Ang ating mundo ngayon ay nababahala tungkol sa polusyon sa kapaligiran. At ito ay naiintindihan - ang komposisyon ng hangin na ating nilalanghap at ang pagkain na ating kinakain ay matagal nang tumigil sa pagiging palakaibigan sa kapaligiran. Mula noong unang pagsubok ng mga sandatang nuklear (1945), ang ating planeta ay nadumhan ng iba't ibang radionuclides na may mga katangiang anthropogenic. At isa sa mga ito ay cesium-137. Ang kalahating buhay nito ay malaki, at ang mga epekto sa katawan ng tao ay magkakaiba. Pag-uusapan natin ito at marami pang iba sa artikulong ito.
Isa sa marami
Ang Cesium sa periodic table ng Dmitry Mendeleev ay kabilang sa pangunahing subgroup ng unang pangkat ng ikaanim na yugto at may atomic number na 55. Ang kemikal na simbolo ng elemento ay Cs (Caesium), at nakuha nito ang pangalan dahil sa pagkakaroon ng dalawang asul na linya sa spectrum ng relatibong intensity ng electromagnetic radiation (mula saang salitang Latin na caesius, na nangangahulugang "asul na langit").
Bilang isang simpleng substance, ang cesium ay isang malambot, kulay-pilak-dilaw na metal na may malinaw na alkaline na katangian.
Ang elementong ito ay natuklasan noong 1860 ng dalawang German scientist na sina R. Bunsen at G. Kirchhoff. Ginamit nila ang paraan ng spectral analysis, at ang cesium ang unang elementong natukoy sa ganitong paraan.
Maraming mukha ng cesium
Sa kalikasan, ang cesium ay eksklusibong nangyayari bilang isang matatag na isotope ng Cs-133. Ngunit alam ng modernong pisika ang 39 na artipisyal na nilikhang radionuclides (radioactive isotopes).
Tandaan na ang isotopes ay mga uri ng atom ng isang elemento na may ibang bilang ng mga neutron sa kanilang nuclei.
Ang isotope Cs-135 ay nabubuhay nang pinakamatagal (hanggang sa 2.3 milyong taon), ang pangalawa sa mga tuntunin ng kalahating buhay ay cesium-137. Ito ang huli na responsable para sa polusyon ng radiation ng ating planeta. Ang kalahating buhay ng cesium-137 sa mga segundo ay 952066726, na 30.17 taon.
Ang isotope na ito ay nabuo sa panahon ng pagkabulok ng nuclei sa isang nuclear reactor, gayundin sa pagsubok ng mga armas na may mga nuclear warhead.
Hindi matatag na radionuclide
Bilang resulta ng kalahating buhay ng cesium-137, dumaan ito sa yugto ng beta decay at nagiging hindi matatag na barium-137m, at pagkatapos ay sa stable na barium-137. Naglalabas ito ng gamma radiation.
Ito ang buong kalahating buhay ng cesium-137 ay 30 taon, at sa barium-137m ito ay nabubulok sa loob ng 2.55 minuto. Ang kabuuang enerhiya ng prosesong ito ay1175.63 ± 0.17 keV.
Ang mga formula na naglalarawan sa kalahating buhay ng cesium-137 ay kumplikado at bahagi ng pagkabulok ng uranium.
Mga katangiang pisikal at kemikal
Nasulat na namin ang tungkol sa mga pisikal na katangian ng isotope at ang mga tampok ng pagkabulok nito. Sa mga tuntunin ng mga kemikal na katangian, ang elementong ito ay malapit sa rubidium at potassium.
Lahat ng isotopes (kabilang ang cesium-137 na may kalahating buhay na 30.17 taon) ay ganap na hinihigop sa anumang paraan kapag sila ay pumasok sa isang buhay na organismo.
Pangunahing supplier ng biospheric radionuclide
Ang pinagmulan ng biospheric radioactive nuclide cesium-137 na may kalahating buhay na higit sa 30 taon ay nuclear power.
Ang mga istatistika ay walang humpay. Ayon sa data ng 2000, humigit-kumulang 22.2 × 1019 Bq ng cesium-137, na ang kalahating buhay ay higit sa 30 taon, ay inilabas sa atmospera ng lahat ng mga reactor ng mga nuclear power plant ng mundo.
Hindi lang ang atmosphere ang nadudumi. Mula sa mga tanker at icebreaker na may mga nuclear power plant, mula sa mga nuclear submarine, ang radionuclide na ito ay pumapasok sa karagatan bawat taon. Kaya, ayon sa mga eksperto, sa panahon ng operasyon ng isang submarine reactor, humigit-kumulang 24 x 1014 Bq ang papasok sa karagatan sa isang taon. Dahil sa kalahating buhay ng caesium-137, nagiging mapanganib itong pinagmumulan ng napakatagal na polusyon sa kapaligiran.
Ang pinakasikat na blowout
Bago tayo bumaling sa mga epekto ng radionuclide cesium sa katawan ng tao, naaalala natin ang ilang malalaking sakuna,sinamahan ng paglabas ng elementong ito sa biosphere.
Ilang tao ang nakakaalam, ngunit noong 1971, sa rehiyon ng Ivanovo (ang nayon ng Galkino), ang gawain ay isinagawa sa malalim na pagsisiyasat sa crust ng ating planeta. Ang mga ito ay mga pagsabog ng nuklear sa ilalim ng lupa, pagkatapos ng isa ay isang bukal ng putik na nakatakas mula sa isang balon. At ngayon, sa lugar ng mga gawang ito, naitala ang radiation na 3 milliroentgens kada oras, at ang radionuclides ng strontium-90 at cesium-137 ay lumalabas pa rin sa ibabaw ng Earth.
Alam ng lahat ang tungkol sa sakuna sa Chernobyl noong 1986. Ngunit hindi alam ng lahat na sa oras na iyon mga 1850 PBq ng mga radioactive na elemento ang pumasok sa atmospera. At 270 PBq sa mga ito ay cesium-137.
Noong 2011, nang mangyari ang aksidente sa Fukushima nuclear power plant ng Japan, 15 PBq ng cesium-137 na may kalahating buhay na 30 taon ang pumasok sa Pacific Ocean.
Ano ang susunod na mangyayari
Na may radioactive fallout at waste, ang cesium-137 ay pumapasok sa lupa, mula sa kung saan ito pumapasok sa mga halaman, na mayroong absorption coefficient na 100%. Kasabay nito, hanggang sa 60% ng nuclide ay naipon sa mga bahagi sa itaas ng lupa ng organismo ng halaman. Kasabay nito, sa mga lupang mahina ang potasa, ang epekto ng akumulasyon ng cesium-137 ay kapansin-pansing tumataas.
Ang pinakamataas na accumulation coefficient ng nuclide na ito ay makikita sa freshwater algae, lichens at mga organismo ng halaman ng Arctic zone. Sa katawan ng mga hayop, ang radionuclide na ito ay naiipon sa mga kalamnan at atay.
Nakita ang pinakamataas na konsentrasyon sa mga reindeer at waterfowl sa mga baybayin ng Arctic.
Mag-ipon ng cesium at fungi. Lalo na ang oil mushroom, Polish mushroom, mossiness mushroom at baboy sa buong kalahating buhay.
Biological properties ng cesium-137
Ang natural na cesium ay isa sa mga trace elements ng katawan ng hayop. Sa ating katawan, ang cesium ay nakapaloob sa halagang 0.0002-0.06 microns bawat 1 gramo ng malambot na tisyu.
Ang cesium radionuclide, gaya ng nabanggit na, ay kasama sa cycle ng mga substance sa biosphere at malayang gumagalaw sa mga biological trophic chain.
Pagkatapos ng oral contact sa katawan ng tao sa gastrointestinal tract, 100% ang pagsipsip ng nuclide na ito. Gayunpaman, ang bilis ng prosesong ito ay naiiba sa iba't ibang mga departamento. Kaya, isang oras pagkatapos makapasok sa katawan, hanggang sa 7% ng cesium-137 ay nasisipsip sa tiyan ng tao, hanggang sa 77% sa duodenum, jejunum at ileum, hanggang 13% sa caecum, at sa huling seksyon ng ang bituka (transverse colon) - hanggang 40%.
Ang bahagi ng cesium-137 na pumapasok sa respiratory tract ay 25% ng halaga na nagmumula sa pagkain.
Sa pamamagitan ng dugo hanggang sa mga kalamnan
Pagkatapos ma-reabsorb sa bituka, ang cesium-137 ay humigit-kumulang na pantay na ipinamamahagi sa mga tissue ng katawan.
Ipinakita ng mga kamakailang pag-aaral sa mga baboy na ang nuclide na ito ay umabot sa pinakamataas na konsentrasyon sa mga tissue ng kalamnan.
Sa pag-aaral ng reindeer, napag-alaman na ang cesium-137 pagkatapos ng isang iniksyon ay ipinamamahagi tulad ng sumusunod:
- Mga kalamnan - 100%.
- Kidney – 79%.
- Puso - 67%.
- Banayad – 55%.
- Atay- 48%.
Ang kalahating buhay ay 5 hanggang 14 na araw at higit sa lahat ay nailalabas sa ihi.
Ano ang nangyayari sa katawan ng tao
Ang mga pangunahing paraan ng pagpasok ng cesium sa katawan ay sa pamamagitan ng digestive tract at respiratory tract. Sa panlabas na kontak ng cesium-137 sa buo na balat, 0.007% ang tumagos sa loob. Kapag natutunaw, 80% nito ay naiipon sa mga kalamnan ng kalansay.
Ang elemento ay inilalabas sa pamamagitan ng mga bato at bituka. Sa loob ng isang buwan, hanggang 80% ng cesium ang naaalis. Ayon sa International Commission on Radiological Protection, ang kalahating buhay ng radionuclide ay pitumpung araw, ngunit ang rate ay depende sa estado ng katawan, edad, nutrisyon at iba pang mga kadahilanan.
Ang pinsala sa radiation, katulad ng mga sintomas ng radiation sickness, ay nabubuo kapag tumatanggap ng dosis na higit sa 2 Gy. Ngunit nasa mga unit na ng MBq, ang mga senyales ng mahinang radiation injury ay makikita sa anyo ng pagtatae, panloob na pagdurugo, at panghihina.
Paano protektahan ang iyong sarili mula sa impeksyon
Para matukoy ang dami ng caesium-137 sa katawan ng tao, ang beta-gamma radiometers o human radiation meter (HCR) ay sumusukat ng gamma radiation mula sa katawan o mula sa mga secretions.
Kapag sinusuri ang mga spectrum peak na tumutugma sa isang partikular na radionuclide, natutukoy ang aktibidad nito sa katawan.
Ang pag-iwas sa impeksyon na may likido o solidong compound ng cesium-137 ay ang pagsasagawa ng mga manipulasyon nang eksklusibo sa mga selyadong kahon. Ang mga paraan ay ginagamit upang maiwasan ang elemento na makapasok sa loobpersonal na proteksyon.
Nararapat tandaan na ang kalahating buhay ng cesium-137 ay 30 taon. Kaya, noong 1987 sa Brazil (ang lungsod ng Goiania) nagkaroon ng pagnanakaw ng isang bahagi mula sa isang yunit ng radiotherapy. Sa loob ng 2 linggo, humigit-kumulang 250 katao ang nahawahan, apat sa kanila ang namatay sa loob ng isang buwan.
Mga pagpaparaya at pangangalagang pang-emergency
Ang mga tinatanggap na resibo ng elementong ito ay 7.4 x 102 Bq sa araw at 13.3 x 104 Bq bawat taon. Ang nilalaman sa hangin ay hindi dapat lumampas sa 18 x 10-3 Bq bawat 1 cubic meter, at sa tubig - 5.5 x 102 Bq kada litro.
Kung nalampasan ang mga tinukoy na pamantayan, kinakailangang maglapat ng mga hakbang upang mapabilis ang pag-alis ng elemento mula sa katawan. Una sa lahat, dapat gawin ang mga hakbang upang ma-decontaminate ang mga ibabaw (mukha at kamay) gamit ang sabon at tubig. Kung ang substance ay pumasok sa pamamagitan ng respiratory tract, banlawan ang nasopharynx ng asin.
Ang paggamit ng mga sorbents at diuretics na may water load ay magpapabilis sa pag-alis ng elemento.
Sa malalang kaso, isinasagawa ang hemodialysis at inireseta ang partikular na therapy.
Ngunit may mga benepisyo
Sa chemical research, gamma-ray flaw detection, sa radiation technologies at sa iba't ibang radiobiological experiments, natagpuan ng mga scientist ang paggamit ng elementong ito na gawa ng tao na may mga katangian ng pag-radiate.
Cesium-137 ay ginagamit sa contact at radiation therapy, sa isterilisasyon ng mga medikal na instrumento, mga produktong pagkain.
Nahanap ng elementong ito ang paggamit nito sa paggawa ngradioisotope power sources at sa solids level gauge, kung saan ginagamit ito sa mga opaque na selyadong lalagyan.
