Strontium 90: halfleeftyd. Strontium - radionukliede

In 1787, naby die Skotse nedersetting van Strontian, in 'n hoofmynboumyn, is 'n onbekende mineraal tot op daardie tydstip gevind. Ter ere van die dorp is dit strontianiet genoem. En die naam van die chemiese element van strontium is deur wetenskaplikes gegee ter ere van hierdie mineraal. Wat is sy eienskappe, as hierdie stof nuttig of gevaarlik kan wees?

Die eerste studies van strontium

Na die ontdekking van strontianiet het wetenskaplikes hierdie mineraal aan verskillende kategorieë toegeskryf. Sommige het gedink dat dit aan fluoriete behoort, ander het dit aan die Witherites gedink. Maar 'n bietjie later duidelikheid oor hierdie stof is ingestel deur die Skotse chemikus T. Hop. In daardie tyd was dit nog nie bekend dat die betrokke stof 'n halfleeftyd kon hê nie. Strontius was ook die doel van die studie van apteker A. Lavoisier, asook Humphry Davy. 'N belangrike bydrae tot die ontdekking van hierdie stof is ook gemaak deur die Russiese wetenskaplike Toby Lovitz. Hy het, ongeag sy Westerse kollegas, die teenwoordigheid van hierdie metaal in swaar spar gevind.

'N bietjie teorie. Wat is die halfleeftyd?

Almal weet dat vandag 'n radionuklied algemeen radioaktiewe isotope genoem word. Wat is die halfleeftyd? Radionukliede verskil van ander stowwe omdat hul kerne onstabiel is. Met verloop van tyd verval hulle - daar is 'n proses van radioaktiewe verval. Tydens hierdie proses word die kerne omgesit na ander isotope, en die uitstraling van radioaktiewe strale kom voor. Verskillende radionukliede het 'n ander vlak van onstabiliteit. Daar is kortstondige en langlewende isotope. Die kortstondige breek baie vinnig uit: dit duur sekondes, dae of maande. Langslewende mense het honderde, duisende en soms miljarde jare nodig. Maak nie saak hoeveel isotope geneem word om die helfte van die stof te verdeel nie, dit duur altyd 'n sekere tyd - dit staan bekend as die halfleeftyd.

Wat is die halfleeftyd van strontium-90?

Soos bekend is radionukliede en isotope baie gevaarlike stowwe vir gesondheid. Wat strontium betref, is sy stabiele isotope feitlik geen gevaar vir die mens nie. Maar radioaktiewe isotope is in staat om alle lewe te vernietig. Die rede waarom een van die gevaarlike vorms van strontium-strontium-90 - gevaarlik is, is sy halfleeftyd. Strontium-90 verval in 29 jaar, en hierdie proses word altyd vergesel deur die uitstoot van 'n groot hoeveelheid straling. Hierdie element het die vermoë om vinnig by die stelsels van lewende organismes aan te sluit en gemetaboliseer te word.

Eienskappe van strontium

In lug reageer strontium baie vinnig met water, bedek met 'n geeloksiedfilm. In sy vrye vorm kom hierdie element nie in die natuur voor nie. Die grootste deposito's is in Rusland, Arizona, Kalifornië (VSA). Strontium is 'n baie sagte metaal - dit is maklik om met 'n eenvoudige mes te sny. Maar die smeltpunt is 768 ° C. Legerings, wat strontium insluit, word in pirotegniek gebruik. En ook hierdie element word gebruik om uraan te herstel.

Die penetrasie van strontium in lewende organismes

Volgens sy chemiese eienskappe is strontium baie soortgelyk aan normale kalsium - hierdie element is feitlik sy analoog. Strontium-90 word baie vinnig in beenweefsels, tande en ook in vloeistowwe gedeponeer. By verval van hierdie element word ook 'n dogter-isotoop yttrium-90 gevorm, wat 'n baie kort halfleeftyd het. Strontium in hierdie parameter kan nie eens met yttrium-90 vergelyk word nie, wat binne net 64 uur verval.

Yttrium-90 kan beta-deeltjies uitstraal. Hy het ook baie vinnige beenweefsel en beenmurg, wat veral sensitief is. Onder die invloed van kragtige bestraling in enige lewende organisme, vind daar ernstige fisiologiese veranderinge plaas. Die sellulêre samestelling verander, die selstruktuur word ook ernstig versteur, wat lei tot 'n verandering in metabolisme. Daarom is die vraag of die halfleeftyd van strontium-90 glad nie ledig is nie. Uiteindelik lei hierdie element tot kanker van die bloed (leukemie) en bene. En dit kan ook 'n kragtige invloed uitoefen op die struktuur van DNA en genetika.

Spoed van verspreiding in die natuur

Infeksie met strontium-90 vind plaas in 'n kort tyd, aangesien dit 'n baie kort halfleeftyd het. Strontium, wat gevorm word na menslike rampe, word deur voedselbiologiese stroombane oorgedra, aangesien dit grond en water besmet. Die isotoop penetreer ook maklik die respiratoriese kanaal van diere en mense. Uit die grond kom strontium-90 vinnig in die liggaam van diere, plante, en dan in die liggaam van mense wat besmette kosse inneem. Daarbenewens kan die isotoop nie net 'n bepaalde organisme tref nie, maar ook die misvorming aan sy nageslag oordra. Strontium-90 word ook met moedersmelk na 'n kind oorgedra.

Hierdie isotoop neem aktief deel aan die metabolisme van plante. In hulle kom die stof uit die grond deur die wortels. 'N Baie groot hoeveelheid strontium akkumuleer sulke plantspesies as peulgewasse, wortelgewasse en knolle. In die menslike liggaam akkumuleer strontium hoofsaaklik in die skelet. Met ouderdom verminder die hoeveelheid uitgestelde strontium. By mans versamel die isotoop meer as by vroue.

Die gevaarlikste isotope

Saam met sesium-137 is strontium-90 een van die gevaarlikste en sterkste radioaktiewe kontaminante wat 'n vinnige halfleeftyd het. Strontium-90 val baie dikwels in die omgewing as gevolg van ongelukke by kernkragsentrales, sowel as kerntoetse. Die situasie word ingewikkeld deur die feit dat die teenwoordigheid van hierdie isotoop baie moeilik is om selfs in grondmonsters te bepaal. Anders as sesium, waarvan die gammastraling baie maklik opspoor, word minstens 'n week benodig om die inhoud van strontium-90 in die grond te bepaal.

Tydens so 'n studie toets wetenskaplikes die grond of landbouprodukte op 'n spesiale manier, en eers dan kan mens sê of daar strontium in hierdie monster is. Hierdie metode is absoluut nie geskik wanneer dit nodig is om die hoeveelheid van 'n isotoop wat deur 'n menslike liggaam geabsorbeer word, te openbaar nie. Vir so 'n diagnose het Witwetenskaplikes 'n spesiale helm ontwikkel wat betastraling opneem.

'N Verwante strontium-90-element

Die naaste in hul eiendomme in hierdie opsig is die metale sesium 137 en strontium-90. Die halfleeftyd van 30 jaar het sesium-137. Met stralingsongelukke skep hierdie twee elemente die grootste aantal probleme. Daar word geglo dat gamma-aktiewe sesium in die monsters van die Tsjernobil-ongeluk meer skuldig is as strontium. Gezien die halveringstijd van hierdie stoffen, kan ons sê dat dit minstens ses honderd jaar moet duur voordat hierdie isotope nie in die Tsjernobyl-sone bly nie.

Kenmerke van die helfte van die isotoop

Vir elke isotoop-stof word die halfleeftyd streng gedefinieer. Strontium-90 het 'n tydperk van 28 jaar. Dit beteken egter nie dat al sy atome na 56 jaar sal verdwyn nie. Ook speel die aanvanklike hoeveelheid van die isotoop nie 'n rol nie. Tydens die verval, kan sommige van die strontium verander, wat in ligter elemente verander. As die halfleeftyd van radioaktiewe strontium 28 jaar is, beteken dit die volgende.

Na hierdie tydperk sal die helfte van die oorspronklike hoeveelheid van die isotoop bly. Selfs na die verstryking van 28 jaar - 'n kwart en so aan. Dit blyk dat strontium die omgewing vir dekades van jare kan besoedel. Sommige wetenskaplikes rond hierdie getal, wat aandui dat die halfleeftyd van strontium 29 jaar is. Deur hierdie tydsduur bly die helfte van die stof, maar dit is genoeg om strontium te laat verdeel, ver buite die ongeluk.