Радионуклиды: правда и мифы. Радиоактивные элементы Период полураспада цезия 137

На территории Республики Беларусь плотность радиоактивного загрязнения составила от 1 до 200 Кu/км2. Примечание: из территорий с активностью более 40 Кu/км2 после аварии на ЧАЭС население было выселено, но часть из них была снова заселена мигрантами из стран СНГ. Всего было отселено 135 тысяч человек.

Дадим краткую характеристику основным оставшимся радионуклидам и продуктам их распада.

Цезий-137 . Это щелочной металл серебристо-белого цвета, мягкий, тягучий. В воздухе моментально воспламеняется. В природе входит в состав отдельных минералов. Хорошо сорбируется почвами (особенно черноземами). Бета- и гамма-излучатель. Период полураспада составляет 30 лет. На территорию республики выпал в виде дисперсных частиц размером от 2 мкм до нескольких сотен мкм. Цезий-137 закрепляется в бедных калием почвах, а в почвах богатых органикой хорошо усваивается корневой системой и легко передвигается в самих растениях. Цезия много в зерне, стеблях картофеля, в зелени и других растениях. В водной среде процессы миграции цезия идут интенсивнее, поэтому в рыбе он накапливается в значительных количествах. В организм человека поступает через желудочно-кишечный тракт. Легко всасывается в желудочно-кишечном тракте (50%–80%) и свободно циркулирует в составе крови по всему телу. Основная часть цезия накапливается в мышцах (80%), в костях – (8%). Выводится из организма с мочой, калом и потом. Период биологического полувыведения из организма взрослого человека – до 3-х месяцев, у детей до 15 лет – 50 суток, до 5 лет – 20 суток.

Аналогичное накопление радионуклидов происходит и у животных, но у коров большая часть цезия переходит в молоко, у кур – в яйца. По химическим свойствам цезий-137 близок к калию и является его конкурентом (если в организме дефицит калия, усваивается цезий). При попадании в организм человека вызывает лейкемию, рак молочной железы, печени, подавление системы кроветворения, угнетение костного мозга, опухоли кожи и другие заболевания. При попадании на кожу цезий всасывается по кровеносным и лимфатическим капиллярам. Период биологического полувыведения его из кожи равен одним суткам.

Стронций-90 . Это серо-белый металл, легкий, ковкий, пластичный. Входит в состав минералов. Бета-излучатель. Период полураспада 29 лет. Входит в состав биологической ткани животных и растений. В растениях в основном накапливается в корневой системе. Его также много в зерне, листовых овощах. Обладая хорошей растворимостью, стронций легко вымывается из почвы и попадает в водоемы, где активно накапливается гидробионтами. Стронций-90 конкурирует с кальцием, поэтому у человека и животных избирательно накапливается в костях, но некоторое накопление происходит в почках, слюнной и щитовидной железах, в легких, откладывается также на стенках сосудов, способствует интенсивному отложению солей. Больше стронция откладывается в молодых костях. Период биологического полувыведения – около 20 лет. Процент всасывания стронция зависит от возраста (у детей процент всасывания выше); физиологического состояния организма (период беременности, лактации); приема витамина D (витамин ускоряет всасывание стронция); количества поступающего в организм кальция (чем больше поступает кальция, тем меньше всасывается стронция); пола (у мужчин всасывание идет активней).У кур стронций переходит в скорлупу яиц, у коров значительная часть переходит в молоко. Стронций-90 вызывает различные онкологические и другие заболевания. Период биологического полувыведения – около 20 лет.

Плутоний-239 . Это металл серого цвета. Альфа-излучатель. Обладает также слабым гамма-излучением и мягким рентгеновским излучением. Период полураспада – 24065 лет. Особо опасен при попадании в органы дыхания, желудочно-кишечный тракт и на поврежденную кожу. При дефиците кальция и стронция избирательно накапливается в костях, но при попадании в кровеносное русло 45% плутония задерживается в печени, откуда половина выводится только через 20 лет. Однако, на практике уже через 2–3 месяца возникает цирроз печени. Плутоний также аккумулируется в скелете и в лимфатических узлах. Плутоний-239 подавляет систему кроветворения и иммунную систему. На территории республики плутоний-239 выпал только в Брагинском, Светлогорском и Рогачевском районах.

При делении образуются разнообразные изотопы, можно сказать, половина таблицы Менделеева. Вероятность образования изотопов разная. Какие-то изотопы образуются с большей вероятностью, какие-то с гораздо меньшей (см. рисунок). Практически все они радиоактивные. Однако у большинства из них периоды полураспада очень маленькие (минуты или еще меньше) и они быстро распадаются в стабильные изотопы. Однако, среди них есть изотопы, которые с одной стороны охотно образуются при делении, а с другой имеют периоды полураспада дни и даже годы. Именно они представляют для нас основную опасность. Активность, т.е. количество распадов в единицу времени и соответственно количество "радиоактивных частиц", альфа и/или бета и/или гамма, обратно пропорциональна периоду полураспада. Таким образом, если есть одинаковое количество изотопов, активность изотопа с меньшим периодом полураспада будет выше, чем с большим. Но активность изотопа с меньшим периодом полураспада будет спадать быстрее, чем с большим. Йод-131 образуется при делении с приблизительно такой же "охотой" как и цезий-137. Но у йода-131 период полураспада "всего" 8 суток, а у цезия-137 около 30 лет. В процессе деления урана, по началу количество продуктов его деления, и йода и цезия растет, но вскоре для йода наступает равновесие – сколько его образуется, столько и распадается. С цезием-137, из-за его относительно большого периода полураспада, до этого равновесия далеко. Теперь, если произошел выброс продуктов распада во внешнюю среду, в начальные моменты из этих двух изотопов наибольшую опасность представляет йод-131. Во-первых, из-за особенностей деления его образуется много (см. рис.), во-вторых из-за относительно малого периода полураспада его активность высока. Со временем (через 40 дней) его активность упадет в 32 раза, и скоро практически его видно не будет. А вот цезий-137 поначалу может быть "светить" не так сильно, зато его активность будет спадать гораздо медленнее.
Ниже рассказано о самых "популярных" изотопах, которые представляют опасность при авариях на АЭС.

Радиоактивный йод

Среди 20 радиоизотопов йода, образующихся в реакциях деления урана и плутония, особое место занимают 131-135I (T1/2 = 8.04 сут.; 2.3 ч.; 20.8 ч.; 52.6 мин.; 6.61 ч.), характеризующиеся большим выходом в реакциях деления, высокой миграционной способностью и биологической доступностью. В обычном режиме эксплуатации АЭС выбросы радионуклидов, в том числе радиоизотопов йода, невелики. В аварийных условиях, как свидетельствуют крупные аварии, радиоактивный йод, как источник внешнего и внутреннего облучения, был основным поражающим фактором в начальный период аварии.

Упрощенная схема распада йода-131. При распаде йода-131 образуются электроны с энергиями до 606 кэВ и гамма-кванты, в основном с энергиями 634 и 364 кэВ.

Основным источником поступления радиойода населению в зонах радионуклидного загрязнения были местные продукты питания растительного и животного происхождения. Человеку радиойод может поступать по цепочкам:

• растения → человек,
• растения → животные → человек,
• вода → гидробионты → человек.

Молоко, свежие молочные продукты и листовые овощи, имеющие поверхностное загрязнение, обычно являются основным источником поступления радиойода населению. Усвоение нуклида растениями из почвы, учитывая малые сроки его жизни, не имеет практического значения.

У коз и овец содержание радиойода в молоке в несколько раз больше, чем у коров. В мясе животных накапливаются сотые доли поступившего радиойода. В значительных количествах радиойод накапливается в яйцах птиц. Коэффициенты накопления (превышение над содержанием в воде) 131I в морских рыбах, водорослях, моллюсках достигает соответственно 10, 200-500, 10-70.

Практический интерес представляют изотопы 131-135I . Их токсичность невелика по сравнению с другими радиоизотопами, особенно альфа-излучающими. Острые радиационные поражения тяжелой, средней и легкой степени у взрослого человека можно ожидать при пероральном поступлении 131I в количестве 55, 18 и 5 МБк/кг массы тела. Токсичность радионуклида при ингаляционном поступлении примерно в два раза выше, что связано с большей площадью контактного бета-облучения.

В патологический процесс вовлекаются все органы и системы, особенно тяжелые повреждения в щитовидной железе, где формируются наиболее высокие дозы. Дозы облучения щитовидной железы у детей вследствие малой ее массы при поступлении одинаковых количеств радиойода значительно больше, чем у взрослых (масса железы у детей в зависимости от возраста равна 1:5-7 г., у взрослых – 20 г.).

В исходной статье И.Я. Василенко, О.И. Василенко. Радиоактивный йод про радиоактивный йод содержатся гораздо подробные сведения, которые, в частности, могут быть полезны медицинским работникам.

Радиоактивный цезий

Радиоактивный цезий является одним из основных дозообразующих радионуклидов продуктов деления урана и плутония. Нуклид характеризуется высокой миграционной способностью во внешней среде, включаяпищевые цепочки. Основным источником поступления радиоцезия человеку являются продукты питания животного и растительного происхождения. Радиоактивный цезий, поступающий животным с загрязненным кормом, в основном накапливается в мышечной ткани (до 80 %) и в скелете (10 %).

После распада радиоактивных изотопов йода основным источником внешнего и внутреннего облучения является радиоактивный цезий.

У коз и овец содержание радиоактивного цезия в молоке в несколько раз больше, чем у коров. В значительных количествах он накапливается в яйцах птиц. Коэффициенты накопления (превышение над содержанием в воде) 137Cs в мышцах рыб достигает 1000 и более, у моллюсков – 100-700,
ракообразных – 50-1200, водных растений – 100-10000.

Поступление цезия человеку зависит от характера питания. Так после аварии на ЧАЭС в 1990 гю вклад различных продуктов в среднесуточное поступление радиоцезия в наиболее загрязненных областях Беларуси был следующим: молоко – 19 %, мясо – 9 %, рыба – 0.5 %, картофель – 46 %, овощи – 7.5 %, фрукты и ягоды – 5 %, хлеб и хлебопродукты – 13 %. Регистрируют повышенное содержание радиоцезия у жителей, потребляющих в больших количествах "дары природы" (грибы, лесные ягоды и особенно дичь).

Радиоцезий, поступая в организм, относительно равномерно распределяется, что приводит к практически равномерному облучению органов и тканей. Этому способствует высокая проникающая способность гамма-квантов его дочернего нуклида 137mBa, равная примерно 12 см.

В исходной статье И.Я. Василенко, О.И. Василенко. Радиоактивный цезий про радиоактивный цезий содержатся гораздо подробные сведения, которые, в частности, могут быть полезны медицинским работникам.

Радиоактивный стронций

После радиоактивных изотопов йода и цезия следующим по значимости элементом, радиоактивные изотопы которого вносят наибольший вклад в загрязнение – стронций. Впрочем, доля стронция в облучении значительно меньше.

Природный стронций относится к микроэлементам и состоит из смеси четырех стабильных изотопов 84Sr (0.56 %), 86Sr (9.96 %), 87Sr (7.02 %), 88Sr (82.0 %). По физико-химическим свойствам он является аналогом кальция. Стронций содержится во всех растительных и животных организмах. В организме взрослого человека содержится около 0.3 г стронция. Почти весь он находится в скелете.

В условиях нормальной эксплуатации АЭС выбросы радионуклидов незначительны. В основном они обусловлены газообразными радионуклидами (радиоактивными благородными газами, 14С, тритием и йодом). В условиях аварий, особенно крупных, выбросы радионуклидов, в том числе радиоизотопов стронция, могут быть значительными.

В начальный период 89Sr является одним из компонентов загрязнения внешней среды в зонах ближних выпадений радионуклидов. Однако у 89Sr относительно небольшой период полураспада и со временем начинает превалировать 90Sr.

Животным радиоактивный стронций в основном поступает с кормом и в меньшей степени с водой (около 2 %). Помимо скелета наибольшая концентрация стронция отмечена в печени и почках, минимальная – в мышцах и особенно в жире, где концентрация в 4–6 раз меньшая, чем в других мягких тканях.

Радиоактивный стронций относится к остеотропным биологически опасным радионуклидам. Как чистый бета-излучатель основную опасность он представляет при поступлении в организм. Населению нуклид в основном поступает с загрязненными продуктами. Ингаляционный путь имеет меньшее значение. Радиостронций избирательно откладывается в костях, особенно у детей, подвергая кости и заключенный в них костный мозг постоянному облучению.

Подробно все изложено в исходной статье И.Я. Василенко, О.И. Василенко. Радиоактивный стронций.

Главная | Каталог продукции | Источники ионизирующих излучений | Цезий-137

Цезий-137

Основные технические характеристики:

Одинарная или двойная капсула, содержащая радионуклид цезий-137 в виде таблетки из порошка или гранулы на основе цеолита или стеклоплава.

Область применения:

Гамма-радиография, облучательные установки, радиоизотопные приборы для контроля процессов.

Примечание:

Наружные и внутренние капсулы герметизируются аргонодуговой сваркой. Источники по классам прочности соответствуют С(Е) 65546 по ГОСТ 25926 (ISO 2919). Контроль герметичности производится в соответствии с ГОСТ Р 51919-2002 (ИСО 9978:1992(Е)) иммерсионным методом; предел прохождения - 185 Бк (~5 нКи). Конструкции источников сертифицированы на радиоактивный материал особого вида. Назначенный срок службы: 5 лет с даты выпуска для источников типов ИГИ-Ц-4 и 7 лет для остальных типов источников.

Радиоактивный цезий-137

Об авторе

Иван Яковлевич Василенко, доктор медицинских наук, профессор, лауреат Государственной премии СССР, ведущий научный сотрудник Государственного научного центра РФ — Института биофизики.

Область научных интересов — токсикология продуктов ядерного деления, радиационная гигиена.

Введение

Среди антропогенных радионуклидов, глобально загрязняющих биосферу, особого к себе внимания требует радиоактивный цезий — один из основных источников, формирующих дозы внешнего и внутреннего облучения людей.

Известно 34 изотопа цезия с массовыми числами 114-148, из них только один (133Cs ) стабильный, остальные — радиоактивны.

133Cs относится к рассеянным элементам. В незначительных количествах он содержится практически во всех объектах внешней среды. Кларковое (среднее) содержание нуклида в земной коре — %, в почве — %.

Цезий — постоянный микроэлемент растительных и животных организмов: в живой фитомассе содержится в количестве %, в организме человека — примерно 1 г. Этот нуклид поступает в основном с пищей в количестве 10 мкг/сут.

Выводится из организма преимущественно с мочой (в среднем 9 мкг/сут). Биологическая роль цезия до сих пор окончательно не раскрыта.

Из радиоактивных изотопов цезия наиболее интересен 137Cs с периодом полураспада 30 лет. 137Cs — -излучающий нуклид со средней энергией-частиц 170.8 кэВ.

Его дочерний нуклид 137mBa имеет период полураспада 2.55 мин и испускает -кванты с энергией 661 кэВ. 137Cs широко применяется в медицине (для диагностики и лечения), радиационной стерилизации, дефектоскопии и во многих других технологиях. Другие радиоизотопы цезия имеют меньшее значение.

Источники образования радиоактивного цезия

Известно, что выброс радиоактивного цезия в окружающую среду происходит в основном в результате испытаний ядерного оружия и аварий на предприятиях атомной энергетики.

В реакторах выход 137Cs зависит от делящегося материала и энергии нейтронов, вызывающих деление, и составляет1 по активности 5.1-6.3%.

Относительное содержание радиоцезия в продуктах деления меняется с их «возрастом» (табл.1).

Таблица 1

Испытание ядерного оружия — один из наиболее значимых источников радиоактивного загрязнения планеты, в том числе 137Cs .

К началу 1981 г. суммарная активность2 поступившего в окружающую среду 137Cs достигла 960љПБк. Плотность загрязнения3 в Северном и Южном полушариях и в среднем на земном шаре составляла соответственно 3.42; 0.86 и 3.14 кБк/м2, а на территории бывшего СССР4 в среднем — 3.4љкБк/м2.

В ядерных реакторах в процессе их эксплуатации накапливаются продукты деления (фиссиум) и трансурановые элементы, суммарная активность которых огромна.

Среди радионуклидов фиссиума радиоизотопы цезия занимают значительное место (табл.2). На 1љМВт (эл. мощности) этого радионуклида за год образуется столько, что его активность составляет 130 ТБк (Т, тера — 1012).

Радионуклиды: правда и мифы

Суммарное накопление нуклида в реакторах всего мира (в пересчете на активность) к концу столетия достигнет 900 ЭБк (Э, экса — 1018), что примерно в тысячу раз больше количества поступивших во внешнюю среду радионуклидов при ядерных взрывах.

Таблица 2

Известно, что при нормальных условиях эксплуатации АЭС выбросы радионуклидов, в том числе радиоактивного цезия, незначительны.

Подавляющее количество продуктов ядерного деления остается в топливе. По данным дозиметрического контроля, концентрация цезия в районах расположения АЭС лишь незначительно превышает концентрацию нуклида в контрольных районах, где загрязнение среды происходит за счет испытаний ядерного оружия5. Объем выбросов радионуклидов зависит от конструктивных особенностей реакторов, времени их эксплуатации, способа очистки и состояния оборудования. Источником загрязнения могут быть и радиохимические заводы (РХЗ) по переработке отработанных твэлов, и хранилища радиоактивных отходов.

По прогнозу Научного комитета по действию атомной радиации при ООН (НКДАР), выбросы радиоцезия к 2000љг. могут достигнуть 1.5-5.2 ТБк.

Чрезвычайно сложные ситуации возникают после аварий, когда во внешнюю среду поступает огромное количество радионуклидов и загрязнению подвергаются большие территории.

Например, при аварии на Южном Урале в 1957 г. произошел тепловой взрыв хранилища радиоактивных отходов, и в атмосферу поступили радионуклиды с суммарной активностью 74 ПБк, в том числе 0.2 ПБк 137Cs .

При пожаре на РХЗ в Уинденейле в Великобритании в 1957љг. произошел выброс 12 ПБк радионуклидов, из них 46 ТБк 137Cs . Технологический сброс радиоактивных отходов предприятия «Маяк» на Южном Урале в р.Течу в 1950 г.

составил 102љПБк, в том числе 137Cs 12.4 ПБк. Ветровой вынос радионуклидов из поймы оз.Карачай на Южном Урале в 1967љг. составил 30 ТБк. На долю 137Cs пришлось 0.4 ТБк. Настоящей катастрофой стала в 1986 г. авария на Чернобыльской атомной электростанции (ЧАЭС): из разрушенного реактора было выброшено 1850 ПБк радионуклидов, при этом на долю радиоактивного цезия пришлось 270 ПБк.

Распространение радионуклидов приняло планетарные масштабы. На Украине, в Белоруссии и Центральном экономическом районе Российской Федерации выпало более половины от общего количества радионуклидов, осевших на территории СНГ.

Известны случаи загрязнения внешней среды в результате небрежного хранения источников радиоактивного цезия для медицинских и технологических целей.

Миграция во внешней среде

Цезий легко мигрирует во внешней среде, чему способствуют два обстоятельства.

Во-первых, 137Cs — конечный продукт цепочки распадов:
,
в которой йод и ксенон присутствуют в газовой фазе. При ядерных взрывах образуются мелкодисперсные частицы, адсорбирующие цезий и медленно выпадающие на поверхность земли.

Процесс выпадения ускоряют атмосферные осадки и агрегация частиц с образованием более крупных. Во-вторых, при всех (кроме подземных) ядерных взрывах и аварийных выбросах предприятий атомной энергетики выпадения содержат цезий в хорошо растворимой форме, что имеет принципиальное значение в процессах его миграции. При наземных взрывах на силикатных почво-грунтах образуются слаборастворимые частицы. Содержание радионуклида в атмосферных осадках при ядерных взрывах в слаборастворимой форме колебалось в широких пределах6 — 3.3-82.4% (мас).

Выпавший на поверхность земли радиоактивный цезий перемещается под воздействием природных факторов в горизонтальном и вертикальном направлениях.

Горизонтальная миграция происходит при ветровой эрозии почв, смывании атмосферными осадками в низменные бессточные участки. Скорость миграции зависит от гидрометеорологических факторов (скорости ветра и интенсивности атмосферных осадков), рельефа местности, вида почв и растительности и физико-химических свойств нуклида.

Вертикальный перенос цезия происходит с фильтрационными токами воды и связан с деятельностью почвенных животных и микроорганизмов, выносом из корнеобитаемого слоя почвы в наземные части растений и др.

Подвижность и биологическая доступность нуклида со временем снижается в результате перехода в «слабообменное» состояние.

В первые годы после выпадения цезий в основном содержится в верхнем, 5-10-сантиметровом, слое почвы независимо от ее вида.

Удержание нуклида происходит благодаря высокому содержанию в верхнем слое мелкодисперсных фракций (особенно глинистых) и органических веществ, повышающих сорбционные свойства почвы. Проникновение радиоактивного цезия на глубины 30-50 см, очевидно, занимает десятки и сотни лет, однако перераспределение его по профилю почвы может произойти и быстрее — в результате сельскохозяйственной деятельности.

В этом случае нуклид относительно равномерно рассредоточивается в пределах всего пахотного слоя.

Как правило, «путешествие» 137Cs по пищевым цепочкам начинается с растений, куда нуклид может попасть непосредственно в момент радиоактивных выпадений, либо косвенно — через листья, стебли и корневую систему с пылью и водой.

Уровни поверхностного загрязнения растений определяются их морфологическими особенностями и физико-химическими свойствами выпадающих аэрозолей. Известно, что растения способны задерживать аэрозоли с размером частиц менее 45 мкм. Особенно высокое содержание радионуклидов отмечено у лишайников, чая и хвойных деревьев, что связано с их биологическими особенностями.

Относительно аэрозольного цезия установлено, что более всего он накапливается в капусте, далее по убыванию — свекле, картофеле, пшенице и естественной травянистой растительности. Накопление цезия в растительном покрове (разнотравье) относительно содержания этого нуклида в окружающией среде в средней полосе колеблется от 0.1 до 0.36. Со временем уровни загрязнения растений снижаются в результате прямых потерь (под действием дождя и ветра) и прироста биомассы: так, примерно в течение двух недель содержание нуклидов в пастбищной растительности уменьшается вдвое.

Уровень поглощения растворимого цезия растениями с их поверхности может достигать 10%.

Сначала он накапливается в листьях, зернах, клубнях и корнеплодах, а в дальнейшем поступает в основном через корневую систему. Степень его усвоения колеблется в широких пределах и зависит от вида почв и особенностей растений. Наиболее высокие показатели зафиксированы на торфянисто-болотистых почвах Украинско-Белорусского полесья7. После аварии на ЧАЭС коэффициент перехода цезия (т.е. отношение активности единицы массы растения, Бк/кг, к загрязнению почвы, Бк/км2) в растения из почв полесского типа составлял8: для зерна — , картофеля — , огурцов — , помидоров — .

Основной источник поступления цезия в организм человека — загрязненные нуклидом продукты питания животного происхождения.

Содержание радиоактивного цезия9 в литре коровьего молока достигает 0.8-1.1% от суточного поступления нуклида, козьего и овечьего — 10-20%. Однако в основном он накапливается в мышечной ткани животных: в 1 кг мяса коров, овец, свиней и кур содержится 4, 8, 20 и 26% (соответственно) от суточного поступления цезия. В белок куриных яиц попадает меньше — 1.8-2.1%. Еще в больших количествах цезий накапливается в мышечных тканях гидробионтов: активность 1 кг пресноводных рыб может превышать активность 1 л воды более чем в 1000 раз (у морских — ниже).

Отметим, основной источник цезия для населения России — молочные и зерновые продукты (после аварии на ЧАЭС — молочные и мясные), в странах Европы и США цезий поступает в основном с молочными и мясными продуктами и меньше — с зерновыми и овощными.

1 Гусев Н.Г.

Радиоактивные выбросы в биосфере: Справочник. М., 1986.
2 Напомним: Бк (Беккерель) — единица радиоактивности в системе СИ. Такую активность имеет источник, в котором происходит 1 радиоактивный распад за 1 с. На практике чаще пользуются старой единицей активности Ки (Кюри). В источнике с активностью 1 Ки происходит распадов в 1љс.

Поэтому (приставка П, пэта, означает ).
3 Ионизирующее излучение: источники и биологические эффекты // Докл. за 1982 г. Нью-Йорк: Научный ком. по действию атомной радиации при ООН, 1982.

Т.1.
4 Моисеев А.А. Цезий-137: Окружающая среда. Человек. М., 1980.
5 Гусев Н.Г. // Атомная энергия. 1976. Вып.41. Nљ4. С.254-260.
6 Павлоцкая Ф.И.

Миграция продуктов глобальных выпадений в почвах. М., 1974.
7 Марей А.Н., Зыкова А.С., Сауров М.М. Радиационная коммунальная гигиена. М., 1984.
8 Книжников В.А., Бархударов Р.М., Брук Г.Я. и др. Медицинские аспекты аварии на Чернобыльской атомной электростанции // Материалы науч. конф. 11-13 мая 1988, Киев, 1988. С.66-76.
9 Василенко И.Я.

// Вопр. питания. 1988. N 4. С.4-11.

Назад | Вперед

Журнал Природа

Большинство из нас к этому времени уже перестали задумываться о радиации вокруг нас.

А представители молодого поколения и вообще никогда о ней не думали. Ведь события Чернобыля так далеки и, кажется, что всё уже давно минулось. Однако, к сожалению, это далеко не так. Выбросы после аварии на ЧАЭС были столь велики, что, по оценкам экспертов, в несколько десятков раз превысили радиационное загрязнение после Хиросимы и постепенно покрыли собой весь Земной шар, оседая на полях, в лесах и т.

Источники радиационного загрязнения

В последние годы основными источниками радиационного загрязнения атмосферы являлись испытания ядерного оружия и аварии на объектах атомной энергетики.

В 1996 году все ядерные и многие безъядерные государства подписали договор о полном запрещении ядерных испытаний. Не подписавшие договор Индия и Пакистан, провели последние ядерные испытания в 1998 году.

25 мая 2009 года о проведении ядерного испытания заявила КНДР. То есть количество испытаний ядерного оружия в последние годы заметно уменьшилось.

22.Краткая характеристика цезия-137, стронция-90 и плутония-239

А вот что касается эксплуатации АЭС, то здесь ситуация обстоит сложнее. При нормальных условиях эксплуатации АЭС выбросы радионуклидов незначительны. Подавляющее количество продуктов ядерного деления остаётся в топливе. По данным дозиметрического контроля, концентрация радионуклидов, в частности цезия, в районах расположения АЭС лишь незначительно превышает концентрацию нуклидов в районах, где загрязнение среды происходит за счёт испытаний ядерного оружия (Гусев Н.

Г. // Атомная энергия. 1976. Вып. 41. №4. С.254-260.).
Наиболее сложные ситуации возникают после аварий на самих АЭС или в хранилищах радиоактивных отходов, когда во внешнюю среду поступает огромное количество радионуклидов и загрязнению подвергаются большие территории.

Наиболее известные из аварий – Кыштым (1957 г., СССР), Три-Майл-Айленд (1979г., США), Чернобыль (1986г., СССР), Гояния (1987г., Бразилия), Токаймура (1999г., Япония), Флёрюс (2006г., Бельгия), Фукусима (2011г., Япония). Можно заметить, что география аварий весьма обширна и охватывает весь Земной шар – от Азии до Европы и Америки.

А сколько ещё происходило и происходит более мелких аварий, малоизвестных, а то и вовсе неизвестных общественности, каждая из которых, как правило, сопровождается выбросом радиации в окружающую среду, то есть радиационным загрязнением.

Источником радиационного загрязнения могут быть и радиохимические заводы по переработке отработанных твэлов, и хранилища радиоактивных отходов.

Радиоактивные изотопы и их воздействие на человека

радиоактивных изотопов. Все эти изотопы при распаде являются источниками гамма- и бета-излучений, имеющих самую большую энергию проникновения.

Элемент йод необходим для синтеза гормонов щитовидной железы, регулирущей работу всего организма. Гормоны, которые она вырабатывает (тиреоидные) влияют на размножение, рост, дифференцировку тканей и обмен веществ, поэтому нехватка йода является скрытой причиной многих заболеваний, называемых йододефицитными.

А вот его радиоактивный изотоп йод-131, наоборот, оказывает негативное действие – вызывает мутации и гибель клеток, в которые он проник, и окружающих тканей на глубину нескольких миллиметров.

Для пополнения запасов организма йодом необходимо употреблять в пищу желтые овощи и фрукты – грецкие орехи, мёд и т.

Стронций

Стронций является составной частью микроорганизмов, растений и животных. Это аналог кальция, поэтому он наиболее эффективно откладывается в костной ткани. Никакого негативного влияния на организм он не производит, за исключением случаев недостатка кальция, витамина Д, неполноценного питания и других факторов.

А вот радиоактивный стронций-90 практически всегда негативно воздействует на организм человека. Откладываясь в костной ткани, он облучает костную ткань и костный мозг, что увеличивает риск заболевания раком костного мозга, а при поступлении большого количества может вызвать лучевую болезнь.

Наибольшими источниками радиоактивного излучения изотопа стронций-90 являются лесные ягоды, мхи и лекарственные травы. Перед употреблением ягод их необходимо как можно более тщательно промывать под проточной водой.
Продукты, содержащие кальций способствуют выведению стронция из организма — творог и др. Венгерский врач Кромпхер с группой медиков и биологов в результате 10 — летних исследований установил, что яичная скорлупа — прекрасное выводящее средство радионуклидов, препятствует накоплению в костном мозге ядер стронция-90.

Перед употреблением скорлупы её необходимо прокипятить не менее 5-ти минут, растолочь в ступе (но не в кофемолке), растворить в лимонной кислоте, принимать на завтрак с творогом или кашей. Также в число факторов способных снижать усвоение радиоактивного стронция, входит потребление хлеба из темных сортов муки.

Особого к себе внимания требует радиоактивный цезий-137, как один из основных источников, формирующих дозы внешнего и внутреннего облучения людей. Из 34 изотопов цезия только один цезий-133 не радиоактивный и является постоянным микроэлементом растительных и животных организмов.

Биологическая роль цезия пока ещё окончательно не раскрыта.
В первые годы после выпадения (после ядерных испытаний, аварий и т. п.) радиоактивный цезий-137 в основном содержится в верхнем, 5-10-сантиметровом, слое почвы независимо от её вида. Под воздействием природных факторов цезий постепенно мигрирует в горизонтальном и вертикальном направлениях.

При проведении сельскохозяйственных работ цезий проникает вглубь земли на глубину пахоты и из года в год снова и снова перемешивается с землёй, создавая определённый фон радиоактивного излучения (Павлоцкая Ф.

И. Миграция продуктов глобальных выпадений в почвах. М., 1974).
В организм животных и человека радиоактивный цезий проникает в основном через органы дыхания и пищеварения. Наибольшее количество цезия-137 поступает в организм с грибами и продуктами животного происхождения – молоко, мясо, яйца и пр., а также с зерновыми и овощами.

В коровьем молоке относительное содержание цезия-137 в 10-20 раз меньше, нежели в козьем или овечьем молоке (Василенко И.

Я. // Вопросы питания. 1988. № 4. С. 4-11.). Кроме того, содержание цезия-137 заметно уменьшается в продуктах переработки молочного сырья – сыре, масле и пр.
Больше всего цезий-137 оседает в мышечной ткани животных, причём относительное его содержание в мясе свиней и кур (кроме белка яиц) в 5-6 раз больше, нежели в мясе коров. Перед приготовлением мяса его желательно предарительно вымачивать в уксусной воде.
Для уменьшения поступлений в организм радиоактивного цезия с овощами необходимо качественно их промывать и обрезать корни овощных культур перед их употреблением в пищу.

У капусты целесообразно удалять хотя бы верхний слой листьев и не использовать в пищу кочерыжку. Любой отваренный продукт теряет при варке до половины радионуклидов (в пресной воде до 30%, соленой до 50%).

Что касается грибов, то наиболее подвержены накоплению радиоактивного цезия-137 белый гриб и поддубовик, наименее — опята. Перед употреблением в пищу любых грибов вначале необходимо пообрезать им ножки, желательно ближе к шляпке, вымочить и поддать термической обработке – три раза прокипятить в течении 30 минут для каждого кипячения, с полной сменой воды.

Слитую воду нигде использовать нельзя. При этом, как показывает практика, не менее 90% нуклидов будет выведено из обработанных таким образом грибов.
Очень высока степень накопления радиоактивного цезия в тканях пресноводных рыб, что также необходимо учитывать при её приготовлении. Желательно перед приготовлением рыбы вымочить её в воде с добавлением большого количества уксуса.
Выводится цезий-137 из организма через почки (мочой) и кишечник.

По данным Международной комиссии по радиологической защите, биологический период выведения половины накопленного цезия-137 для человека принято считать равным 70 суток. Неотложная помощь при облучении цезием-137 должна быть направлена на его немедленное выведение из организма и включает промывание желудка, назначение сорбентов, рвотных, слабительных, мочегонных средств и дезактивацию кожных покровов.

Заключение

Для уменьшения влияния радиоизлучения изотопов на растительность сельскохозяйственных угодий, а также лесную растительность необходимо проводить нейтрализацию этих излучений, используя соответствующие нейтрализаторы.

Например, для нейтрализации радиоизлучений радиоактивного изотопа стронций-90 необходимо использовать удобрения на основе кальция, а для нейтрализации изотопа цезий-137 – калиевые удобрения.

Такой процесс принято называть дезактивацией. Дезактивировать можно не только поля, но и леса.
В странах, пострадавших от Чернобыльской аварии существуют государственные программы дезактивации зараженных территорий. Так, в Беларуси на дезактивацию зараженных территорий государство выделяет 23% средств от общей суммы, выделяющейся на все Чернобыльские программы, в том числе и на выплаты пострадавшим, в России выделяется немного меньше, в Украине же на эти цели выделяется менее 1%, что говорит само за себя.

05.05.2011 09:00

Николай Сиверец

Свойства цезия 137

Схема распада цезия-137 Таблица нуклидов

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 137Cs наиболее высок у пресноводных водорослей и арктических наземных растений, особенно лишайников.

В организме животных 137Cs 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.

Активность одного грамма этого нуклида составляет приблизительно 3,2 ТБк.

• 1 Образование и распад
• 2 Цезий-137 в окружающей среде
  • 2.1 Ядерные испытания
  • 2.2 Радиационные аварии
  • 2.3 Локальные заражения
• 3 Биологическое действие
• 4 Получение
• 5 Применение
• 6 См.
• 7 Ссылки
• 8 Примечания

Образование и распад

Цезий-137 является дочерним продуктом β−-распада нуклида 137Xe (период полураспада составляет 3,818(13) мин):

Цезий-137 претерпевает бета-распад (период полураспада 30,17 лет), в результате которого образуется стабильный изотоп бария 137Ba:

В 94,4 % случаев распад происходит c промежуточным образованием ядерного изомера бария-137 137Bam (его период полураспада составляет 2,55 мин), который в свою очередь переходит в основное состояние с испусканием гамма-кванта с энергией 661,7 кэВ (или конверсионного электрона с энергией 661,7 кэВ, уменьшенной на величину энергии связи электрона).

Суммарная энергия, выделяющаяся при бета-распаде одного ядра цезия-137, составляет 1175,63 ± 0,17 кэВ.

Цезий-137 в окружающей среде

Карта радиационного загрязнения цезием-137 территорий, граничащих с Чернобыльской зоной отчуждения (на 1996 г.)

Выброс цезия-137 в окружающую среду происходит в основном в результате ядерных испытаний и аварий на предприятиях атомной энергетики.

Ядерные испытания

Радиационные аварии

• При аварии на Южном Урале в 1957 г.

  произошел тепловой взрыв хранилища радиоактивных отходов, в результате которого в атмосферу поступили радионуклиды с суммарной активностью 74 ПБк, в том числе 0,2 ПБк 137Cs.

• При аварии на реакторе в Уиндскейле в Великобритании в 1957 г. произошел выброс 12 ПБк радионуклидов, из них 46 ТБк 137Cs.

• Технологический сброс радиоактивных отходов предприятия «Маяк» на Южном Урале в р.

  Течу в 1950 г. составил 102 ПБк, в том числе 137Cs 12,4 ПБк.

• Ветровой вынос радионуклидов из поймы оз. Карачай на Южном Урале в 1967 г. составил 30 ТБк. На долю 137Cs пришлось 0,4 ТБк.

• 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 миллирентген в час, изотопы цезий-137 и стронций-90 продолжают выходить на поверхность.

• В 1986 г.

  во время аварии на Чернобыльской атомной электростанции (ЧАЭС) из разрушенного реактора было выброшено 1850 ПБк радионуклидов, при этом на долю радиоактивного цезия пришлось 270 ПБк. Распространение радионуклидов приняло планетарные масштабы. На Украине, в Белоруссии и Центральном экономическом районе Российской Федерации выпало более половины от общего количества радионуклидов, осевших на территории СНГ. Среднегодовая концентрация цезия-137 в приземном слое воздуха на территории СССР в 1986 году повысилась до уровня 1963 года (в 1963 г.

  наблюдалось повышение концентрации радиоцезия в результате проведения серии атмосферных ядерных взрывов в 1961-1962 гг.)

• В 2011 г. во время аварии на АЭС Фукусима-1 из разрушенного реактора было выброшено значительное количество цезия-137 (агентство по атомной безопасности считает, что выброс радиоактивного цезия-137 из трех реакторов составил 770 ПБк, оценки ТЕРСО в два раза ниже).

  Распространение, в основном, происходит через воды Тихого океана.

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 неповреждённую поверхность кожи проникает только 0,007 % нанесённого препарата цезия, через обожжённую - 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 определённого предела (при условии его постоянного поступления), при этом интенсивная фаза накопления сменяется равновесным состоянием, когда содержание цезия в организме остаётся 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 % введённого 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 облучённых 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 поглощённой 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 поглощённых дозах).

Вследствие относительно равномерного распределения этого нуклида в организме органы и ткани облучаются равномерно. Этому также способствует высокая проникающая способность гамма-излучения нуклида 137Bam, 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. Уровням поступления в 148, 370 и 740 МБк соответствуют лёгкая, средняя и тяжёлая 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, 137Cs 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 радиоизотопных источников тока, 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 137Cs долговечнее, а защита от излучения менее громоздка. Однако, эти преимущества становятся реальными лишь при отсутствии примеси 134Cs с более коротким периодом полураспада и более жестким гамма-излучением.

См. также

Ссылки

• Радиоактивный цезий-137
• Загрязнение цезием-137 на территории Белорусии
• ATSDR - Toxicological Profile: Cesium

Примечания

1. 12345 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.

   Bibcode: 2003NuPhA.729..337A.

2. 123 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.

   Bibcode: 2003NuPhA.729….3A.

3. А. Г. Шишкин. Чернобыль (2003). - Радиоэкологические исследования грибов и дикорастущих ягод. Проверено 27 июля 2009.Архивировано из первоисточника 22 августа 2011.
4. INEEL & KRI/R.G. Helmer and V.P. Chechev/Decay scheme of Caesium-137
5. 1234567891011121314 Василенко И.

   Я. Радиоактивный цезий-137 // Природа. - 1999. - № 3. - С. 70-76.

6. Геофизические аспекты катастрофы Чернобыльской АЭС
7. Выбросы РВ с АЭС Фукусима-1 были в два раза выше объявленных ТЕРСО — агентство
8. «Biological Half-life»
9. Онлайн-энциклопедия «Кругосвет»: Цезий
10. Популярная библиотека химических элементов.

Цезий-137 Информация о

Цезий-137
Цезий-137

Цезий-137 Информация Видео

Цезий-137 Просмотр темы.

Цезий-137 что, Цезий-137 кто, Цезий-137 объяснение

There are excerpts from wikipedia on this article and video

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

1. 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 .
2. 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 .
3. А. Г. Шишкин Чернобыль (2003). - Радиоэкологические исследования грибов и дикорастущих ягод. Архивировано из первоисточника 22 августа 2011. Проверено 27 июля 2009.

Конвертер длины и расстояния Конвертер массы Конвертер мер объема сыпучих продуктов и продуктов питания Конвертер площади Конвертер объема и единиц измерения в кулинарных рецептах Конвертер температуры Конвертер давления, механического напряжения, модуля Юнга Конвертер энергии и работы Конвертер мощности Конвертер силы Конвертер времени Конвертер линейной скорости Плоский угол Конвертер тепловой эффективности и топливной экономичности Конвертер чисел в различных системах счисления Конвертер единиц измерения количества информации Курсы валют Размеры женской одежды и обуви Размеры мужской одежды и обуви Конвертер угловой скорости и частоты вращения Конвертер ускорения Конвертер углового ускорения Конвертер плотности Конвертер удельного объема Конвертер момента инерции Конвертер момента силы Конвертер вращающего момента Конвертер удельной теплоты сгорания (по массе) Конвертер плотности энергии и удельной теплоты сгорания топлива (по объему) Конвертер разности температур Конвертер коэффициента теплового расширения Конвертер термического сопротивления Конвертер удельной теплопроводности Конвертер удельной теплоёмкости Конвертер энергетической экспозиции и мощности теплового излучения Конвертер плотности теплового потока Конвертер коэффициента теплоотдачи Конвертер объёмного расхода Конвертер массового расхода Конвертер молярного расхода Конвертер плотности потока массы Конвертер молярной концентрации Конвертер массовой концентрации в растворе Конвертер динамической (абсолютной) вязкости Конвертер кинематической вязкости Конвертер поверхностного натяжения Конвертер паропроницаемости Конвертер плотности потока водяного пара Конвертер уровня звука Конвертер чувствительности микрофонов Конвертер уровня звукового давления (SPL) Конвертер уровня звукового давления с возможностью выбора опорного давления Конвертер яркости Конвертер силы света Конвертер освещённости Конвертер разрешения в компьютерной графике Конвертер частоты и длины волны Оптическая сила в диоптриях и фокусное расстояние Оптическая сила в диоптриях и увеличение линзы (×) Конвертер электрического заряда Конвертер линейной плотности заряда Конвертер поверхностной плотности заряда Конвертер объемной плотности заряда Конвертер электрического тока Конвертер линейной плотности тока Конвертер поверхностной плотности тока Конвертер напряжённости электрического поля Конвертер электростатического потенциала и напряжения Конвертер электрического сопротивления Конвертер удельного электрического сопротивления Конвертер электрической проводимости Конвертер удельной электрической проводимости Электрическая емкость Конвертер индуктивности Конвертер Американского калибра проводов Уровни в dBm (дБм или дБмВт), dBV (дБВ), ваттах и др. единицах Конвертер магнитодвижущей силы Конвертер напряженности магнитного поля Конвертер магнитного потока Конвертер магнитной индукции Радиация. Конвертер мощности поглощенной дозы ионизирующего излучения Радиоактивность. Конвертер радиоактивного распада Радиация. Конвертер экспозиционной дозы Радиация. Конвертер поглощённой дозы Конвертер десятичных приставок Передача данных Конвертер единиц типографики и обработки изображений Конвертер единиц измерения объема лесоматериалов Вычисление молярной массы Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева

1 милликюри [мКи] = 37000000 обратная секунда

Исходная величина

Преобразованная величина

беккерель петабеккерель терабеккерель гигабеккерель мегабеккерель килобеккерель миллибеккерель кюри килокюри милликюри микрокюри нанокюри пикокюри резерфорд обратная секунда распад в секунду распад в минуту

Подробнее о радиоактивном распаде

Общие сведения

Радиоактивный распад - это процесс, во время которого атом испускает радиоактивные частицы. Существует несколько видов радиоактивного распада: альфа-, бета- и гамма-распад, по названию частиц, которые выделяются при этом распаде. Во время радиоактивного распада частицы забирают энергию у ядра атома. Иногда при этом ядро изменяет свое состояние или превращается в другое ядро.

Виды радиоактивного распада

Альфа-распад

Альфа-частицы, которые выделяются во время альфа-распада, состоят из двух нейтронов и двух протонов. По сравнению с другими частицами, большая часть альфа-частиц, возникших во время радиоактивного распада, имеет очень низкую степень проникновения. Они не проникают даже через тонкие барьеры, такие как бумага, кожа, и слой воздуха. Если они все же попали в организм человека или животного, то риск для здоровья огромен, намного больше, чем от бета- и гамма-частиц. Одно из недавних громких дел с отравлением радиацией связанно именно с альфа-частицами, выделяющимися во время радиоактивного распада полония-210. Александр Литвиненко, бывший сотрудник ФСБ России, был отравлен в 2006 году, когда во время делового обеда в его еду без его ведома был добавлен полоний-210. Он умер через 23 дня после отравления. Этот случай получил большую огласку не только потому, что Литвиненко был политически неугоден Российскому правительству, но и потому, что убийство произошло не в России, а в Великобритании, где Литвиненко получил политическое убежище.

Бета-распад

Бета-частицы, выделяемые во время бета-распада - это позитроны или электроны. Их проникающая способность выше, чем у альфа-частиц, но они не могут проникнуть сквозь слой алюминия, а также некоторые другие материалы. При достаточно сильном облучении бета-частицы проникают сквозь кожу в организм, и поэтому опасны для здоровья. Несмотря на эту опасность, вернее именно из-за нее, их способность разрушать клетки живых организмов используются для лечения от рака, во время радиотерапии. В этом случае излучение, направленное в пораженные раком участки, разрушает раковые клетки.

При бета-распаде иногда происходит интересное явление - необычное красивое голубое свечение, называемое эффектом Вавилова - Черникова. Для этого частицы должны двигаться с большой скоростью. В примере ниже о радиационном облучении в Гоянии те, кто нашел радиоактивный цезий-137, наблюдали именно это явление. Из-за этого свечения люди думали, что цезий-137 обладает магическими свойствами, и хвастались этой диковинкой друзьям.

Гамма-распад

Уровень проникновения гамма-лучей, образованных во время гамма-распада, намного выше, чем проникновение бета-лучей. Чтобы предотвратить их попадание в организм, защитные средства делают из толстого слоя свинца, бетона, или других материалов. Определение гамма-лучей менялось на протяжении многих лет, но сейчас их определяют как лучи, выделяемые ядром атома, не считая лучей, которые выделяются при астрономических явлениях. Гамма-лучи отличают от рентгеновских тем, что рентгеновские лучи излучаются электронами, не находящимися внутри ядра.

Период полураспада

Период полураспада радиоактивной частицы - это время, за которое общее количество радиоактивного вещества уменьшается вдвое. Эта величина измеряется в тех же единицах, что и время, то есть в секундах, минутах, часах, днях, годах и так далее, в зависимости от того, насколько велик период полураспада для измеряемой частицы. К примеру, период полураспада йода-131 и цезия-137 - двух наиболее распространенных радиоактивных веществ в районе Чернобыльской АЭС после аварии - 8 дней и 30 лет, соответственно. Время, которое требуется для полного распада радиоактивного вещества, зависит от периода полураспада и от общего количества вещества.

Авария на Чернобыльской АЭС

Авария в 1986 году на Чернобыльской АЭС на территории нынешней Украины печально известна выбросами большого количества радиоактивных веществ в атмосферу и связанным с этим загрязнением окружающей среды Украины, России, Белоруссии и стран Европы. Выбросы радиоактивных изотопов включали йод-131, цезий-137, стронций-90 и плутоний-241. Все эти вещества подвергаются бета-распаду и могут легко попасть в организм, если человек не защищен специальной одеждой, что повышает вероятность заболевания раком и повреждения клеток и тканей.

Период полураспада йода-131 - самый короткий по сравнению с другими радиоактивными веществами в Чернобыле - всего 8 дней. Поэтому он представлял наибольшую опасность для здоровья сразу после аварии. В результате аварии в окружающую среду попало около 1760 петабеккерелей. Один петабеккерель равен десяти в 15-й степени беккерелям. Благодаря короткому периоду полураспада сейчас на территории, загрязненной во время аварии, почти не осталось радиоактивного йода-131.

Йод-131 легко попадает в организм, особенно в щитовидную железу, и повышает риск заболевания раком. Высока вероятность заражения через облученные молоко и зеленые листовые овощи, такие как салат и капуста. Такое заражение особенно вероятно для детей. После Чернобыльской аварии Советское правительство не сразу проинформировало население о том, что произошел выброс радиации, о связанных с этим опасностях и о том, как предотвратить облучение. Кроме людей, эвакуированных из зоны отчуждения, и тех, кто знал об аварии так как напрямую был с ней связан по работе, жители близлежащих районов не подозревали об аварии до того, как о ней объявили в СМИ. Это произошло только через неделю и к тому времени многие взрослые и дети, не зная об этом, получили дозу облучения через молоко и другие продукты питания. В результате намного увеличились случаи заболевания раком щитовидной железы в зараженных районах, особенно среди детей.

Другие вещества

Районы вокруг АЭС до сих пор загрязнены цезием-137, стронцием-90 и плутонием-241 из-за их более длительного периода полураспада в 30, 29 и 14 лет, соответственно. Всего было выброшено 85, 10 и 6 петабеккерелей каждого радиоизотопа соответственно. Йод-131 составлял всего 10-15% от общего количества радиоактивных веществ. Цезия-137 и стронция-90 было намного больше - они составляли почти 2/3 всех выбросов, и пройдет еще около 300 лет пока эти вещества, наконец, распадутся.

На данный момент наибольшую опасность для людей, работающих и посещающих 30-ти километровую зону отчуждения в Чернобыле, представляет цезий-137. Бо́льшая часть радиоизотопов на зараженной площади вокруг АЭС в префектуре Фукусима также состоит из цезия-137. Он легко попадает в организм, так как похож по своей структуре на калий, который нужен организму для нормальной жизнедеятельности. Обычно он собирается в мышечной ткани и разрушает ее. Это особенно пагубно для одного из самых главных органов, состоящих из мышечной ткани - сердца. В последнее время в районах, зараженных радиацией после аварии в Чернобыле, увеличилось число сердечных заболеваний, особенно среди детей. Цезий-137 также вызывает раковые заболевания.

Всего по данным Советского правительства было выброшено от 50 до 100 миллионов кюри (от 2 до 4 миллионов терабеккелей) радиоактивных веществ. На основе статистики о раковых и других заболеваний ученые многих стран предполагают, что в действительности эти цифры должны быть в 10 раз выше.

Ликвидационные работы

Согласно данным Всемирной организации здравоохранения, Советское правительство призвало 600 000 человек на работы по ликвидации последствий аварии. Этих людей так и называли - ликвидаторами. Призывались как кадровые военные, так и военнослужащие запаса. Некоторые из них были специалистами в области химии и физики, но многие не имели знаний и подготовки по работе с радиоактивными веществами. Одними из первых ликвидаторов были пожарные; многие из них получили большие дозы облучения и умерли вскоре после аварии. Многих ликвидаторов посылали на опасные работы, такие как очистка крыши от радиоактивного мусора, который попал туда во время взрыва реактора. Роботы, которые должны были производить очистку, не выдерживали излучения, поэтому вместо них работали люди, «биороботы», как называли себя некоторые ликвидаторы в своих мемуарах. С крыш убирали, в том числе и обломки радиоактивных графитовых стержней, находившихся внутри реактора и выброшенных во время взрыва.

Одной из самых важных задач было не допустить того, чтобы радиоактивные частицы поднялись в воздух, поэтому больша́я часть ликвидационных работ была направлена на уборку и захоронение радиоактивного мусора - бетона, арматуры, и так далее - а также облученной почвы, и других предметов. В самом начале работ ликвидаторы также занимались захоронением облученных продуктов питания в эвакуированных селах и уничтожали домашних животных. Работы по ликвидации последствий аварии ведутся до сих пор.

Ликвидаторы

Большую часть ликвидаторов призвали на ликвидационные работы из запаса, и никто из них не имел права отказаться. Военная служба была в Советском Союзе обязательной, и все, кто отслужил или окончил некоторые учебные заведения, становились военнослужащими запаса. Каждого из них могли снова призвать на службу в любой момент, независимо от их работы, и именно так и произошло после Чернобыльской аварии. В Чернобыль в основном призывали мужчин старше 30-ти. Некоторым удавалось избежать призыва, если им не позволяло здоровье или они могли достать справку о том, что они не могут работать ликвидаторами по состоянию здоровья. Альтернативой был тюремный срок за уклонение от призыва. Не все работали принудительно, были и те, кто добровольно отправлялся на эти работы, понимая, несмотря на риск, что кто-то должен эту работу делать. Многие надеялись, что с ними ничего не случится.

Некоторые ликвидаторы описали условия, в которых им приходилось работать, в своих мемуарах. Часто в них встречаются описания нарушений правил безопасности. В своем фильме «Чернобыль. Хроника трудных недель» режиссер Владимир Шевченко показал ликвидаторов, которые работали на высоко загрязненных участках. Некоторые из них не носили респираторов, игнорируя правила безопасности, так как в респираторах было трудно дышать и работать. Один из ликвидаторов описал в своих мемуарах как на его участке снимали показания дозиметров. По правилам каждому ликвидатору полагалось носить дозиметр во время работы, чтобы фиксировать общее количество полученного облучения. Несмотря на правила, информация эта не записывалась теми, кто следил за показаниями. Вместо этого каждому работнику записывали приблизительную дозу, основанную на предыдущих измерениях на участке, где он в этот день работал. Иногда даже эти дозы занижали, чтобы продлить длительность пребывания того или иного человека на участке. Некоторые ликвидаторы также рассказывают, что даже в «чистых» жилых зонах был завышен радиационный фон, так как некоторые работники возвращались после работ в грязной форме, или вообще не имели специальной рабочей формы. Также иногда для обустройства жилой зоны использовались облученные стройматериалы. Сами работники приносили телевизоры из зараженных домов, чем увеличивали радиационный фон в жилой зоне.

Саркофаг

Вскоре поле аварии над взорвавшимся реактором построили бетонный купол, чтобы не дать радиоактивному мусору подняться в воздух и заражать окрестности. Назвали этот купол саркофагом - как напоминание о смертоносных веществах, под ним похороненных.

Сейчас корпус саркофага обветшал и начал в некоторых местах разрушаться. Зимой 2013 года часть строения обвалилась. О ненадежности этой конструкции было давно известно, поэтому недавно, еще до зимы 2013, началось строительство нового купола. Во время обвала строительные работы временно приостановили, но через неделю продолжили. На данный момент новый купол планируют закончить к 2015 году. Если саркофаг оставить как есть, без нового купола, то он в конце концов полностью разрушится, и в результате произойдет еще один выброс радиоактивных частиц в атмосферу.

Туризм в Чернобыле

В середине 90-х, благодаря работам по ликвидации последствий катастрофы, удалось значительно снизить радиационный фон на территории 30-ти километровой зоны отчуждения. С тех пор в зоне появились туристы. До недавнего времени людей по зоне отчуждения водили неофициальные «экскурсоводы», в народе называемые «сталкерами». Чаще всего это - местные жители, которые вернулись домой. Они показывали людям наиболее безопасные тропы и рассказывали о местных достопримечательностях. Кто-то водил людей ради денег, а кто-то - бесплатно, из желания показать как можно большему количеству человек последствия катастрофы в Чернобыле. Некоторые знакомили туристов и журналистов с местными жителями, «самоселами», которые вернулись домой несмотря на повышенный радиационный фон.

С 1995 года информационное агентство по проблемам на Чернобыльской АЭС Чернобыльинтеринформ начало организовывать официальные экскурсии в зону отчуждения. До 2010 года въезд на зону был строго ограничен, но с тех пор правительство Украины разрешило въезд на территорию всем желающим, путешествующим в рамках официальной экскурсии. В 2011 территорию на полгода снова закрыли, и сейчас доступ стал более ограниченным, чем раньше, но экскурсии продолжаются. Цены 2013 года за экскурсию начинаются с $150 долларов США с человека и зависят от количества человек в группе и продолжительности экскурсии.

Аварии и проблемы, связанные с радиацией

С тех пор, как ученые начали исследовать радиацию, за ее столетнюю историю по всему миру произошло много аварий и проблем, с ней связанных. Кроме непосредственно аварий на атомных электростанциях, большинство этих происшествий связано с нарушением правил безопасности по хранению, захоронению и работе с радиоактивными веществами. При этом люди, к которым попадали облученные или излучающие предметы, часто не знали, что они являются радиоактивными. Часть этих инцидентов произошла потому, что цезий-137 и другие радиоизотопы попали в металлолом. Нередко это было вызвано тем, что части устройств для радиотерапии не были утилизированы согласно инструкции и попадали на свалку.

Два таких случая произошли на предприятии по переработке отходов в Испании и на сталелитейном заводе в Китае. Другие подобные ситуации случаются при неправильной работе с радиоактивными веществами из-за того, что работающие с ними люди не знают об опасности. Иногда причина радиационного загрязнения неизвестна, как, например, в России, где с 1994 по 1996 годы находили радиоактивные банкноты.

За последние сто лет произошло очень много несчастных случаев и инцидентов, связанных с радиацией. Внизу описаны только некоторые самые известные случаи. Большая их часть - результат неадекватных правил и законов о безопасности работы с радиоактивными веществами, или несоблюдение таких правил. Описанные здесь проблемы существуют как в развивающихся так и в развитых странах.

«Радиевые девушки»

В США между 1917 и 1926, а в некоторых странах - до начала 1960-х гг. добавляли радий в краски, чтобы они светились в темноте. Такую краску использовали на часовых циферблатах. Работницы завода, где производили эти циферблаты, в основном молодые девушки, во время работы вдыхали и даже глотали радий, будучи уверены, что он безвреден. Часто, чтобы получить более тонкие штрихи, они облизывали кисточки, а некоторые даже рисовали себе узоры на коже и ногтях, так как им нравилась красивая краска.

Позже многие из них заболели раком. У некоторых частично или полностью разрушились кости челюсти. Завод долго не соглашался заплатить девушкам компенсацию, утверждая, что их состояние вызвано другими заболеваниями, такими как сифилис. Несколько девушек подали судебный иск и в конце концов выиграли дело. Каждая получила по $10 000 и ежегодную пенсию в $600 на всю жизнь. Этот процесс был громким и получил широкую огласку. Это послужило прецедентом для последующих судебных процессов между работниками и их работодателями, особенно в отношении травм, полученных на производстве. После этого случая Американское правительство начало разрабатывать законодательство об обеспечении безопасности на рабочем месте.

Утечка урана на заводе «Чёрч Рок»

В 1979 году на фабрике по производству урана «Черч Рок» в штате Нью-Мексико в США переполнился бассейн радиоактивных отходов, и часть содержимого вылилась через край. В этом происшествии были виноваты рабочие, которые не выполняли правила безопасности и наполнили бассейн выше допустимой нормы. Радиоактивные отходы просочились в реку Пуэрко и вода принесла их в резервацию навахо. Несколько дней жители резервации не подозревали об опасности, и использовали загрязненную воду в хозяйстве и для сельскохозяйственных нужд. Радиоактивный распад в каждом литре воды составлял 128 000 пикокюри. В целом во всей реке это составило 4 кюри с начала утечки радиоактивных отходов.

Правительство распространяло сообщения об опасности в основном по-английски - на языке, которым владели далеко не все жители в резервации. Даже те, кто знали английский и поняли сообщение, не осознавали всей опасности происходящего, так как не знали об угрозе облучения для здоровья. Кроме этого помощь, оказанная правительством пострадавшим, как больным, так и оставшимся без чистой воды людям, была недостаточной. На протяжении многих лет после аварии люди переживали последствия радиоактивного загрязнения и облучения.

Земледелие и скотоводство очень важны для людей навахо, населяющих этот район, поэтому гибель рогатого скота из-за зараженной воды пагубно сказалась на их жизни. Некоторые люди, в том числе и дети, получили серьезные кожные повреждения; самые тяжелые из них закончились ампутациями. Число заболеваний раком также возросло. Некоторые районы были полностью отрезаны от водоснабжения, так как все запасы чистой воды были загрязнены радиоактивными отходами.

На некоторое время после аварии фабрику закрыли, но вскоре она возобновила работу, продолжая загрязнять окружающую среду. Дело решили без суда, примерно через год после аварии. Местные жители получили компенсацию в размере $525 000 долларов США. Во время очистки территории были убраны далеко не все радиоактивные отходы. После первого этапа уборки прошло больше 20-ти лет, но, наконец, в 2004 и в 2007 годах уборку возобновили. В 2008 и 2012 провели еще более тщательную очистку, но и в этот раз она не закончена. Сейчас (лето 2013) организация, ответственная за полную очистку территории от радиоактивного загрязнения разрабатывает новую программу по очистке местности.

Облученные квартиры на Тайване

Кусок стали с атомной электростанции, зараженный радиоактивным кобальтом-60, попал на Тайване в металлолом и был переплавлен на строительные материалы. Позже, между 1982 и 1984 годами из арматуры, которая содержала этот металл, построили до 2000 многоквартирных домов, общественных зданий, и около 30 школ в Тайбэе, Чжанхуа, Таоюани и Цзилуне.

В 1992 году один из жителей в таком многоквартирном доме принес с работы дозиметр. Обнаружив в квартире радиацию выше нормы, он стал жаловаться в соответствующие инстанции. В результате расследования оказалось, что Совет по атомной энергии Тайваня знал об этой проблеме с 1985, но не предпринял соответствующие меры.

В результате проверок, проведенных правительством в 1992 году, радиационное загрязнение было найдено в ряде многоквартирных домов, офисов, общественных зданий, школ и детских садов. Среди людей, которые жили, учились или работали в этих зданиях, чаще встречались случаи заболевания раком, так как они подвергались небольшим дозам облучения на протяжении многих лет. Во время исследований в этой области было установлено 39 случаев смертей, связанных с облучением, хотя неизвестно, сколько еще неустановленных смертей связано с этим происшествием. Также исследователи заметили, что среди детей, которые жили в зараженных квартирах, были повышены случаи заболевания катарактой.

Во многих квартирах до сих пор повышен радиоактивный фон, так как не были проведены работы по очистке. Агентства, которые сдают их внаем, знают о проблеме, но, несмотря на это, квартиры не пустуют, и неизвестно знают ли новые жильцы о повышенном радиационном фоне. В некоторых других домах хозяева квартир отказываются переезжать, потому что они не могут их продать по цене, которая позволит купить новую квартиру, а правительство отказывается оказать им финансовую поддержку.

Заражение в Гоянии

Город Гояния в Бразилии печально известен как место, где в 1987 году произошел инцидент, связанный с утечкой радиации. Лаборатория радиотерапии «IGR» переехала в новое здание, оставив в старом устаревшую установку для радиотерапии с радиоактивным изотопом цезием-137 внутри. Хозяева здания, которое снимала лаборатория, не смогли договориться с лабораторией мирным путем об аренде помещения, и решали эту проблему через суд. Несмотря на протесты работников лаборатории об опасности такого решения, суд постановил, что представителям «IGR» запрещено находиться на территории этого здания, поэтому они не смогли вернуться и вывезти брошенную установку для радиотерапии. Когда сторож, нанятый охранять помещение, не пришел на работу, два мародера воспользовались его отсутствием и украли установку для радиотерапии. Они намеревались продать ее как металлолом, и не подозревали об опасности находящегося внутри радиоактивного вещества.

Дома воры разобрали установку и нашли капсулу с цезием-137. Один просверлил в ней отверстие и увидел внутри светящееся вещество. Оба получили большую дозу облучения, пока работали с установкой, и чувствовали недомогание, но не знали, что оно вызвано облучением. Позже одному из них ампутировали часть пальца, а второму - часть руки. Через несколько дней после кражи установки, они продали ее вместе с капсулой как металлолом владельцу городского склада металлолома, который и заметил капсулу. Ему понравилось ее красивое голубое свечение, вызванное эффектом Вавилова - Черникова, который описан выше. Он принес ее домой, где показывал ее родственникам и друзьям. Позже он попросил товарища извлечь светящийся порошок из капсулы, и дарил его друзьям и соседям. Он даже хотел сделать из него кольцо и подарить жене.

Брат хозяина тоже получил в подарок немного порошка. Он украсил им стены и полдома, а также оставил немного на обеденном столе. Во время еды его маленькая дочь трогала порошок, и проглотила часть вместе с едой. В результате она получила смертельную дозу радиации и позже умерла в больнице. Ей было всего шесть лет. Во время похорон окрестные жители устроили протест на кладбище, так как боялись, что кладбище будет заражено радиацией.

Жена хозяина заболела вскоре после контакта с порошком, и ее мать приехала ухаживать за ней в больницу. Позже мать вернулась в свою деревню, распространяя и там радиоактивное загрязнение. Двое наемных работников на складе также вскоре заболели, потому что они извлекали из установки ценные металлы, такие как свинец, и в результате они оба получили большие дозы облучения.

Жена хозяина склада металлолома начала подозревать, что эта капсула виновата в недомоганиях и болезнях ее родственников. Она нашла радиоактивный металл на другом складе, куда его к тому времени продали, и отвезла его в больницу на экспертизу. Вначале врачи думали, что ее симптомы и симптомы ее родственников вызваны тропическим заболеванием, но после обследования металла, который она привезла, они поняли, что это не так.

По просьбе врачей эксперт-физик проверил металл, и заключил, что он радиоактивен. После этого врачи сообщили об этом правительству Бразилии, и вскоре начались ликвидационные работы. К этому времени прошло уже больше двух недель с того дня, как установка была украдена. В результате радиацией была загрязнена большая территория в городе и за его пределами. Жена хозяина спасла много людей и предотвратила более обширное загрязнение тем, что привезла подозрительный металл в больницу на проверку.

Спасти ее, к сожалению, не удалось. Кроме нее и ее маленькой племянницы, погибли также и оба наемных работника, извлекавших из установки свинец. Доза, которую получил сам хозяин, была больше, чем дозы других облученных людей, но, несмотря на это, он выжил. Вероятно это потому, что он был облучен меньшими дозами на протяжении большего времени, в то время как его жена, племянница, и работники получили большую дозу за один раз. Из-за облучения в больницу попало много людей. Также было снесено несколько домов, чтобы захоронить загрязненные радиацией материалы.

Радиоактивное заражение в Краматорске

В конце 1970-х годов в карьере в Краматорске (нынешняя территория Украины) была утеряна ампула с радиоактивным цезием-137. Она была частью измерительного прибора, и излучала 200 рентген в час. Начались поиски, но через некоторое время их прекратили, так и не найдя капсулу. Позже она случайно была замурована в одну из панелей, из которых в 1980 построили многоэтажный жилой дом. В семье, которая жила в одной из квартир этого дома, умерли двое детей и мать. Квартира освободилась и позже в новой семье, которая туда переехала, также умер ребенок. Отец ребенка стал жаловаться и добился того, что в доме провели проверку и обнаружили недопустимый уровень радиации. За все время, пока капсулу не изъяли из стены, в доме умерло двое взрослых и четверо детей.

Облучение в Сарагосе

Иногда радиационное облучение - результат халатности медицинского и обслуживающего персонала в радиологических клиниках. Именно этим была вызвана гибель больных в городе Сарагосе в Испании. Работник, который выполнял техническое обслуживание установки для радиотерапии, используемой в городской больнице для лечения раковых заболеваний, по ошибке увеличил дозу излучения более, чем в пять раз. В результате одиннадцать из двадцати пяти раковых больных погибло от передозировки облучения.

Радиоактивное заражение в Самутпракане

Инцидент в провинции Самутпракан в Таиланде произошел в 2000 году. Занимающиеся сбором металлолома местные жители украли и вскрыли капсулу с кобальтом-60, которая излучала 15.7 терабеккелей. Эта капсула была частью установки для радиотерапии в больнице в Бангкоке. Больница купила новую установку, а старую продала электрической компании, у которой купила новую. Необходимые документы о продаже оформлены не были, и эта установка не была зарегистрирована в агентстве, которое следит за местонахождением всех радиоактивных объектов в Таиланде. Компания, которая купила установку, отправила ее на хранение вместе с двумя другими незарегистрированными приборами. Место, где они хранились, плохо охранялось, поэтому установка и была украдена.

Не установлено, как именно ее украли, но сборщики металлолома, у которых она находилась вначале инцидента, утверждают, что они купили ее у неизвестных лиц. С помощью работников склада металлолома капсулу распилили и вскрыли. Каждый, кто в этом участвовал, получил большую дозу облучения, и у них в большей или меньшей степени появились симптомы лучевой болезни. Радиационный фон был завышен на свалке и в окрестностях. Через несколько дней после того, как в больницу поступили первые больные, доктора стали подозревать, что виновата радиация. Из больницы немедленно сообщили о проблеме в агентство, которое следит за радиационными объектами в стране. К тому времени после вскрытия капсулы с кобальтом-60 прошло уже 17 дней.

Вскоре начались работы по очистке и захоронению зараженных объектов, и были найдены две оставшиеся незарегистрированные установки. Из-за большого облучения умерли два работника и муж хозяйки склада металлолома. Одному из людей, который принес капсулу на склад, ампутировали пальцы, и у нескольких других человек проявилась лучевая болезнь. Несмотря на то, что правительство Таиланда пыталось предотвратить последующие похожие проблемы, металлолом со следами радиоактивных веществ был дважды найден в 2008 году, во время торговли металлолом. В обоих случаях никто не пострадал, так как контейнеры, содержащие радиоактивное вещество, не были вскрыты, и работники склада металлолома сообщили о проблеме властям. В одном случае работник склада узнал логотип, обозначающий радиоактивные вещества. Этот логотип был разработан после инцидента в Самутпракане, чтобы предотвратить подобные проблемы в будущем.

Природный ядерный реактор

Габон, страна на западном берегу Африки, граничащая с Камеруном и Конго, известна тем, что на ее территории находится природный ядерный реактор. Это место называется Окло. В районе, где образовался этот реактор, находятся большие залежи урана. В этом месте около двух миллионов лет назад протекала ядерная реакция деления, для которой там были все необходимые условия. Топливом для реакции служил уран-235, и реакция продолжалась, пока это топливо не закончилось. Она происходила в Окло в нескольких местах. На данный момент это - единственное место на Земле, о котором известно ученым, где протекала такая ядерная реакция. Исследователи полагают, что на Марсе также имеются благоприятные условия для природных атомных реакторов.

«Лечение» радиацией

Первые двадцать-тридцать лет после открытия радиации, ученые не знали о ее опасности для здоровья. Как и со всеми новшествами, шарлатаны, псевдоврачи, и псевдоученые, а иногда и настоящие врачи, не понимающие опасности облучения, пытались всячески заработать деньги на этом открытии. Также было и с электричеством, и с магнетизмом, с разницей в том, что радиация представляла большую опасность. Те, кто зарабатывал на радиации, утверждали, что она имеет почти магические свойства и лечит от многих болезней.

«Радитор»

«Радитор» - одно из наиболее известных таких «лекарств». Его делали из дистиллированной воды, в которую добавляли один микрокюри или 37 000 беккелей радия и тория. Это лжелекарство стало известно тем, что от него в США умер известный промышленник, светский человек и спортсмен, Эбен МакБерни Байерс. О его история болезни и смерти много писали журналисты и поэтому многие узнали о вреде «Радитора» и облучения именно из-за этого случая. Он принимал «Радитор» с 1927 по 1930 годы, по совету физиотерапевта. Вначале ему до того понравились результаты приема этого средства, что он рекомендовал его друзьям, и даже посылал ящики «Радитора» им в подарок. Постепенно он начал заболевать, так как последствия нескольких лет облучения давали о себе знать. Он начал терять вес, лысеть, появились боли, и начали разрушаться костные ткани. Он прекратил принимать «Радитор», но было уже поздно. После его смерти правительство ввело более жесткий контроль лекарств и продуктов питания.

Другие лжелекарства

Существовало множество других подобных «снадобий», например, «Радиоактивная зубная паста Дорамад» с торием. Торий в то время рекламировали как антибактериальное средство. Также продавали банки с радиоактивным покрытием внутри, например, из радия - в них можно было делать «лечебную» радиоактивную воду. С 1900 до 1930 годов популярны были таблетки, порошки и различные жидкости, содержащие радий или уран. Также можно было купить компрессы и соли для ванной с радием. Даже производители минеральной воды «Боржоми» рекламировали ее как радиоактивную лечебную воду.

Вы затрудняетесь в переводе единицы измерения с одного языка на другой? Коллеги готовы вам помочь. Опубликуйте вопрос в TCTerms и в течение нескольких минут вы получите ответ.

В химико-токсикологическом отделе испытательной лаборатории Свердловского референтного центра Россельхознадзора проводятся исследования по определению содержания радионуклидов цезия (Cs-137) и стронция (Sr-90) в пищевых продуктах, зерне, кормах для животных и почве. Нормы содержания данных радионуклидов строго регламентированы на территориях стран Евразийского экономического союза (ЕАЭС) и подлежат обязательному контролю.

Но почему именно эти радионуклиды? Чем они опасны? И, в целом, что вообще такое радионуклиды? В данной статье будут рассмотрены эти вопросы.

Нуклид – это одна из разновидностей атома химического элемента, у которой есть специальная, присущая только ей, характеристика – определенное число протонов и нейтронов в ядре. В настоящий момент известно около 2500 нуклидов, из которых только 271 являются стабильными, т. е. не радиоактивными. Радиоактивность – это свойство нуклидов спонтанно изменять свой состав или внутреннее строение с одновременным испусканием или только частиц, или частиц вместе с излучением. Чаще всего под частицами подразумевают атомы гелия (альфа-распад) и электроны (бета-распад), а под излучением - гамма-излучение. Соответственно, радионуклид – это радиоактивный нуклид.

Испускаемые радионуклидами частицы и излучение обладают достаточно большой энергией и, проходя через какую-либо среду, приводят к ионизации и возбуждению атомов и молекул в ней, т.е. изменяют свойства этой среды. Такой вид взаимодействия со средой называется ионизирующим излучением, или радиацией. И, если под средой прохождения подразумевать ткани живых организмов, то подобное воздействие будет считаться нежелательным и опасным из-за возможных впоследствии нарушений их функций.

Существует два типа радионуклидов:
естественные (калий-40, уран-238, торий-232, радон-222 и др.), встречающиеся в природе;
техногенные (тритий (водород-3), плутоний-239, стронций-90, цезий-137 и др.)
Как вы могли заметить, упомянутые в начале статьи стронций-90 и цезий-137 – это радионуклиды техногенного происхождения, то есть образующиеся при работе ядерных реакторов и не существующие в природе. По наличию их в окружающей среде можно говорить об экологической обстановке какого-либо района, т.е. были ли рядом утечки из хранилищ радиоактивных отходов, аварии на АЭС и подобные чрезвычайные ситуации.

Но чем же все-таки опасны стронций-90 и цезий-137? Все дело в их периоде полураспада – времени, за которое ровно половина радионуклида полностью распадается. Это одна из самых главных характеристик радиоактивных элементов. Существуют долгоживущие и короткоживущие радионуклиды. К долгоживущим (с большим периодом полураспада) относят
уран-238 – 4,5 млрд. лет,
калий-40 – 1,3 млрд. лет,
плутоний-239 – 24000 лет,
а также наших «знакомых» - стронций-90 и цезий-137, у которых период полураспада почти одинаков и составляет около 30 лет. Чем быстрее распадается радионуклид, тем он более радиоактивен. Это объясняется тем, что каждый акт распада сопровождается выбросом ионизирующего излучения, т.е. чем короче период полураспада, тем больше распадов/выбросов на единицу времени.

Радиоактивность нуклидов может быть выражена в единицах измерения Бк (беккерель) или Ки (кюри) и измерена как количество распадов в секунду (на практике используется только Бк, так как Ки слишком большая величина). А ктивность какой-либо массы радионуклида называют удельной активностью, и она обратно пропорциональна его периоду полураспада, т. е., например, удельную активность в 1 млрд. Бк будет иметь 80 кг урана-238 и 0,2 г стронция-90! Очевидна ощутимая разница в опасности для здоровья человека.

Также необходимо учесть, что радиоактивные стронций-90 и цезий-137 способны накапливаться в живых организмах и подвергать их ионизирующему воздействию изнутри, нанося вред. И если деревьям и грибам это не так критично, то для человека цезий-137, обычно накапливающийся в мышцах и печени, и стронций-90, накапливающийся в костной ткани, являются крайне опасными, так как, попав в организм, будут оказывать ионизирующее воздействие годами (период полураспада 30 лет и соотносится с продолжительностью жизни человека). Поэтому наличие этих радионуклидов в окружающей человека среде так строго контролируется.

В заключение следует сказать, что специалистами химико-токсикологического отдела испытательной лаборатории Свердловского референтного центра Россельхознадзора ни разу не было выявлено пищевых продуктов, зерна, кормов для животных и почвы с содержанием радионуклидов цезия-137 и стронция-90 выше установленной нормы.

Информацию подготовил химик-аналитик химико-токсикологического отдела Чекрыгин П. А.