Бүгінгі әлемді қоршаған ортаның ластануы алаңдатады. Және бұл түсінікті – біз тыныс алатын ауаның құрамы мен жейтін тағамымыз баяғыда экологиялық таза болудан қалды. Ядролық қаруды алғаш сынаудан (1945 ж.) бастап біздің планетамыз антропогендік қасиеті бар әртүрлі радионуклидтермен ластанған. Ал олардың бірі - цезий-137. Оның жартылай шығарылу кезеңі өте үлкен және адам ағзасына әсері әртүрлі. Біз осы мақалада осы және т.б. туралы айтатын боламыз.
Көптің бірі
Дмитрий Менделеевтің периодтық жүйесіндегі Цезий алтыншы периодтың бірінші тобының негізгі топшасына жатады және атомдық нөмірі 55. Элементтің химиялық таңбасы Cs (Цезий) және ол өз атауын алды. электромагниттік сәулеленудің салыстырмалы қарқындылығының спектрінде екі көк сызықтың болуына (латынның caesius сөзі «аспан көк» дегенді білдіреді).
Қарапайым зат ретінде цезий - айқын сілтілі қасиеттері бар жұмсақ, күміс-сары металл.
Бұл элементті 1860 жылы екі неміс ғалымдары Р. Бунсен мен Г. Кирхгоф ашқан. Олар спектрлік талдау әдісін қолданды және цезий осылайша анықталған бірінші элемент болды.
Цезийдің көптеген беттері
Табиғатта цезий тек Cs-133 тұрақты изотопы ретінде кездеседі. Бірақ қазіргі физика жасанды түрде жасалған 39 радионуклидті (радиоактивті изотоптарды) біледі.
Изотоптар - ядроларында нейтрондардың саны әртүрлі болатын элемент атомының сорттары екенін еске түсірейік.
Сс-135 изотопы ең ұзақ өмір сүреді (2,3 млн жылға дейін), жартылай ыдырау периоды бойынша екінші орында цезий-137. Бұл біздің планетамыздың радиациялық ластануына жауапты. Цезий-137-нің жартылай шығарылу кезеңі секундтарда 952066726, яғни 30,17 жыл.
Бұл изотоп ядролық реактордағы ядролардың ыдырауы кезінде, сондай-ақ ядролық оқтұмсықтармен қаруды сынау кезінде пайда болады.
Тұрақсыз радионуклид
Цезий-137-нің жартылай ыдырау периоды нәтижесінде ол бета-ыдырау сатысынан өтіп, тұрақсыз барий-137м-ге, содан кейін тұрақты барий-137-ге айналады. Бұл гамма-сәулеленуді шығарады.
Цезий-137-нің толық жартылай ыдырау периоды 30 жыл, ал барий-137м дейін 2,55 минутта ыдырайды. Бұл процестің жалпы энергиясы1175,63 ± 0,17 кВ.
Цезий-137-нің жартылай шығарылу кезеңін сипаттайтын формулалар күрделі және уранның ыдырауының бір бөлігі.
Физикалық және химиялық қасиеттері
Изотоптың физикалық қасиеттері және оның ыдырау ерекшеліктері туралы жоғарыда жазған болатынбыз. Химиялық қасиеттері бойынша бұл элемент рубидий мен калийге жақын.
Барлық изотоптар (соның ішінде жартылай ыдырау периоды 30,17 жыл цезий-137) тірі ағзаға түскен кезде кез келген әдіспен тамаша сіңеді.
Биосфералық радионуклидтің негізгі жеткізушісі
Жартылай ыдырау периоды 30 жылдан асатын цезий-137 биосфералық радиоактивті нуклидтің көзі - ядролық энергия.
Статистика тынымсыз. 2000 жылғы мәліметтерге сәйкес, атом электр станцияларының барлық реакторлары арқылы атмосфераға жартылай ыдырау кезеңі 30 жылдан астам Цезий-137 шамамен 22,2 × 1019 Bq шығарылды. әлемнің.
Тек атмосфера ғана ластанбайды. Атом электр станциялары бар танкерлер мен мұзжарғыштардан, атомдық сүңгуір қайықтардан бұл радионуклид жыл сайын мұхитқа түседі. Осылайша, мамандардың айтуынша, бір суасты қайық реакторы жұмыс істеген кезде бір жылда мұхитқа шамамен 24 x 1014 Bq түседі. Цезий-137-нің жартылай шығарылу кезеңін ескере отырып, ол өте ұзақ мерзімді қоршаған ортаны ластаудың қауіпті көзіне айналады.
Ең атақты соққылар
Радинуклидті цезийдің адам ағзасына әсері туралы айтпас бұрын, біз бірнеше ірі апаттарды еске түсіреміз,осы элементтің биосфераға шығарындыларымен бірге жүреді.
Оны аз адамдар біледі, бірақ 1971 жылы Иваново облысында (Галкино ауылы) планетамыздың қыртысын терең зерттеу жұмыстары жүргізілді. Бұл жер асты ядролық жарылыстар болды, олардың бірінен кейін бір ұңғымадан лай фонтан ағып кетті. Ал бүгінде бұл жұмыстар жүргізіліп жатқан жерде сағатына 3 миллирентген сәулелену тіркеліп, стронций-90 және цезий-137 радионуклидтері әлі де Жер бетіне шығып жатыр.
1986 жылғы Чернобыль апаты туралы бәрі біледі. Бірақ сол кезде атмосфераға шамамен 1850 PBq радиоактивті элементтер енгенін бәрі біле бермейді. Ал олардың 270 PBq цезий-137.
2011 жылы Жапонияның Фукусима АЭС-інде апат болған кезде, жартылай ыдырау мерзімі 30 жыл болатын 15 PBq цезий-137 Тынық мұхитына енген.
Ары қарай не болады
Радиоактивті ағындармен және қалдықтармен бірге цезий-137 топыраққа түседі, сол жерден сіңіру коэффициенті 100% болатын өсімдіктерге түседі. Бұл кезде нуклидтердің 60%-ға дейіні өсімдік организмінің жер үсті бөліктерінде жинақталады. Сонымен бірге калийге бай топырақтарда цезий-137 жинақталу әсері айтарлықтай артады.
Бұл нуклидтің ең жоғары жинақталу коэффициенттері арктикалық аймақтың тұщы су балдырларында, қыналар мен өсімдік организмдерінде байқалады. Жануарлардың денесінде бұл радионуклид бұлшықеттер мен бауырда жиналады.
Ең жоғары концентрация Арктика жағалауларындағы бұғы мен суда жүзетін құстарда байқалған.
Цезий мен саңырауқұлақтарды жинақтайды. Әсіресе майлы саңырауқұлақтар, поляк саңырауқұлақтары, мүк саңырауқұлақтары және шошқалар бүкіл жартылай шығарылу кезеңі бойына.
Цезий-137 биологиялық қасиеттері
Табиғи цезий – жануар денесінің микроэлементтерінің бірі. Біздің денемізде цезий жұмсақ тіндердің 1 граммына 0,0002-0,06 микрон мөлшерінде болады.
Цезий радионуклиді, жоғарыда айтылғандай, биосферадағы заттар айналымына кіреді және биологиялық трофикалық тізбектер бойымен еркін қозғалады.
Асқазан-ішек жолында адам ағзасымен ауызша байланыста болғаннан кейін бұл нуклидтің 100% сіңуі жүреді. Дегенмен, бұл процестің жылдамдығы әртүрлі бөлімдерде әртүрлі. Сонымен, организмге түскеннен кейін бір сағаттан кейін цезий-137 адамның асқазанында 7%-ға дейін, он екі елі ішекте, иеюнумда және шажырқайда 77%-ға дейін, соқыр ішекте 13%-ға дейін, ал ішектің соңғы бөлімінде сіңеді. ішек (көлденең ішек) - 40% дейін.
Тыныс алу жолдары арқылы енетін цезий-137 үлесі тағамнан келетін мөлшердің 25% құрайды.
Қан арқылы бұлшықеттерге
Ішектерде қайта сіңгеннен кейін цезий-137 дене тіндерінде шамамен біркелкі таралады.
Шошқаларға жүргізілген соңғы зерттеулер бұл нуклидтің бұлшықет тіндеріндегі ең жоғары концентрацияға жететінін көрсетті.
Бұғыларды зерттегенде бір рет енгізгеннен кейін цезий-137 келесідей таралатыны анықталды:
- Бұлшықеттер - 100%.
- Бүйрек – 79%.
- Жүрек - 67%.
- Жарық – 55%.
- Бауыр- 48%.
Жартылай шығарылу кезеңі 5-14 күн және негізінен несеппен шығарылады.
Адам ағзасында не болады
Ағзаға цезийдің түсуінің негізгі жолдары – ас қорыту және тыныс алу жолдары арқылы. Цезий-137 зақымданбаған теріге сыртқы жанасу кезінде 0,007% ішке енеді. Ішке қабылдағанда оның 80%-ы қаңқа бұлшықеттерінде жиналады.
Элемент бүйрек және ішек арқылы шығарылады. Бір ай ішінде цезийдің 80% -на дейін жойылады. Халықаралық радиологиялық қорғаныс комиссиясының мәліметтері бойынша радионуклидтің жартылай шығарылу кезеңі жетпіс күнді құрайды, бірақ оның жылдамдығы дененің күйіне, жасына, тамақтануына және басқа факторларға байланысты.
Сәулелену ауруы белгілері бойынша сәулелену зақымдануы 2 Гр-ден астам дозаны қабылдағанда дамиды. Бірақ қазірдің өзінде MBq өлшем бірлігінде диарея, ішкі қан кету және әлсіздік түрінде жеңіл радиациялық зақымдану белгілері байқалады.
Өзіңізді инфекциядан қалай қорғауға болады
Адам ағзасындағы цезий-137 мөлшерін анықтау үшін бета-гамма-радиометрлер немесе адамның радиациялық өлшегіштері (HCR) денеден немесе секрециялардан гамма-сәулеленуді өлшейді.
Берілген радионуклидке сәйкес келетін спектр шыңдарын талдау кезінде оның ағзадағы белсенділігі анықталады.
Цезий-137 сұйық немесе қатты қосылыстарымен жұқтырудың алдын алу манипуляцияларды тек жабық қораптарда жүргізу болып табылады. Құралдар элементтің ішке енуіне жол бермеу үшін қолданыладыжеке қорғаныс.
Цезий-137-нің жартылай шығарылу кезеңі 30 жыл екенін есте ұстаған жөн. Сонымен, 1987 жылы Бразилияда (Гойания қаласы) сәулелік терапия бөлімшесінен бөлшек ұрланған. 2 апта ішінде 250-ге жуық адам ауру жұқтырды, олардың төртеуі бір ай ішінде қайтыс болды.
Төзімділік және шұғыл көмек
Бұл элементтің рұқсат етілген түсімдері күндізгі 7,4 x 102 Bq және жылына 13,3 x 104 Bq. Ауадағы мөлшері 1 текше метрге 18 x 10-3 Bq, ал суда - литріне 5,5 x 102 Bq аспауы керек..
Егер көрсетілген нормалар асып кетсе, элементті денеден шығаруды жеделдету шараларын қолдану қажет. Ең алдымен беттерді (бет пен қолды) сабынмен және сумен залалсыздандыру шараларын қабылдау керек. Егер зат тыныс алу жолдары арқылы енсе, мұрын-жұтқыншақты физиологиялық ерітіндімен шайыңыз.
Сорбенттер мен диуретиктерді сумен қолдану элементті кетіруді тездетеді.
Ауыр жағдайларда гемодиализ жүргізіледі және арнайы терапия тағайындалады.
Бірақ артықшылықтары бар
Химиялық зерттеулерде, гамма-сәулелік ақауларды анықтауда, радиациялық технологияларда және әртүрлі радиобиологиялық тәжірибелерде ғалымдар сәуле шығару қасиеттері бар бұл жасанды элементті пайдалануды тапты.
Цезий-137 контактілі және сәулелік терапияда, медициналық аспаптарды, тамақ өнімдерін зарарсыздандыруда қолданылады.
Бұл элемент өндірісте өз қолдануын таптырадиоизотопты қуат көздерінде және қатты заттардың деңгейін өлшегіштерде, мөлдір емес жабық контейнерлерде қолданылады.
