Strontiwm 90: hanner oes. Strontiwm - radioniwclid

Yn 1787, yn agos at anheddiad yr Alban Strontian, mewn mwyngloddio plwm, cafwyd hyd i fwynau anhysbys hyd at y cyfnod hwnnw. Yn anrhydedd i'r pentref, gelwir yn strontianite. A rhoddwyd enw'r elfen gemegol o strontiwm gan wyddonwyr yn anrhydeddu'r mwynau hwn. Beth yw ei nodweddion, na gall y sylwedd hwn fod yn ddefnyddiol neu'n beryglus?

Yr astudiaethau cyntaf o strontiwm

Ar ôl darganfod strontianite, bu gwyddonwyr yn priodoli'r mwynau hwn i wahanol gategorïau. Roedd rhai o'r farn ei fod yn perthyn i fflworiaid, ac roedd eraill yn credu mai ef oedd y Witherites. Fodd bynnag, cyflwynwyd ychydig o eglurder diweddarach am y sylwedd hwn gan fferyllydd yr Alban, T. Hop. Ar y pryd, ni wyddys eto y gallai'r sylwedd dan astudiaeth gael hanner oes. Roedd Strontius hefyd yn destun astudiaeth o fferyllydd A. Lavoisier, yn ogystal â Humphry Davy. Gwnaeth y gwyddonydd Rwsia Toby Lovitz gyfraniad sylweddol at ddarganfod y sylwedd hwn hefyd. Fe waeth, waeth beth oedd ei gydweithwyr yn y Gorllewin, ddarganfod presenoldeb y metel hwn mewn ysgwydd trwm.

Darn o theori. Beth yw'r hanner oes?

Mae pawb yn gwybod bod radiwclidid heddiw yn cael ei alw'n aml yn isotopau ymbelydrol. Beth yw'r hanner oes? Mae radioniwclidau yn wahanol i sylweddau eraill gan fod eu cnewyllyn yn ansefydlog. Dros amser, maent yn pydru - mae proses o ddirywiad ymbelydrol. Yn ystod y broses hon, caiff y cnewyllyn eu trosi i isotopau eraill, ac mae allyriad y pelydrau ymbelydrol yn digwydd. Mae gan radioniwclidau gwahanol lefel ansefydlogrwydd gwahanol. Mae isotopau byrdymor a hir-fyw. Mae'r egwyl fer yn byw yn gyflym iawn: mae'n cymryd eiliadau, diwrnodau neu fisoedd. Mae angen cannoedd, miloedd, ac weithiau biliynau o flynyddoedd, ar bobl sy'n byw yn hir. Ni waeth faint o isotopau sy'n cael eu cymryd, er mwyn torri hanner ei sylwedd, mae bob amser yn cymryd cyfnod penodol o amser - fe'i gelwir yn hanner oes.

Beth yw hanner oes strontiwm-90?

Fel y gwyddys, mae radioniwclidau ac isotopau yn sylweddau peryglus iawn ar gyfer iechyd. Yn achos stontiwm, nid yw ei isotopau sefydlog yn beryglus i bobl. Ond mae isotopau ymbelydrol yn gallu dinistrio'r holl fywyd. Y rheswm pam fod un o'r ffurfiau peryglus o strontiwm - strontiwm-90 - yn beryglus yw ei hanner oes. Strontiwm-90 dirywiad mewn 29 mlynedd, ac mae'r broses hon bob amser yn cael ei allyrru â llawer o ymbelydredd. Mae gan yr elfen hon y gallu i ymuno'n gyflym â'r systemau organebau byw a chael eu metaboli.

Eiddo strontiwm

Mewn aer, mae strontiwm yn ymateb yn gyflym iawn â dŵr, wedi'i orchuddio â ffilm melid ocsid. Yn ei ffurf am ddim nid yw'r elfen hon yn digwydd yn natur. Mae ei ddyddodion mwyaf wedi'u lleoli yn Rwsia, Arizona, California (UDA). Mae strontiwm yn fetel meddal iawn - mae'n hawdd ei dorri gyda chyllell syml. Ond mae ei bwynt toddi yn 768 ° C Defnyddir aloon, sy'n cynnwys stwoniwm, mewn pyrotechnegau. A hefyd defnyddir yr elfen hon i adfer wraniwm.

Treiddiad strontiwm yn organebau byw

Yn ôl ei nodweddion cemegol, mae strontiwm yn debyg iawn i galsiwm arferol - mae'r elfen hon yn ymarferol ei analog. Mae Strontiwm-90 wedi'i adael yn gyflym iawn mewn meinweoedd, dannedd ac asgwrn asgwrn, a hefyd mewn hylifau. Ar ôl dirywiad yr elfen hon, ffurfiwyd isotop merch yttrium-90 hefyd, sydd â hanner oes byr iawn. Ni ellir cymharu'r strontiwm yn y paramedr hwn hyd yn oed gyda thettrium-90, sy'n pwyso mewn dim ond 64 awr.

Mae Yttrium-90 yn gallu allyrru gronynnau beta. Mae hefyd yn gyflym iawn yn effeithio ar feinwe esgyrn a mêr esgyrn, sy'n arbennig o sensitif iddo. O dan ddylanwad arbelydru pwerus mewn unrhyw organeb fyw, mae newidiadau ffisiolegol difrifol yn digwydd. Mae'r cyfansoddiad celloedd yn newid, mae strwythur y celloedd hefyd yn cael ei aflonyddu'n ddifrifol, sy'n arwain at newid mewn metaboledd. Felly, nid yw'r cwestiwn o ran hanner oes strontiwm-90 yn segur o gwbl. Yn y pen draw, mae'r elfen hon yn arwain at ganser y gwaed (lewcemia) ac esgyrn. Ac mae hefyd yn gallu rhoi dylanwad pwerus ar strwythur DNA a geneteg.

Cyflymder lledaenu mewn natur

Mae heintiau â stwfniwm-90 yn digwydd mewn cyfnod byr, gan fod ganddo hanner bywyd byr iawn. Mae stontiwm, a ffurfiwyd ar ôl trychinebau anthropogenig, yn cael ei drosglwyddo trwy gylchedau biolegol bwyd, gan ei fod yn heintio tir a dŵr. Mae'r isotop hefyd yn treiddio'n rhwydd i anifeiliaid a phobl anadlol. O'r ddaear, mae strontiwm-90 yn mynd i mewn i gorff anifeiliaid, planhigion, ac yna i mewn i gorff pobl sy'n cymryd bwydydd halogedig. Yn ogystal, mae'r isotop yn gallu nid yn unig i daro organeb benodol, ond hefyd yn trosglwyddo anffurfiol i'w heneb. Mae Strontiwm-90 hefyd yn cael ei drosglwyddo gyda llaeth mam i blentyn.

Mae'r isotop hwn yn cymryd rhan weithredol ym metaboledd planhigion. Yn eu plith, mae'r sylwedd yn dod o'r pridd trwy'r gwreiddiau. Mae llawer iawn o stwtiwm yn cronni rhywogaethau planhigyn o'r fath fel cysgodlysiau, cnydau gwreiddiau a thiwbri. Yn y corff dynol, mae strontiwm yn cronni yn bennaf yn y sgerbwd. Gydag oedran, mae'r swm o stontiwm gohiriedig yn gostwng. Mewn dynion, mae'r isotop yn cronni mwy nag mewn menywod.

Isotopau mwyaf peryglus

Ynghyd â cesiwm-137, mae strontiwm-90 yn un o'r halogion ymbelydrol mwyaf peryglus a phwerus sydd â hanner oes cyflym. Mae Strontiwm-90 yn aml yn syrthio i'r amgylchedd o ganlyniad i ddamweiniau mewn gweithfeydd ynni niwclear, yn ogystal â phrofion niwclear. Mae'r sefyllfa'n gymhleth gan y ffaith bod presenoldeb yr isotop hwn yn anodd iawn ei bennu hyd yn oed mewn samplau pridd. Yn wahanol i gesiwm, mae ei ymbelydredd gamma yn hawdd i'w canfod, mae'n ofynnol o leiaf wythnos i bennu cynnwys strontiwm-90 yn y pridd.

Yn ystod astudiaeth o'r fath, mae gwyddonwyr yn profi'r pridd neu gynhyrchion amaethyddol mewn ffordd arbennig, a dim ond wedyn y gall un ddweud a oes strontiwm yn y sampl hon. Nid yw'r dull hwn yn gwbl addas pan fo angen datgelu swm isotop a amsugno gan gorff dynol. Ar gyfer diagnosis o'r fath dyfeisiodd gwyddonwyr belarwseg helmed arbennig sy'n cofnodi ymbelydredd beta.

Elfen strontiwm-90 cysylltiedig

Y agosaf yn eu priodweddau yn hyn o beth yw'r metelau cesiwm-137 a strontiwm-90. Mae hanner oes 30 mlynedd wedi cesiwm-137. Gyda damweiniau ymbelydredd, mae'r ddwy elfen hyn yn creu'r nifer fwyaf o broblemau. Credir bod cesiwm gama-actif yn fwy euog na stwtoniwm yn nhermau damweiniau Chernobyl. O ystyried hanner oes y sylweddau hyn, gallwn ddweud y mae'n rhaid iddo gymryd o leiaf chwe chan mlynedd cyn i'r isotopau hyn aros yn y parth Chernobyl.

Nodweddion hanner oes isotop

Ar gyfer pob sylwedd isotop, mae'r cyfnod hanner oes wedi'i ddiffinio'n llym. Mae gan Strontiwm-90 gyfnod o 28 mlynedd. Fodd bynnag, nid yw hyn yn golygu y bydd yr holl atomau yn diflannu ar ôl 56 mlynedd. Hefyd, nid yw swm cychwynnol yr isotop yn chwarae rôl. Yn ystod y pydredd, gall rhai o'r stwtoniwm newid, gan droi i mewn i elfennau ysgafnach. Os yw hanner oes stwfniwm ymbelydrol yn 28 mlynedd, mae hyn yn golygu'r canlynol.

Ar ôl y cyfnod hwn o amser, bydd hanner maint gwreiddiol yr isotop yn parhau. Hyd yn oed ar ôl diwedd 28 mlynedd - chwarter ac yn y blaen. Mae'n ymddangos y gall stwoniwm lygru'r amgylchedd ers dwsinau o flynyddoedd. Mae rhai gwyddonwyr yn crynhoi'r rhif hwn, sy'n nodi mai hanner oes oes y strontiwm yw 29 mlynedd. Drwy'r cyfnod hwn o amser, mae hanner y sylwedd yn parhau, ond mae hyn yn ddigon i ganiatáu i stwminiwm ledaenu ymhell y tu hwnt i'r ddamwain.