Stronțiu 90: timp de înjumătățire. Stronțiu - radionuclid

În 1787, în apropierea așezării scoțiene Strontian, într-o mină de exploatare, un mineral necunoscut a fost găsit până atunci. În cinstea satului, sa numit strontianit. Și numele un element chimic al stronțiului

Primele studii ale stronțiului

După descoperirea strontianitei, oamenii de știință au atribuit acest mineral unor categorii diferite. Unii au crezut că aparțineau fluoritului, alții au crezut-o Witeriților. Cu toate acestea, o claritate mai târziu despre această substanță a fost introdusă de chimistul scoțian T. Hop. În acel moment nu era încă cunoscut faptul că substanța studiată ar putea avea un timp de înjumătățire plasmatică. Strontius a fost, de asemenea, obiectul studiului chimistului A. Lavoisier, precum și al lui Humphry Davy. O contribuție semnificativă la descoperirea acestei substanțe a fost făcută și de omul de știință rus Toby Lovitz. El, independent de colegii săi occidentali, a descoperit prezența acestui metal în spărturi grele.

Un pic de teorie. Ce este perioada de înjumătățire?

Toată lumea știe că astăzi un radionuclid este numit în mod obișnuit izotopi radioactivi. Ce este perioada de înjumătățire? Radionuclizii diferă de alte substanțe prin faptul că nucleele lor sunt instabile. De-a lungul timpului, ele se descompun - există un proces de dezintegrare radioactivă. În timpul acestui proces, nucleele sunt transformate în alți izotopi și, în acest caz, emisiile de raze radioactive. Diferitele radionuclizii au un nivel diferit de instabilitate. Există izotopi de scurtă durată și de lungă durată. Rezistența scurtă se rupe foarte repede: durează câteva secunde, zile sau luni. Persoanele cu viață lungă au nevoie de sute, mii și, uneori, de miliarde de ani. Indiferent câte izotopi sunt luate, pentru a distruge jumătate din substanța sa, durează întotdeauna o anumită perioadă de timp - se numește perioada de înjumătățire.

Care este timpul de înjumătățire al stronțiului-90?

După cum se știe, radionuclizii și izotopii sunt substanțe foarte periculoase pentru sănătate. În ceea ce privește stronțiu, izotopii stabili nu reprezintă practic niciun pericol pentru oameni. Dar izotopii radioactivi sunt capabili să distrugă toată viața. Motivul pentru care una dintre formele periculoase de stronțiu - stronțiu-90 - este periculos este timpul de înjumătățire. Stronțiu-90 se descompune în 29 de ani, iar acest proces este întotdeauna însoțit de emisia unei cantități mari de radiații. Acest element are capacitatea de a se alătura rapid sistemelor de organisme vii și de a fi metabolizat.

Proprietăți ale stronțiului

În aer, stronțiul reacționează foarte repede cu apa, acoperită cu un film de oxid galben. În forma liberă, acest element nu apare în natură. Cele mai mari depozite sunt situate în Rusia, Arizona, California (SUA). Stronțiul este un metal foarte moale - este ușor de tăiat cu un simplu cuțit. Dar punctul său de topire este 768 ° C. Aliajele, care includ stronțiu, sunt folosite în pirotehnica. Și, de asemenea, acest element este folosit pentru a restabili uraniul.

Pătrunderea stronțiului în organisme vii

Potrivit proprietăților sale chimice, stronțiul este foarte similar cu calciul obișnuit - acest element este practic analogic acestuia. Stronțiu-90 este foarte rapid depus în țesuturi osos, dinți și, de asemenea, în lichide. La degradarea acestui element, se formează, de asemenea, un izotop Yttrium-90 al fiicei, care are un timp de înjumătățire foarte scurt. Stronțiu în acest parametru nu poate fi nici măcar comparat cu ytriu-90, care se descompune în doar 64 de ore.

Yttrium-90 este capabil să emită particule beta. De asemenea, afectează foarte repede țesutul osos și măduva osoasă, care este deosebit de sensibilă la acesta. Sub influența iradierii puternice în orice organism viu, apar schimbări fiziologice grave. Compoziția celulară se modifică, structura celulelor este de asemenea perturbată, ceea ce duce la o schimbare a metabolismului. Prin urmare, întrebarea cu privire la care timp de înjumătățire a stronțiului-90 nu este deloc inactiv. În cele din urmă, acest element duce la cancer de sânge (leucemie) și oase. Și este, de asemenea, capabilă să exercite o influență puternică asupra structurii ADN-ului și a geneticii.

Viteza de răspândire în natură

Infecția cu stronțiu-90 are loc într-un timp scurt, deoarece are un timp de înjumătățire foarte scurt. Stronțiul, format după dezastre antropice, este transmis prin circuite biologice alimentare, deoarece infectează pământul și apa. Izotopul penetrează, de asemenea, cu ușurință în tractul respirator al animalelor și al oamenilor. De la sol, stronțiul-90 intră rapid în corpul animalelor, plantelor și apoi în corpul oamenilor care iau alimente contaminate. În plus, izotopul este capabil nu numai să lovească un anumit organism, ci să transmită, de asemenea, deformările descendenților săi. Stronțiu-90 este transmis, de asemenea, cu laptele matern unui copil.

Acest izotop are un rol activ în metabolismul plantelor. În ele, substanța provine din sol prin rădăcini. Cantități foarte mari de stronțiu acumulează astfel de specii de plante, cum ar fi leguminoase, culturi radiculare și tuberculi. În corpul uman, stronțiul se acumulează în principal în schelet. Cu vârsta, cantitatea de stronțiu amânată scade. La bărbați, izotopul se acumulează mai mult decât la femei.

Cele mai periculoase izotopi

Alături de cesiul-137, stronțiul-90 este unul dintre cei mai periculoși și mai puternici contaminanți radioactivi care au un timp de înjumătățire rapid. Stronțiul-90 intră adesea în mediu ca urmare a accidentelor la centralele nucleare, precum și a testelor nucleare. Situația este complicată de faptul că prezența acestui izotop este foarte dificil de determinat chiar și în probele de sol. Spre deosebire de cesiu, a cărui radiație gamma este foarte ușor de detectat, este necesar cel puțin o săptămână pentru a determina conținutul de stronțiu-90 în sol.

În timpul unui astfel de studiu, oamenii de știință testează solul sau produsele agricole într-un mod special, și numai atunci putem spune dacă există stronțiu în acest eșantion. Această metodă este absolut inadecvată atunci când este necesar să se prezinte cantitatea de izotop absorbit de corpul uman. Pentru un astfel de diagnostic oamenii de stiinta din Belarus au inventat o casca speciala care inregistreaza radiatii beta.

Un element stronțiu-90 legat

Cele mai apropiate proprietăți în acest sens sunt metalele cesiu-137 și stronțiu-90. Timpul de înjumătățire de 30 de ani are cesiu-137. Cu accidente de radiații, aceste două elemente creează cel mai mare număr de probleme. Se crede că în consecințele monstruoase ale accidentului de la Cernobîl, cesiul gamma-activ este mai vinovat decât stronțiul. Luând în considerare perioadele de înjumătățire a acestor substanțe, se poate spune că trebuie să treacă cel puțin șase sute de ani înainte ca izotopii să nu rămână în zona Cernobîlului.

Caracteristicile timpului de înjumătățire al izotopului

Pentru fiecare substanță izotopică, timpul de înjumătățire este strict definit. Stronțiu-90 are o perioadă de 28 de ani. Totuși, acest lucru nu înseamnă că toți atomii săi vor dispărea după 56 de ani. De asemenea, cantitatea inițială de izotop nu joacă un rol. În timpul dezintegrării, unele dintre stronțiu se pot schimba, transformându-se în elemente mai ușoare. Dacă timpul de înjumătățire al stronțiului radioactiv este de 28 de ani, aceasta înseamnă următoarele:

După această perioadă de timp din cantitatea inițială a izotopului va rămâne jumătate. Chiar și după 28 de ani - un sfert și așa mai departe. Se pare că stronțiul poate polua mediul timp de zeci de ani. Unii oameni de știință rotunjesc acest număr, indicând faptul că timpul de înjumătățire al stronțiului este de 29 de ani. În această perioadă, jumătate din substanță rămâne, dar acest lucru este suficient pentru a permite stronțiului să se răspândească mult dincolo de accident.