Stroncium-90

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 18. listopadu 2019; kontroly vyžadují 8 úprav .
Stroncium-90
Jméno, symbol Stroncium-90,  90 Sr
Alternativní tituly Radiostroncium
Neutrony 52
Vlastnosti nuklidů
Atomová hmotnost 89.907738(3) [1]  a. jíst.
hromadný defekt −85 941,6(29) [1]  k eV
Specifická vazebná energie (na nukleon) 8 695,90(3) [1]  keV
Poločas rozpadu 28,79(6) [2]  let
Produkty rozkladu 90 Y
Rodičovské izotopy 90 Rb _
Spin a parita jádra 0 + [2]
Rozpadový kanál Rozpadající se energie
β - 0,5459(14) [ 1]  MeV
Tabulka nuklidů

Stroncium-90 ( lat.  stroncium-90 ) je radioaktivní nuklid chemického prvku stroncia s atomovým číslem 38 a hmotnostním číslem 90. Vzniká především při jaderném štěpení v jaderných reaktorech a jaderných zbraních .

90 Sr se do životního prostředí dostává především při jaderných explozích a emisích z jaderných elektráren .

Stroncium je analog vápníku a dokáže se pevně ukládat v kostech. Dlouhodobá radiační expozice 90 Sr a produktů jeho rozpadu ovlivňuje kostní tkáň a kostní dřeň ( myelotoxicita ), což vede ke vzniku chronické nemoci z ozáření , nádorů krvetvorné tkáně a kostí (radiogenní osteosarkom). U těhotných žen má izotop nahromaděný v kostech také radioaktivní účinek na plod . Vzhledem k tomu a ke skutečnosti, že stroncium-90 má relativně dlouhý poločas rozpadu, používá se hlavně jako marker při určování hranic a úrovní antropogenní radioaktivní kontaminace . Zároveň celková úroveň ionizujícího záření (včetně γ- a α- ) a celkový obsah všech znečišťujících radionuklidů , včetně krátkodobých, v dané oblasti může být vyšší než zjištěné stroncium-90 nebo β- záření [3] .

Aktivita jednoho gramu tohoto nuklidu je přibližně 5,1 TBq .

Vznik a rozpad

Stroncium-90 je dceřiným produktem β − rozpadu nuklidu 90 Rb (poločas rozpadu je 158(5) [2] s) a jeho izomerů [2] s:

Na druhé straně 90 Sr podléhá β - rozpadu a mění se na radioaktivní yttrium 90 Y (pravděpodobnost 100% [2] , energie rozpadu 545,9(14) keV [1] ):

Nuklid 90 Y je rovněž radioaktivní, má poločas rozpadu 64 hodin a při procesu β − rozpadu se s energií 2,28 MeV mění na stabilní 90 Zr [2] .

Biologické působení

Stroncium je chemický analog vápníku, takže se nejúčinněji ukládá v kostní tkáni (zejména přítomnost stroncia-90 v dětských zubech v důsledku atmosférických jaderných testů potvrdila studie kanadské fyzičky Ursuly Franklinové , která byla jednou z faktory v přijetí mezinárodního moratoria na takové testy [4] ). Méně než 1 % se zadržuje v měkkých tkáních. Díky ukládání v kostní tkáni ozařuje kostní tkáň a červenou kostní dřeň . Protože červená kostní dřeň má váhový faktor 12krát větší než kostní tkáň, je kritickým orgánem, když stroncium-90 vstupuje do těla, což zvyšuje riziko rozvoje leukémie. A příjem velkého množství izotopu může způsobit nemoc z ozáření . Stejné skutečnosti byly potvrzeny na klinice pro rozvoj chronické nemoci z ozáření u populace žijící v údolí řeky Techa a v zóně EURT [5] .

Stroncium-90 se akumuluje z půdy jím kontaminované rostlinami, dále v potravním řetězci a k ​​hlavnímu požití dochází v lidském těle [6] [7] [8] , a dalších obratlovcích, kde se hromadí usazené v kostech.

Radioaktivní účinky radioaktivního izotopu stroncia-90 na biologické organismy by neměly být zaměňovány s relativně bezpečným stabilním izotopem stroncia . Zároveň se neliší způsobem vstupu do těla a účastí na biologických metabolických procesech jako chemický prvek.

Získání

Izotop 90 Sr se získává z produktů radioaktivního rozpadu 235 U v jaderných reaktorech (výtěžek dosahuje 3,5 % štěpných produktů) [9] .

Aplikace

90 Sr se používá při výrobě radioizotopových zdrojů energie ve formě titaničitanu strontnatého (hustota 5,1 g/cm³, výdej energie asi 5,7 W/cm³).

Jednou z širokých aplikací 90 Sr jsou řídicí zdroje dozimetrických přístrojů, včetně vojenské a civilní obrany. Nejběžnější typ B-8 je vyroben jako kovový substrát obsahující ve vybrání kapku epoxidové pryskyřice obsahující sloučeninu 90 Sr. Pro zajištění ochrany před tvorbou radioaktivního prachu erozí je přípravek pokryt tenkou vrstvou fólie. Ve skutečnosti jsou takovými zdroji ionizujícího záření komplex 90 Sr - 90 Y, protože yttrium se nepřetržitě tvoří během rozpadu stroncia. 90 Sr - 90 Y je téměř čistý beta zdroj. Na rozdíl od gama-radioaktivních léků se beta léky snadno stíní relativně tenkou (řádově 1 mm) ocelovou vrstvou, což vedlo k volbě beta léku pro účely testování – tzv. řídicí zdroj (CI), počínaje druhou generací dozimetrického zařízení, byl aktivně využíván pro vojenské potřeby (KI B-8: DP-2, DP-5V a IMD-5; KI "Thimble": DP-12), civilní obrana SSSR ( KI B-8: DP-5 (všechny modifikace, kromě DP-5V a DP-5VB), DP-63(A) a DP-64) a odborná činnost (KI BIS-R: RMGZ- 01).

Poznámky

  1. ↑ 1 2 3 4 5 Audi G. , Wapstra AH , Thibault C. Hodnocení atomové hmotnosti AME2003 (II). Tabulky, grafy a odkazy  (anglicky)  // Nuclear Physics A . - 2003. - Sv. 729 . - str. 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 Hodnocení jaderných a rozpadových vlastností NUBASE  // Nukleární fyzika A. - 2003. - T. 729 . - S. 3-128 . - doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001 . - .Otevřený přístup
  3. ↑ Akleev A. V., Podtyosov G. N. aj. Čeljabinská oblast: likvidace následků radiačních havárií. / 2. vyd., opraveno. a doplňkové // Čeljabinsk: Nakladatelství knih Jižní Ural. - 2006 - 344 s. (12 nemocných). ISBN 5-7688-0954-6 .
  4. ↑ Romi Levine a Jennifer Lanthier. In memoriam: Emerita univerzitní profesorka Ursula Franklinová . University of Toronto (24. července 2016). Získáno 17. ledna 2017. Archivováno z originálu 7. dubna 2020.
  5. ↑ Akleev A. V., Podtyosov G. N. aj. Čeljabinská oblast: likvidace následků radiačních havárií. / 2. vyd., opraveno. a další .. - Čeljabinsk: Nakladatelství knih Jižní Ural, 2006. - 344 s. — ISBN ISBN 5-7688-0954-6 .
  6. ↑ Moskalchuk L. N. Vědecké zdůvodnění využití pevného odpadu z těžebních podniků vývojem technologie výroby a použití organominerálních sorbentů pro sanaci půd kontaminovaných radionuklidy . NASB , 2015. - 366 s. Elektronický obrázek na webu IPKON RAS .
  7. ↑ Kašparov V. A. Kontaminace zemědělských produktů 90 Sr na Ukrajině ve vzdáleném období po černobylské havárii Archivní kopie ze dne 20. září 2021 na Wayback Machine / Vědecký článek DOI: 10.7868/S0869803113060052 // Journal of Radiation Biology Radioekologie“, 2013, ročník 53, č. 6, s. 639-650. ISSN 0869-8031. Elektronický obrázek článku na webu MAAE .
  8. ↑ Environmentální důsledky havárie v jaderné elektrárně Černobyl a jejich překonání: dvacet let zkušeností Archivní kopie z 21. dubna 2021 na Wayback Machine / Zpráva expertní skupiny pro ekologii Černobylského fóra // Vídeň: MAAE, 2008. - 199 p. ISBN 978-92-0-409307-0 . ISSN 1020-6566.
  9. ↑ Chemická encyklopedie / Redakční rada: Knunyants I.L. a další - M .: Sovětská encyklopedie, 1995. - T. 4 (Pol-Three). — 639 s. — ISBN 5-82270-092-4 .

Literatura

  1. Měřič dávkového příkonu (RTG) DP-5B. Technický popis a návod k obsluze. ЕЯ2.807.023 TO
  2. Rentgenmetr "DP-2". Popis a návod. Technická forma. 1964
  3. Civilní obrana. Vydání 8. M.: " Osvícení ", 1975.