Strontium-90

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 18. november 2019; checks kræver 8 redigeringer .
Strontium-90
Navn, symbol Strontium-90,  90 Sr
Alternative titler Radiostrontium
Neutroner 52
Nuklidegenskaber
Atommasse 89.907738(3) [1]  a. spise.
massefejl −85 941,6(29) [1]  k eV
Specifik bindingsenergi (pr. nukleon) 8 695,90(3) [1]  keV
Halvt liv 28.79(6) [2]  år
Forfaldsprodukter 90 Y
Forældreisotoper 90Rb _
Spin og paritet af kernen 0 + [2]
Decay kanal Nedbrydningsenergi
β - 0,5459(14) [ 1]  MeV
Tabel over nuklider

Strontium-90 ( lat.  strontium-90 ) er et radioaktivt nuklid af det kemiske grundstof strontium med atomnummer 38 og massenummer 90. Det dannes hovedsageligt under nuklear fission i atomreaktorer og atomvåben .

90 Sr kommer hovedsageligt ud i miljøet under atomeksplosioner og emissioner fra atomkraftværker .

Strontium er en analog af calcium og er i stand til at blive fast aflejret i knoglerne. Langvarig strålingseksponering for 90 Sr og dets henfaldsprodukter påvirker knoglevæv og knoglemarv ( myelotoksicitet ), hvilket fører til udvikling af kronisk strålingssyge , tumorer i det hæmatopoietiske væv og knogler (radiogent osteosarkom). Hos gravide kvinder har isotopen ophobet i knoglerne også en radioaktiv effekt på fosteret . I betragtning af dette og det faktum, at strontium-90 har en relativt lang halveringstid, bruges det hovedsageligt som en markør til bestemmelse af grænser og niveauer af menneskeskabt radioaktiv forurening . Samtidig kan det samlede niveau af ioniserende stråling (inklusive γ- og α- ) og det samlede indhold af alle forurenende radionuklider , inklusive kortlivede, i et givet område være højere end det påviste strontium-90 eller β- stråling [3] .

Aktiviteten af ​​et gram af dette nuklid er ca. 5,1 TBq .

Dannelse og forfald

Strontium-90 er et datterprodukt af β − henfaldet af nuklidet 90 Rb (halveringstid er 158(5) [2] s) og dets isomerer [2] s:

Til gengæld gennemgår 90 Sr β - henfald og bliver til radioaktivt yttrium 90 Y (sandsynlighed 100% [2] , henfaldsenergi 545,9(14) keV [1] ):

90 Y nuklidet er også radioaktivt, har en halveringstid på 64 timer og bliver i processen med β − henfald med en energi på 2,28 MeV til stabil 90 Zr [2] .

Biologisk handling

Strontium er en kemisk analog af calcium, så det deponeres mest effektivt i knoglevæv (især tilstedeværelsen af ​​strontium-90 i børns tænder på grund af atmosfæriske nukleare test blev bekræftet af en undersøgelse af den canadiske fysiker Ursula Franklin , som var en af faktorerne i vedtagelsen af ​​et internationalt moratorium for sådanne tests [4] ). Mindre end 1 % tilbageholdes i blødt væv. På grund af aflejring i knoglevæv bestråler det knoglevæv og rød knoglemarv . Da den røde knoglemarv har en vægtningsfaktor, der er 12 gange større end knoglevævets, er den det kritiske organ, når strontium-90 kommer ind i kroppen, hvilket øger risikoen for at udvikle leukæmi. Og indtagelse af en stor mængde af isotopen kan forårsage strålesyge . De samme kendsgerninger blev bekræftet i klinikken for udvikling af kronisk strålingssyge hos befolkningen, der bor i Techa -floddalen og i EURT- zonen [5] .

Strontium-90 akkumuleres fra jorden, der er forurenet af det af planter, længere langs fødekæden, og hovedindtagelsen sker i menneskekroppen [6] [7] [8] , og andre hvirveldyr, hvor det ophobes aflejret i knoglerne.

De radioaktive virkninger på biologiske organismer af den radioaktive isotop af strontium-90 bør ikke forveksles med den relativt sikre stabile isotop af strontium . Samtidig adskiller de sig ikke i den måde, de kommer ind i kroppen og i deltagelse i biologiske metaboliske processer som et kemisk element.

Henter

90 Sr isotopen opnås fra de radioaktive henfaldsprodukter af 235 U i atomreaktorer (udbyttet når 3,5% af fissionsprodukterne) [9] .

Ansøgning

90 Sr anvendes til fremstilling af radioisotopenergikilder i form af strontiumtitanat (densitet 5,1 g/cm³, energifrigivelse ca. 5,7 W/cm³).

En af de brede anvendelser af 90 Sr er kontrolkilderne til dosimetriske instrumenter, herunder militært og civilt forsvar. Den mest almindelige, type B-8, er lavet som et metalsubstrat indeholdende en dråbe epoxyharpiks indeholdende 90 Sr -forbindelsen i fordybningen. For at sikre beskyttelse mod dannelse af radioaktivt støv gennem erosion dækkes præparatet med et tyndt lag folie. Faktisk er sådanne kilder til ioniserende stråling 90 Sr - 90 Y-komplekset, da yttrium kontinuerligt dannes under henfaldet af strontium. 90 Sr - 90 Y er en næsten ren beta-kilde. I modsætning til gamma-radioaktive lægemidler er beta-lægemidler lette at afskærme med et relativt tyndt (i størrelsesordenen 1 mm) stållag, hvilket førte til valget af et beta-lægemiddel til testformål - det såkaldte. kontrolkilde (CI), startende fra anden generation af dosimetrisk udstyr, blev aktivt brugt til militære behov (KI B-8: DP-2, DP-5V og IMD-5; KI "Thimble": DP-12), civile forsvar af USSR ( KI B-8: DP-5 (alle modifikationer, undtagen DP-5V og DP-5VB), DP-63(A) og DP-64) og professionelle aktiviteter (KI BIS-R: RMGZ- 01).

Noter

  1. ↑ 1 2 3 4 5 Audi G. , Wapstra AH , Thibault C. AME2003-atommasseevalueringen (II). Tabeller, grafer og referencer  (engelsk)  // Kernefysik A . - 2003. - Bd. 729 . - s. 337-676 . - doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003 . - .
  2. ↑ 1 2 3 4 5 6 Audi G. , Bersillon O. , Blachot J. , Wapstra AH NUBASE-evalueringen af ​​nukleare og henfaldsegenskaber  // Nuclear Physics A . - 2003. - T. 729 . - S. 3-128 . - doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001 . - .Åben adgang
  3. ↑ Akleev A. V., Podtyosov G. N. et al. Chelyabinsk-regionen: afvikling af konsekvenserne af strålingsulykker. / 2. udg., rettet. og yderligere // Chelyabinsk: Sydural bogforlag. - 2006 - 344 s. (12 ill.). ISBN 5-7688-0954-6 .
  4. ↑ Romi Levine og Jennifer Lanthier. Til minde: Universitetsprofessor Emerita Ursula Franklin . University of Toronto (24. juli 2016). Hentet 17. januar 2017. Arkiveret fra originalen 7. april 2020.
  5. ↑ Akleev A. V., Podtyosov G. N. et al. Chelyabinsk-regionen: afvikling af konsekvenserne af strålingsulykker. / 2. udg., rettet. og yderligere .. - Chelyabinsk: South Ural bogforlag, 2006. - 344 s. — ISBN ISBN 5-7688-0954-6 .
  6. ↑ Moskalchuk L. N. Videnskabelig underbygning af brugen af ​​fast affald fra minevirksomheder ved at udvikle en teknologi til produktion og brug af organominerale sorbenter til rehabilitering af jord, der er forurenet med radionuklider . NASB , 2015. - 366 s. Elektronisk billede på IPKON RAS hjemmeside .
  7. ↑ Kashparov V. A. Forurening af landbrugsprodukter med 90 Sr i Ukraine i den fjerne periode efter Tjernobyl-ulykken Arkivkopi dateret 20. september 2021 på Wayback Machine / Videnskabelig artikel DOI: 10.7868/S0869803113060052 // Journal. Radioecology”, 2013, bind 53, nr. 6, s. 639-650. ISSN 0869-8031. Elektronisk billede af artiklen på IAEA's hjemmeside .
  8. ↑ Miljømæssige konsekvenser af ulykken på Tjernobyl-atomkraftværket og deres overvindelse: tyve års erfaring Arkiveret kopi dateret 21. april 2021 på Wayback Machine / Rapport fra Chernobyl Forum Ecology Expert Group // Wien: IAEA, 2008. - 199 s. ISBN 978-92-0-409307-0 . ISSN 1020-6566.
  9. ↑ Chemical Encyclopedia / Editorial Board: Knunyants I.L. og andre - M . : Soviet Encyclopedia, 1995. - T. 4 (Pol-Three). — 639 s. — ISBN 5-82270-092-4 .

Litteratur

  1. Dosishastighedsmåler (røntgenmåler) DP-5B. Teknisk beskrivelse og betjeningsvejledning. ЕЯ2.807.023 TIL
  2. Røntgenmåler "DP-2". Beskrivelse og instruktioner. Teknisk form. 1964
  3. Civilforsvar. Udgave 8. M .: " Oplysning ", 1975.