuclides, kabilang ang mga radioisotopes ng yodo, ay maliit. Sa ilalim ng mga kondisyong pang-emergency, bilang ebidensya ng malalaking aksidente, ang radioactive iodine, bilang pinagmumulan ng panlabas at panloob na pagkakalantad, ay ang pangunahing nakapipinsalang salik sa unang panahon ng aksidente.

Pinasimple na pamamaraan para sa pagkabulok ng yodo-131. Ang pagkabulok ng iodine-131 ay gumagawa ng mga electron na may mga enerhiya na hanggang 606 keV at gamma quanta, pangunahin na may mga enerhiya na 634 at 364 keV.

Ang pangunahing pinagmumulan ng paggamit ng radioiodine para sa populasyon sa mga zone ng radionuclide contamination ay lokal na pagkain ng pinagmulan ng halaman at hayop. Ang isang tao ay maaaring makatanggap ng radioiodine kasama ang mga kadena:

• halaman → tao,
• halaman → hayop → tao,
• tubig → hydrobionts → tao.

Ang kontaminadong gatas sa ibabaw, sariwang mga produkto ng pagawaan ng gatas at mga madahong gulay ay karaniwang ang pangunahing pinagmumulan ng paggamit ng radioiodine para sa populasyon. Ang asimilasyon ng nuclide ng mga halaman mula sa lupa, dahil sa maikling panahon ng buhay nito, ay walang praktikal na kahalagahan.

Sa mga kambing at tupa, ang nilalaman ng radioiodine sa gatas ay ilang beses na mas mataas kaysa sa mga baka. Daan-daang mga papasok na radioiodine ay naipon sa karne ng hayop. Malaking halaga ng radioiodine ang naipon sa mga itlog ng mga ibon. Ang mga koepisyent ng akumulasyon (labis sa nilalaman sa tubig) 131 I sa marine fish, algae, mollusks ay umabot sa 10, 200-500, 10-70, ayon sa pagkakabanggit.

Ang isotopes 131-135 I ay praktikal na interes. Ang kanilang toxicity ay mababa kumpara sa iba pang mga radioisotopes, lalo na ang mga alpha-emitting. Ang mga matinding pinsala sa radiation ng malubha, katamtaman at banayad na antas sa isang may sapat na gulang ay maaaring asahan na may oral intake na 131 I sa halagang 55, 18 at 5 MBq/kg ng timbang ng katawan. Ang toxicity ng radionuclide sa paglanghap ay humigit-kumulang dalawang beses na mas mataas, na nauugnay sa isang mas malaking lugar ng contact beta irradiation.

Ang lahat ng mga organo at sistema ay kasangkot sa proseso ng pathological, lalo na ang matinding pinsala sa thyroid gland, kung saan nabuo ang pinakamataas na dosis. Ang mga dosis ng pag-iilaw ng thyroid gland sa mga bata dahil sa maliit na masa nito kapag tumatanggap ng parehong halaga ng radioiodine ay mas mataas kaysa sa mga matatanda (ang masa ng glandula sa mga bata, depende sa edad, ay 1: 5-7 g, sa matatanda - 20 g).

Ang Radioactive Iodine Ang radioactive iodine ay naglalaman ng mas detalyadong impormasyon, na, sa partikular, ay maaaring maging kapaki-pakinabang sa mga medikal na propesyonal.

radioactive cesium

Ang radioactive cesium ay isa sa mga pangunahing radionuclides na bumubuo ng dosis ng uranium at plutonium fission na mga produkto. Ang nuclide ay nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na kakayahang lumipat sa kapaligiran, kabilang ang mga kadena ng pagkain. Ang pangunahing pinagmumulan ng paggamit ng radiocesium para sa mga tao ay pagkain ng pinagmulan ng hayop at gulay. Ang radioactive cesium na ibinibigay sa mga hayop na may kontaminadong feed ay naiipon pangunahin sa tissue ng kalamnan (hanggang 80%) at sa balangkas (10%).

Matapos ang pagkabulok ng radioactive isotopes ng yodo, ang radioactive cesium ay ang pangunahing pinagmumulan ng panlabas at panloob na pagkakalantad.

Sa mga kambing at tupa, ang nilalaman ng radioactive cesium sa gatas ay ilang beses na mas mataas kaysa sa mga baka. Sa makabuluhang dami, naipon ito sa mga itlog ng mga ibon. Ang mga koepisyent ng akumulasyon (labis sa nilalaman sa tubig) ng 137 Cs sa mga kalamnan ng isda ay umabot sa 1000 o higit pa, sa mga mollusk - 100-700,
crustaceans - 50-1200, aquatic halaman - 100-10000.

Ang paggamit ng cesium sa isang tao ay depende sa likas na katangian ng diyeta. Kaya pagkatapos ng aksidente sa Chernobyl noong 1990, ang kontribusyon ng iba't ibang mga produkto sa average na pang-araw-araw na paggamit ng radiocesium sa mga pinaka-kontaminadong lugar ng Belarus ay ang mga sumusunod: gatas - 19%, karne - 9%, isda - 0.5%, patatas - 46% , gulay - 7.5%, prutas at berry - 5%, mga produkto ng tinapay at panaderya - 13%. Ang tumaas na nilalaman ng radiocesium ay naitala sa mga residente na kumonsumo ng malaking dami ng "mga regalo ng kalikasan" (mushroom, ligaw na berry, at lalo na ang laro).

Ang radiocesium, na pumapasok sa katawan, ay medyo pantay na ipinamamahagi, na humahantong sa halos pare-parehong pagkakalantad ng mga organo at tisyu. Ito ay pinadali ng mataas na lakas ng pagtagos ng gamma quanta ng anak nitong nuclide na 137m Ba, na humigit-kumulang 12 cm.

Sa orihinal na artikulo ni I.Ya. Vasilenko, O.I. Vasilenko. Ang radioactive cesium ay naglalaman ng mas detalyadong impormasyon tungkol sa radioactive cesium, na, sa partikular, ay maaaring maging kapaki-pakinabang sa mga medikal na propesyonal.

radioactive strontium

Pagkatapos ng radioactive isotopes ng iodine at cesium, ang susunod na pinakamahalagang elemento na ang mga radioactive isotopes ay may pinakamalaking kontribusyon sa polusyon ay strontium. Gayunpaman, ang bahagi ng strontium sa pag-iilaw ay mas maliit.

Ang natural na strontium ay kabilang sa mga microelement at binubuo ng isang halo ng apat na matatag na isotopes 84Sr (0.56%), 86Sr (9.96%), 87Sr (7.02%), 88Sr (82.0%). Ayon sa mga katangian ng physicochemical, ito ay isang analogue ng calcium. Ang Strontium ay matatagpuan sa lahat ng mga organismo ng halaman at hayop. Ang katawan ng isang may sapat na gulang ay naglalaman ng mga 0.3 g ng strontium. Halos lahat ng ito ay nasa kalansay.

Sa ilalim ng mga kondisyon ng normal na operasyon ng mga nuclear power plant, ang mga paglabas ng radionuclides ay hindi gaanong mahalaga. Pangunahin ang mga ito dahil sa mga gaseous radionuclides (radioactive noble gases, 14 C, tritium at iodine). Sa ilalim ng mga kondisyon ng mga aksidente, lalo na ang mga malalaking aksidente, ang mga paglabas ng radionuclides, kabilang ang strontium radioisotopes, ay maaaring maging makabuluhan.

Ang pinakamalaking praktikal na interes ay si 89 Sr (T 1/2 = 50.5 araw) at 90 Sr (T 1/2 = 29.1 taon), na nailalarawan sa pamamagitan ng isang mataas na ani sa mga reaksyon ng fission ng uranium at plutonium. Parehong beta emitter ang 89 Sr at 90 Sr. Ang pagkabulok ng 89 Sr ay gumagawa ng isang matatag na isotope ng yttrium ( 89 Y). Ang pagkabulok ng 90 Sr ay gumagawa ng beta-aktibong 90 Y, na kung saan ay nabubulok upang bumuo ng isang matatag na isotope ng zirconium (90 Zr).

C scheme ng decay chain 90 Sr → 90 Y → 90 Zr. Ang pagkabulok ng strontium-90 ay gumagawa ng mga electron na may enerhiya na hanggang 546 keV; ang kasunod na pagkabulok ng yttrium-90 ay gumagawa ng mga electron na may mga enerhiya na hanggang 2.28 MeV.

Sa unang panahon, ang 89 Sr ay isa sa mga bahagi ng polusyon sa kapaligiran sa mga zone na malapit sa pagbagsak ng radionuclides. Gayunpaman, ang 89 Sr ay may medyo maikling kalahating buhay at sa paglipas ng panahon 90 Sr ay nagsisimulang mangibabaw.

Ang mga hayop ay tumatanggap ng radioactive strontium pangunahin sa pagkain at, sa mas mababang lawak, sa tubig (mga 2%). Bilang karagdagan sa balangkas, ang pinakamataas na konsentrasyon ng strontium ay nabanggit sa atay at bato, ang pinakamababa - sa mga kalamnan at lalo na sa taba, kung saan ang konsentrasyon ay 4-6 beses na mas mababa kaysa sa iba pang malambot na mga tisyu.

Ang radioactive strontium ay kabilang sa osteotropic biologically hazardous radionuclides. Bilang isang purong beta emitter, nagdudulot ito ng pangunahing panganib kapag ito ay pumasok sa katawan. Ang nuclide ay pangunahing ibinibigay sa populasyon na may mga kontaminadong produkto. Ang ruta ng paglanghap ay hindi gaanong mahalaga. Ang radiostrontium ay piling idineposito sa mga buto, lalo na sa mga bata, na inilalantad ang mga buto at ang bone marrow na nakapaloob sa kanila sa patuloy na radiation.

Ang lahat ay inilarawan nang detalyado sa orihinal na artikulo ni I.Ya. Vasilenko, O.I. Vasilenko. Radioactive strontium.

Radioactive isotope: Cesium-137

Epekto sa katawan

Ang Cesium-137 ay isang radioactive isotope ng elementong cesium at may kalahating buhay na 30 taon. Ang radionuclide na ito ay unang natuklasan gamit ang optical spectroscopy noong 1860. Ang isang solidong bilang ng isotopes ng elementong ito ay kilala - 39. Ang pinakamahabang "half-life" (excuse the pun) ay ang cesium-135 isotope, isang mahabang 2.3 milyong taon.

Ang pinaka ginagamit na cesium isotope sa mga sandatang nuklear at nuclear reactor ay cesium-137, na nakukuha mula sa mga solusyon ng naprosesong radioactive waste. Sa panahon ng mga nuclear test o aksidente sa mga nuclear power plant, ang radionuclide na ito ay hindi tumitigil sa paglabas sa kapaligiran. Sa mga nuclear submarine at icebreaker, ito ay malawakang ginagamit, kaya paminsan-minsan ay maaari itong pumasok sa tubig ng mga karagatan, na nagpaparumi dito.

Ang Cesium-137 ay pumapasok sa katawan ng tao kapag ang isang tao ay huminga o kumain. Higit sa lahat, gusto nitong manirahan sa tissue ng kalamnan (hanggang sa 80%), at ang natitirang halaga nito ay ipinamamahagi sa iba pang mga tisyu at organo.

Ang mga pinakamalapit na kaibigan ng Cesium-137 (sa mga tuntunin ng komposisyon ng kemikal) ay mga indibidwal tulad ng potassium at rubidium. Sa kurso ng ebolusyon, natutunan ng sangkatauhan na malawakang gumamit ng cesium-137, halimbawa, sa medisina (paggamot sa tumor), sa isterilisasyon ng mga produktong pagkain, at gayundin sa teknolohiya ng pagsukat.

Sa pagbabalik-tanaw sa kasaysayan, makikita na ang mga aksidente sa industriya ay nagdulot ng pinakamalaking paglabas ng cesium sa kapaligiran. Noong 1950, isang hindi planadong aksidente ang naganap sa negosyo ng Mayak, at ang cesium-137 sa halagang 12.4 PBC (Petabekkerel) ay nakalaya. Gayunpaman, ang mga paglabas ng mapanganib na radioactive na elementong ito sa panahon ng aksidente sa Chernobyl nuclear power plant ay dose-dosenang beses na mas malaki - 270 PBC. Ang radioactive cesium-137, kasama ang iba pang hindi gaanong mapanganib na mga elemento, ay iniwan ang reactor na napunit sa pagsabog at lumipad sa atmospera upang mahulog pabalik sa lupa at mga salamin ng mga ilog at lawa sa isang malaking lugar at napakalayo mula sa lugar ng pag-crash. Mula sa isotope na ito nakasalalay ang pagiging angkop ng mga lupa para sa pamumuhay at ang kakayahang makisali sa agrikultura. Kasama ng iba, hindi gaanong mapanganib na mga radioactive na elemento, noong 1986, ginawa ng cesium-137 ang buhay sa 30-kilometro na sona sa paligid ng nawasak na planta ng nukleyar na Chernobyl na nakamamatay, at pinilit ang mga tao na umalis sa kanilang mga tahanan at muling itayo ang kanilang buhay sa ibang lupain.

Radioactive isotope: Iodine-131

Ang Iodine-131 ay may kalahating buhay na 8 araw, kaya ang radionuclide na ito ay nagdudulot ng pinakamalaking panganib sa lahat ng nabubuhay na bagay sa loob ng unang buwan pagkatapos nitong makapasok sa kapaligiran. Tulad ng caesium-137, ang iodine-131 ay karaniwang inilalabas pagkatapos ng pagsubok ng isang sandatang nuklear o bilang resulta ng isang aksidente sa isang planta ng nuclear power.

Sa panahon ng aksidente sa Chernobyl nuclear power plant, ang lahat ng iodine-131 na nasa nuclear reactor ay inilabas sa atmospera, kaya kinabukasan pagkatapos ng sakuna, karamihan sa mga tao sa danger zone ay nakatanggap ng mga dosis ng radioactive exposure sa pamamagitan ng paglanghap ng kontaminadong hangin at sa pagitan ng pag-inom ng sariwang , ngunit radioactive na gatas ng baka. Ang mga baka ay walang kinalaman dito, at walang nagtaas ng kamay o nagbuka ng kanilang bibig para akusahan silang kumain sa pastulan ng radioactive na damo. At kahit na sa pamamagitan ng agarang pag-alis ng gatas mula sa pagbebenta, hindi posible na mailigtas ang populasyon mula sa radioactive exposure, dahil halos isang katlo ng populasyon na naninirahan sa lugar ng Chernobyl nuclear power plant ay kumain ng gatas na nakuha mula sa mga personal na baka.

Dapat alalahanin na ang kontaminasyon ng populasyon na may radioactive iodine ay naganap na sa kasaysayan bago pa ang sakuna sa Chernobyl. Kaya, noong 50s at 60s ng ikadalawampu siglo, ang mga malalaking pagsubok na nuklear ay isinagawa sa Estados Unidos, at ang mga resulta ay hindi nagtagal. Sa estado ng Nevada, isang malaking bilang ng mga residente ang nagkaroon ng cancer, at ang dahilan para dito ay isang simple at hindi mapagpanggap sa lahat ng aspeto ng radioactive na elemento - iodine-131.

Sa sandaling nasa katawan ng tao, ang iodine-131 ay pangunahing naipon sa thyroid gland, kaya ang organ na ito ay higit na naghihirap. Kahit na ang isang maliit na halaga ng radioactive iodine, na pumapasok sa isang tao pangunahin nang may pagkain (lalo na ang gatas), ay negatibong nakakaapekto sa kalusugan ng pinakamahalagang organ na ito at maaaring maging sanhi ng thyroid cancer sa katandaan.

Radioactive isotope: Americium-241

Ang Americium-241 ay may medyo mahabang kalahating buhay na 432 taon. Ang kulay-pilak na puting metal na ito ay pinangalanan sa America, at may pambihirang kakayahang kuminang sa dilim salamat sa alpha radiation. Sa industriya, nahanap ng americium ang aplikasyon nito, halimbawa, pinapayagan ka nitong lumikha ng kontrol at pagsukat ng mga instrumento na may kakayahang sukatin ang kapal ng sheet glass o aluminum at steel tape. Sa mga smoke detector, nakikita rin ng isotope na ito ang paggamit nito. Ang isang plato ng lead na 1 cm lamang ang kapal ay mapagkakatiwalaang maprotektahan ang isang tao mula sa radioactive radiation na ibinubuga ng americium. Sa gamot, ang americium ay tumutulong upang makita ang mga sakit ng thyroid gland ng tao, dahil sa ang katunayan na ang matatag na yodo, na matatagpuan sa thyroid gland, ay nagsisimulang maglabas ng mahinang X-ray.

Ang Plutonium-241 ay naroroon sa malaking halaga sa plutonium na may grado ng armas, at siya ang pangunahing tagapagtustos ng isotope ng americium-241. Bilang resulta ng pagkabulok ng plutonium, unti-unting naipon ang americium sa orihinal na sangkap.

Halimbawa, sa bagong gawa na plutonium, 1% americium lamang ang matatagpuan, at sa plutonium na nagtrabaho na sa isang nuclear reactor, ang plutonium-241 ay maaaring naroroon sa halagang 25%. At pagkatapos ng ilang dekada, ang lahat ng plutonium ay mabubulok at magiging americium-241. Ang buhay ng americium ay maaaring mailalarawan bilang medyo maikli, ngunit may medyo mataas na thermal yield at mataas na radioactivity.

Kapag inilabas sa kapaligiran, ang americium-241 ay nagpapakita ng napakataas na kadaliang kumilos at lubos na natutunaw sa tubig. Samakatuwid, kapag ito ay pumasok sa katawan ng tao, ang mga katangiang ito ay nagpapahintulot na mabilis itong kumalat sa mga organo na may daloy ng dugo at tumira sa mga bato, atay at buto. Ang pinakamadaling paraan upang maipasok ang americium sa katawan ng tao ay sa pamamagitan ng mga baga habang humihinga. Matapos ang aksidente sa Chernobyl nuclear power plant, ang americium-241 ay naroroon hindi lamang sa lason na hangin, ngunit nanirahan din sa lupa, bilang isang resulta kung saan ito ay naiipon sa mga halaman. Para sa mga susunod na henerasyon ng mga naninirahan sa Ukraine, hindi ito isang napakasayang kaganapan, dahil sa 432-taong kalahating buhay ng radioactive isotope na ito.

Radioactive isotope: Plutonium

Noong 1940, natuklasan ang elementong Plutonium na may serial number 94, sa parehong taon natuklasan ang mga isotopes nito: Plutonium-238, na may kalahating buhay na 90 taon, at Plutonium-239, na nabubulok ng kalahati sa 24 libong taon. Sa natural na uranium, ang Plutonium-239 ay matatagpuan sa mga bakas na halaga, at ito ay nabuo doon kapag ang nucleus ng Plutonium-238 ay nakakuha ng isang neutron. Sa cerium ore, ang napakaliit na halaga ng isa pang isotope ng radionuclide na ito ay matatagpuan: plutonium-244. Ang elementong ito ay lumilitaw na nabuo sa panahon ng pagbuo ng Earth, na may kalahating buhay na 80 milyong taon.

Sa hitsura, ang Plutonium ay mukhang isang kulay-pilak na metal, napakabigat kapag hawak sa kamay. Sa pagkakaroon ng kahit na bahagyang halumigmig, mabilis itong na-oxidize at nabubulok, ngunit mas mabagal ang kalawang sa purong oxygen o sa pagkakaroon ng tuyong hangin, dahil sa ilalim ng direktang pagkakalantad sa oxygen, isang layer ng oksido ay nabuo sa ibabaw nito, na pumipigil sa karagdagang oksihenasyon. . Dahil sa radioactivity nito, ang isang piraso ng plutonium na nakahiga sa iyong palad ay magiging mainit sa pagpindot. At kung ilalagay mo ang ganoong piraso sa isang thermally isolated space, ito ay magpapainit sa temperatura na higit sa 100 degrees Celsius nang walang tulong sa labas.

Mula sa pang-ekonomiyang punto ng view, ang plutonium ay hindi nakikipagkumpitensya sa uranium dahil ang mababang enriched uranium ay mas mura kaysa sa muling pagproseso ng reactor fuel upang makagawa ng plutonium. Ang halaga ng pagprotekta sa plutonium ay napakataas upang maiwasan ang pagnanakaw nito upang makalikha ng "marumi" na bomba at makagawa ng isang teroristang pagkilos. Idinagdag dito ang pagkakaroon ng mga makabuluhang stock ng armas-grade uranium sa Estados Unidos at Russia, na, sa pamamagitan ng pagbabanto, ay nagiging angkop para sa paggawa ng komersyal na gasolina.

Ang Plutonium-238 ay may napakataas na thermal power at may napakataas na alpha radioactivity, ay isang napakaseryosong pinagmumulan ng mga neutron. Bagama't ang nilalaman ng plutonium-238 ay bihirang lumampas sa isang daan ng kabuuang halaga ng plutonium, ang bilang ng mga neutron na inilalabas nito ay nagpapahirap sa paghawak nito.

Ang Plutonium-239 ay ang tanging plutonium isotope na angkop para sa paggawa ng mga sandatang nuklear. Ang purong plutonium-239 ay may napakaliit na kritikal na masa, mga 6 kg, iyon ay, kahit na mula sa ganap na purong plutonium posible na gumawa ng isang plutonium gun bomb. Dahil sa medyo maikling kalahating buhay, ang pagkabulok ng radionuclide na ito ay naglalabas ng malaking halaga ng enerhiya.

Ang Plutonium-240 ay ang pangunahing contaminant ng plutonium-239 na may grade na armas, dahil may kakayahan itong mabilis at kusang mag-fission. Kapag ang nilalaman ng radionuclide na ito sa plutonium-239 ay 1% lamang, napakaraming mga neutron ang nagagawa na nagiging imposibleng gumawa ng isang matatag na bomba ng kanyon mula sa naturang halo nang walang paggamit ng implosion. Para sa kadahilanang ito, ang plutonium-240 ay hindi pinapayagan sa karaniwang armas-grade plutonium sa mga halagang higit sa 6.5%. Kung hindi man, kahit na gumagamit ng implosion, ang halo ay sasabog nang mas maaga kaysa sa kinakailangan para sa malawakang pagpuksa sa mga katulad na nilalang.

Ang Plutonium-241 ay hindi direktang nakakaapekto sa usability ng plutonium dahil mayroon itong maliit na neutron na background at isang average na thermal power. Ang radionuclide na ito ay nabubulok sa loob ng 14 na taon, pagkatapos nito ay nagiging americium-241, na lumilikha ng maraming init at hindi masinsinang hatiin. Kung ang pagpuno ng isang bomba ng atom ay naglalaman ng plutonium-241, dapat itong isaalang-alang na pagkatapos ng sampung taon ng pag-iimbak, ang lakas ng singil sa warhead ay bababa, at ang pag-init ng sarili nito ay tataas.

Ang Plutonium-242 ay hindi maayos na nag-fissile, at sa isang kapansin-pansing konsentrasyon, pinapataas nito ang background ng neutron at ang kinakailangang kritikal na masa. May kakayahang maipon sa reprocessed reactor fuel.

Radioactive isotope: Strontium-90

Ang Strontium-90 ay nabubulok ng kalahati sa 29 na taon at ito ay isang purong beta emitter na ginawa ng nuclear fission sa mga sandatang nuklear at nuclear reactor. Matapos ang pagkabulok ng strontium-90, nabuo ang radioactive yttrium. Sa panahon ng aksidente sa Chernobyl nuclear power plant, humigit-kumulang 0.22 MCi ng strontium-90 ang pinakawalan sa kapaligiran, at siya ang naging object ng malapit na pansin sa kurso ng pagbuo ng mga hakbang upang maprotektahan ang populasyon ng mga lungsod ng Chernobyl, Pripyat, pati na rin ang mga residente ng mga pamayanan na matatagpuan sa 30-kilometrong zone sa paligid ng ika-4 na bloke ng Chernobyl nuclear power plant mula sa radiation. Pagkatapos ng lahat, sa panahon ng pagsabog ng nuklear, 35% ng lahat ng aktibidad na nakapasok sa kapaligiran ay nahulog sa strontium-90, at sa loob ng 20 taon pagkatapos ng pagsabog - 25% ng aktibidad. Gayunpaman, bago ang sakuna ng Chernobyl, isang aksidente ang naganap sa asosasyon ng produksyon ng Mayak at isang malaking halaga ng strontium-90 radionuclide ang pumasok sa kapaligiran.

Ang Strontium-90 ay may mapanirang epekto sa katawan ng tao. Sa kemikal na komposisyon, ito ay halos kapareho sa calcium, at samakatuwid, kapag ito ay pumasok sa katawan, nagsisimula itong sirain ang tissue ng buto at bone marrow, na humahantong sa radiation sickness. Sa loob ng katawan ng tao, ang strontium-90 ay karaniwang pumapasok kasama ng pagkain, at kalahati lamang nito ay aabutin ng 90 hanggang 150 araw upang maalis ito. Sa kasaysayan, ang pinakamalaking halaga ng mapanganib na isotope na ito ay naitala sa katawan ng mga naninirahan sa hilagang hemisphere noong 60s ng XX siglo, pagkatapos ng maraming mga pagsubok na nuklear na isinagawa noong 1961-1962. Matapos ang aksidente sa Pripyat sa Chernobyl nuclear power plant, ang strontium-90 sa maraming dami ay nakapasok sa mga katawan ng tubig, at ang maximum na pinapayagang konsentrasyon ng radionuclide na ito ay naitala sa mas mababang bahagi ng Pripyat River noong Mayo 1986.



Iodine-131 - radionuclide na may kalahating buhay na 8.04 araw, beta at gamma emitter. Dahil sa mataas na pagkasumpungin nito, halos lahat ng iodine-131 na naroroon sa reaktor (7.3 MKi) ay pinakawalan sa atmospera. Ang biological action nito ay nauugnay sa paggana ng thyroid gland. Ang mga hormone nito - thyroxine at triiodothyroyain - ay naglalaman ng mga atomo ng iodine. Samakatuwid, karaniwang ang thyroid gland ay sumisipsip ng halos 50% ng yodo na pumapasok sa katawan. Naturally, ang bakal ay hindi nakikilala ang mga radioactive isotopes ng yodo mula sa mga matatag. . Ang thyroid gland ng mga bata ay tatlong beses na mas aktibo sa pagsipsip ng radioiodine na pumasok sa katawan. Bilang karagdagan, ang iodine-131 ay madaling tumatawid sa inunan at naipon sa glandula ng pangsanggol.

Ang akumulasyon ng malalaking halaga ng iodine-131 sa thyroid gland ay humahantong sa thyroid dysfunction. Ang panganib ng malignant na pagkabulok ng mga tisyu ay tumataas din. Ang pinakamababang dosis kung saan may panganib na magkaroon ng hypothyroidism sa mga bata ay 300 rad, sa mga matatanda - 3400 rad. Ang pinakamababang dosis kung saan may panganib na magkaroon ng thyroid tumor ay nasa hanay na 10-100 rad. Ang panganib ay pinakamalaki sa mga dosis na 1200-1500 rad. Sa mga kababaihan, ang panganib na magkaroon ng mga tumor ay apat na beses na mas mataas kaysa sa mga lalaki, sa mga bata tatlo hanggang apat na beses na mas mataas kaysa sa mga matatanda.

Ang magnitude at rate ng pagsipsip, ang akumulasyon ng radionuclide sa mga organo, ang rate ng paglabas mula sa katawan ay nakasalalay sa edad, kasarian, ang nilalaman ng matatag na yodo sa diyeta, at iba pang mga kadahilanan. Sa pagsasaalang-alang na ito, kapag ang parehong dami ng radioactive iodine ay pumasok sa katawan, ang mga hinihigop na dosis ay naiiba nang malaki. Lalo na ang malalaking dosis ay nabuo sa thyroid gland ng mga bata, na nauugnay sa maliit na sukat ng organ, at maaaring 2-10 beses na mas mataas kaysa sa dosis ng pag-iilaw ng glandula sa mga matatanda.

Epektibong pinipigilan ang pagpasok ng radioactive iodine sa thyroid gland sa pamamagitan ng pagkuha ng mga stable na paghahanda ng yodo. Kasabay nito, ang glandula ay ganap na puspos ng yodo at tinatanggihan ang mga radioisotop na pumasok sa katawan. Ang pagkuha ng stable na iodine kahit 6 na oras pagkatapos ng isang solong paggamit ng 131I ay maaaring mabawasan ang potensyal na dosis sa thyroid gland ng halos kalahati, ngunit kung ang iodine prophylaxis ay ipinagpaliban ng isang araw, ang epekto ay maliit.

Ang pagpasok ng iodine-131 sa katawan ng tao ay maaaring mangyari pangunahin sa dalawang paraan: paglanghap, i.e. sa pamamagitan ng baga, at pasalita sa pamamagitan ng natupok na gatas at madahong gulay.

Ang epektibong kalahating buhay ng mahabang buhay na isotopes ay pangunahing tinutukoy ng biyolohikal na kalahating buhay, ng mga panandaliang isotopes ng kalahating buhay. Ang biological half-life ay iba-iba - mula sa ilang oras (krypton, xenon, radon) hanggang sa ilang taon (scandium, yttrium, zirconium, actinium). Ang epektibong kalahating buhay ay nag-iiba mula sa ilang oras (sodium-24, tanso-64), araw (iodine-131, phosphorus-23, sulfur-35), hanggang sampu-sampung taon (radium-226, strontium-90).

Ang biological half-life ng iodine-131 mula sa buong organismo ay 138 araw, ang thyroid gland ay 138, ang atay ay 7, ang pali ay 7, ang balangkas ay 12 araw.

Pangmatagalang epekto - kanser sa thyroid.