Dunia yetu leo ina wasiwasi kuhusu uchafuzi wa mazingira. Na hii inaeleweka - muundo wa hewa tunayopumua na chakula tunachokula kwa muda mrefu imekoma kuwa rafiki wa mazingira. Tangu jaribio la kwanza la silaha za nyuklia (1945), sayari yetu imechafuliwa na radionuclides mbalimbali na mali ya anthropogenic. Na mmoja wao ni cesium-137. Nusu ya maisha yake ni kubwa, na athari kwenye mwili wa binadamu ni tofauti. Tutazungumza kuhusu hili na mengine mengi katika makala hii.
Moja ya nyingi
Cesium katika jedwali la upimaji la Dmitry Mendeleev ni wa kikundi kidogo cha kikundi cha kwanza cha kipindi cha sita na ina nambari ya atomiki 55. Alama ya kemikali ya elementi hiyo ni Cs (Caesium), na ilipata jina lake kutokana na uwepo wa mistari miwili ya bluu kwenye wigo wa nguvu ya jamaa ya mionzi ya umeme (kutokaneno la Kilatini caesius, ambalo linamaanisha "buluu ya anga").
Kama dutu sahili, cesium ni metali laini, ya manjano-fedha yenye sifa kuu za alkali.
Kipengele hiki kiligunduliwa mwaka wa 1860 na wanasayansi wawili wa Kijerumani R. Bunsen na G. Kirchhoff. Walitumia mbinu ya uchanganuzi wa taswira, na cesium ilikuwa kipengele cha kwanza kugunduliwa kwa njia hii.
Nyuso nyingi za cesium
Kwa asili, cesium hutokea kama isotopu thabiti ya Cs-133 pekee. Lakini fizikia ya kisasa inajua 39 radionuclides zilizoundwa kwa njia bandia (isotopi za mionzi).
Kumbuka kwamba isotopu ni aina za atomi ya elementi yenye idadi tofauti ya neutroni kwenye viini vyake.
Isotopu Cs-135 huishi muda mrefu zaidi (hadi miaka milioni 2.3), ya pili kwa nusu ya maisha ni cesium-137. Ni ya mwisho ambayo inawajibika kwa uchafuzi wa mionzi ya sayari yetu. Nusu ya maisha ya cesium-137 kwa sekunde ni 952066726, ambayo ni miaka 30.17.
Isotopu hii huundwa wakati wa kuoza kwa viini kwenye kinu cha nyuklia, na pia wakati wa majaribio ya silaha kwa vichwa vya nyuklia.
Redionuclide isiyo imara
Kutokana na nusu ya maisha ya cesium-137, hupitia hatua ya kuoza kwa beta na kugeuka kuwa bariamu isiyo imara-137m, na kisha kuwa bariamu-137 thabiti. Hii hutoa mionzi ya gamma.
Ni nusu ya maisha ya cesium-137 ni miaka 30, na hadi bariamu-137m huharibika baada ya dakika 2.55. Nishati ya jumla ya mchakato huu ni1175.63 ± 0.17 keV.
Miundo inayoelezea nusu ya maisha ya cesium-137 ni changamano na ni sehemu ya kuoza kwa urani.
Sifa za kimwili na kemikali
Tayari tumeandika kuhusu sifa halisi za isotopu na sifa za kuoza kwake. Kwa upande wa sifa za kemikali, kipengele hiki kinakaribia rubidiamu na potasiamu.
Isotopu zote (pamoja na cesium-137 yenye nusu ya maisha ya miaka 30.17) humezwa kikamilifu kwa njia yoyote inapoingia kwenye kiumbe hai.
Muuzaji mkuu wa biospheric radionuclide
Chanzo cha nuklidi ya mionzi ya kibiolojia cesium-137 yenye nusu ya maisha ya zaidi ya miaka 30 ni nishati ya nyuklia.
Takwimu ni nyingi. Kulingana na data ya 2000, takriban 22.2 × 1019 Bq ya cesium-137, ambayo nusu ya maisha yake ni zaidi ya miaka 30, ilitolewa angani na vinu vyote vya mitambo ya nyuklia. ya dunia.
Si angahewa pekee inayochafuliwa. Kutoka kwa meli na meli za kuvunja barafu na mimea ya nguvu za nyuklia, kutoka kwa manowari ya nyuklia, radionuclide hii huingia baharini kila mwaka. Kwa hivyo, kulingana na wataalam, wakati wa operesheni ya reactor moja ya manowari, karibu 24 x 10 14 Bq itaingia baharini kwa mwaka mmoja. Kwa kuzingatia nusu ya maisha ya caesium-137, inakuwa chanzo hatari cha uchafuzi wa mazingira wa muda mrefu.
Milipuko maarufu zaidi
Kabla hatujarejea kwenye athari za cesium ya radionuclide kwenye mwili wa binadamu, tunakumbuka majanga kadhaa makubwa,ikiambatana na utoaji wa kipengele hiki kwenye biosphere.
Watu wachache wanajua, lakini mnamo 1971, katika mkoa wa Ivanovo (kijiji cha Galkino), kazi ilifanyika katika uchunguzi wa kina wa safu ya sayari yetu. Hii ilikuwa milipuko ya nyuklia ya chini ya ardhi, baada ya moja ambayo chemchemi ya udongo ilitoka kwenye kisima kimoja. Na leo, kwenye tovuti ya kazi hizi, mionzi ya milliroentgens 3 kwa saa imerekodiwa, na radionuclides ya strontium-90 na cesium-137 bado huja kwenye uso wa Dunia.
Kila mtu anajua kuhusu maafa ya Chernobyl mwaka wa 1986. Lakini si kila mtu anajua kwamba wakati huo kuhusu 1850 PBq ya vipengele vya mionzi viliingia angani. Na 270 PBq kati yake ni cesium-137.
Mwaka 2011, ajali ilipotokea katika kinu cha nyuklia cha Fukushima cha Japan, PBq 15 za cesium-137 na nusu ya maisha ya miaka 30 ziliingia Bahari ya Pasifiki.
Nini kitafuata
Pamoja na uchafu na mionzi ya mionzi, cesium-137 huingia kwenye udongo, kutoka pale inapoingia kwenye mimea, ambayo ina mgawo wa kunyonya wa 100%. Wakati huo huo, hadi 60% ya nuclide hujilimbikiza kwenye sehemu za juu za viumbe vya mmea. Wakati huo huo, katika udongo duni wa potasiamu, athari za mkusanyiko wa cesium-137 huongezeka sana.
Mkusanyiko wa juu zaidi wa mgawo wa nyuklidi hii hubainika katika mwani wa maji baridi, lichen na viumbe vya mimea vya ukanda wa Aktiki. Katika mwili wa wanyama, radionuclide hii hujilimbikiza kwenye misuli na ini.
Mkusanyiko wa juu zaidi umeonekana katika kulungu na ndege wa majini kwenye ukanda wa Aktiki.
Kusanya cesium na kuvu. Hasa uyoga wa mafuta, uyoga wa Kipolandi, uyoga wa mossiness na nguruwe katika kipindi chote cha maisha.
Sifa za kibiolojia za cesium-137
cesium asilia ni mojawapo ya vipengele vya ufuatiliaji wa mwili wa mnyama. Katika mwili wetu, cesium iko katika kiasi cha mikroni 0.0002-0.06 kwa kila gramu 1 ya tishu laini.
cesium radionuclide, kama ilivyotajwa tayari, imejumuishwa katika mzunguko wa dutu katika biosphere na husogea kwa uhuru kwenye minyororo ya kibiolojia ya trophic.
Baada ya kugusa kwa mdomo na mwili wa binadamu kwenye njia ya utumbo, ufyonzaji wa nyuklidi hii kwa asilimia 100 hutokea. Walakini, kasi ya mchakato huu ni tofauti katika idara tofauti. Kwa hivyo, saa moja baada ya kuingia ndani ya mwili, hadi 7% ya cesium-137 huingizwa kwenye tumbo la mwanadamu, hadi 77% kwenye duodenum, jejunamu na ileamu, hadi 13% kwenye caecum, na katika sehemu ya mwisho. utumbo (colon transverse) - hadi 40%.
Mgao wa cesium-137 unaoingia kupitia njia ya upumuaji ni 25% ya kiasi kinachotokana na chakula.
Kupitia damu hadi kwenye misuli
Baada ya kufyonzwa tena kwenye utumbo, cesium-137 inakaribia kusambazwa kwa usawa katika tishu za mwili.
Tafiti za hivi majuzi katika nguruwe zimeonyesha kuwa nuclide hii hufikia viwango vya juu zaidi katika tishu za misuli.
Wakati wa kusoma reindeer, ilibainika kuwa cesium-137 baada ya kudungwa sindano moja husambazwa kama ifuatavyo:
- Misuli - 100%.
- Figo – 79%.
- Moyo - 67%.
- Nuru – 55%.
- ini- 48%.
Nusu ya maisha ni siku 5 hadi 14 na mara nyingi hutolewa kwenye mkojo.
Kinachotokea katika mwili wa binadamu
Njia kuu za kuingiza cesium mwilini ni kupitia njia ya usagaji chakula na njia ya upumuaji. Kwa mgusano wa nje wa cesium-137 kwenye ngozi safi, 0.007% huingia ndani. Inapomezwa, 80% yake hujilimbikiza kwenye misuli ya mifupa.
Kipengele hiki hutolewa kupitia figo na utumbo. Ndani ya mwezi, hadi 80% ya cesium huondolewa. Kulingana na Tume ya Kimataifa ya Ulinzi wa Radiolojia, nusu ya maisha ya radionuclide ni siku sabini, lakini kiwango kinategemea hali ya mwili, umri, lishe na mambo mengine.
Uharibifu wa mionzi, sawa na dalili za ugonjwa wa mionzi, hutokea wakati wa kupokea dozi ya zaidi ya 2 Gy. Lakini tayari katika vipimo vya MBq, dalili za majeraha madogo ya mionzi huzingatiwa kwa njia ya kuhara, kutokwa na damu ndani, na udhaifu.
Jinsi ya kujikinga na maambukizi
Ili kubaini kiasi cha caesium-137 katika mwili wa binadamu, redio za beta-gamma au mita za mionzi ya binadamu (HCR) hupima mionzi ya gamma kutoka kwa mwili au kutoka kwa ute.
Unapochanganua kilele cha masafa ambacho kinalingana na radionuclide fulani, shughuli yake katika mwili hubainishwa.
Kuzuia maambukizi kwa misombo ya kimiminika au gumu ya cesium-137 ni kutekeleza upotoshaji katika visanduku vilivyofungwa pekee. Njia hutumiwa kuzuia kipengele kuingia ndaniulinzi wa kibinafsi.
Inafaa kukumbuka kuwa nusu ya maisha ya cesium-137 ni miaka 30. Kwa hiyo, mwaka wa 1987 huko Brazil (mji wa Goiania) kulikuwa na wizi wa sehemu kutoka kwa kitengo cha radiotherapy. Ndani ya wiki 2, takriban watu 250 waliambukizwa, wanne kati yao walikufa ndani ya mwezi mmoja.
Uvumilivu na utunzaji wa dharura
Mapokezi yanayokubalika ya kipengele hiki ni 7.4 x 102 Bq wakati wa mchana na 13.3 x 104 Bq kwa mwaka. Yaliyomo angani yasizidi 18 x 10-3 Bq kwa mita 1 ya ujazo, na katika maji - 5.5 x 102 Bq kwa lita.
Iwapo kanuni zilizobainishwa zimepitwa, ni muhimu kutumia hatua ili kuharakisha uondoaji wa kipengele kwenye mwili. Awali ya yote, hatua zinapaswa kuchukuliwa ili kufuta nyuso (uso na mikono) na sabuni na maji. Dutu hii ikiingia kupitia njia ya upumuaji, suuza nasopharynx na salini.
Matumizi ya sorbents na diuretics yenye mzigo wa maji yataongeza kasi ya kuondolewa kwa kipengele.
Katika hali mbaya, hemodialysis hufanywa na matibabu mahususi huwekwa.
Lakini kuna faida
Katika utafiti wa kemikali, ugunduzi wa dosari ya mionzi ya gamma, katika teknolojia ya mionzi na katika majaribio mbalimbali ya kibaolojia ya redio, wanasayansi wamegundua matumizi ya kipengele hiki kilichoundwa na binadamu chenye sifa za kung'aa.
Cesium-137 hutumika katika matibabu ya mguso na mionzi, katika usafishaji wa vifaa vya matibabu, bidhaa za chakula.
Kipengele hiki kimepata matumizi yake katika utengenezaji wavyanzo vya nguvu vya radioisotopu na katika viwango vya viwango vya yabisi, ambapo hutumika katika vyombo vilivyofungwa hafifu.
