Це́зий-137 , известен также как радиоце́зий - радиоактивный нуклид химического элемента цезия с атомным номером 55 и массовым числом 137. Образуется преимущественно при делении ядер в ядерных реакторах и ядерном оружии .
Цезий-137 - один из главных компонентов радиоактивного загрязнения биосферы. Содержится в радиоактивных выпадениях, радиоактивных отходах, сбросах заводов, перерабатывающих отходы атомных электростанций. Интенсивно сорбируется почвой и донными отложениями; в воде находится преимущественно в виде ионов. Содержится в растениях и организме животных и человека. Коэффициент накопления 137 Cs наиболее высок у пресноводных водорослей и арктических наземных растений, особенно лишайников . В организме животных 137 Cs накапливается главным образом в мышцах и печени. Наибольший коэффициент накопления его отмечен у северных оленей и североамериканских водоплавающих птиц. Накапливается в грибах, ряд которых (маслята , моховики , свинушка , горькушка , польский гриб) считается «аккумуляторами» радиоцезия .
Образование и распад
Цезий-137 является дочерним продуктом β − -распада нуклида мин):
. .Цезий-137 в окружающей среде
Выброс цезия-137 в окружающую среду происходит в основном в результате ядерных испытаний и аварий на предприятиях атомной энергетики .
Ядерные испытания
Радиационные аварии
- В целях глубинного зондирования земной коры по заказу министерства геологии произведён подземный ядерный взрыв 19 сентября 1971 г. около д. Галкино в Ивановской области. На 18 минуте после взрыва в метре от скважины с зарядом образовался фонтан из воды и грязи. В настоящее время мощность излучения составляет порядка 3 тысяч микрорентген в час, изотопы цезий-137 и стронций-90 продолжают выходить на поверхность.
Локальные заражения
Известны случаи загрязнения внешней среды в результате небрежного хранения источников цезия-137 для медицинских и технологических целей. Наиболее известным в этом отношении является инцидент в Гоянии , когда мародерами из заброшенной больницы была похищена деталь из установки для радиотерапии, содержащая цезий-137. В течение более чем двух недель с порошкообразным цезием контактировали все новые люди, и никто из них не знал о связанной с ним опасности. Радиоактивному заражению подверглись приблизительно 250 человек, четверо из них умерли.
На территории СССР инцидент с длительным облучением жителей одного из домов цезием-137 произошёл в 1980-х годах в Краматорске .
Биологическое действие
Внутрь живых организмов цезий-137 в основном проникает через органы дыхания и пищеварения. Хорошей защитной функцией обладает кожа (через неповрежденную поверхность кожи проникает только 0,007 % нанесенного препарата цезия, через обожженную - 20 %; при нанесении препарата цезия на рану всасывание 50 % препарата наблюдается в течение первых 10 мин, 90 % всасывается только через 3 часа). Около 80 % попавшего в организм цезия накапливается в мышцах, 8 % - в скелете, оставшиеся 12 % распределяются равномерно по другим тканям .
Накопление цезия в органах и тканях происходит до определенного предела (при условии его постоянного поступления), при этом интенсивная фаза накопления сменяется равновесным состоянием, когда содержание цезия в организме остается постоянным. Время достижения равновесного состояния зависит от возраста и вида животных. Равновесное состояние у сельскохозяйственных животных наступает примерно через 10-30 дней, у человека приблизительно через 430 суток .
Цезий-137 выводится в основном через почки и кишечник . Через месяц после прекращения поступления цезия из организма выводится примерно 80 % введенного количества, однако при этом следует отметить, что в процессе выведения значительные количества цезия повторно всасываются в кровь в нижних отделах кишечника .
Биологический период полувыведения накопленного цезия-137 для человека принято считать равным 70 суткам (согласно данным Международной комиссии по радиологической защите) . Тем не менее, скорость выведения цезия зависит от многих факторов - физиологического состояния, питания и др. (например, приводятся данные о том, что период полувыведения для пяти облученных человек существенно различался и составлял 124, 61, 54, 36 и 36 суток) .
При равномерном распределении цезия-137 в организме человека с удельной активностью 1 Бк/кг мощность поглощенной дозы , по данным различных авторов, варьирует от 2,14 до 3,16 мкГр/год .
При внешнем и внутреннем облучении биологическая эффективность цезия-137 практически одинакова (при сопоставимых поглощенных дозах). Вследствие относительно равномерного распределения этого нуклида в организме органы и ткани облучаются равномерно. Этому также способствует высокая проникающая способность гамма-излучения нуклида 137 Ba m , образующегося при распаде цезия-137: длина пробега гамма-квантов в мягких тканях человека достигает 12 см .
Развитие радиационных поражений у человека можно ожидать при поглощении дозы примерно в 2 Гр и более. Симптомы во многом схожи с острой лучевой болезнью при гамма-облучении: угнетённое состояние и слабость, диарея , снижение массы тела, внутренние кровоизлияния. Характерны типичные для острой лучевой болезни изменения в картине крови . Дозам в 148, 370 и 740 МБк соответствуют лёгкая, средняя и тяжелая степени поражения, однако лучевая реакция отмечается уже при единицах МБк .
Помощь при радиационном поражении цезием-137 должна быть направлена на выведение нуклида из организма и включает в себя дезактивацию кожных покровов, промывание желудка, назначение различных сорбентов (например, сернокислого бария , альгината натрия , полисурмина), а также рвотных, слабительных и мочегонных средств. Эффективным средством для уменьшения всасывания цезия в кишечнике является сорбент ферроцианид , который связывает нуклид в неусваиваемую форму. Кроме того, для ускорения выведения нуклида стимулируют естественные выделительные процессы, используют различные комплексообразователи (ДТПА , ЭДТА и др.) .
Получение
Из растворов, полученных при переработке радиоактивных отходов ядерных реакторов, 137 Cs извлекается методами соосаждения с гексацианоферратами железа, никеля, цинка или фторовольфраматом аммония. Используют также ионный обмен и экстракцию .
Применение
Цезий-137 используется в гамма-дефектоскопии, измерительной технике, для радиационной стерилизации пищевых продуктов, медицинских препаратов и лекарств, в радиотерапии для лечения злокачественных опухолей. Также цезий-137 используется в производстве , где он применяется в виде хлорида цезия (плотность 3,9 г/см³, энерговыделение около 1,27 Вт/см³). Цезий-137 используется в датчиках предельных уровней сыпучих веществ (уровнемерах) в непрозрачных бункерах.
Цезий-137 имеет определенные преимущества перед радиоактивным кобальтом-60 : более длительный период полураспада и менее жесткое гамма-излучение. В связи с этим приборы на основе 137 Cs долговечнее, а защита от излучения менее громоздка. Однако, эти преимущества становятся реальными лишь при отсутствии примеси 134 Cs с более коротким периодом полураспада и более жестким гамма-излучением .
См. также
Ссылки
Примечания
- G. Audi, A.H. Wapstra, and C. Thibault (2003). «The AME2003 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references. ». Nuclear Physics A 729 : 337-676. DOI :10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003 .
- G. Audi, O. Bersillon, J. Blachot and A. H. Wapstra (2003). «The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties ». Nuclear Physics A 729 : 3–128. DOI :10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001 .
- А. Г. Шишкин Чернобыль (2003). - Радиоэкологические исследования грибов и дикорастущих ягод. Архивировано из первоисточника 22 августа 2011. Проверено 27 июля 2009.
Радиоизотопа рутения или же другого, в разы более опасного радиоактивного вещества, то это место стало бы Меккой для приверженцев здорового образа жизни. сайт собрал интересные факты, которые показывают, как менялось отношение к радиации.
От шоколада до ректальных свечей
В 30-х годах прошлого века радиацию считали полезной и добавляли радиоактивные изотопы даже в минеральную воду. Например, большим спросом пользовалась вода Radithor: в бутылке емкостью 60 мл содержалось до 2 мкКи (микрокюри) изотопов радия 226 и 228.
Шоколадка с радием. Фото: showmefact.com
В то время радий-226 добавляли в еду, духи, пудру, разные кремы и делали с его помощью светящуюся краску. Да что говорить, были даже специальные радиоактивные ректальные свечи Vita Radium Suppositories.
Когда в США начались интенсивные ядерные испытания, взрывы стали туристическим аттракционом, и в Лас-Вегас стали приезжать тысячи зевак, чтобы посмотреть на это зрелище. На краю полигона устраивали пикники, откуда можно было любоваться на радиоактивное облако после взрыва.
Свинцовый гроб для светского льва
О том, что радиация — это плохо, а дорогая вода Radithor может привести к гибели, мир узнал на примере миллионера американца Эбена Байерса. США также не миновало увлечение радиацией, там существовали целые спа-радиоцентры, где богачи купались в радиоактивных ваннах и вдыхали такие же ингаляции. Считалось, что радиация помогает от импотенции и многих других бед.
Эбен Байерс был очень богатым человеком благодаря своему отцу — владельцу сталелитейной компании. Он был «светским львом», пользовался неизменным успехом у девушек и занимался спортом. Среди его достижений — победа на чемпионате США по гольфу среди любителей в 1906 году.
Казалось, жить бы да радоваться, но в 1927 году он упал в поезде и сильно ушиб руку. Врач от болей выписал ему самое модное лекарство — воду Radithor. Новое лекарство пришлось Эбену Байерсу по вкусу, и он начал принимать его лошадиными дозами.
Всего за два года он выпил 1400 бутылочек Radithor, что в три раза превышает смертельную концентрацию радиации для организма.
Радий начал накапливаться в его теле, и к 1930 году он потерял почти все зубы и нижнюю челюсть, более того, в его черепе начали образовываться дыры, а в организме образовались множественные метастазы.
Гибель известного спортсмена вызвала общественный резонанс, газета Wall Street Journal опубликовала на первой полосе статью «Вода с радием отлично работала, пока у него не отвалилась челюсть». Похоронили Байерса в гробу, выложенном свинцом.
«Радиоактивный бойскаут»
В 50-х годах для детей продавались необычные детские атомные электростанции. Набор из серии «Сделай сам» включал в себя три вида радиоактивного излучения, в том числе опасный уран-238!
Набор включал в себя камеру Вильсона, позволяющую наблюдать альфа-частицы, летящие со скоростью 12 000 миль в секунду, спинтарископ, показывающий результаты радиоактивного распада на флуоресцентном экране, и электроскоп, измеряющий радиоактивность образцов из набора.
Говорят, к созданию Gilbert U-238 Atomic Energy Lab причастен сам генерал Лесли Гровс, руководивший группой физиков-ядерщиков, создавших первую атомную бомбу. Впрочем, набор не пользовался популярностью, и было продано всего 5000 комплектов.
Игрушечную атомную электростанцию хотелось не всем: американец Дэвид Хан смог собрать собственную АЭС в сарае в возрасте 17 лет. Любимым чтивом парня была «Золотая книга химических экспериментов», а его собственные опыты, проводимые в подвале дома, часто заканчивались небольшими взрывами и другими происшествиями.
Со временем парень загорелся созданием собственного ядерного реактора. Нужные ему материалы он извлекал из различных приборов: датчики дыма стали для него источником америция, светящиеся циферблаты — радия, газовые фонари — тория.
Всю эту смесь он завернул в алюминиевую фольгу, которая в конструкции представляла собой подобие активной зоны ядерного реактора. Радиоактивный шар был окружен небольшими кубиками из ториевой золы и урановой пудры, завернутыми в фольгу и связанными вместе изолентой.
Когда Дэвид Хан замерил фон, получилось в 1000 раз выше природного фона в округе Макон, штат Мичиган. Парень здорово испугался и решил все захоронить в лесу. Глухой ночью 31 августа 1995 года он начал погрузку материалов в машину, чем привлек внимание полиции. Закончилось все вмешательством ФБР и Комиссии по ядерному регулированию.
Сарай, где собирался реактор, был разобран и вместе с оборудованием погружен в 39 бочек, которые вывезли в ядерный могильник в штате Юта. Родителям Хана дали штраф в 60 тысяч долларов, а сам парень вошел в историю как «радиоактивный бойскаут».
Вечеринка с цезием-137
В бразильском городе Гоянии долгое время пустовала заброшенная больница. Владельцы здания не смогли договориться об арендной плате с руководством клиники, и врачебное заведение переехало. Единственное, чего смогли добиться владельцы здания — запрет на вывоз части оборудования. Среди него оказалась установка для радиотерапии, которую впоследствии в сентябре 1987 года расковыряли двое охотников на металлолом.
В самой установке хранилась капсула с 93 г высокообогащенного радиоактивного хлорида цезия. Роберто дос Сантос и Вагнер Мота работали несколько дней. После первого дня их обоих стало сильно тошнить, на второй день начались понос и головокружение. Мота, который чаще брался за радиоактивный контейнер, получил вдобавок сильнейший ожог руки, и спустя некоторое время ему ампутировали несколько пальцев.
Роберто повезло меньше, он после недомогания продолжил работать с контейнером и смог извлечь капсулу с цезием, за что впоследствии поплатился предплечьем, которое ампутировали из-за многочисленных возникших язв.
Металлический цезий-133. Фото: Dnn87 / wikipedia.org
До этого он успел проделать в капсуле отверстие, через которое извлек немного цезия-137. Не зная, что с ним делать, он продал капсулу владельцу местной свалки Девару Феррейра. Светящаяся голубая краска понравилась мужчине, он посчитал ее волшебной. Приобретение Девар показал жене и дочери. Те не преминули нанести краску на тело — она красиво светилась в темноте. Вскоре в дом Девара Феррейра потянулись люди посмотреть на «волшебную краску», хозяин дома щедро делился с гостями небольшими пакетиками с радиоактивным цезием.
Мелкие фрагменты источника брали в руки, натирали ими кожу, передавали другим людям в качестве подарков, и в результате началось распространение радиоактивного загрязнения.
История закончилась печально, жена и дочь, а также несколько рабочих, трудящихся на свалке, принадлежащей Девару Феррейра, погибли. Сам владелец, несмотря на сильнейшую дозу облучения, смог выжить. Всего последствия радиоактивного загрязнения были обнаружены у 250 человек.
С места загрязнения был удален верхний слой почвы, несколько домов снесли. Горстка цезия-137 стала причиной появления 3000 кубических метров загрязненных отходов, которые были вывезены и захоронены под землей.
В 2000 году 8-й Федеральный суд бразильского штата Гояс постановил выплатить компенсацию около 750 000 долларов США и гарантировать медицинское и психологическое лечение прямым и косвенным жертвам аварии и их потомкам до третьего поколения.
Радиация рядом
Не стоит думать, что радиоактивность — это достояние только специальных медицинских или военных приборов. Иногда старые вещи могут нести немалую опасность, особенно те, что были сделаны еще в советское время.
Например, лупа для карты со светящимся ободком или старые часы со светящимися стрелками, любые военные приборы со светящейся шкалой и другие похожие предметы. Дело в том, что до 70-х годов прошлого века такую подсветку горчично-желтого цвета делали при помощи соли радия, смешанной со вспомогательными компонентами.
Водолазные часы фонят. Фото: nevsedoma.com.ua
Часы «Родина», уровень радиации 9,29 мкЗв/ч. Фото: caves.ru
Компас Адрианова, 38,7 мкЗв/ч. Фото: caves.ru
Даже если стрелки приборов сегодня не светятся, это не значит, что предмет стал безопасным — просто выгорел люминофор, а радий, период полураспада которого 1600 лет, никуда не делся.
В этом году завершается период полуочищения от цезия-137 Но это произойдет только в дальних зонах радиационного загрязнения
Период полураспада цезия-137 составляет 30 лет, для стронция-90 период полуочищения составляет 7-12 лет. По прогнозу Госкомчернобыля , через три года на самых загрязненных территориях в земле останется 60-70% цезия-137, 90-95% плутония-239. А устойчивее других «окопался» в белорусской земле плутоний-240, период полураспада которого завершится через 6537 лет.
ПЕРИОД ПОЛУРАСПАДА СЕКРЕТОВ
Спецслужбы Украины рассекретили “Чернобыльский архив КГБ”
Белорусские чекисты раскрывать секреты не спешат На сайте Службы безопасности Украины www.sbu.gov.ua в свободном доступе размещен 121 документ архива КГБ Украинской ССР. “Комсомолка” прочитала рассекреченные документы, и непонятного вокруг катастрофы на ЧАЭС стало еще больше. Оказывается, КГБ все держал под контролем. Спецслужбам было известно, что при строительстве ЧАЭС используется бракованное югославское оборудование (и такой же брак поставлялся на Смоленскую АЭС). За несколько лет до катастрофы в докладных записках КГБ указывал на ошибки в проектировании станции, обнаружены трещины, расслоение фундамента… Последнее “внутреннее” предупреждение о возможной аварийной ситуации датировано 4 февраля 1986 года. До катастрофы оставалось три месяца… Только спецслужбы были в курсе, что после катастрофы в зоне повышенной радиоактивной зараженности будет заготовлено около 3,2 тысячи тонн мяса и 15 тонн масла. “…Мясо подлежит переработке на консервы с добавлением чистого мяса. …Масло реализовать после длительного хранения и повторного радиометрического контроля через сеть общественного питания”.
Не собирается ли белорусский КГБ рассекретить свои чернобыльские архивы? С таким вопросом “Комсомолка” обратилась к руководителю пресс-службы КГБ Беларуси Александру Базанову : “Мы не обслуживали объект Чернобыльская атомная электростанция. Поэтому нам рассекречивать нечего. Вопросами радиационной защиты населения занимается МЧС . Мы располагаем обычной оперативной информацией по регионам Гомельской области, в том числе на момент аварии. Возможно, в этих документах и затрагиваются какие-то вопросы, связанные с отслеживанием поставарийной ситуации. Но срок хранения в архивах КГБ данной информации превышает 10 лет. Мы пока не планируем рассекречивать данные документы”.
ПЕРИОД ПОЛУРАСПАДА БЮДЖЕТА
За 11 лет чернобыльские расходы государства уменьшились почти в три раза.
За то же время расходы государственного бюджета на правоохранительную деятельность увеличились более чем в два раза.
Собственные расходы Беларусь начала перекраивать с 1992 года. За это время самое существенное «похудание» в финансировании произошло там, где этого меньше всего можно было ожидать. Почти в три раза сократились расходы на финансирование мероприятий по ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС (с 12,6% в 1992-м до 4,4% в 2003 году). Щедрее всего государство финансировало правоохранительную деятельность. Расходы увеличились более чем в два раза (с 3% в 1992-м до 7,7% в 2001 году). Возможно, преступность и в самом деле опаснее радиации, но пока белорусское государство принято считать не криминальным, а социальным.
Как менялись расходы государственного бюджета Беларуси в 1992-2003 годах
Расходы %
ПЕРИОД ПОЛУРАСПАДА “ГРЯЗНЫХ” ТЕРРИТОРИЙ
На Гомельщине вернули в севооборот 12 тысяч гектаров прежде “грязной” земли.
А попутно перестали обрабатывать 60 тысяч гектаров чистой, но неплодородной пашни.
Помимо прочих бед в апреле 1986 года Беларусь потеряла еще и 264 тысяч гектаров сельскохозяйственных земель. Правда, это не значит, что все земли загрязненных радионуклидами районов пустовали. Разрабатывались программы для их реабилитации: засевали поля рапсом да зерном на корм скоту и для производства спирта. Нужно чем-то было занимать местное население. По-видимому, с этой же целью начали возвращать в севооборот земли, которые совсем недавно считались загрязненными. В Гомельской области вернули “с того света” в севооборот 12 тысяч гектаров. В Могилевской -- 2,5 гектара земли и, как признались в облисполкоме, могли бы и больше, да некому на земле работать.
Попутно сокращается “перечень населенных пунктов, подвергшихся загрязнению”. В апреле 2002 года “черный список” был сокращен на 146 деревень и городов Беларуси. Проживает там около 100 тысяч человек.
ПЕРИОД ПОЛУРАСПАДА ЛЬГОТ
Льготы «чернобыльцев» не отменяются, они приостанавливаются.
Первые “приостановленные” дотации не действуют уже семь лет.
ЧТО БЫЛО. Закон “О социальной защите граждан, пострадавших от катастрофы на Чернобыльской АЭС” был принят в 1991 году. Тогда этот документ предусматривал огромное количество льгот для пострадавшего населения, ликвидаторов, их семей. Скидки и доплаты государство прописало для чернобыльцев по всем жизненно важным сферам: жилье, образование, лекарства, кредиты на строительство, проезд в общественном транспорте, бесплатные лекарства, льготы при поступлении в вузы, санаторно-курортное лечение, пенсии, дотации и т.д. Только на льготы ликвидаторам отведено 25 пунктов в законе.
ЧТО СТАЛО
Последний раз изменения в “чернобыльский закон” вносились в 2001 году. Некоторые льготы, например, на оплату коммунальных услуг, бесплатные лекарства, проезд в транспорте, выплату пособий, выдачу безвозмездных кредитов на строительство, для многих уже история. К примеру, с 1997 года «чернобыльцы» не получают компенсации за утраченное в связи с переселением имущество и связанные с переездом расходы. С 1995 года ликвидаторы не имеют право получать беспроцентные кредиты, бесплатно ездить в общественном транспорте и не получают 50% скидки на железнодорожные и авиабилеты. Для семей умерших ликвидаторов уже нет скидки на оплату жилой площади. А с 2002 года многие «чернобыльцы» не могут рассчитывать на льготы, прозванные в народе “гробовыми”. Это ежемесячные выплаты тем, кто проживает на загрязненных территориях, повышение зарплаты тем, кто работает в загрязненных зонах. Утешить может разве тот факт, что эти деньги должны идти на закупку оборудования в местные клиники.
Сегодня точно подсчитать количество отмененных чернобыльских льгот невозможно. Потому что ни одна государственная скидка для «чернобыльцев» не отменена, а… приостановлена. Такая формулировка использована в соответствующих декретах и указах.
Раиса МУРАШКИНА, Виктор МАЛИШЕВСКИЙ, Ольга АНЦИПОВИЧ
