Стронций 90: полуживот. Стронций - радионуклид

През 1787 г., близо до шотландското селище Строниан, в мината за добив на олово, до този момент е открит неизвестен минерал. В чест на селото той се наричаше стронцианит. И името химически елемент на стронций

Първите проучвания на стронций

След откриването на стронциат, учените приписват този минерал на различни категории. Някои си мислеха, че принадлежат към флуоритите, други вярват на витерите. Обаче малко по-късно яснота за това вещество беше представена от шотландския химик Т. Хоп. По това време все още не е известно, че изследваното вещество може да има полуживот. Strontius също беше обект на изучаване на химик А. Лавоазие, както и на Хъмфри Дейви. Значителен принос за откриването на това вещество има и руският учен Тоби Ловиц. Той, независимо от западните си колеги, открил наличието на този метал в тежки разновидности.

Малко теория. Какво е това? полу-живота?

Всеки знае, че днес радионуклидът обикновено се нарича радиоактивен изотоп. Какво е това? полу-живота? Радионуклидите се различават от другите вещества, тъй като техните ядра са нестабилни. С течение на времето те се разпадат - има процес на радиоактивно разпадане. По време на този процес ядрата се превръщат в други изотопи и в този случай се отделят радиоактивни лъчи. Различните радионуклиди имат различно ниво на нестабилност. Има краткотрайни и дълготрайни изотопи. Бързото разрушаване много бързо: отнема секунди, дни или месеци. Дълго живеещите се нуждаят от стотици, хиляди и понякога от милиарди години. Независимо колко изотопи са взети, за да се разруши половината от веществото, то винаги отнема определен период от време - това се нарича период на полуживот.

Какъв е времето на полуразпад на стронций-90?

Както е известно, радионуклидите и изотопите са много опасни вещества за здравето. Що се отнася до стронций, стабилните му изотопи практически не представляват опасност за хората. Но радиоактивните изотопи са способни да унищожат целия живот. Причината, поради която една от опасните форми на стронций - стронций-90 е опасна, е нейният полуживот. Стронций-90 се разпада за 29 години и този процес винаги е придружен от излъчването на голямо количество радиация. Този елемент има способността бързо да се присъедини към системите на живите организми и да бъде метаболизиран.

Свойства на стронций

Във въздуха стронцийът много бързо реагира с вода, покрита с филм от жълт оксид. В свободната си форма този елемент не се среща в природата. Неговите най-големи депозити се намират в Русия, Аризона, Калифорния (САЩ). Стронциумът е много мек метал - лесно се нарязва с обикновен нож. Но точката на топене е 768 ° С. Сплавите, които включват стронций, се използват в пиротехниката. И този елемент се използва за възстановяване на уран.

Проникването на стронций в живи организми

Според неговите химични свойства стронцийът е много подобен на обикновения калций - този елемент е практически негов аналог. Стронций-90 се отделя много бързо в костните тъкани, зъбите и течностите. При разпадането на този елемент се образува и дъщерен изотоп итрий-90, който има много кратък полуживот. Стронций в този параметър дори не може да бъде сравнен с итрий-90, който се разлага само за 64 часа.

Итрий-90 е способен да отделя бета частици. Той също много бързо повлиява костната тъкан и костния мозък, които са особено чувствителни към него. Под въздействието на мощно облъчване във всеки жив организъм настъпват сериозни физиологични промени. Клетъчният състав се променя, структурата на клетките също е сериозно нарушена, което води до промяна в метаболизма. Следователно, въпросът за кое време на полуразпад на стронций-90 изобщо не е празен. В крайна сметка този елемент води до рак на кръвта (левкемия) и костите. Също така е в състояние да окаже силно влияние върху структурата на ДНК и генетиката.

Скорост на разпространение в природата

Инфекция със стронций-90 се случва в кратък период от време, тъй като има много кратък полуживот. Стронций, образуван след антропогенни бедствия, се предава чрез хранителни биологични вериги, тъй като той заразява земята и водата. Изотопът лесно прониква в дихателните пътища на животни и хора. От земята, стронций-90 бързо навлиза в тялото на животни, растения и след това в тялото на хората, които приемат заразени храни. Освен това, изотопът е способен не само да удари определен организъм, но и да предаде деформации на потомството си. Strontium-90 се предава и с майчино мляко на дете.

Този изотоп участва активно в метаболизма на растенията. В тях веществото идва от почвата през корените. Много големи количества стронций натрупват такива растителни видове като бобови растения, кореноплодни растения и клубени. В човешкото тяло, стронцийът се натрупва главно в скелета. С възрастта количеството отложен стронций намалява. При мъжете изотопът се натрупва повече, отколкото при жените.

Най-опасните изотопи

Наред с цезий-137, стронций-90 е един от най-опасните и мощни радиоактивни замърсители, които имат бърз полуживот. Стронтий-90 много често се влива в околната среда в резултат на аварии в атомните електроцентрали, както и ядрени опити. Ситуацията се усложнява от факта, че наличието на този изотоп е много трудно да се определи дори и в почвените проби. За разлика от цезий, чието радиационно излъчване е много лесно да се открие, се изисква поне една седмица, за да се определи съдържанието на стронций-90 в почвата.

По време на такова изследване учените изследват почвата или селскостопанските продукти по специален начин и едва тогава можем да кажем дали има стронций в тази проба. Този метод не е абсолютно подходящ, когато е необходимо да се разкрие количеството изотоп, който се абсорбира от човешкото тяло. За такава диагноза учените от Беларус са измислили специална каска, която записва бета лъчение.

Съответен елемент на стронций-90

Най-близките свойства в това отношение са металите цезий-137 и стронций-90. Времето на полуелиминиране от 30 години е цезий-137. При радиационните аварии тези два елемента създават най-голям брой проблеми. Смята се, че при чудовищните последствия от аварията в Чернобил газиятният цезий е по-виновен от стронций. Като се вземат предвид полуживотите на тези вещества, може да се каже, че трябва да преминат поне шестстотин години, преди изотопите да не останат в Чернобилската зона.

Характеристики на изотопния полуживот

За всяко изотопно вещество, полуживотът е строго дефиниран. Стронций-90 има период от 28 години. Това обаче не означава, че всичките му атоми ще изчезнат след 56 години. Също така, първоначалното количество изотоп не играе роля. По време на гниенето, някои от стронций може да се промени, превръщайки се в по-леки елементи. Ако времето на полуразпад на радиоактивния стронций е 28 години, това означава следното.

След този период от време от първоначалното количество на изотопа ще остане половината. Дори след 28 години - една четвърт и така нататък. Оказва се, че стронцийът може да замърси околната среда в продължение на десетки години. Някои учени закръглят този брой, което показва, че полуразпадът на стронций е 29 години. През този период остава половината от веществото, но това е достатъчно, за да позволи на стронций да се разпространи далеч отвъд инцидента.