Период полураспада стронция 90 и цезия 137

Содержание
  1. Радионуклид: цезий-137
  2. Биологическое действие 137Сs
  3. Неотложная помощь при остром поражении изотопами цезия
  4. Миграция 137Сs в почвах
  5. Накопление радионуклида 137Сs растениями
  6. Литература:
  7. Экологические последствия Чернобыльской аварии спустя 30 лет
  8. Уран
  9. Плутоний
  10. Йод-131
  11. Цезий
  12. Теллур
  13. Америций-241
  14. Стронций-90
  15. Экологические последствия аварии на Чернобыльской АЭС
  16. Чернобыль сейчас
  17. Мирный атом
  18. Стронций 90: период полураспада. Стронций – радионуклид
  19. Первые исследования стронция
  20. Немного теории. Что такое период полураспада?
  21. Каков период полураспада стронция-90?
  22. Свойства стронция
  23. Проникновение стронция в живые организмы
  24. Скорость распространения в природе
  25. Самые опасные изотопы
  26. Родственный стронцию-90 элемент
  27. Особенности полураспада изотопов
  28. Эхо Чернобыля: как смертельно опасный америций угрожает здоровью и жизни беларусов?
  29. Каково их воздействие на живые организмы?
  30. Где больше всего плутония выпало после Чернобыльской аварии?
  31. Допустимый уровень
  32. От облучения снаружи защитит одежда
  33. Радикальный прогноз: вплоть до отселения части Речицкого района
  34. Какие территории Беларуси заражены (или могут быть в последующие годы заражены) америцием?
  35. Могут ли эти изотопы попасть в организм с дымом?
  36. Весь плутоний выпал на закрытой территории
  37. Как измеряется уровень стронция в молоке

Радионуклид: цезий-137

Период полураспада стронция 90 и цезия 137
Биологические свойства цезия-137 (137Сs) – одного из наиболее биологически важных радионуклидов поступивших в окружающую среду после аварии на ЧАЭС.

Цезий-137 – бета-излучатель с периодом полураспада 30.174 года. 137Сs  открыт в 1860 г. немецкими учеными Кирхгофом и Бунзеном.

Название получил от латинского слова caesius — голубой, по характерной яркой линии в синей области спектра. В настоящее время известно несколько изотопов цезия. Наибольшее практическое значение имеет 137Сs, один из наиболее долгоживущих продуктов деления урана.

Ядерная энергетика является источником поступления 137Сs в окружающую среду. Согласно опубликованным данным в 2000 году реакторами АЭС всех стран мира в атмосферу было выброшено около 22,2 х 1019 Бк 137Сs.

Выброс 137Сs осуществляется не только в атмосферу, но и в океаны с атомных подводных лодок, танкеров, ледоколов, оснащенных ядерно-энергетическими установками.

Суммарная активность продуктов деления, образовавшихся в ядерном реакторе атомной подводной лодки мощностью 60 МВт при его непрерывной работе в течение одного года, достигает более 3,7 х 1017 Вк, в том числе 137Сs — приблизительно 24 х 1014 Бк.

Естественно, что при крупных авариях, происшедших с двумя атомными подводными лодками США («Третер» в 1963 году и «Скорпион» в 1967), большая часть радиоактивных веществ, включая 137Сs, могла поступить в воду и явиться источником длительного загрязнения.

По своим химическим свойствам цезий близок к рубидию и калию — элементам 1 группы.

Радиоизотопы цезия применяются в химических исследованиях, в гаммадефектоскопии, в радиационной технологии, в радиобиологических экспериментах.

137Сs используется как источник -излучения для контактной и дистанционной лучевой терапии, а также для радиационной стерилизации. Изотопы цезия при любом пути поступления в организм хорошо всасываются.

После аварии на ЧАЭС во внешнюю среду поступило 1.0 МКи цезия-137. В настоящее время это основной дозообразующий радионуклид на территориях, пострадавших от аварии на Чернобыльской АЭС. От его содержания и поведения во внешней среде зависит пригодность загрязненных территорий для полноценной жизни.

[attention type=yellow]

Почвы Украинско-Белорусского Полесья имеют специфическую особенность — цезий-137 плохо фиксируется ими и, как следствие, он легко поступает в растения через корневую систему.

[/attention]

Поэтому еще в доаварийные времена содержание этого радионуклида в выращенной здесь продукции было в 35-40 раз выше, чем в центральных районах страны.

После аварии на ЧАЭС людей пришлось отселять из наиболее пострадавших районов вовсе не из-за опасно высокого радиационного фона — там стало невозможным ведение сельского хозяйства.

В Украине есть места, где нельзя получать чистую продукцию даже при уровне загрязнения цезием-137 в 1 Ки/км2.

Биологическое действие 137Сs

Изотопы цезия, являясь продуктами деления урана, включаются в биологический круговорот и свободно мигрируют по различным биологическим цепочкам. В настоящее время 137Сs обнаруживается в организме различных животных и человека. Следует отметить, что стабильный цезий входит в состав организма человека и животных в количествах от 0,002 до 0,6 мкг на 1 г мягкой ткани.

Всасывание 137Сs в ЖКТ животных и человека составляет 100%. В отдельных участках ЖКТ всасывание 137Сs происходит с различной скоростью.

По данным ученых через час после введения всасывается по отношению к введенной дозе: в желудке всасывается 7% 137Сs, в двенадцатиперстной кишке—77%, в тощей—76%, в подвздошной—78%, в слепой—13%, в поперечно-ободочной кишке—39%.

Через дыхательные пути в организм человека поступление 137Сs составляет 0,25% величины, поступающей с пищевым рационом.

После перорального поступления цезия значительные количества всосавшегося радионуклида секретируются в кишечник, затем реабсорбируются в нисходящих отделах кишечника. Степень реабсорбции цезия может существенно различаться у разных видов животных.

Поступив в кровь, он сравнительно равномерно распределяется по органам и тканям. Путь поступления и вид животного не влияют на характер распределения изотопа.

Л. А. Булдаков, Г. К. Королев считают, что изотопы цезия больше всего накапливаются в мышцах. По данным Ю. И. Москалева после внутривенного введения 137Сs быстро покидает кровяное русло.

[attention type=red]

В первые 10 – 30 мин максимальная концентрация его регистрируется в почках (7-10% в 1 грамме ткани). Затем происходит перераспределение его, и основные количества — до 52,2% — задерживаются в мышечной ткани.

[/attention]

Проводили исследования по распределению 137Сs в организме свиней. Свиньям скармливали 137Сs с пищей однократно или повторно в течение 7 суток в суммарных дозах 2,9 или 1,6 кБк.

На 1, 7, 14, 28 и 60 суток после введения изотопа животных забивали и исследовали содержание 137Сs в мышечной ткани.

активности в мышечной ткани животных, получавших 137Сs в дозе 2,967 кБк, было почти в 2 раза выше, чем у животных, получавших 137Сs в дозе 1,609 кБк. Уменьшение радиоактивности в мышечной ткани было наиболее выражено в первые 14 суток при обеих дозах радионуклида.

Выведение 137Сs из организма свиней осуществлялось главным образом с мочой. Скорости выведения 137Сs при однократном и повторных введениях существенно различались. Период полувыведения изотопа при однократном введении составлял 5 суток, а при повторных— 14 суток.

В организме северных оленей, после однократного введения, 137Сs распределятся таким образом. В мышцах накапливается 100%, в почках – 79, сердце – б7, селезенке – 60, легких – 55, печени – 48 %.

В опытах на собаках, проведенных в 1968 году, было установлено, что при однократным внутри-венным введением 137Сs в количестве 3,5 – 14 х 107 Бк/кг изучал распределение по органам.

Показано, что наибольшие количества 137Сs через 19—81 суток содержатся в скелетных мышцах, печени, почках.

[attention type=green]

Важно отметить, что введенная доза 137Сs и пол животных не влияют на распределение нуклида по органам и тканям.

[/attention]

Определение 137Сs в организме человека проводят по измерению гамма-излучения от тела и бета-, гамма-излучению от выделений (моча, кал). Для этой цели используют бета-гамма-радиометры и счетчик излучений человека (СИЧ).

По отдельным пикам спектра, соответствующим различным гамма-излучателям, можно определить их активность в организме. С целью профилактики радиационных поражений 137Сs все работы с жидкими и твердыми соединениями рекомендуется проводить в герметичных боксах.

Для предупреждения попадания цезия и его соединений внутрь организма необходимо использовать средства индивидуальной защиты и соблюдать правила личной гигиены.

На рабочем месте без разрешения санэпидемслужбы могут находиться открытые препараты цезия с активностью 0,37— 3,7 мБк (10—100 мкКи).

Неотложная помощь при остром поражении изотопами цезия

Неотложная помощь при поражении изотопами 137Сs заключается в дезактивации рук и лица водой с мылом, моющими порошками «Эра», «Астра». Необходимо провести промывание носоглотки и ротовой полости водой или физиологическим раствором.

Для ускорения выведения цезия из организма рекомендуют применять в качестве сорбентов: ферроцин, 1,0: 100 мл воды, или бентонит, 20,0: 200 мл воды, с последующим вызыванием рвоты (1 % -ный апоморфин — 0,5 мл под кожу), или обильное промывание желудка водой.

После очистки желудка повторное назначение курса лечения ферроцином (1,0 г 2—3 раза в сутки в течение 15—20 суток). В тяжелых случаях гемодиализ (применение аппарата «Искусственная почка»). Всемерное повышение водносолевого обмена. Назначение ацетата калия, 30,0: :200,0, по 1 столовой ложке 5 раз в день.

[attention type=yellow]

Калиевая диета (изюм, курага) Внутривенное введение лимоннокислого натрия 10% -ного – 2 – З мл. Мочегонные с водной нагрузкой. Внутрь димедрол 0,05 г, антибиотики.

[/attention]

Допустимое поступление 137Сs в организм человека не должно превышать 7,4 х 102 Бк/сутки. Допустимое годовое поступление 137Сs в организм персонала через органы дыхания составляет 13,3 х 104 Бк/год. Допустимая концентрация 137Сs в воздухе рабочих помещений 5,18 х 10-1 Бк/л, в воде — 5,5 х 102 Бк/л, в атмосферном воздухе 18 х 10-3 Бк/л.

Миграция 137Сs в почвах

Выпавший, после аварии на ЧАЭС, на почву 137Сs прочно удерживается в верхнем гумусированном слое. Со временем происходят его физико-химические превращения, осуществляется миграция по почвенному профилю, накопление растительностью. Для цезия характерно поглощение минеральной частью почв.

Элемент внедряется в кристаллические решетки глинистых минералов, прочно связываясь там самой тонкодисперсной частью почвы. Наиболее интенсивно цезий поглощается вермикулитом, флогопитом, гидрофлогопитом, асканитом, гумбрином.

Сорбция цезия почвенным поглощающим комплексом после его выпадения в почву осуществляется в первое время крупнодисперсными частицами, смещаясь затем в сторону поглощения мелкодисперсной фракцией.

За семь лет доля цезия, фиксированного минеральной частью почвы, увеличилась в серых лесных почвах в 2,5 раза, дерново-подзолистых -4,5 раза, в черноземных – 7 раз и может достигать 80-95% валового содержания элемента в почве. Прочно связывается цезий почвенной органикой, образуя, в частности, гуматы и фульваты.

Последние характеризуются значительно большей подвижностью. Увеличивают подвижность металла водорастворимые органические вещества, образующиеся при разложении растительности.

При миграции цезия в глубь почвенного горизонта выделяют два типа массопереноса – быстрый (обусловленный передвижением металла вместе с тонкодисперсными частицами) и медленный (обусловленный передвижением водорастворимых форм). В суглинистых разностях дерново-подзолистых почв наблюдается только медленный перенос, в супесчаных и песчаных – и медленный, и быстрый с преобладанием последнего. В среднем доля быстрого переноса составляет 15% всех мигрирующих форм цезия.

Н. В. Тимофеевым-Ресовским с соавторами 137Сs выделен в отдельную группу изотопов по характеру поведения в системе почва – раствор – в группу, обладающую признаками обменного и необменного поведения.

[attention type=red]

Наиболее важным фактором миграции цезия в системе почва – раствор является изменение его собственной концентрации (он по-разному мигрирует в почвах-грунтах в зависимости от того, в каком количестве находится в них: поведение цезия в системе необменное при микроконцентрациях и обменное в области макроконцентраций).

[/attention]

В силу незначительной гидролизации сорбция 137Сs слабо зависит от рН почвенного раствора.

Отмечено накопление 137Сs в пойменных почвах, обусловленное дополнительным привнесением с механическими взвесями во время паводков. В пойменных почвах 137Сs, как правило, задерживается в верхнем 5-сантиметровом слое.

Однако в тех случаях, когда поверхностные горизонты пойменных почв представлены слоями легкого механического состава с низким содержанием гумуса, 137Сs выщелачивается из этих горизонтов и задерживается в нижележащих. Миграционная способность 137Сs повышена и в некоторых торфяных почвах, где он энергично поступает в растения.

Японские исследователи отмечают факты проникновения 137Сs в породы (невыветрелые базальты) на глубину 3-5 см.

Накопление радионуклида 137Сs растениями

Цезий хорошо поглощается растительностью, коэффициент накопления элемента в урожае сельскохозяйственных культур может достигать 100%; накопление идет в основном в надземной фитомассе (до 60% поглощенного элемента). На супесчаных почвах 137Сs в 7 раз более доступен для растений, чем 137Сs.

Интенсивное вовлечение элемента в биологический круговорот обусловлено кислотностью полесских ландшафтов, благоприятствующих физиологическому накоплению металла организмами, подвижностью металла, а также его аналогией с калием – биохимически активным элементом, дефицит которого в полесских ландшафтах ярко выражен, но который жизненно необходим растениям.

Литература:

  • Бударников В.А., Киршин В.А., Антоненко А.Е. Радиобиологический справочник. – Мн.: Уражай, 1992. – 336 с.
  • Чернобыль не отпускает… (к 50-летию радиоэкологических исследований в Республике Коми). – Сыктывкар, 2009 – 120 с.
  • Журавлев В.Ф. Токсикология радиоактивных веществ. – 2-е, изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 336 с.

Источник: http://chornobyl.ru/ru/exclusion-zone/8-radionuclide/11-127cs.html

Экологические последствия Чернобыльской аварии спустя 30 лет

Период полураспада стронция 90 и цезия 137

Взрыв на четвертом энергоблоке Чернобыльской атомной электростанции стал одним из крупнейших техногенных катастроф  XX, которая сильно ударила по репутации атомной энергетики. После катастрофы в течение 16 лет в странах Европы и Северной Америки не построили ни одной атомной электростанции, в России было заморожено строительство 10 АЭС.

Авария на Чернобыльской АЭС во многих источниках позиционируется как первая в истории человечества авария на атомной электростанции. Однако это не так. По словам почетного главного конструктора ЦНИИ РТК Евгения Юревича, эту аварию советское руководство не смогло скрыть:

«Чернобыльская авария ведь не первая. До этого были события на комбинате “Маяк”, на Белоярской АЭС. Были и другие опасные инциденты. Чернобыль – это первая катастрофа, которую не удалось скрыть, потому что радиоактивное облако накрыло не только часть территории Украины, России и Белоруссии, но и ряд европейских стран, вплоть до Италии».

Взрыв на энергоблоке произошел ночью 26 апреля 1986 года.

Специалисты, изучающие аварию выявили несколько причин, совокупность которых и привела к катастрофе: технические недоработки реактора, ошибки персонала, халатность заместителя руководителя главного инженера ЧАЭС Анатолия Дятлова, который отказывался верить в то, что взорвался реактор, так как на тот момент считалось, что это теоретически невозможно.

Радиоактивные вещества были выброшены как в сам момент взрыва, так и в течение длительного времени после. Это объясняется тем, что после взрыва активная зона реактора была открыла, горел графит и радиоктивные вещества продолжали выделяться в атмосферу. В докладе, подготовленном советскими специалистами для Международного агентства по атомной энергии выделялось четыре стадии выбросов:

  • На первой в атмосферу произошел выброс диспергированного топлива из реактора. Состав радионуклидов соответствовал составу в облученном топливе и включал в себя изотопы урана, плутония, иода-131, цезия-134, цезия-137, стронция-90, теллура;
  • Вторая стадия длилась с 26 апреля по 2 мая 1986 года. Мощность выбросов уменьшалась благодаря работе ликвидаторов, которые тушили графит. Состав радионуклидов оставался таким же. За пределы реактора выбрасывалось мелкодиспергированное топливо.
  • На третьей стадии увеличилась мощность выбросов продуктов деления. В начале выносился преимущественно йод, затем состав опять приблизился к составу облученного топлива.
  • На четвертой стадии – после 6 мая – количество выбросов начало резко сокращаться из-за действий ликвидаторов и ряда химических процессов на месте аварии. Как отмечается в докладе, 6 мая объем выбросов был в 80 раз меньше, чем 5 мая, и в 120 раз меньше, чем 26 апреля.

Выбросы 26 апреля составили 14⋅1018 Бк или 380 млн кюри, что в 400 раз больше, чем радиационный выброс в Хиросиме. Однако сравнивать две этих трагедии не совсем корректно.

В Хирасиме порядка 700 грамм урана стали источником излучения, тогда как в Чернобыле АЭС была рассчитана на 180 тонн радиоактивного топлива, а непосредственно реакция затронула по некоторым данным 2 тонны урана.

Уран

У урана есть несколько радиоактивных изотопов – уран-238 (период полураспада -4,4 млрд лет) и уран – 235 ( полураспад – 0,7 млрд лет).

Ядовит, в человеке при длительном контакте способен вызывать различные заболевания, в особенности почек и печени. Радиоактивен, однако из-за очень долгого периода полураспада, его радиоактивность не так сильна.

В частности, альфа-излучения урана-235 не способно преодолеть ороговевшую человеческую кожу.

Плутоний

Плутоний-238 и Плутоний-239 – радиоактивные элементы, по степени своей опасности превосходящие уран. Частицы плутония откладываются в скелете (45%), печени (45%) и других органах. Биологический период полувыведения из костей – 100 лет, из печени – 40 лет.

Максимальным безопасным количеством плутония, попавшего в организм человека, считается 0,0075г. При этом плутоний представляет серьезную опасность, только если источник попал внутрь организма – с пищей или водой. Альфа-излучение плутония достаточно слабое и не способно поразить человека.

Самым опасным является вдыхание плутония, так как он оседает в легких.

Йод-131

Радиоактивный изотоп с периодом полураспада 8,04 суток. Полный распад – 80 суток. Попадает в организм с воздухом и скапливается в щитовидной железе. После аварии на Чернобыльской АЭС у 4 тысяч человек был диагностирован рак щитовидной железы. 15 человек скончались, в остальных случаях удаление щитовидной железы прекратило болезнь.

Как отмечают специалисты, в основном йод-131 попадал в организм людей с радиоактивной пищей, например, с молоком, мясом или овощами, которые подверглись заражению.

Причиной заболеваний в большинстве случаев было легкомысленное отношение людей к радиации и непонимание, почему они не могут употреблять в пищу продукты, выращенные у себя во дворе.

Цезий

Цезий-137 – радионуклид, в большом количестве выпавший после аварии на Чернобыльской АЭС. Период полураспада цезия – 30 лет, полного распада – 300 лет. Цезий накапливается в организме человека, в тканях, в кишечнике. Легко смывается водой. Всасывается в кровь и приводит к саркоме.

Время биологического выведения цезия из организма составляет от 40 до 200 суток. Радионуклиды цезия-137 после аварии распространились по всей планете, половина всего объема выпала на территории России, Украины и Белоруссии.  Цезий-137 содержится в животных, растениях, грибах, почве.

Цезий-134 – более опасный элемент с сильным гамма-излучением, аккумулируется в почве и воде.

Теллур

Теллур-128 – радионуклид с самым долгим периодом полураспада – 2,2 септиллиона лет. Это в 160 триллионов раз больше, чем предположительный возраст Вселенной.

Америций-241

Один из основных загрязняющих элементов на территории зоны отчуждения. Из-за того, что Амерций-241 является продуктом распада других изотопов, его концентрация спустя 33 года после катастрофы выросла в 20 раз. Амерций залегает в верхних слоях почвы, заражению подвержены животные. Период полураспада Амерция-241 превышает 400 лет.

Стронций-90

Радионуклид, по своим свойствам похожий на кальций. Накапливается в костях. Его находили в зубах детей, которые жили на территории ядерных испытаний и ядерных аварий.

Экологические последствия аварии на Чернобыльской АЭС

От прямых последствий взрыва на ЧАЭС от радиации погибло около 50 человек. Еще 2 человека погибли непосредственно в момент взрыва от механических повреждений.

Также есть данные, что до 2004 года от возможных последствий облучения погибло еще 4 тысячи человек, однако с полной уверенностью утверждать, что такая связь есть, нельзя.

Впрочем, есть и другое мнение: согласно исследованию Greenpeace, от последствий Чернобыльской катастрофы погибло около 200 тысяч человек. Мнение российской официальной науки с этим, однако, не согласуется.

После взрыва ветер разнес радиоактивную пыль не только по территории СССР, но и Европы и Америки.  Научные сотрудники одной из арктических баз рассказывали, что узнали об аварии спустя день, потому что начал зашкаливать штатный дозиметр. Информации о взрыве в СМИ тогда еще не было.

Информация о влиянии катастрофы на экологию противоречива. Сейчас вокруг ЧАЭС действует тридцатикилометровая зона отчуждения. Непосредственно после катастрофы погибли многие животные, которые взаимодействовали с сильно облученными предметами, например, обломками четвертого энергоблока, которые разлетелись на несколько километров от места взрыва, с радиоактивной пылью и т.д.

Также от радиации пострадал лесной массив вблизи ЧАЭС. Он получил название «Рыжий лес», поскольку под воздействием радиации хвоя изменила свой цвет на ржавый в течение 30 минут после аварии. Площадь леса составляет 202 квадратных километра.

После аварии во время дезактивации пораженные деревья вырывали бульдозерами и хоронили, однако и сейчас на некоторых участках отмечается сильно повышенный радиационный фон.

Однако ряд ученых отмечает, что спустя 30 лет после аварии, в отсутствие человека зона отчуждения стала в некотором роде заповедником, в котором живут редкие виды животных. Впрочем, есть источники, которые утверждают о мутациях, замеченных в животных.

При этом официальные эксперты это отрицают и считают, что такие публикации созданы людьми, нагнетающими атмосферу страха и ужаса вокруг Чернобыля.

Например, Первый замдиректора Института проблем безопасного развития атомной энергетики РАН Рафаэль Арутюнян рассказывал агентству РИА Новости, что природа в Чернобыле восстанавливается:

«Говоря о Чернобыле, воздействие на природу наблюдалось только рядом с разрушенным энергоблоком, где облучение деревьев достигало 2 тысяч рентген. Затем эти деревья превратились в так называемый “рыжий лес”. Но на данный момент вся природная среда даже в этом месте полностью восстановилась, чего не было бы, к примеру, при химической аварии. Сейчас природа в Чернобыльской зоне, на так называемой загрязненной территории, чувствует себя прекрасно. В прямом смысле цветет и благоухает. А для животных там практически заповедник».

Арутюнян также отметил, что влияние радиации на флору и фауну в целом оказалось в 100 раз меньшим, чем на людей. Пострадали только те животные и растения, которые получили сверхбольшую дозу радиации в короткие сроки.

[attention type=green]

Например, в 1988 году в Белоруссии был создан Полесский государственный радиационно-экологический заповедник, который включил в себя территории трех районов Гомельской области, вошедших в зону отчуждения. Непосредственной целью создания заповедника было изучение влияния радиации на живые организмы. Однако на территории заповедника удалось воссоздать редкие виды животных, в частности, зубра.

[/attention]«В связи со снятием антропогенной нагрузки и богатством растительного мира здесь создались, по сути, идеальные условия для восстановления животного мира» – говорилось в докладе Комитета по проблемам последствий катастрофы на ЧАЭС. 

В настоящий момент на территории заповедника свыше  40 видов редких и исчезающих животных. Площадь заповедника превышает 2 тысячи квадратных километров. В «рыжем лесу» встречаются медведи, рыси, дикие кабаны, лошади Пржевальского.

Как отмечает BBC, в 2014 году ученые разместили на зараженных территориях 42 видеокамеры, которые реагируют на движение.

Согласно наблюдениям ученых, некоторые отклонения в здоровье животных наблюдаются: среди птиц чаще встречаются альбиносы, срок жизни животных несколько уменьшился, грызуны дают меньшее потомство.

Однако глобально высокий радиационный фон не оказывает губительного влияния на флору и фауну.

“Кажется, в среднесрочной перспективе, присутствие человека и продукты его жизнедеятельности оказывают на дикую природу значительно более негативный эффект, чем атомная катастрофа”, – приводит BBС слова испанского ученого-биолога Германа Орисаола.

Однако, в ряде районов Украины пробы коровьего молока выдавали превышение нормы цезия-137 в 3,5 раза. В целом радиация поразила 3 млн гектар сельскохозяйственной земли.

Если говорить о влиянии на людей, в российские исследователи утверждают, что в зоне радиационного поражения в общей сложности проживает порядка 2,3 млн человек.

Однако уровень заболевания онкологией среди них не превышает средние показали по стране.

Кроме того, по словам Арутюняна, у многих жителей этих опасных зон фиксировалось излучение, которое было значительно меньше нормативных фоновых значений.

Чернобыль сейчас

В настоящий момент на территории Чернобыля проживает свыше тысячи человек. Это сотрудники электростанции и рабочие-вахтовики и ученые.

Кроме того, на территории зоны отчуждения живут самоселы – люди, которые отказались уезжать с зараженной территории и покидать свои дома.  По состоянию на 2017 год на территории их находилось 84 человека.

Обычно, это пожилые люди, которые живут в заброшенных селах по 10 человек. Однако бывают люди, которые живут по одному.

[attention type=yellow]

На территорию зоны отчуждения ежегодно приезжает свыше 70 тысяч туристов, в основном, из Европы и США. Сейчас радиационный фон в Чернобыле составляет 16 мкР/ч, в Припяти 94 мкР/ч, в Рыжем лесу – 123 мкр/Ч, в непосредственной близости к энергоблоку – 239 мкР/ч. Норма – 30 мкР/ч.

[/attention]

Отметим также, что сейчас активно обсуждается предложение по созданию на территории зону отчуждения биосферного заповедника с разными зонами доступа: для ученых и туристов.

«В результате Чернобыльской катастрофы природа зоны “защищена радиацией”. И это хороший шанс для восстановления природы на значительных территориях, которые выполняют функцию барьера для радиации, работают зелеными легкими и выполняют ряд экосистемных функций по очистке воздуха, воды, сохранению климата и поглощению углекислого газа. Кроме того, река Припять – это резервный источник воды. Проект биосферного заповедника является привлекательным, потому что условия ведения хозяйства и охраны природы для биосферных заповедников – гибкие и функциональные, их разрабатывала ЮНЕСКО. Проект предусматривает поддержание традиционного ведения хозяйства на определенных территориях, а с другой стороны – сохранение природы, научные исследования, мониторинг, образовательные проекты, информирование общества и координацию работы различных организаций на этой территории” – отметил украинский эколог Ярослав Мовчан.

Кроме того, сейчас ведется работы по строительству нового Саркофага над энергоблоком, так как старый был рассчитан до 2006 года. Он скрывает под собой почти 180 тонн радиоактивного топлива, облученные металлические конструкции,  облученный графит и другие радиоактивные элементы. Бетонный саркофаг позволяет сократить излучение от ЧАЭС в 10 раз.

Мирный атом

Эксперты считают, что авария на ЧАЭС во многом затормозила развитие атомной энергетики вплоть до начала 2000-х годов. Однако авария на Фукусиме в 2011 году снова отбросила весь прогресс назад. После катастрофы радиационные нормы были значительно усилены.

Сейчас в России норма по содержанию цезия-137 в молоке в три раза ниже, чем в Норвегии.

При этом многие экологи отмечают, что с точки зрения выбросов и вреда, АЭС намного безопаснее ТЭЦ, и количество людей, погибших от заболеваний, связанных с попаданием в легкие угля и мелкодисперсной пыли с ТЭЦ в десятки раз превышает количество жертв атомных катастроф. 

https://ecologynow.ru/knowledge/tekhnologii-i-ekologiya-goroda/ekologicheskie-posledstviya-chernobylskoy-avarii-spustya

Источник: https://zen.yandex.ru/media/id/5c6ae5655f895b00aef0eade/ekologicheskie-posledstviia-chernobylskoi-avarii-spustia-30-let-5d04ccea53a8ad0dc674ed8e

Стронций 90: период полураспада. Стронций – радионуклид

Период полураспада стронция 90 и цезия 137

В 1787 году неподалеку от шотландского поселения Стронциан, в шахте по добыче свинца, был найден до этого времени неизвестный минерал. В честь деревни он был назван стронцианитом. А название химическому элементу стронцию ученые дали в честь этого минерала. Каковы его свойства, чем это вещество может быть полезно или опасно?

Первые исследования стронция

После открытия стронцианита ученые относили этот минерал к разным категориям. Одни считали, что он принадлежит к флюоритам, другие – к витеритам. Однако немного позднее ясность относительно этого вещества была внесена шотландским химиком Т. Хопом.

Тогда еще не было известно, что исследуемое вещество может иметь период полураспада. Стронций был также объектом изучения химика А. Лавуазье, а также Гемфри Дэви. Существенный вклад в открытие этого вещества был также внесен русским ученым Товием Ловицем.

Он, независимо от западных коллег, обнаружил присутствие этого металла в тяжелом шпате.

Немного теории. Что такое период полураспада?

Каждому известно, что сегодня радионуклидом принято называть радиоактивные изотопы. Что же такое период полураспада? Радионуклиды отличаются от других веществ тем, что их ядра являются нестабильными.

Со временем они распадаются – происходит процесс радиоактивного распада. Во время этого процесса ядра превращаются в другие изотопы, и при этом происходит испускание радиоактивных лучей. Разные радионуклиды имеют разный уровень нестабильности.

[attention type=red]

Существуют короткоживущие и долгоживущие изотопы. Короткоживущие распадаются очень быстро: на это уходят секунды, дни или месяцы. Для долгоживущих необходимы сотни, тысячи, а иногда и миллиарды лет.

[/attention]

В каком бы количестве ни был взят изотоп, для того чтобы распалась половина его вещества, всегда требуется определенный промежуток времени – он и называется периодом полураспада.

Каков период полураспада стронция-90?

Как известно, радионуклиды и изотопы являются очень опасными для здоровья веществами. Что касается стронция, то его стабильные изотопы практически не представляют опасности для человека. Но радиоактивные изотопы способны к уничтожению всего живого.

Причина, по которой одна из опасных форм стронция – стронций-90 – является опасной, – это его период полураспада. Стронций-90 распадается за 29 лет, и этот процесс всегда сопровождается выделением большого количества излучения.

Этот элемент имеет способность быстро включаться в системы живых организмов и метаболизироваться.

Свойства стронция

На воздухе стронций очень быстро реагирует с водой, покрываясь желтой оксидной пленкой. В свободном виде этот элемент в природе не встречается. Его самые большие месторождения расположены в России, Аризоне, Калифорнии (США).

Стронций является очень мягким металлом – его легко разрезать простым ножом. Но температура его плавления составляет 768 °С. Сплавы, в состав которых включен стронций, используются в пиротехнике.

А также этот элемент применяют для восстановления урана.

Проникновение стронция в живые организмы

По своим химическим свойствам стронций очень похож на обычный кальций – этот элемент практически является его аналогом. Стронций-90 очень быстро откладывается в костных тканях, зубах, а также в жидкостях.

При распаде этого элемента также образуется дочерний изотоп иттрий-90, который имеет очень короткий период полураспада.

Стронций по этому параметру нельзя даже сравнивать с иттрием-90, который распадается всего лишь за 64 часа.

Иттрий-90 способен излучать бета-частицы. Он также очень быстро поражает костную ткань и особо чувствительный к нему костный мозг. Под действием мощного облучения в любом живом организме происходят серьезные физиологические изменения.

Меняется клеточный состав, структура клеток также серьезно нарушается, что приводит к изменению в обмене веществ. Поэтому вопрос, какой период полураспада стронция-90, вовсе не праздный. В конечном счете этот элемент приводит к раку крови (лейкемии) и костей.

А также он способен оказывать мощное влияние на структуру ДНК и генетику.

Скорость распространения в природе

Заражение стронцием-90 происходит в короткие сроки, так как он имеет очень короткий период полураспада. Стронций, образовавшийся после техногенных катастроф, передается по пищевым биологическим цепям, так как он заражает землю и воду.

Изотоп также легко проникает в дыхательные пути животных и людей. Из земли стронций-90 быстро попадает в организм животных, растений, а затем и в организм людей, которые принимают зараженные продукты.

Помимо этого изотоп способен не только поражать определенный организм, но и передавать уродства его потомкам. Стронций-90 также передается с молоком матери ребенку.

Этот изотоп принимает активное участие в обмене веществ у растений. В них вещество попадает из почвы через корни.

Очень большое количество стронция накапливают такие виды растений, как бобовые, корнеплоды и клубнеплоды. В организме человека стронций накапливается главным образом в скелете.

С возрастом количество отложенного стронция понижается. У мужчин изотоп накапливается больше, чем у женщин.

Самые опасные изотопы

Наряду с цезием-137 стронций-90 является одним из опаснейших и мощнейших радиоактивных загрязнителей, имеющих быстрый период полураспада.

Стронций-90 очень часто попадает в окружающую среду в результате аварий на АЭС, а также ядерных испытаний. Ситуация осложняется тем, что наличие этого изотопа очень сложно определить даже в пробах почвы.

[attention type=green]

В отличие от цезия, гамма-излучение которого выявляется очень легко, для определения содержания стронция-90 в почве требуется как минимум неделя.

[/attention]

Во время такого исследования пробу почвы или сельскохозяйственной продукции ученые сжигают особым образом, и только после этого можно говорить о том, есть ли в этом образце стронций. Этот метод абсолютно не подходит, когда нужно выявить количество изотопа, поглощенного человеческим организмом. Для такой диагностики белорусские ученые изобрели специальный шлем, регистрирующий бета-излучение.

Родственный стронцию-90 элемент

Самыми близкими по своим свойствам в данном отношении являются металлы цезий-137 и стронций-90. Период полураспада 30 лет имеет цезий-137. При радиационных катастрофах именно эти два элемента создают самое большое количество проблем.

Считается, что в чудовищных последствиях аварии на ЧАЭС гамма-активный цезий виновен больше, чем стронций.

Учитывая периоды полураспада этих веществ, можно сказать, что должно пройти не менее шестисот лет, прежде чем в чернобыльской зоне не останется этих изотопов.

Особенности полураспада изотопов

Для каждого вещества-изотопа строго определен период полураспада. Стронций-90 обладает периодом в 28 лет. Однако это не означает, что все его атомы исчезнут по прошествии 56 лет.

Также не играет роли первоначальное количество изотопа. Во время распада некоторая часть стронция может меняться, превращаясь в более легкие элементы.

Если период полураспада радиоактивного стронция равен 28 лет, то это означает следующее.

Через этот промежуток времени от первоначального количества изотопа останется половина. Еще по прошествии 28 лет – четверть и так далее. Получается, что стронций может загрязнить окружающую среду на десятки лет.

Некоторые ученые округляют это число, обозначая, что период полураспада стронция – 29 лет.

Через этот промежуток времени остается половина от вещества, но этого достаточно, чтобы стронций распространился далеко за пределы аварии.

Источник: https://FB.ru/article/303896/strontsiy-period-poluraspada-strontsiy---radionuklid

Эхо Чернобыля: как смертельно опасный америций угрожает здоровью и жизни беларусов?

Период полураспада стронция 90 и цезия 137

В первые дни после Чернобыльской аварии самая большая опасность для населения исходила от быстро распадающегося изотопа йода-131. В первые десятилетия самой большой угрозой был цезий-137. Этого изотопа выпало больше всего, но период его полураспада — 30 лет.

С течением времени наиболее опасным последствием аварии на ЧАЭС становится америций-241 — продукт распада плутония-241. Опасность америция в том, что его количество со временем лишь возрастает. Его период полураспада огромный — 433 года.

И он — источник альфа-излучения, а это смертельная угроза для живого организма.

23.05.2016 Эксперт Аўтар: Андрей Скурко Крыніца: «Наша Ніва» Фота: «Наша Ніва»

Плутоний — элемент тяжёлый. Поэтому выпадал он лишь на территории Чернобыльской зоны и вокруг неё. От плутония уберечься легко: главное, соблюдать правила личной гигиены и хозяйственной деятельности. О воздействии радиоактивных изотопов «Нашей Ніве» рассказал физик Валерий Гурачевский.

Валерий Гурачевский кандидат физико-математических наук, доцент. Один из инициаторов создания и руководитель Центра по радиологии и качеству продуктов в АПК при Беларусском государственном агротехническом университете. Автор более 100 научных публикаций, нескольких книг, в том числе издания «Введение в атомную энергетику. Чернобыльская авария и её последствия».

Завершился период полураспада. Это означает, что половина всех радионуклидов данного вида превратилась в стабильные нуклиды, которые уже не излучают.

Ещё через 30 лет распадется половина от того объёма, что остался, потом — ещё половина… Чтобы весь выпавший в результате Чернобыльской аварии объём цезия и стронция уменьшился в 1024 раза, нужно 10 периодов полураспада — 300 лет. Так что эта история будет тянуться ещё долго.

Иттрий-90 тоже радиоактивный и опасный. Стронций, распадаясь, выделяет бета-частицу, и получается иттрий, который, в свою очередь, также излучает бета-частицу.

[attention type=yellow]

Но иттрий имеет очень короткий период полураспада — 64 часа, при расчёте опасности по стронцию автоматически учитывают и иттрий. Сколько было стронция — столько будет и иттрия. Накопления не происходит.

[/attention]

Но бета-излучение иттрия опаснее, чем излучение стронция, для живых организмов, и фактически, когда мы говорим об опасности стронция, это не совсем верно. Подразумевается иттрий.

Каково их воздействие на живые организмы?

Стронций находится в одном столбце таблицы Менделеева с кальцием. И живые организмы определяют их как элементы со схожими свойствами: эти вещества накапливаются в костях, в отличие от цезия-137, который (как и калий) накапливается в мягких тканях.

А природа предусмотрела отличный способ выведения шлаков из мягких тканей организма — мочеполовая система. Есть такое понятие — период полувыведения из организма. Для цезия это — пара месяцев. Значит, за год он почти полностью из организма выводится.

А для костей такую систему природа не предусмотрела. Поэтому накопленное в них почти никак не выводится.

Бета-излучение накопленного в костях стронция воздействует на красный костный мозг — кроветворный орган. При больших дозах накопленный в организме стронций может вызвать рак крови.

Речь идёт об очень больших дозах. Такие дозы не получил никто из населения, лишь небольшое число ликвидаторов.

Радионуклиды, стронций в частности, попадают в организм через пищу, с водой, молоком.

В Беларуси более 800 лабораторий занимаются радиационным контролем пищевой продукции. Практически на любом предприятии, которое занимается пищевым производством, есть пункт радиационного контроля. Пункты радиационного контроля существуют в системе Минздрава (санитарно-эпидемиологические учреждения), на крупных рынках.

Накопленный в костях стронций ведёт себя так же, как в природе. Распадается в иттрий, а затем в цирконий. Но концентрация этого вещества в организме микроскопическая.

Где больше всего плутония выпало после Чернобыльской аварии?

Цезий и стронций — осколки деления ядер урана. Но, помимо осколков в реакторе, образуются ядра трансурановых элементов, потяжелее урана. Преобладающую роль играют четыре их вида: плутон-238, плутон-239, плутон-240 и плутон-241. Они образуюся в недрах реактора и были выброшены в атмосферу после аварии.

Это тяжёлые вещества: 97% их выпало в радиусе примерно 30 километров вокруг Чернобыля. Это отселённая зона, куда человеку попасть не так-то просто. Три из этих изотопов — 238, 239 и 240 — имеют альфа- излучение.

По силе своего воздействия на живые организмы альфа-излучение в 20 раз опаснее, чем бета- и гамма-излучения.

Но вот парадокс: плутоний-241 имеет бета-излучение. Казалось бы, вреда от него меньше. Но именно он во время распада превращается в америций-241 — источник альфа-излучения. Период полураспада плутония-241 — 14 лет. То есть, два периода уже прошло, и три четверти выпавшего вещества превратилось в америций.

Плутония-241 во время аварии на ЧАЭС выпало больше всего — это связано с техническими характеристиками реактора. И вот теперь он превращается в америций-241.

[attention type=red]

Ранее в 30-километровой зоне вокруг реактора и за её пределами америция не было, а теперь он появляется. Его содержание возрастает и за пределами 30-километровой зоны, где трансураны были, но в количествах не превышающих допустимый уровень.

[/attention]

И теперь нужно следить, превысит ли содержание америция допустимый уровень или нет.

Америций — 95-й элемент таблицы Менделеева. Синтезирован в 1944 году в Чикаго. Назван в честь Америки подобно тому, как ранее выявленный элемент с похожей внешней электронной оболочкой был назван в честь Европы. Мягкий металл, светится в темноте за счет собственного альфа-излучения.

Изотоп америций-241 накапливается в выработанном оружейном плутонии — этим обусловлено наличие альфа-излучения в ядерных отходах. Период полураспада америция-241 — 432,2 года. Провести анализ на содержание америция можно только в лабораториях с радиохимическим оборудованием.

Этим занимаются Центр радиационного контроля и мониторинга окружающей среды Министерства природы, Полесский государственный радиационный заповедник, Гомельский институт радиобиологии и Институт радиологии МЧС.

Допустимый уровень

Законодательство америций-241 пока не учитывает, и точные допустимые нормы его содержания в природе не определены. Но они должны быть примерно такие, как и для других изотопов с альфа-излучением.

И сейчас мы наблюдаем тревожную ситуацию: в зонах, расположенных близко от реактора, растёт уровень альфа-излучения и возрастают размеры этих зон. Прогноз — к 2060 году америция там станет вдвое больше, чем сейчас там насчитывается всех изотопов плутония вместе взятых.

А период полураспада америция — 432 года. Так что эта проблема на долгие-долгие годы.

От облучения снаружи защитит одежда

Проникающая способность альфа-излучения мизерная. Но при условии, что радиация воздействует на организм снаружи. От такого облучения можно укрыться листом бумаги — и бумага вбирает в себя альфа-излучение. Для человека роль такой бумаги выполняет ороговевший верхний слой кожи.

Да и одежду надо учесть — ведь никто голый по зоне не бегает. Но есть ещё облучение внутреннее — в случае, если источник альфа-излучения попадает в организм. С пищей, например. И оно уже опасное, так как изнутри организму нечем от него защититься.

80—90% полученных населением доз облучения сегодня, а также связанных с радиацией заболеваний, — результат внутреннего облучения.

Америций накапливается в костях, как и стронций. Это опасный радионуклид.

Радикальный прогноз: вплоть до отселения части Речицкого района

Исследованиями содержания америций в почве и его распространения занимается Центр радиационного контроля и мониторинга окружающей среды Министерства природы, Полесский государственный радиационный заповедник. Также соответствующим оборудованием располагают Гомельский институт радиобиологии и Институт радиологии МЧС.

Выявление америция возможно только в лабораториях с радиохимическим оборудованием. Это длительное и дорогостоящее исследование. Но, если кто-то обратится в указанные выше институции, думаю, там им помогут. В большинстве из названных 800 лабораторий можно определить уровень цезия-137 и калия-40. На стронций исследования делают не везде.

Какие территории Беларуси заражены (или могут быть в последующие годы заражены) америцием?

В отношении этого учёные спорят. Некоторые считают, что ситуация очень серьёзная, и даже часть Речицкого района может попасть в зону заражения. Правда, это только версия. Но в крайнем случае никакие меры не помогут. Только контроль. И, если ситуация будет складываться так, как прогнозируют упомянутые учёные, — вплоть до отселения.

Основные радионуклиды в аварийном выбросе

О том, как изучают уровень содержания америция в почве, «НН» рассказал Вячеслав Забродский, заведующий лабораторией Полесского государственного радиационно-экологического заповедника. Лаборатория имеет американские альфа- и гамма-спектрометры фирмы Canberra, с помощью которых можно исследовать содержание америция и других радиоактивных изотопов в почве и продуктах питания.

Определение уровня гамма-излучения в пробах почвы и донных отложений, рассказал Вячеслав Забродский, это не дорогостоящий процесс. Однако альфа-спектрометрия требует в тысячу раз более точных измерений.

Процесс занимает около семи дней и требует дорогостоящих реактивов — анализ одной пробы может стоить сумму около двух миллионов рублей.

На вопрос, может ли фермер, который хочет проверить свою продукцию или почву, обратиться в лабораторию, заведующий ответил положительно. Правда, отметил он, никто пока ещё не обращался.

В любой точке заповедника небольшое количество америция в почве присутствует, говорит Забродский. Может он быть и в прилегающих районах. Учёный отмечает, что как последствие ядерных испытаний америций есть в любой точке земного шара. В меньшей концентрации, конечно.

Если америций содержится в почве, почему же не меняется законодательная база, не определены нормы его содержания? Возможно, потому не торопятся, отмечает Забродский, что америций имеет достаточно низкий коэффициент перехода в живые организмы.

[attention type=green]

Связано это с тем, что, например, цезий и стронций — это радиационные аналоги калия и кальция, элементов, которые являются основой биологической жизни. А америций и плутоний, из которого он образуется, воспринимаются организмом как чужеродные элементы.

[/attention]

И остаются, таким образом, в почве и в растения не переходят.

И всё же для попадания в человеческий организм этот радиоактивный лежебока шансы имеет. Например, через организмы тех, в чей рацион входит почва.

Учёные провели исследования на диких кабанах. Почва составляет 2% их рациона. Америций, плутоний обнаружили даже в их мышечной ткани. На минимуме возможности обнаружения, но нашли.

Могут ли эти изотопы попасть в организм с дымом?

Маловероятно, отмечает Забродский. «Когда были пожары в Хойниках, мы собирали пробы частиц дыма, сажи. Цезий, стронций в них был, но плутоний, америций — нет, поскольку его нет в древесине».

Весь плутоний выпал на закрытой территории

«Законодательство менять можно и нужно, — говорит начальник управления реабилитации пострадавших территорий Департамента по ликвидации последствий Чернобыльской АЭС Дмитрий Павлов.

— Но сначала нужно оценить целесообразность. У нас весь плутоний выпал на закрытой территории, в заповеднике, куда мы не пускаем ни туристов, ни пешие группы.

Зачем нормы, применяемые к этой территории, распространять на всю страну?

Да, в заповеднике есть проблема: ядерное топливо во время взрыва выпало в виде дисперсных частиц. И можно подцепить эту частицу на обувь и перенести в любую сторону. Поэтому бывает ситуация, когда в одной точке радиационный фон нормальный, а через пять метров — превышешение в сотни раз».

Но проблема с америцием, считает Павлов, раздувается искусственно: «Никто почему-то не сопоставляет территории распространения америция и самоочищения почв от цезия и стронция — посмотрите, какая там будет разница в площадях.

Украина и Россия завидуют нам, ведь мы не бросили эти территории. Мы не имеем столько земли, сколько в России, чтобы можно было их бросить. Там люди живут, работают.

Как можно получать там чистые продукты? Например, вносятся удобрения, они подменяют собой имеющийся в почве цезий».

Как измеряется уровень стронция в молоке

Дмитрий Павлов также прокомментировал громкое дело с молоком, взятым на пробу на беларусской ферме в 45 км от Чернобыля. В том молоке, по мнению журналистов Associated Press, было выявлено десятикратное превышение содержания стронция-90.

Исследование того молока, объяснил Дмитрий Павлов, осуществлялось на устройстве MKС-АТ1315 производства беларусского предприятия «Атомтех». Для определения содержания каждого из радиоактивных изотопов требуется особенным образом готовить пробу. Простейший анализ — на цезий-137. Для него достаточно литра жидкого молока, времени на такой анализ требуется 30 минут.

https://www.youtube.com/watch?v=ZJhycOa6DWM

Анализ на стронций требует специальной подготовки пробы. Во-первых, молока должна быть не менее трех литров. Сначала его выпаривают в течение пяти дней, пропускают через специальный фильтр. Потом сухое вещество, остающееся на фильтре, сжигают.

И из трех литров молока выходит пара десятков граммов сожженного вещества. В нем-то устройство и определяет уровень содержания стронция, а потом с помощью расчетных таблиц рассчитывается содержание радионуклида в исходных трех литрах молока.

Анализ на стронций тогда даже не проводился, но в протоколе измерений, который получили на руки журналисты, устройство автоматически выдало цифры по всем возможным на нем измерениям. По стронцию-90 и калия-40 это цифры произвольные, совершенно случайные, объясняет Дмитрий Павлов.

Падзяліцца: 23.05.2016

Перадрук матэрыялаў магчымы пры абавязковай наяўнасці зваротнай і актыўнай гіперспасылкі.

Источник: https://greenbelarus.info/articles/23-05-2016/eho-chernobylya-kak-smertelno-opasnyy-produkt-raspada-plutoniya-americiy

Лечимся дома
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: