Bugünkü dünyamız çevre kirliliği konusunda endişeli. Ve bu anlaşılabilir bir durumdur - soluduğumuz havanın bileşimi ve yediğimiz yiyecekler uzun zamandır çevre dostu olmaktan çıkmıştır. Nükleer silahların ilk testinden (1945) beri, gezegenimiz antropojenik özelliklere sahip çeşitli radyonüklidlerle kirlenmiştir. Ve bunlardan biri sezyum-137. Yarı ömrü çok büyüktür ve insan vücudu üzerindeki etkileri çeşitlidir. Bunu ve çok daha fazlasını bu yazıda konuşacağız.
Çoğundan biri
Dmitry Mendeleev'in periyodik tablosundaki sezyum, altıncı periyodun ilk grubunun ana alt grubuna aittir ve atom numarası 55'tir. Elementin kimyasal sembolü Cs'dir (Sezyum) ve adını nedeniyle almıştır. elektromanyetik radyasyonun göreceli yoğunluğunun spektrumunda iki mavi çizginin varlığına (danLatince "gök mavisi" anlamına gelen caesius kelimesi.
Basit bir madde olarak sezyum, belirgin alkali özelliklere sahip yumuşak, gümüşi sarı bir metaldir.
Bu element 1860 yılında iki Alman bilim adamı R. Bunsen ve G. Kirchhoff tarafından keşfedildi. Spektral analiz yöntemini kullandılar ve sezyum bu şekilde tespit edilen ilk elementti.
Sezyumun birçok yüzü
Doğada sezyum, yalnızca Cs-133'ün kararlı bir izotopu olarak oluşur. Ancak modern fizik, yapay olarak oluşturulmuş 39 radyonüklidi (radyoaktif izotop) biliyor.
İzotopların, çekirdeklerinde farklı sayıda nötron bulunan bir elementin atomunun çeşitleri olduğunu hatırlayın.
İzotop Cs-135 en uzun yaşar (2,3 milyon yıla kadar), yarı ömür açısından ikinci ise sezyum-137'dir. Gezegenimizin radyasyon kirliliğinden sorumlu olan ikincisidir. Sezyum-137'nin saniye cinsinden yarı ömrü, 30.17 yıl olan 952066726'dır.
Bu izotop, nükleer reaktördeki çekirdeklerin bozunması sırasında ve ayrıca nükleer savaş başlıklı silahların test edilmesi sırasında oluşur.
Kararsız radyonüklid
Sezyum-137'nin yarı ömrünün bir sonucu olarak, beta bozunma aşamasından geçer ve kararsız baryum-137m'ye ve ardından kararlı baryum-137'ye dönüşür. Bu, gama radyasyonunu serbest bırakır.
Sezyum-137'nin tam yarı ömrü 30 yıldır ve baryum-137m'ye 2,55 dakikada bozunur. Bu sürecin toplam enerjisi1175,63 ± 0,17 keV.
Sezyum-137'nin yarı ömrünü açıklayan formüller karmaşıktır ve uranyum bozunmasının bir parçasıdır.
Fiziksel ve kimyasal özellikler
İzotopun fiziksel özellikleri ve bozunma özellikleri hakkında zaten yazdık. Kimyasal özellikler açısından bu element rubidyum ve potasyuma yakındır.
Tüm izotoplar (30,17 yıllık yarı ömre sahip sezyum-137 dahil), canlı bir organizmaya girdiklerinde her şekilde mükemmel bir şekilde emilir.
Biyosferik radyonüklidin ana tedarikçisi
30 yıldan fazla yarı ömre sahip biyosferik radyoaktif nüklid sezyum-137'nin kaynağı nükleer enerjidir.
İstatistikler acımasız. 2000 yılı verilerine göre, nükleer santrallerin tüm reaktörleri tarafından yarı ömrü 30 yıldan fazla olan sezyum-137'nin yaklaşık 22,2 × 1019 Bq'su atmosfere salınmıştır. dünyanın.
Kirlenen sadece atmosfer değildir. Nükleer santralli tankerlerden ve buz kırıcılardan, nükleer deniz altılardan bu radyonüklid her yıl okyanusa girer. Böylece uzmanlara göre, bir deniz altı reaktörünün çalışması sırasında bir yılda yaklaşık 24 x 1014 Bq okyanusa girecek. Sezyum-137'nin yarı ömrü göz önüne alındığında, çok uzun vadeli çevre kirliliğinin tehlikeli bir kaynağı haline gelir.
En ünlü patlamalar
Radyonüklid sezyumun insan vücudu üzerindeki etkilerine dönmeden önce, birkaç büyük felaketi hatırlıyoruz,bu elementin biyosfere emisyonları eşlik eder.
Çok az insan biliyor, ancak 1971'de İvanovo bölgesinde (Galkino köyü), gezegenimizin kabuğunun derinlemesine araştırılması üzerine çalışmalar yapıldı. Bunlar, bir kuyudan bir çamur çeşmesinin kaçtığı yer altı nükleer patlamalarıydı. Ve bugün, bu çalışmaların sahasında saatte 3 miliroentgen radyasyon kaydediliyor ve stronsiyum-90 ve sezyum-137'nin radyonüklidleri hala Dünya'nın yüzeyine geliyor.
1986'daki Çernobil felaketini herkes biliyor. Ancak herkes o sırada atmosfere yaklaşık 1850 PBq radyoaktif elementin girdiğini bilmiyor. Ve bunların 270 PBq'si sezyum-137.
2011'de, Japonya'nın Fukushima nükleer santralinde kaza meydana geldiğinde, yarılanma ömrü 30 yıl olan 15 PBq sezyum-137 Pasifik Okyanusu'na girdi.
Sırada ne olacak
Radyoaktif serpinti ve atık ile sezyum-137, %100 absorpsiyon katsayısına sahip bitkilere girdiği yerden toprağa girer. Aynı zamanda, nüklidin %60'a kadarı bitki organizmasının yer üstü kısımlarında birikir. Aynı zamanda potasyumdan fakir topraklarda sezyum-137 birikiminin etkisi belirgin şekilde artar.
Bu nüklidin en yüksek birikim katsayıları, Kuzey Kutbu bölgesindeki tatlı su algleri, likenler ve bitki organizmalarında belirtilmiştir. Hayvanların vücudunda bu radyonüklid kaslarda ve karaciğerde birikir.
En yüksek konsantrasyonlar Kuzey Kutbu kıyılarındaki ren geyiği ve su kuşlarında görüldü.
Sezyum ve mantar biriktirin. Özellikle yağ mantarları, Polonya mantarları, yosunlu mantarlar ve tüm yarı ömür boyunca domuzlar.
Sezyumun biyolojik özellikleri-137
Doğal sezyum, hayvan vücudunun eser elementlerinden biridir. Vücudumuzda 1 gram yumuşak dokuda 0,0002-0,06 mikron miktarında sezyum bulunur.
Sezyum radyonüklid, daha önce de belirtildiği gibi, biyosferdeki madde döngüsüne dahildir ve biyolojik trofik zincirler boyunca serbestçe hareket eder.
Gastrointestinal sistemde insan vücudu ile oral temastan sonra, bu nüklidin %100 absorpsiyonu gerçekleşir. Ancak bu sürecin hızı farklı departmanlarda farklıdır. Böylece, vücuda girdikten bir saat sonra, sezyum-137'nin %7'ye kadarı insan midesinde, %77'ye kadarı duodenum, jejunum ve ileumda, %13'e kadar çekumda ve son bölümünde emilir. bağırsak (enine kolon) - %40'a kadar.
Solunum yolundan giren sezyum-137'nin payı, besinlerden gelen miktarın %25'idir.
Kan yoluyla kaslara
Bağırsaklarda yeniden emildikten sonra, sezyum-137 vücut dokularında yaklaşık olarak eşit olarak dağılır.
Domuzlar üzerinde yapılan son araştırmalar, bu nüklidin kas dokularında en yüksek konsantrasyonlara ulaştığını göstermiştir.
Ren geyiği üzerinde çalışırken, tek bir enjeksiyondan sonra sezyum-137'nin şu şekilde dağıldığı bulundu:
- Kaslar - %100.
- Böbrekler – %79.
- Kalp - %67.
- Işık – %55.
- Karaciğer- %48.
Yarı ömür 5 ila 14 gündür ve ağırlıklı olarak idrarla atılır.
İnsan vücudunda neler olur
Vücuda sezyum almanın başlıca yolları sindirim sistemi ve solunum yollarıdır. Sezyum-137'nin sağlam deriye dış teması ile %0,007 içeri nüfuz eder. Yutulduğunda %80'i iskelet kaslarında birikir.
Element böbrekler ve bağırsaklar yoluyla atılır. Bir ay içinde sezyumun %80'e kadarı çıkarılır. Uluslararası Radyolojik Koruma Komisyonu'na göre, bir radyonüklidin yarı ömrü yetmiş gündür, ancak oran vücudun durumuna, yaşına, beslenmesine ve diğer faktörlere bağlıdır.
Radyasyon hasarı, semptomlarda radyasyon hastalığına benzer, 2 Gy'den fazla doz alındığında gelişir. Ancak zaten MBq birimlerinde ishal, iç kanama ve halsizlik şeklinde hafif radyasyon hasarı belirtileri gözlemleniyor.
Kendinizi enfeksiyondan nasıl korursunuz
İnsan vücudundaki sezyum-137 miktarını belirlemek için beta-gama radyometreleri veya insan radyasyon ölçerleri (HCR) vücuttan veya salgılardan gelen gama radyasyonunu ölçer.
Belirli bir radyonüklide karşılık gelen spektrum tepelerini analiz ederken, vücuttaki aktivitesi belirlenir.
Sezyum-137'nin sıvı veya katı bileşikleri ile enfeksiyonun önlenmesi, manipülasyonları yalnızca kapalı kutularda gerçekleştirmektir. Elemanın içeri girmesini önlemek için araçlar kullanılırkişisel koruma.
Sezyum-137'nin yarı ömrünün 30 yıl olduğunu hatırlamakta fayda var. Böylece, 1987'de Brezilya'da (Goiania şehri) bir radyoterapi ünitesinden bir parça çalındı. 2 hafta içinde yaklaşık 250 kişi enfekte oldu, dördü bir ay içinde öldü.
Toleranslar ve acil bakım
Bu öğenin kabul edilebilir makbuzları gün boyunca 7,4 x 102 Bq ve yılda 13,3 x 104 Bq'dir. Havadaki içerik 1 metreküpte 18 x 10-3 Bq'yi geçmemelidir ve suda - litre başına 5,5 x 102 Bq.
Belirtilen normlar aşılırsa, elementin vücuttan atılmasını hızlandıracak önlemler uygulamak gerekir. Öncelikle yüzeylerin (yüz ve eller) sabun ve su ile dekontamine edilmesi için önlemler alınmalıdır. Madde solunum yolundan girerse, nazofarenksi salinle yıkayın.
Su yükü ile sorbent ve diüretik kullanımı elementin uzaklaştırılmasını hızlandıracaktır.
Ağır vakalarda hemodiyaliz yapılır ve özel tedavi reçete edilir.
Ama faydaları var
Kimyasal araştırmalarda, gama ışını kusurlarının saptanmasında, radyasyon teknolojilerinde ve çeşitli radyobiyolojik deneylerde, bilim adamları radyasyon özelliklerine sahip bu insan yapımı elementin kullanımını buldular.
Sezyum-137, temas ve radyasyon tedavisinde, tıbbi aletlerin sterilizasyonunda, gıda ürünlerinde kullanılır.
Bu element, uygulamasını aşağıdakilerin imalatında bulmuştur.radyoizotop güç kaynakları ve opak sızdırmaz kaplarda kullanıldığı katı madde seviye göstergelerinde.
