Radioaktiv stronsium-90

Ətraf mühitin çirklənməsinin mənbələri. Xarici mühitin stronsium-90 ilə çirklənməsinin ən əhəmiyyətli mənbəyi nüvə silahlarının sınaqlarıdır və dağıntıların aydın şəkildə ifadə edilmiş lokalizasiyası var (töküntülərin sıxlığı müəyyən ərazilərin fizioqrafik və iqlim xüsusiyyətlərindən asılıdır). Bu radionuklid həm də nüvə elektrik stansiyalarından və işlənmiş nüvə yanacağının təkrar emalı zavodlarından (emissiyalarda asanlıqla həll olunan formada olur) xarici mühitə daxil olur. Atom elektrik stansiyasının normal iş şəraitində radioaktiv stronsium emissiyaları əhəmiyyətsizdir.

Stronsium radioizotopları uran və plutoniumun parçalanma reaksiyalarında yüksək məhsuldarlıq və təbii mühitin ekoloji zəncirlərində yüksək hərəkətlilik ilə xarakterizə olunur. Bütün bunlar nüvə reaktorlarının layihələndirilməsində, onların istismar müddəti və radioaktiv tullantıların idarə olunması sistemi müəyyən edilərkən nəzərə alınmalıdır.

Qida yolları (zəncirlər). Radioaktiv stronsium miqrasiyasının əsas qida zəncirləri bunlardır: atmosfer - bitkilər - insanlar; atmosfer - torpaq - bitkilər - insanlar; atmosfer - torpaq - bitkilər - heyvanlar - insanlar; atmosfer - su obyektləri - içməli su- İnsan; atmosfer - su hövzələri - hidrobiontlar - balıq - insanlar;

tullantı suları - torpaq - bitkilər - insanlar; tullantı suları - torpaq - bitkilər - heyvanlar - insanlar; çirkab sular - hidrobiontlar - balıqlar - insanlar.

Stronsium yaşıl bitkilərdə, xüsusən dənli bitkilərdə (taxıllarda) toplanır və bişmiş məhsullar vasitəsilə insan orqanizminə daxil olur. Ot (yem) vasitəsilə heyvanların (inəklərin) toxumalarına daxil olur. Ona görə də süd stronsiumun insan orqanizminə daxil olması üçün çörəkdən sonra ikinci yoldur. Nəhayət, su obyektlərinin səthinə düşən və ya orada səth axını ilə yuyulan radioaktiv stronsium birhüceyrəli yosunlar (fitoplankton) tərəfindən asanlıqla mənimsənilir, xərçəngkimilər və digər kiçik heyvanlar (zooplankton) tərəfindən qida zənciri boyunca toplanır, sonra isə balıqlar tərəfindən.

Qida zəncirində yuxarıya doğru hərəkət etdikcə stronsiumun konsentrasiyası artır; bəzi balıqların bədənində sudan on minlərlə dəfə yüksək ola bilər. Beləliklə, balıq, xüsusən də onun skeleti stronsiumun insan orqanizminə daxil olması üçün başqa bir ümumi qida yoludur. Nəhayət, tərəvəz və meyvələr radioaktiv stronsiumun mühüm mənbəyidir.

Stronsium öz keyfiyyətlərinə görə, artıq qeyd edildiyi kimi, kalsiuma çox yaxındır və onunla birlikdə biosferdə dövr edir. Atmosfer havası stronsiumun su obyektlərinə və quruya daxil olduğu əsas su anbarıdır. Radionuklidlərin havadan çökməsi cazibə qüvvəsi, atmosferdə daim mövcud olan inert toz üzərində çökmə və yağıntı (yağış, qar) ilə xaric edilməsi ilə müəyyən edilir. Radioaktiv stronsium hissəciklərinin atmosferdə qalma müddəti 30-40 gün, stratosferdə isə bir neçə ildir.

Torpaq radioaktiv stronsium anbarı kimi xüsusi əhəmiyyət kəsb edir (demək olar ki, hamısı mobil formadadır). Əvvəlcə onun səthində toplanır, sonra yavaş-yavaş profili boyunca yenidən paylanır. Stronsium torpağın bərk fazası tərəfindən radioaktiv seziumdan daha az asanlıqla udulur. Radioaktiv stronsiumun torpaqda miqrasiyasına aşağıdakılar təsir edir: iqlim şəraiti, relyef, hidroloji rejim, bitki örtüyünün təbiəti, əkinçilik praktikası və torpağın növü. Torpaqlar, radioaktiv stronsiumun udma qabiliyyətinin artması dərəcəsinə görə, öz növbəsində, aşağıdakı ardıcıllıqla təşkil edilə bilər: çernozem - şabalıd - sod-podzolik.

Radioaktiv stronsium bitkilərə onların torpaq hissəsinin birbaşa çirklənməsi (radionuklidlərin düşməsi və ikincili toz əmələ gəlməsi zamanı), torpaqdan hopması nəticəsində daxil ola bilər. kök sistemi və onu ehtiva edən sularla suvarma. Bitki örtüyündə radionuklidlərin tutulma dərəcəsi bitkilərin xüsusiyyətləri, radioaktiv hissəciklərin ölçüsü və meteoroloji şəraitlə müəyyən edilir. Bitkilərin səthində yığılan stronsium-90 onun tərəfindən sorula bilir. Qlobal tullantılardan radionuklidlərin yabanı və kənd təsərrüfatı bitkiləri tərəfindən tutulma dərəcəsi təxminən 25% təşkil edir. Mülayim iqlim zonaları üçün saxlanılan radionuklidlərin 50%-nin ot bitkilərindən çıxarılması (yağış, külək və s.) müddəti 1-5 həftədir. Radioaktiv stronsiumun yığılması torpaqda mübadilə edilə bilən kalsiumun miqdarı ilə tərs mütənasibdir, əlavə olaraq bitkilərin növü və müxtəlifliyindən asılıdır. Beləliklə, onun çox hissəsi paxlalı bitkilərdə toplanır, toxumda, meyvədə və kök yumrularında isə yarpaq və gövdəyə nisbətən xeyli azdır.

Radioaktiv stronsium əsasən yemlə birlikdə heyvanların orqanizminə daxil olur. Radionuklidin heyvan mənşəli məhsullara keçməsi onun bioavailability, heyvanların növ və yaş xüsusiyyətlərindən və onların fizioloji vəziyyətindən asılıdır. Buzovlarda, quzularda, balalar və donuzlarda stronsiumun udulması yetkin heyvanlara nisbətən bir neçə dəfə çoxdur. Radioaktiv stronsiumun əsas hissəsi sümüklərdə, əsasən epifazalarda (oynaqlarda) toplanır. Beləliklə, stronsiumun ən böyük yığılması böyüyən bir orqanizmdə mümkündür və sümüklərdə yığılmış bu radionuklidin bədəndən çıxarılması olduqca çətindir. Onun təsərrüfat heyvanlarının skeletində toplanma dərəcəsinə görə onları aşağıdakı sıraya düzmək olar: iribuynuzlu mal-qara - keçi - qoyun - donuz - toyuq. Radionuklidin ən çox yığılması parenximal orqanlarda - qaraciyərdə, böyrəklərdə, ağciyərlərdə, minimal - əzələlərdə və xüsusilə də bezlərdə müşahidə olunur. Təsərrüfat heyvanlarının əzələlərində və parenximal orqanlarında radioaktiv stronsiumun çökmə dərəcəsinə görə, onlar da sıra ilə düzülə bilər: mal-qara - qoyun - toyuq. Yetkin heyvanlarda stronsium olur yumşaq toxumalar gənc heyvanlara nisbətən daha çox miqdarda toplanır, lakin gənc heyvanlarda böyüklərə nisbətən daha sürətli xaric olur. Heyvanların qidasında kalsiumun artması stronsium-90-ın ​​xaric olmasını sürətləndirir. Süd verən heyvanlarda radionuklid əhəmiyyətli miqdarda südlə ifraz olunur.

Radioaktiv stronsiumun 96%-ə qədəri yumurtanın qabığında, 3,5%-i sarısında, 0,5%-i ağında olur.

Su anbarları xüsusi təhlükə yaradır, çünki onlarda radioaktiv stronsium toplanır. Hidrobiontlar, xüsusən də balıqlar tərəfindən qida zənciri boyunca və birbaşa sudan sorulur. Eyni zamanda, su orqanizmlərində stronsium-90-ın ​​tərkibi təkcə onun sudakı konsentrasiyasından deyil, həm də minerallaşma dərəcəsindən asılıdır: onun azalması ilə su orqanizmlərində radionuklidlərin yığılması artır.

Nəticədə belə bir nəticəyə gələ bilərik ki, insan orqanizminə daxil olan radioaktiv stronsiumun əsas mənbəyi bitki və heyvan mənşəli məhsullardır. Stronsiumun həll olunan formaları mədə-bağırsaq traktından yaxşı sorulur. Radionuklidlər xüsusilə uşaqlar üçün təhlükəlidir, bədənlərinə südlə daxil olur və sümüklərdə çox miqdarda toplanır. Yaşla, radioaktiv stronsiumun udulması azalır. Pəhrizdə yüksək kalsium tərkibi ən təhlükəli, yüksək zəhərli radionuklidlərdən biri olan radioaktiv stronsiumun udulmasının qarşısını alır. Böyük dozalar insanlarda kəskin şüa xəstəliyinə səbəb olur, kiçik dozalara uzun müddət məruz qalma isə xroniki formanın inkişafına səbəb olur. Sonuncu, hematopoetik sistemin uzunmüddətli zədələnməsi, qan xəstəliklərinin (leykemiya) və sümük şişlərinin inkişafı ilə xarakterizə olunur.

Radioaktiv sezium-137

Texnogen radionuklidlər arasında seziumun radioaktiv izotopları xüsusilə təhlükəlidir, xüsusilə uzunömürlü sezium-137 yarımxaricolma dövrü 30±0,2 ildir. Bu radionuklid təbii mühitin ekoloji zəncirlərində yüksək hərəkətlilik və onun fərdi halqalarında toplanma qabiliyyəti ilə xarakterizə olunur.

Ətraf mühitin çirklənməsinin mənbələri. Sezium-137 əmələ gəlməsinin əsas mənbəyi nüvə silahı sınaqları və müəssisələrdir nüvə enerjisi. Nüvə reaktorlarının işləməsi zamanı çoxlu miqdarda radionuklidlər toplanır. Atom elektrik stansiyasının normal iş şəraitində radioaktiv emissiyalar əhəmiyyətsizdir və nüvə reaktorunun konstruksiyasından, radioaktiv maddələrin və stansiyadan buraxılan havanın təmizlənməsi sistemlərinin növündən, reaktorun işləmə müddətindən və s. asılıdır. Sezium- 137 ətraf mühitin çirkləndiriciləri də işlənmiş yanacaq elementlərinin təkrar emalı üçün zavodlar ola bilər. Sezium-137-nin təbii mühitə daxil olan potensial mənbələri radioaktiv maddələrin atom elektrik stansiyalarından açıq şirin su hövzələrinə və radioaktiv tullantıların saxlanma obyektlərinə atılmasıdır. Normal iş şəraitində nüvə yanacaq dövrü müəssisələrinin emissiyaları ilə əlaqədar əhaliyə radiasiya dozaları əhəmiyyətsizdir və tövsiyə olunan standartlardan aşağıdır.

Ətraf mühitin radioaktiv sezium ilə çirklənməsinin böyük təhlükəsi atom elektrik stansiyasının qəzaları zamanı, onun emissiyaları əhəmiyyətli dərəcədə artdıqda yaranır. Bu zaman radiasiya dozaları qəzanın miqyasından və onun aradan qaldırılması üzrə tədbirlərin effektivliyindən asılı olaraq kəskin şəkildə artır və dalğalanır. Sezium-137-nin qəbulu uzun müddət ərzində radiasiya təhlükəsini böyük ölçüdə müəyyən edir. Ətraf mühitin radioaktiv seziumla çirklənmə səviyyəsi həm də ərazilərin fiziki, coğrafi və iqlim xüsusiyyətlərindən, atmosfer yağıntılarının paylanmasından və s.. Məsələn, müəyyən ərazilərdə (Ukrayna-Belarus Polesi, subarktik rayonlar) seziumun səviyyəsi. -137 heyvan və bitki mənşəli məhsullar digərlərinə nisbətən daha yüksəkdir. Şimalda bu, bu radionuklidin saxlanmasına və uzun müddət toplanmasına üstünlük verən likenlərin (maralların əsas qidası) böyümə xüsusiyyətləri ilə asanlaşdırılır.

Qida yolları (zəncirlər). Radioaktiv stronsium kimi, sezium-137 xarici mühitdə yüksək hərəkətliliyi ilə xarakterizə olunur, xüsusən də çökməsindən sonra ilk dəfə, həmçinin stronsium-90-ın ​​miqrasiyasına bənzər qida zəncirləri vasitəsilə. Radionuklidlərin miqrasiyası üçün başqa mümkün qida zənciri: çirklənmə mənbəyi - dərman bitkiləri - dərman bitki xammalı - dərman məhsulu - insanlar. Nəzərə almaq lazımdır ki, radionuklidlərin miqrasiyasının bu qida zənciri hələ kifayət qədər öyrənilməmişdir. Bu baxımdan, radioaktiv çirklənməyə məruz qalmış Kaluqa vilayətinin cənub bölgələrində yabanı dərman bitkiləri xammalının öyrənilməsinin məlumatları maraq doğurur. Nəticədə məlum oldu ki, açıq yaşayış yerlərində olan ağac növlərinin meyvələrində əslində sezium-137 yığılmır. Sezium-137-nin təhlükəsiz tərkibi ilə onların üzərində bitən dərman bitkilərinin yığılması üçün torpağın çirklənməsinin ən aşağı dəyərləri çəmənliklərdə (sürünən kəklikotu) və meşələrdə (adi lingonberry, bataqlıq vəhşi rozmarin) yetişən çoxillik kol və kol bitkiləri üçün müəyyən edilmişdir. .

Torpaq səthinə çökən radioaktiv sezium üfüqi və şaquli istiqamətlərdə miqrasiya edir və onun həll olması mühüm əhəmiyyət kəsb edir. Torpaqda sezium-137 asanlıqla həzm olunması çətin olan formaya çevrilir, zəif həll olunan duzlar əmələ gətirir. Buna görə də onun kök vasitəsilə bitkilərə daxil olması çətindir. Turşu yağışları sezium-137-nin həll olunan formaya keçməsini asanlaşdırır. Torpaqda radionuklidin miqrasiyasına relyefə, hidroloji rejimə, torpağın növünə, bitki örtüyünün təbiətinə, aparılan kənd təsərrüfatı fəaliyyətlərinə və radionuklidin torpaqla əlaqəsinin gücünə əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərir. Seziumun udma qabiliyyətinin artması dərəcəsinə görə torpaqlar bir sıra düzülə bilər: çernozemlər - şabalıd - soddy-podzolic.

Radioaktiv sezium yarpaqların, gövdələrin, inflorescences və meyvələrin birbaşa çirklənməsi nəticəsində bitkilərə daxil ola bilər, həmçinin kök sistemi vasitəsilə torpaqdan sorula bilər. Bitkilərin səthi çirklənmə səviyyələri onların morfoloji xüsusiyyətlərindən, yağıntının sıxlığından və aerozolların fiziki-kimyəvi xüsusiyyətlərindən asılıdır. Sezium-137-nin konsentrasiyası dərəcəsinə görə bitkilər aşağıdakı sıraya yerləşdirilə bilər: kələm - çuğundur - kartof - buğda - təbii forbs. Otlaq bitki örtüyünün çirklənməsinin azalması (yağış, külək, biokütlə artımı səbəbindən) təxminən 14 gün ərzində baş verir. Yatırılan radionuklidin 90%-dən çoxu ilk 2 ayda çıxarılır. Həll olunan sezium-137 torpaq məhlulundan bitki kökləri tərəfindən sorulur və torpağa möhkəm bağlanır. Sezium-137-nin bitkilərə artan ötürülmə dərəcəsinə görə, aşağıdakı torpaqlar seriyasını qurmaq olar: çəmən-podzolik torpaqlar - qırmızı torpaqlar - çəmən-karbonat torpaqlar - çernozemlər - boz torpaqlar. Radioaktiv seziumun daha çox keçidi torf-bataqlıq torpaqları olan bölgələrdə (Ukrayna-Belarus Polesi) müşahidə olunur. Kök yumrularda və taxıllarda bu radionuklidin yığılma dərəcəsinə görə bitkilər ardıcıl düzülə bilər: arpa - darı - buğda - qarabaşaq yarması - lobya - yulaf - xumiza - kartof - lobya. Sezium-137-nin bitkilərdə yığılma miqdarı onların növündən, torpaq növündən və kənd təsərrüfatı işlərinin xarakterindən asılıdır. Eyni zamanda, bitkilərin generativ və vegetativ orqanlarında radioaktiv seziumun konsentrasiyası təxminən eynidir.

İnsanlar üçün sezium-137 mənbələri bitki (çörək, tərəvəz, meyvə) və heyvan (ət, balıq, süd və s.) məhsulları ola bilər. Bu radionuklid kaliumla bəzi ümumi xüsusiyyətlərə malik olduğundan, bitki və heyvan mənşəli toxumalarda həm kalium, həm də radioaktiv sezium toplanır. Sezium-137 heyvan orqanizminə əsasən qida yolu ilə daxil olur, radionuklid isə əsasən böyrəklər vasitəsilə xaric olur. Onun əsas miqdarı əzələlərdə (80%-dən çox), sonra skeletdə (təxminən 10%) toplanır. İnək, qoyun, keçi, donuz və toyuqların 1 kq əzələsindəki radionuklidlərin miqdarı gündəlik qəbulun müvafiq olaraq 4, 8, 20, 26 və 45%-ni təşkil edir. Radioaktiv sezium laktasiya edən heyvanların südündə əhəmiyyətli miqdarda xaric olunur. Radionuklidin inəklərə uzun müddət qəbulu ilə süddə onun miqdarı gündəlik qəbulun 1 litrinə 0,8 - 1,2%, keçilərdə - 10 - 20%, qoyunlarda - 5 - 15% -ə çatır. Bu fərqlər heyvanların fizioloji xüsusiyyətləri, qidanın təbiəti və onların saxlanma şəraiti ilə bağlıdır.

Toyuq yumurtası da insan orqanizminə daxil olan sezium-37 mənbəyidir və ağında sarıdan 2-3 dəfə çox radioaktiv sezium, qabığında isə yumurtanın tərkibindəki radionuklidin ümumi miqdarının 1-2%-i var.

Radioaktiv sezium su orqanizmlərində çoxlu miqdarda toplanır. Balıqlar sezium-137-ni birbaşa sudan və əsasən qida ilə qəbul edirlər. Bu radionuklidin yığılma dərəcəsi hər bir balıq növünün bioloji və fizioloji xüsusiyyətləri ilə müəyyən edilir. Suyun zəif minerallaşması sezium-137-nin daha yüksək yığılmasına kömək edir. Şirin su balıqlarında dəniz balıqlarından onlarla və yüzlərlə dəfə çox radioaktiv sezium var. Eyni zamanda, kommersiya balıqlarında Atlantik okeanı- daxili dənizlərdən (məsələn, Xəzərdən) gələn balıqlardan 10-30 dəfə azdır. Sezium-137-nin yığılmasından asılı olaraq su bitkiləri aşağıdakı sıra ilə düzülə bilər: yosunlar - suya batırılmış bitkilər - sahil su bitkiləri - səthdə üzən bitkilər.

Radioaktiv sezium kifayət qədər yüksək radiotoksikliyə malikdir. İnsan bədəninə tənəffüs sistemi, dəri, yaralar və yanıq səthləri vasitəsilə daxil ola bilər. Ancaq əsas yol yeməkdir. Radioaktiv sezium, kalium kimi, insan toxumalarında və orqanlarında bərabər paylanır (nisbətən vahid şüalanmaya səbəb olur), lakin onun çox hissəsi əzələ toxumasında (80% və yalnız 10% sümüklərdə) cəmlənir. Sezium-137 bədəndən nisbətən asanlıqla çıxarılır. Əsasən sidiklə, qismən də nəcislə xaric olur. Bu radionuklidin bədəndən yarı ömrü 65-100 gündür. Onun bədəndən xaric olma sürəti maddələr mübadiləsi sürətindəki fərdi fərqlərlə müəyyən edilir və yaşa, cinsə, pəhrizə və çoxsaylı ətraf mühit faktorlarına bağlıdır. Nəzərə almaq lazımdır ki, sezium-137 əhəmiyyətli miqdarda ananın bədənindən plasenta vasitəsilə fetusa (və qidalanma dövründə süd vasitəsilə yeni doğulmuş körpələrə) keçir.

Radionuklidlər müəyyən kütlə sayı, atom nömrəsi və nüvə enerjisi statusu ilə radioaktivlik xassəsinə malik atom qruplarıdır.

Radionuklidlər texnologiyanın, elmin və xalq təsərrüfatının bütün sahələrində geniş tətbiq tapmışdır. Tibbi praktikada radionuklidlər xəstəliklərin diaqnostikası, dərmanların, alətlərin və digər məhsulların sterilizasiyası üçün istifadə olunmağa başlandı. Bir sıra proqnostik və terapevtik radioterapiya dərmanları hazırlanmışdır.

Radionuklidlərin tibbdə faydaları və istifadəsi bu videoda ətraflı təsvir edilmişdir:

Radionuklidlər radioaktiv izotoplardır kimyəvi elementlər müxtəlif kütlə nömrələri ilə. Bu maddələrin insan sağlamlığına zərəri məsələsini anlamaq üçün qısaca və elmi məlumatlara varmadan cəhd edək.

Radionuklidlərin təsnifatları haqqında

Radioaktiv izotoplar xassələrinə görə müxtəlif kateqoriyalara aiddir. Biz onlardan yalnız ən vaciblərinə toxunacağıq.

Radioizotoplar aşağıdakılara bölünür:

• təbii;
• süni, insan fəaliyyəti ilə əlaqədar nüvə reaksiyaları nəticəsində əmələ gəlir.

Sonuncular dövri cədvəlin bütün elementlərindən alınır. Onların ümumi sayı 2000-ə çatır və artmaqda davam edir. Təbii elementlər daha azdır, təxminən 100.

Nüvələrin sabitliyinə görə radionuklidlər aşağıdakılara bölünür:

• qısamüddətli - yarımxaricolma dövrü 10 gündən az olan;
• uzunömürlü - uzun yarım ömrü ilə.

IN son illər Xalq təsərrüfatında tam çürümə müddəti bir neçə dəqiqə olan radioizotoplar getdikcə daha çox istifadə olunmağa başladı, bu da onları praktiki olaraq zərərsiz edir.

Radiasiya toksikliyinə görə radionuklidlər 4 kateqoriyaya bölünür:

• A - insanlar üçün ən yüksək zəhərli. Bunlar nüvələri kortəbii parçalanmaya məruz qalan ağır elementlərin izotoplarıdır. Onların nisbətən uzun yarım ömrü var. Həmçinin, bu radioaktiv maddələr bədənin müxtəlif orqanlarında yığılmağa meyllidir;
• B - yüksək zəhərli radionuklidlər;
• B – orta toksiklik radioizotopları;
• G – aşağı toksikliyə malik radiasiya izotopları.

Radioaktiv reaksiyalar bölünür alfa çürüməsi– alfa hissəciklərinin görünüşü ilə nüvənin strukturunda kortəbii dəyişiklik və betta çürüməsi elektronların, pozitronların, neytrinoların və ya antineytrinoların emissiyası və ya udulması ilə.

Çürümə növlərinin daha ətraflı xüsusiyyətləri üzərində dayanmayacağıq. Radioelementlərin xassələrinə daha çox toxunmağa çalışaq.

Təbii radionuklidlər süxurlarda, torpaq qatlarında, təbii və süni su anbarlarında olur. Kosmik radiasiya ilə birlikdə onlar təşkil edirlər .

Uran və toriumun izotopları orqanizmə qida qəbulu, su və tənəffüs olunan hava ilə daxil olur və daxili şüalanma mənbəyi kimi xidmət edir.

Təbii fon radiasiyası bu videoda ətraflı təsvir edilmişdir:

Texnogen fon radiasiyası tikinti materiallarının tərkibində olan radionuklidlər, yanacağın yanması və elektrik stansiyalarından emissiyalar zamanı əmələ gəlir.

Nüvə reaktorları və hissəcik sürətləndiriciləri təmin edir süni radiasiya fonu.

Qeyd:Radionuklidlərin mühüm xüsusiyyətlərindən biri də budur yarı həyat. Radionuklidlərdə baş verən proseslər nüvələrin sayının iki dəfə azalmasına gətirib çıxarır və bununla da izotopun radiasiya aktivliyini azaldır.

Radionuklidlər toxuma və orqanlara havanın inhalyasiyası, qida qəbulu, cızıqlar, yaralar və yanıqlar vasitəsilə daxil olur.

Radionuklidlər insan orqanizmində harada tapılır?

Radioaktiv izotopların insan orqanizmində "sevimli" yerləri var.

Bu xüsusiyyətə görə ümumilikdə 4 qrup fərqləndirilir:

1. Bədənin bütün toxumalarında bərabər paylanmış radionuklidlər - sezium 134, sezium 137 (radiosezium), natrium 24 və s.
2. Sümük toxumasında çökür - stronsium 89, 90, barium 140, radium 226, 224, kalsium 40, itrium.
3. Retikuloendotelial orqanlarda (qırmızı sümük iliyi, limfa düyünləri, qaraciyər, dalaq) yığılan - serium, prometium, americium, plutonium, lanthanum.
4. Organotrop - qalxanabənzər vəzdə yodun, eritrositlərdə dəmirin, mədəaltı vəzidə sinkin, irisdə molibdenin izotopları.

Radionuklidlər necə buraxılır?

Radioaktiv izotopların əsas hissəsi bağırsaqlar vasitəsilə bədəndən xaric olunur. Həll olanlar (sezium və tritium) sidik sistemi vasitəsilə xaric olur. Qaz elementləri dəri və tənəffüs sistemi tərəfindən çıxarılır. Radionuklidlərin əsas hissəsi alındıqdan sonra bir neçə gün ərzində xaric olur. Böyük atom kütləsi olan izotoplar və radioaktiv kolloidlər (polonium, radium, uran) saxlanılır. Bu elementlər qaraciyər və safra yollarına daxil olur.

Qeyd: radionuklidlərin bədəndən çıxarılması prosesinin ölçü vahidi yarı həyat, insan orqanizminə daxil olan radioaktiv maddənin yarısının sərbəst buraxılması ilə xarakterizə olunur.

Məsələn: qalxanabənzər vəzdə tapılan yodun radioizotopunun yarımxaricolma dövrü 138 gün, böyrəklərdə 7 gün, sümük toxumasında 14 gündür.

Radioaktiv elementlər sümük toxumasından yavaş-yavaş çıxarılır. Yumşaq toxumalarda sərbəst buraxılma prosesi çox daha sürətli olur. Söhbət sezium, molibden, yod və s.-dən gedir. Amma stronsium, sirkonium, plutonium və s. kimi maddələr insan sümüklərində uzun müddət məskunlaşaraq daha problemli şəkildə ayrılır.

Radionuklidlərin insanlara zərərli təsiri haqqında

İnsan orqanizmində radioaktiv izotoplar hüceyrələrin böyüməsi və bölünməsinin dayanmasına səbəb olan, normal biokimyəvi siklləri zədələyən, DNT-nin struktur əlaqələrinin pozulmasına səbəb olan, genetik kodu məhv edən təsirə malikdir. Nəticədə hüceyrələr məhv olur.

Böyük dozalarda bədənə daxil olan sərbəst radikallar toxumaların ciddi zədələnməsinə səbəb olur. Kiçik dozalarda onlar hüceyrələrin yetişməsi və inkişafı prosesini poza və bədxassəli yenitörəmələrə səbəb ola bilərlər. Genetik dəyişikliklər nəsillərdə özünü göstərəcək ciddi irsi xəstəliklərə səbəb ola bilər.

Bəzi radionuklidlərin dağıdıcı təsir mexanizmini nəzərdən keçirək.

Stronsium-90 və sezium-137-nin insan orqanizminə təsiri

Stronsium-90 təmasda olduqda, sümük toxumasında, sümük iliyində və hematopoetik orqanlarda toplanır. Zərərli təsir anemiyaya (anemiya) səbəb olur. Onun təsiri onilliklər davam edir, çünki elementin yarı ömrü 29 il, aradan qaldırılması isə 30 ildir. Qəbul edildikdə, stronsium 15 dəqiqə ərzində qanda konsentrə olur, 5 saatdan sonra hədəf orqanlarda tamamilə çökür. Bu radioaktiv maddənin çıxarılması çətin işdir. Hələ yox təsirli üsullar, təsirlərinə qarşı müqavimət göstərin.

Sezium-137- insanlar üçün ikinci ən çox yayılmış və təhlükəli radionuklid. Bitki hüceyrələrində yığılmağa meyllidir və artıq qida məhsullarında mədə və bağırsaqlar vasitəsilə insan orqanizminə nüfuz edir. Yarım ömrü 30 il. Sevimli lokalizasiya əzələlərdir. Çox yavaş çıxır.

Hansı məhsullarda radionuklidlər var?

Ən çox radionuklidlər çörək məhsullarında olur. Onların ardınca süd və süd məhsulları, daha sonra tərəvəz və meyvələr gəlir. Ən az radioizotoplar ət və balıqda, xüsusən də dəniz məhsullarındadır. Yəni heyvan mənşəli məhsullar radiasiya təhlükəsizliyi baxımından bitki mənşəli məhsullardan daha təmizdir.

Dəniz suyunda şirin su ilə müqayisədə daha az radioaktiv element var. Artezian suları praktiki olaraq izotoplardan azaddır. Digər su hövzələrində onların coğrafi mövqeyindən və digər amillərdən (çirklənmədən) asılı olaraq yüksək dozalar ola bilər.

Qəbul edilən standartlar Sezium-137 və stronsium-90 radionuklidlərinin tərkibi cədvəldə verilmişdir:

Qida və dərman maddələrinin radioqoruyucu xüsusiyyətləri haqqında

İnsan orqanizminin radiomüqavimətini polisaxaridlər, çay yarpağından alınan lipopolisaxaridlər, üzüm, tibbi spirt, vitaminlər, minerallar, demək olar ki, bütün ferment qrupları və bir çox hormonlar artırır.

Dərmanlar arasında antibiotiklər, narkotik maddələr, süni şəkildə istehsal olunan vitaminlər şüalanma mənbələrinin təsirinə davamlılıq nümayiş etdirir.

Radionuklidləri çıxarmaq xüsusiyyətinə malik məhsullar

Radiasiyaya qarşı təsir göstərə bilən və insan toxumalarından izotopların buraxılmasını sürətləndirə bilən qida məhsullarının əsas qruplarını nəzərdən keçirək.

Bu məhsullara aşağıdakılar daxildir:

• yumurta qabığı - tərkibindəki kalsium radioaktiv stronsiumu çıxarır. Gündə 5 q-a qədər istifadə edin. Əvvəllər toz halına salınmış qabıqlar yeməyə əlavə edilir;
• dən çörək məhsulları çovdar unu. Onların tərkibində məhsullarla mədə-bağırsaq traktına daxil olan stronsiumu bağlayan fitin var;
• sitrus meyvələri, chokeberry, yemişan giləmeyvə, çaytikanı, biyan. Bu bitkilər və onların meyvələrində radionuklidləri xaric edən xüsusiyyətlərə malik olan flavonoidlər var.

Hansı məhsulların bədəndən radionuklidləri çıxarmağa kömək etdiyini bilmək istəyirsiniz? Video icmalına baxın:

Radioaktivliyi aradan qaldırmaq üçün qidanı ən yaxşı şəkildə necə emal etmək olar

Daimi mexaniki üsullar qida emalı onların səthində stronsium və seziumun çıxarılmasına kömək edir. Sadəcə onları yuyun soyuq su və kirdən təmizləyin.

Tərəvəz məhsullarını kəsmək lazımdır üst hissəsi döl, çünki tərkibində zəhərli və radioaktiv maddələrin təxminən 80% -i toplanır. Kələmin üst yarpaqlarından soyulmalı, daxili "sapı" istifadə edilməməlidir.

İstilik müalicəsi məhsulun tərkibində olan radionuklidlərin təxminən yarısını çıxarır. Ancaq qızartmaq, əksinə, onları gecikdirir.

Ət və balıq yarımfabrikatları bişməzdən əvvəl sirkə ilə suda isladılmalıdır. Ət bulyonunu boşaltmaq tövsiyə olunur, bişdikdən sonra toksinlər və radioaktiv izotoplar yığılır. Bulyon hazırlamaq lazımdırsa, ət tökmək lazımdır soyuq su, 10 dəqiqə bişirin, sonra bulyonu boşaltın. Təzə su götürün və ət hazır olana qədər qaynadın. Nəticədə bulyonun yarısı qədər zərərli radioaktiv maddələr olacaq.

Əti xırda doğrayıb bir neçə saat suda saxlamaqla radioaktiv elementlərin miqdarı azalır. Yadda saxlamaq lazımdır ki, belə emal ilə həm də faydalı xüsusiyyətlər məhsul.

Göbələkləri əvvəlcədən islatmaq seziyi 30%, bişirmək isə 90% -ə qədər çıxarır. Stronsium bu cür emallarla praktiki olaraq çıxarılmır.

Rafine sortlar radioaktivlikdən "ən təmizdir" bitki yağı, şəkər və nişasta.

Südün yağ vəziyyətinə qədər emal edilməsi onu stronsiumdan demək olar ki, tamamilə məhrum edir, südün pendir və toz halına salınması zamanı sezium zərərsizləşdirilir.

Qüds artishoku radioaktivlik yığmayan meyvədir.

Qulaq balıqların sümüklərindən, üzgəclərindən və pulcuqlarından radionuklidləri qəbul edə bilir. Eyni səbəbdən, yarımfabrikatın yüksək temperaturdan istifadə edərək təzyiq altında emal edildiyi konservlər də radiasiya təhlükəsi yarada bilər. Bu, adətən radionuklidlərin cəmləşdiyi balıqların yeyilməz hissələrinin yumşalmasına gətirib çıxarır.

Taxıl kəpək məhsulları da stronsium radioizotoplarını toplayır.

Radionuklidlərdən təsirləndikdə nə etməli

Bədənə daxil olan radioaktiv izotoplar onların aradan qaldırılması prosesinin sürətləndirilməsini tələb edir. Radionuklidlərin zərərli təsirlərinə qarşı müqavimətin ən vacib amili immunitet sisteminin vəziyyətidir. Min illər boyu insanlara təsir edən mövcud təbii radiasiya fonu radionuklidləri zərərsizləşdirən təsirə malik təbii müdafiə mexanizmlərini yaratmışdır. Söhbət öd, bağırsaq, böyrək, qaraciyər vasitəsilə yad maddələrin çıxarılmasından gedir.

Bir radiasiya qrupunun bədənə daxil olma prosesi daimidirsə, o zaman lazımdır:

• sümük toxumasını qorumağa kömək edən multivitaminlərlə kalsium əlavələri qəbul edin;
• kaliumda yüksək olan qidalar yeyin - noxud, lobya, mərcimək, quru meyvələr. Onların tərkibində olan maddələr seziumun bədəndən çıxarılmasına kömək edir;
• pəhrizinizə toyuq yumurtası və süd əlavə edin. Onların tərkibində olan kalsium stronsiumu çıxarmağa qadirdir;
• radionuklidləri bağlayan pektinlərdə yüksək olan meyvə və tərəvəzləri yeyin
• diuretik qəbul etmək;
• aktiv su rejimini qoruyun. Kalium, natrium və maqneziumun radioaktiv izotoplarından qurtulmağa kömək edəcək mineral su içmək.

Radioaktiv çirklənmənin nəticələri haqqında maraqlı faktlar

Atom elektrik stansiyalarında baş verən qəzalar, nüvə silahlarının sınaqları, nüvə laboratoriyalarında aparılan təcrübələr atmosferdə, suda və torpaqda öz izini qoyur. Alimlər müəyyən ediblər ki, bu yolla 20-yə yaxın radionuklid xarici mühitə buraxılır. Onların əksəriyyəti uzunmüddətli zərər vermir, çünki onlar bir neçə həftə və ay ərzində təsirsizləşirlər. İlk növbədə, söhbət radioaktiv buludun əsasını təşkil edən nəcib qazların izotoplarından gedir. Onlar insan sağlamlığına zərər verə bilər.

Növbəti təhlükəli element isə yod-131 izotopu kimi müəyyən edilib. Qidalarda, xüsusən də süddə tez toplanır. Qeyd edək ki, ölkəmizdə radiasiya təhlükəsizliyi standartları Avropadan qat-qat sərtdir.

Yuxarıda göstərilən maddələrlə müqayisədə zərərli dəyərinə görə aqressiv olmayan, lakin daha dayanıqlı olan element plutoniumdur. Ciddi ağciyər xəstəliklərinə səbəb ola biləcəyi üçün xüsusilə təhlükəlidir.

Və buna baxmayaraq, daha çox zərər onilliklər ərzində bədəndə qalan sezium və stronsiumdan qaynaqlanır.

Qeyd: Davam edən faciələr fonunda (Çernobıl AES-dəki qəza, Fukusima-1 AES-dəki partlayış, digər texnogen fəlakətlər) bütöv bir şarlatan qalaktikası peyda oldu və insanları guya böyük ərazilər haqqında hekayələrlə qorxudub. radioaktivliklə çirklənir və bütün əhali təsirlənir. Onlar pul qarşılığında orqanizmdən radioaktiv maddələrin 100% təmizlənməsini təklif edirlər. Bu açıqlamalarda hər hansı rasional taxılın olub-olmaması ayrıca ciddi müzakirə mövzusudur. Əksər hallarda “möcüzə” üsulları aldatma üzərində qurulur. Buna görə də, radiasiya ilə çirklənməyə məruz qalan hər bir şəxs yalnız rəsmi tibbdən kömək istəməlidir.

Lotin Aleksandr Vladimiroviç, radioloq

Bu gün dünyamız ətraf mühitin çirklənməsindən narahatdır. Və bu başa düşüləndir - nəfəs aldığımız havanın tərkibi və yediyimiz qida çoxdan ekoloji cəhətdən təmiz olmağı dayandırıb. Nüvə silahının ilk sınağından (1945) planetimiz antropogen xüsusiyyətlərə malik müxtəlif radionuklidlərlə çirklənmişdir. Onlardan biri də sezium-137-dir. Onun yarı ömrü çox böyükdür və insan orqanizminə təsirləri müxtəlifdir. Bu məqalədə bu və daha çox şey haqqında danışacağıq.

Çoxlarından biri

Dmitri Mendeleyevin dövri cədvəlindəki sezium altıncı dövrün birinci qrupunun əsas yarımqrupuna aiddir və atom nömrəsi 55-dir. Elementin kimyəvi simvolu Cs (Sezium) olub, spektrində mövcud olduğuna görə adını almışdır. nisbi intensivlik elektromaqnit şüalanması iki mavi xətt (latın sözündən caesius, Bu "göy mavi" deməkdir).

Sadə bir maddə olaraq sezium, açıq qələvi xüsusiyyətləri olan yumşaq, gümüşü-sarı metaldır.

Bu element 1860-cı ildə Almaniyadan olan iki alim R.Bunsen və Q.Kirxhoff tərəfindən kəşf edilmişdir. Onlar spektral analiz metodundan istifadə etdilər və sezium bu üsulla kəşf edilən ilk element oldu.

Seziumun çoxlu üzləri

Təbiətdə sezium yalnız sabit Cs-133 izotopu şəklində olur. Lakin müasir fizika süni şəkildə yaradılmış 39 radionuklidləri (radioaktiv izotopları) bilir.

Xatırladaq ki, izotoplar nüvələrində müxtəlif sayda neytron olan element atomunun növləridir.

Ən uzunömürlü izotop (2,3 milyon ilə qədər) Cs-135, yarımparçalanma müddətində ikincisi sezium-137-dir. Planetimizin radiasiya ilə çirklənməsinə görə məsuliyyət daşıyan sonuncudur. Sezium-137-nin yarı ömrü saniyələrlə 952066726-dır ki, bu da 30,17 ildir.

Bu izotop nüvə reaktorunda nüvələrin parçalanması zamanı, həmçinin nüvə başlıqları ilə silahların sınaqdan keçirilməsi zamanı əmələ gəlir.

Qeyri-sabit radionuklid

Sezium-137-nin yarımparçalanma dövrü nəticəsində o, beta-parçalanmaya məruz qalır və qeyri-sabit barium-137m, sonra isə stabil barium-137 olur. Bu, qamma radiasiyasını buraxır.

Sezium-137-nin tam yarı ömrü 30 ildir və 2,55 dəqiqədə barium-137m-ə qədər parçalanır. Bu prosesin ümumi enerjisi 1175,63 ± 0,17 keV-dir.

Sezium-137-nin yarı ömrünü təsvir edən düsturlar mürəkkəbdir və uranın parçalanmasının bir hissəsidir.

Fiziki və kimyəvi xassələri

Biz artıq izotopun fiziki xassələri və onun parçalanma xüsusiyyətləri haqqında yazmışıq. Kimyəvi xassələrə görə bu element rubidium və kaliuma yaxındır.

Canlı orqanizmə hər hansı bir vasitə ilə daxil olduqda bütün izotoplar (o cümlədən 30,17 il yarımxaricolma dövrü olan sezium-137) mükəmməl şəkildə sorulur.

Biosfer radionuklidlərinin əsas tədarükçüsü

Yarımparçalanma müddəti 30 ildən çox olan sezium-137-nin biosfer radioaktiv nuklidinin mənbəyi nüvə enerjisidir.

Statistikalar amansızdır. 2000-ci ilin məlumatlarına görə, dünyanın bütün atom elektrik stansiyasının reaktorları atmosferə təxminən 22,2 × 10 19 Bq sezium-137 buraxdı, onun yarı ömrü 30 ildən çoxdur.

Çirklənən təkcə atmosfer deyil. Bu radionuklid hər il nüvə qurğuları olan tankerlərdən və buzqıran gəmilərdən, nüvə sualtı qayıqlarından okeana daxil olur. Beləliklə, ekspertlərin fikrincə, bir sualtı reaktorun bir il ərzində istismarı zamanı okeana təxminən 24 x 10 14 Bq daxil olacaq. Sezium-137-nin yarımparçalanma müddəti nəzərə alındıqda, çox uzunmüddətli ətraf mühitin çirklənməsinin təhlükəli mənbəyinə çevrilir.

Ən məşhur emissiyalar

Radionuklid seziumun insan orqanizminə təsirinə keçməzdən əvvəl, bu elementin biosferə buraxılması ilə müşayiət olunan bir neçə böyük fəlakəti xatırlayaq.

Az adam bilir, lakin 1971-ci ildə İvanovo vilayətində (Galkino kəndi) planetimizin qabığının dərindən tədqiqi işləri aparılmışdır. Bunlar yeraltı idi nüvə partlayışları, birindən sonra bir quyudan palçıq bulağı püskürdü. Və bu gün bu işlərin aparıldığı yerdə saatda 3 millirentgen şüalanma qeydə alınır və stronsium-90 və sezium-137 radionuklidləri hələ də Yerin səthinə çatır.

1986-cı ildə baş vermiş Çernobıl faciəsi haqqında hər kəs bilir. Amma hamı bilmir ki, o zaman atmosferə təxminən 1850 PBq radiasiya elementi daxil olub. Onlardan 270 PBq isə sezium-137-dir.

2011-ci ildə Yaponiyanın Fukuşima Atom Elektrik Stansiyasında qəza baş verəndə 30 il yarımparçalanma müddəti olan 15 PBq sezium-137 sulara daxil olub. sakit okean.

Sonra nə olacaq

Radioaktiv tullantılar və tullantılarla sezium-137 torpağa daxil olur, oradan 100% udma əmsalı olan bitkilərə daxil olur. Bu zaman nuklidin 60%-ə qədəri bitki orqanizminin yerüstü hissələrində toplanır. Eyni zamanda, kaliumla zəngin olmayan torpaqlarda sezium-137-nin yığılmasının təsiri nəzərəçarpacaq dərəcədə artır.

Bu nuklidin ən yüksək yığılma sürəti Arktika zonasının şirin su yosunlarında, likenlərdə və bitki orqanizmlərində müşahidə olunur. Heyvanların bədənində bu radionuklid əzələlərdə və qaraciyərdə toplanır.

Onun ən yüksək konsentrasiyası Arktika sahillərinin şimal marallarında və su quşlarında müşahidə olunub.

Göbələklər də sezium toplayır. Xüsusilə yağ göbələkləri, Polşa göbələkləri, mamır göbələkləri və donuz göbələkləri bütün yarım ömrü boyu.

Sezium-137-nin bioloji xassələri

Təbii sezium heyvan orqanizminin mikroelementlərindən biridir. Bədənimizdə sezium 1 qram yumşaq toxuma üçün 0,0002-0,06 mikron miqdarında olur.

Sezium radionuklidi, artıq qeyd edildiyi kimi, biosferdəki maddələrin dövriyyəsinə daxildir və bioloji trofik zəncirlər boyunca sərbəst hərəkət edir.

İnsan orqanizminə ağızdan daxil olduqda, bu nuklidin 100% udulması mədə-bağırsaq traktında baş verir. Lakin bu prosesin sürəti müxtəlif şöbələrdə dəyişir. Belə ki, orqanizmə daxil olduqdan bir saat sonra sezium-137-nin 7%-ə qədəri insan mədəsində, onikibarmaq bağırsaqda, jejunumda və ileumda 77%-ə qədər, bağırsaqda 13%-ə qədər, sonuncu bağırsağın bölməsi (eninə kolon) - 40% -ə qədər.

Tənəffüs yolu ilə daxil olan sezium-137 nisbəti qidadan gələn miqdarın 25% -ni təşkil edir.

Qan vasitəsilə - əzələlərə

Bağırsaqda reabsorbsiyadan sonra sezium-137 bədənin toxumalarında təxminən bərabər paylanır.

Donuzlar üzərində aparılan son tədqiqatlar göstərmişdir ki, bu nuklid əzələ toxumasında ən yüksək konsentrasiyaya çatır.

Şimal maralını tədqiq edərkən, sezium-137-nin bir inyeksiyadan sonra aşağıdakı kimi paylandığı məlum oldu:

• Əzələlər - 100%.
• Böyrəklər - 79%.
• Ürək - 67%.
• Ağciyərlər - 55%.
• Qaraciyər - 48%.

Yarımxaricolma dövrü 5 ilə 14 gün arasındadır və əsasən sidikdə baş verir.

İnsan bədənində nə baş verir

Seziumun bədənə daxil olmasının əsas yolları həzm və tənəffüs yollarından keçir. Sezium-137-nin bütöv dəriyə xarici təması ilə 0,007% içəriyə nüfuz edir. Qəbul edildikdə onun 80%-i skelet əzələlərində toplanır.

Element böyrəklər və bağırsaqlar vasitəsilə xaric olunur. Bir ay ərzində seziumun 80% -ə qədəri çıxarılır. Radioloji Mühafizə üzrə Beynəlxalq Komissiyanın məlumatına görə, radionuklidin yarı ömrü yetmiş gündür, lakin sürət orqanizmin vəziyyətindən, yaşdan, qidalanmadan və digər amillərdən asılıdır.

Simptomlarına görə radiasiya xəstəliyinə bənzər radiasiya xəsarətləri 2 Gy-dən çox doza qəbul edildikdə inkişaf edir. Lakin MBq vahidləri ilə belə, ishal, daxili qanaxma və zəiflik şəklində yüngül radiasiya zədələnməsinin əlamətləri müşahidə olunur.

Özünüzü infeksiyadan necə qorumalısınız

İnsan bədənində sezium-137-nin miqdarını müəyyən etmək üçün beta-qamma radiometrləri və ya insan radiasiya sayğacları (HRU) bədəndən və ya ifrazatdan gələn qamma şüalarını ölçür.

Müəyyən bir radionuklidə uyğun gələn spektrin zirvələrini təhlil edərkən onun bədəndəki fəaliyyəti müəyyən edilir.

Sezium-137-nin maye və ya bərk birləşmələri ilə çirklənmənin qarşısının alınması manipulyasiyaların yalnız möhürlənmiş qutularda aparılmasını nəzərdə tutur. Elementin içəri girməsinin qarşısını almaq üçün fərdi qoruyucu vasitələrdən istifadə olunur.

Sezium-137-nin yarı ömrünün 30 il olduğunu xatırlamaq lazımdır. Belə ki, 1987-ci ildə Braziliyada (Qoyaniya şəhəri) radioterapiya qurğusunun bir hissəsi oğurlanıb. 2 həftə ərzində təxminən 250 nəfər yoluxdu, onlardan dördü bir ay ərzində öldü.

Qəbul edilən standartlar və təcili yardım

Bu elementin məqbul qəbulu gündə 7,4 x 10 2 Bq və ildə 13,3 x 10 4 Bq hesab olunur. Havadakı məzmun 1 kubmetr üçün 18 x 10 -3 Bq, suda isə litr üçün 5,5 x 10 2 Bq-dan çox olmamalıdır.

Bu standartlar aşılırsa, elementin bədəndən çıxarılmasını sürətləndirmək üçün tədbirlər görmək lazımdır. İlk növbədə səthlərin (üz və əllərin) sabun və su ilə dezinfeksiya edilməsi üçün tədbirlər görülməlidir. Maddə tənəffüs yollarına daxil olarsa, nazofarenksi salin həlli ilə yuyun.

Suyun yüklənməsi ilə sorbentlərin və diüretiklərin istifadəsi elementin aradan qaldırılmasını sürətləndirəcəkdir.

Ağır hallarda hemodializ aparılır və xüsusi terapiya təyin edilir.

Amma faydaları da var

Kimyəvi tədqiqatlarda, qamma qüsurlarının aşkarlanmasında, radiasiya texnologiyalarında və müxtəlif radiobioloji təcrübələrdə elm adamları radiasiya xassələri olan bu antropogen elementdən istifadə tapdılar.

Sezium-137 kontakt və radiasiya terapiyasında, tibbi alətlərin və qida məhsullarının sterilizasiyasında istifadə olunur.

Bu element radioizotop cərəyan mənbələrinin istehsalında və qeyri-şəffaf möhürlənmiş qablarda istifadə olunduğu kütləvi bərk maddələrin səviyyə ölçmə cihazlarında tətbiqini tapmışdır.

Sezium-137 (137 Cs) bioloji xüsusiyyətləri - daxil olan ən bioloji əhəmiyyətli radionuklidlərdən biridir mühitÇernobıl qəzasından sonra.

Radionuklidin xassələri 137 Cs

Sezium-137, 30,174 il yarımparçalanma dövrü olan bir beta emitentdir. 137 Cs 1860-cı ildə alman alimləri Kirchhoff və Bunsen tərəfindən kəşf edilmişdir. O, adını latınca caesius sözündən almışdır - spektrin mavi bölgəsindəki xarakterik parlaq xətt əsasında mavi. Hal-hazırda seziumun bir neçə izotopları məlumdur. Ən böyük praktik əhəmiyyəti Bu var 137 Cs uranın ən uzun ömürlü parçalanma məhsullarından biridir.

Nüvə enerjisi gəlir mənbəyidir 137 Csətraf mühitə. Nəşr edilmiş məlumatlara görə, 2000-ci ildə dünyanın bütün ölkələrində atom elektrik stansiyasının reaktorları tərəfindən atmosferə təxminən 22,2 x 10 19 Bq buraxılmışdır. 137 Cs. Partlayış 137 Cs təkcə atmosferə deyil, həm də nüvə sualtı qayıqlarından, tankerlərdən, atom elektrik stansiyaları ilə təchiz olunmuş buzqıran gəmilərdən okeanlara aparılır. 60 MVt gücündə nüvə sualtı qayığının nüvə reaktorunda bir il ərzində fasiləsiz istismarı zamanı əmələ gələn parçalanma məhsullarının ümumi aktivliyi 3,7 x 10 17 VK-dan çox, o cümlədən 137 Cs- təxminən 24 x 10 14 Bq. Təbii ki, ABŞ-ın iki nüvə sualtı qayığı (1963-cü ildə Treter və 1967-ci ildə Scorpion) ilə baş vermiş böyük qəzalar zamanı radioaktiv maddələrin əksəriyyəti, o cümlədən 137 Cs, suya girib uzunmüddətli çirklənmə mənbəyinə çevrilə bilər.

Kimyəvi xassələrinə görə sezium rubidium və kalium yaxın - 1-ci qrupun elementləri. Seziumun radioizotopları kimyəvi tədqiqatlarda, qamma qüsurlarının aşkarlanmasında, radiasiya texnologiyasında və radiobioloji təcrübələrdə istifadə olunur. 137 Cs kontakt və xarici şüa radiasiya terapiyası, həmçinin radiasiya sterilizasiyası üçün radiasiya mənbəyi kimi istifadə olunur. Sezium izotopları bədənə daxil olmanın istənilən yolu ilə yaxşı əmilir.

Çernobıl qəzasından sonra Xarici mühitə 1,0 MCi sezium-137 atıldı. Hazırda qəzanın təsirinə məruz qalan ərazilərdə əsas doza əmələ gətirən radionukliddir. Çernobıl Atom Elektrik Stansiyası. Çirklənmiş ərazilərin tam həyat üçün uyğunluğu onun məzmunundan və xarici mühitdəki davranışından asılıdır.

Ukrayna-Belarus Polesie torpaqları var spesifik xüsusiyyət- sezium-137 onlar tərəfindən zəif sabitlənir və nəticədə kök sistemi vasitəsilə asanlıqla bitkilərə daxil olur. Ona görə də qəzadan əvvəlki dövrlərdə də burada yetişdirilən məhsullarda bu radionuklidin miqdarı ölkənin mərkəzi rayonları ilə müqayisədə 35-40 dəfə çox idi. Çernobıl qəzasından sonra insanlar ən çox zərər çəkmiş ərazilərdən köçürülməli idi, heç də təhlükəli dərəcədə yüksək fon radiasiyası səbəbindən deyil - orada əkinçilik qeyri-mümkün oldu.

Ukraynada elə yerlər var ki, 1 Ci/km 2 sezium-137 ilə çirklənmə səviyyəsi ilə belə təmiz məhsul əldə etmək mümkün deyil.

137 Cs-in bioloji təsiri

Uranın parçalanma məhsulları olan sezium izotopları bioloji dövrəyə daxil olur və müxtəlif bioloji zəncirlərlə sərbəst şəkildə miqrasiya edirlər. Hal-hazırda 137 Cs müxtəlif heyvanların və insanların bədənində tapılır. Qeyd etmək lazımdır ki, sabit sezium insan və heyvan orqanizminə 1 q yumşaq toxuma üçün 0,002-dən 0,6 mkq-a qədər miqdarda daxil olur.

Emiş 137 Cs heyvanların və insanların mədə-bağırsaq traktında 100% təşkil edir. IN ayrı sahələr Mədə-bağırsaq traktından sorulması 137 Cs müxtəlif sürətlə baş verir. Alimlərin fikrincə, qəbuldan bir saat sonra qəbul edilən dozaya nisbətdə udulur: 7% mədədə sorulur. 137 Cs, onikibarmaq bağırsağında - 77%, jejunumda - 76%, ileumda - 78%, bağırsağında - 13%, eninə kolonda - 39%.

Tənəffüs yolları vasitəsilə insan orqanizminə daxil olur 137 Cs pəhrizdən gələn dəyərin 0,25%-ni təşkil edir. Seziumun oral qəbulundan sonra əhəmiyyətli miqdarda udulmuş radionuklid bağırsaqda ifraz olunur və sonra enən bağırsaqda reabsorbsiya olunur. Seziumun reabsorbsiyasının dərəcəsi bir-birindən əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənə bilər fərqli növlər heyvanlar. Qana daxil olduqdan sonra orqan və toxumalarda nisbətən bərabər paylanır. Giriş yolu və heyvanın növü izotopun yayılmasına təsir göstərmir.

L.A.Buldakov, Q.K.Korolev sezium izotoplarının ən çox əzələlərdə toplandığına inanırlar. Yu. I. Moskalevə görə venadaxili administrasiyadan sonra 137 Cs tez qan dövranını tərk edir. İlk 10 - 30 dəqiqədə onun maksimal konsentrasiyası böyrəklərdə qeydə alınır (1 qram toxumada 7-10%). Sonra yenidən paylanır və əsas miqdarlar - 52,2% -ə qədər - əzələ toxumasında saxlanılır.

Paylanması ilə bağlı araşdırmalar apardı 137 Cs donuzların bədənində. Donuzlara yem verildi 137 Cs 2,9 və ya 1,6 kBq ümumi dozada 7 gün ərzində bir dəfə və ya təkrar yeməklə. İzotopun tətbiqindən 1, 7, 14, 28 və 60 gün sonra heyvanlar öldürüldü və onların tərkibi araşdırıldı. 137 Csəzələ toxumasında. Müalicə olunan heyvanların əzələ toxumasında fəaliyyətin məzmunu 137 Cs 2,967 kBq dozada qəbul edən heyvanlara nisbətən təxminən 2 dəfə yüksək idi. 137 Cs 1,609 kBq dozada. Əzələ toxumasında radioaktivliyin azalması ən çox ilk 14 gündə radionuklidin hər iki dozasında müşahidə olunub. Silinmə 137 Cs donuzların bədənindən əsasən sidik vasitəsilə həyata keçirilirdi. Eliminasiya dərəcələri 137 Cs tək və təkrar administrasiyalarla əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənirdi. Tək inyeksiya ilə izotopun yarımxaricolma dövrü 5 gün, təkrar qəbulu ilə isə 14 gün təşkil etmişdir.

Şimal maralının bədənində bir dəfə vurulduqdan sonra 137 Cs bu şəkildə paylanacaq. 100% əzələlərdə, 79% böyrəklərdə, 60% ürəkdə, 60% dalaqda, 55% ağciyərlərdə, 48% qaraciyərdə toplanır.

1968-ci ildə itlər üzərində aparılan təcrübələrdə bir venadaxili administrasiya ilə aşkar edilmişdir 137 Cs 3,5 – 14 x 10 7 Bq/kq miqdarında orqanlar arasında paylanmasını öyrənmişdir. Ən böyük miqdarların olduğu göstərilmişdir 137 Cs 19-81 gündən sonra onlar skelet əzələlərində, qaraciyərdə və böyrəklərdə olur. İdarə olunan dozanı qeyd etmək vacibdir 137 Cs heyvanların cinsi isə nuklidin orqan və toxumalar arasında paylanmasına təsir göstərmir.

Tərif 137 Cs insan orqanizmində bədəndən gələn qamma radiasiya və beta, sekresiyalardan (sidik, nəcis) qamma şüalanmasının ölçülməsi ilə həyata keçirilir. Bu məqsədlə beta-qamma radiometrləri və insan şüalanma sayğacı (HRU) istifadə olunur. Fərqli qamma emitentlərinə uyğun gələn spektrdə fərdi zirvələrə əsasən, onların orqanizmdəki fəaliyyəti müəyyən edilə bilər. Radiasiya xəsarətlərinin qarşısını almaq üçün 137 Cs Maye və bərk birləşmələrlə bütün işlərin möhürlənmiş qutularda aparılması tövsiyə olunur. Sezium və onun birləşmələrinin orqanizmə daxil olmasının qarşısını almaq üçün fərdi qoruyucu vasitələrdən istifadə etmək və şəxsi gigiyena qaydalarına riayət etmək lazımdır.

0,37-3,7 mBq (10-100 µCi) aktivliyi olan açıq sezium preparatları sanitariya-epidemioloji xidmətin icazəsi olmadan iş yerində ola bilər.

Sezium izotoplarından kəskin zədə üçün təcili yardım

İzotop zədələnməsi üçün təcili yardım 137 Csəllərin və üzün sabun və su ilə dezinfeksiya edilməsindən, “Era” və “Astra” yuyucu tozlardan ibarətdir. Nazofarenksi yaxalamaq lazımdır və ağız boşluğu su və ya salin məhlulu.

Seziumun bədəndən çıxarılmasını sürətləndirmək üçün aşağıdakı sorbentlərdən istifadə etmək tövsiyə olunur: ferrosin, 1,0: 100 ml su və ya bentonit, 20,0: 200 ml su, sonra qusmağa səbəb olan (1% apomorfin - 0,5 ml altında). dəri ) və ya su ilə bol mədə yuyulması. Mədəni təmizlədikdən sonra ferrosinlə müalicə kursunu yenidən təyin edin (15-20 gün ərzində gündə 2-3 dəfə 1,0 q). Ağır hallarda hemodializ (süni böyrək aparatının istifadəsi). Su-duz mübadiləsində hərtərəfli artım. Kalium asetatın resepti, 30,0: :200,0, 1 xörək qaşığı gündə 5 dəfə. Kalium pəhrizi (kişmiş, quru ərik) Natrium sitrat 10% - 2 - 3 ml venadaxili tətbiqi. Su yükü ilə diuretiklər. Difenhidramin 0,05 q oral, antibiotiklər.

Qəbul edilən qəbul 137 Cs insan orqanizminə 7,4 x 10 2 Bq/gündən çox olmamalıdır. İcazə verilən illik qəbul 137 Cs tənəffüs sistemi vasitəsilə personalın orqanizminə 13,3 x 10 4 Bq/il təşkil edir. İcazə verilən konsentrasiya 137 Cs iş yerlərinin havasında 5,18 x 10 -1 Bq/l, suda - 5,5 x 10 2 Bq/l, in atmosfer havası 18 x 10 -3 Bq/l.

Torpaqlarda 137 Cs miqrasiyası

Çernobıl qəzasından sonra yerə yıxılıb 137 Csüst humus qatında möhkəm saxlanılır. Zaman keçdikcə onun fiziki və kimyəvi çevrilmələri baş verir, torpaq profili boyunca miqrasiya və bitki örtüyü ilə yığılma baş verir. Sezium adətən torpağın mineral hissəsi tərəfindən udulur. Element gil mineralların kristal qəfəslərinə yerləşdirilib, orada torpağın çox incə səpələnmiş hissəsi ilə möhkəm bağlanır. Sezium ən intensiv şəkildə vermikulit, floloqopit, hidrofloqopit, askanit və gumbrin tərəfindən udulur. Seziumun torpağa çökməsindən sonra torpaq udma kompleksi tərəfindən sorbsiyası əvvəlcə qaba hissəciklər tərəfindən həyata keçirilir, sonra incə fraksiya tərəfindən udulmağa doğru dəyişir. Yeddi il ərzində torpağın mineral hissəsi ilə sabitlənmiş seziumun nisbəti boz meşə torpaqlarında 2,5 dəfə, çəmən-podzolik torpaqlarda 4,5 dəfə, çernozem torpaqlarında 7 dəfə artdı və ümumi məzmunun 80-95% -ə çata bilər. torpaqdakı element. Sezium torpağın üzvi maddələri ilə möhkəm bağlanır, xüsusən humatlar və fulvatlar əmələ gətirir. Sonuncular əhəmiyyətli dərəcədə daha çox hərəkətlilik ilə xarakterizə olunur. Suda həll olunan materiallar metalın hərəkətliliyini artırır üzvi maddələr, bitki örtüyünün parçalanması zamanı əmələ gəlir. Sezium torpağın üfüqünə dərin miqrasiya etdikdə, iki növ kütlə ötürülməsi fərqlənir: sürətli (metalın incə hissəciklərlə birlikdə hərəkətinə görə) və yavaş (suda həll olunan formaların hərəkətinə görə). Torpaqlı-podzolik torpaqların gilli növlərində yalnız yavaş köçürmə müşahidə olunur, qumlu və qumlu torpaqlarda - sonuncunun üstünlük təşkil etdiyi həm yavaş, həm də sürətli. Orta hesabla, sürətli transferin payı seziumun bütün köç edən formalarının 15% -ni təşkil edir.

N.V.Timofeev-Resovski və həmmüəlliflər 137 Cs torpaq-məhlul sistemində davranışlarının xarakterinə görə ayrıca izotoplar qrupuna - mübadilə edilə bilən və dəyişdirilməyən davranış əlamətləri olan qrupa ayrılır. Ən çox mühüm amildir Torpaq-məhlul sistemində seziumun miqrasiyası onun öz konsentrasiyasının dəyişməsidir (onlarda olan kəmiyyətdən asılı olaraq torpaqlarda fərqli şəkildə miqrasiya edir: sistemdə seziumun davranışı mikrokonsentrasiyalarda dəyişilməzdir və torpaqda dəyişdirilə bilər). makrokonsentrasiyalar).

Əhəmiyyətsiz hidroliz, sorbsiya səbəbindən 137 Cs torpaq məhlulunun pH-dan zəif asılıdır.

Yığım qeyd edildi 137 Cs daşqınlar zamanı mexaniki asqılarla əlavə introduksiya hesabına sel düzən torpaqlarda. Su basan torpaqlarda 137 Cs, bir qayda olaraq, yuxarı 5 santimetrlik təbəqədə uzanır. Bununla belə, daşqın torpaqlarının səthi üfüqləri aşağı humuslu yüngül mexaniki tərkibli təbəqələrlə təmsil olunduğu hallarda, 137 Cs bu horizontlardan süzülür və altında yatanlarda saxlanılır. Miqrasiya qabiliyyəti 137 Cs bəzi torf torpaqlarında da artır, burada bitkilərə güclü şəkildə verilir. Yapon tədqiqatçıları penetrasiya dəlillərini qeyd edirlər 137 Cs 3-5 sm dərinliyə qədər qayalara (havasız bazaltlara) daxil olur.

Bitkilər tərəfindən radionuklid 137 Cs toplanması

Sezium bitki örtüyü tərəfindən yaxşı mənimsənilir, kənd təsərrüfatı bitkilərində elementin yığılma dərəcəsi 100% -ə çata bilər; yığılma əsasən yerüstü fitomasda baş verir (udulmuş elementin 60%-ə qədər). Qumlu gilli torpaqlarda 137 Cs bitkilərə nisbətən 7 dəfə daha əlçatandır 137 Cs. Elementin bioloji dövrədə intensiv iştirakı, orqanizmlər tərəfindən metalın fizioloji toplanmasına, metalın hərəkətliliyinə, eləcə də onun biokimyəvi aktiv element olan kaliumla analoquna, çatışmazlığına səbəb olan Polesie landşaftlarının turşuluğu ilə bağlıdır. bunlardan Polesie landşaftlarında tələffüz olunur, lakin bitkilər üçün həyati əhəmiyyət kəsb edir.

Ədəbiyyat:

• Budarnikov V.A., Kirşin V.A., Antonenko A.E. Radiobioloji məlumat kitabçası. – Mn.: Urajay, 1992. – 336 s.
• Çernobıl buraxmır... (Komi Respublikasında radioekoloji tədqiqatların 50 illiyinə). – Sıktıvkar, 2009 – 120 s.
• Zhuravlev V.F. Radioaktiv maddələrin toksikologiyası. – 2-ci nəşr, yenidən işlənmiş. və əlavə – M.: Enerqoatomizdat, 1990. – 336 s.

Təbii seziumda stabil 133 C-dən başqa heç bir izotop aşkar etmək mümkün olmadı. Kütləvi nömrələri 114-dən 148-ə qədər olan seziumun 33 radioaktiv izotopu məlumdur. Əksər hallarda onlar qısamüddətli olur: yarımparçalanma müddəti saniyə və dəqiqələrlə, daha az tez-tez - bir neçə saat və ya günlərlə ölçülür. Lakin onlardan üçü o qədər də tez çürümür - bunlar 2 il, 30 il və 3·10 6 il yarım ömrü olan 134 Cs, 137 Cs və 135 Cs-dir. Hər üç izotop uran, torium və plutoniumun nüvə reaktorlarında parçalanması və ya nüvə silahının sınaqları zamanı əmələ gəlir.

Oksidləşmə vəziyyəti +1.

1846-cı ildə Tirren dənizindəki Elba adasının peqmatitlərində sezium silikat - pollusit aşkar edilmişdir. Bu mineralı tədqiq edərkən, o dövrdə məlum olmayan sezium kaliumla səhv salındı. Kaliumun tərkibi platin birləşməsinin kütləsindən hesablanmış, onun köməyi ilə element həll olunmayan vəziyyətə gətirilmişdir. Kalium seziumdan daha yüngül olduğundan, nəticələrin hesablanması kimyəvi analiz təxminən 7% çatışmazlıq göstərdi. Bu sirr yalnız 1859-cu ildə alman alimləri Robert Bunsen və Qustav Kirchhoff tərəfindən spektral analizin kəşfi ilə açıldı. Bunsen və Kirchhoff 1861-ci ildə seziumu kəşf etdilər. mineral sular Qara Meşənin müalicəvi bulaqları. Sezium spektroskopiya ilə kəşf edilən ilk element idi. Onun adı spektrin ən parlaq xətlərinin rəngini əks etdirir (latınca caesius - göy mavi).

Seziumu kəşf edənlər bu elementi sərbəst vəziyyətdə təcrid edə bilmədilər. Metal sezium ilk dəfə yalnız 20 il sonra, 1882-ci ildə İsveç kimyaçısı K. Setterberg C. tərəfindən 4:1 nisbətində qəbul edilmiş sezium və barium siyanidlərinin ərimiş qarışığının elektrolizi yolu ilə əldə edilmişdir. Ərimə temperaturunu aşağı salmaq üçün barium sianid əlavə edildi, lakin sianidlərin yüksək toksikliyinə görə onlarla işləmək çətin idi və barium son məhsulu çirkləndirdi və seziumun məhsuldarlığı çox az idi. Daha rasional bir üsul 1890-cı ildə məşhur rus kimyaçısı N.N.Beketov tərəfindən tapıldı, o, yüksək temperaturda hidrogen axınında sezium hidroksidini maqnezium metalı ilə azaltmağı təklif etdi. Hidrogen cihazı doldurdu və xüsusi qəbuledicidə distillə edilmiş seziumun oksidləşməsinin qarşısını aldı, lakin bu vəziyyətdə də sezium məhsuldarlığı nəzəri göstəricinin 50% -dən çox olmadı.

Sezium təbiətdə və onun sənayedə çıxarılması.

Sezium nadir elementdir. Bir çox süxurlarda dağılmış vəziyyətdə (yüzdə mində bir nisbətində) rast gəlinir; Bu metalın az miqdarda da tapıldı dəniz suyu. Bəzi kalium və litium minerallarında, əsasən lepidolitdə daha yüksək konsentrasiyalarda (faizin onda bir neçəsinə qədər) olur. Rubidium və digər nadir elementlərin əksəriyyətindən fərqli olaraq sezium öz minerallarını - pollusit, avoqadrit və rodisit əmələ gətirir.

Rodisit olduqca nadirdir. Çox vaxt litium mineralı kimi təsnif edilir, çünki onun tərkibində (M 2 O 2Al 2 O 3 3B 2 O 3, burada M 2 O qələvi metal oksidlərinin cəmidir) adətən seziumdan daha çox litium ehtiva edir. Avogadritus (K,Cs) də nadirdir. Seziumun çoxu çirkləndiricidə (Cs,Na) olur. n H 2 O (Cs 2 O tərkibi 29,8-36,7% -dir).

Qlobal sezium resursları haqqında məlumatlar çox məhduddur. Onların hesablamaları digər peqmatit mineralları ilə birlikdə əlavə məhsul kimi hasil edilən çirkləndiricilərə əsaslanır.

Kanada çirkləndirici istehsalda liderdir. Bernik gölü yatağı (Manitobanın cənub-şərqi) dünya sezium ehtiyatlarının 70%-ni (təxminən 73 min ton) ehtiva edir. Pollucite həmçinin ehtiyatları müvafiq olaraq 9 min ton və 23 min ton sezium olan Namibiya və Zimbabvedə hasil edilir. Rusiyada çirkləndirici yataqlar Kola yarımadasında, Şərqi Sayan dağlarında və Transbaikaliyada yerləşir. Onlar həmçinin Qazaxıstan, Monqolustan və İtaliyada (Elba adası) rast gəlinir.

Bu mineralı açmaq və qiymətli komponentləri həll olunan formaya çevirmək üçün konsentratlaşdırılmış mineral turşularla qızdırılaraq işlənir. Çirkləndirici xlorid turşusu ilə parçalanırsa, SbCl 3-ün təsiri ilə yaranan məhluldan Cs 3 çökdürülür və sonra müalicə olunur. isti su və ya ammonyak məhlulu. Çirkləndirici sulfat turşusu ilə parçalandıqda sezium alum CsAl(SO 4) 2 12H 2 O alınır.

Başqa bir üsuldan da istifadə olunur: pollusit oksid və kalsium xlorid qarışığı ilə sinterlənir, tort avtoklavda isti su ilə yuyulur, məhlul sulfat turşusu ilə quruyana qədər buxarlanır və qalıq isti su ilə müalicə olunur. Kalsium sulfat məhluldan ayrıldıqdan sonra sezium birləşmələri təcrid olunur.

Çirkləndiricidən seziumun çıxarılmasının müasir üsulları konsentratların artıq əhəng və az miqdarda fluorspat ilə ilkin birləşməsinə əsaslanır. Əgər proses 1200° C-də aparılırsa, onda seziumun demək olar ki, hamısı Cs 2 O oksidi şəklində sublimasiya olunur.Bu sublimasiya digər qələvi metalların qarışıqları ilə çirklənir, lakin mineral turşularda həll olunur, bu da daha da asanlaşdırır. əməliyyatlar. Metal sezium xırdalanmış çirkləndirici qarışığı (1:3) kalsium və ya alüminium ilə 900°C-ə qədər qızdırmaqla çıxarılır.

Lakin, əsasən, sezium lepidolitdən litium istehsalında fiş məhsulu kimi alınır. Lepidolit, gips və ya kalium sulfat və barium karbonat ilə təxminən 1000 ° C temperaturda əvvəlcədən əridilir (və ya sinterlənir). Bu şəraitdə bütün qələvi metallar asanlıqla həll olunan birləşmələrə çevrilir - onlar isti su ilə yuyula bilər. Litiumu ayırdıqdan sonra yaranan filtratları emal etmək qalır və burada ən çətin əməliyyat seziumun rubidiumdan və çox miqdarda kaliumdan ayrılmasıdır.

Sezium, rubidium və kaliumun ayrılması və təmiz sezium birləşmələrinin alınması üçün alum və nitratların təkrar kristallaşması, Cs 3 və ya Cs 2-nin çökməsi və yenidən kristallaşması üsullarından istifadə olunur. Xromatoqrafiya və ekstraksiya da istifadə olunur. Yüksək saflıqda sezium birləşmələri əldə etmək üçün polihalidlərdən istifadə olunur.

İstehsal olunan seziumun çox hissəsi litium istehsalından gəlir, buna görə də litium füzyon cihazlarında istifadə edilməyə başlayanda və 1950-ci illərdə avtomobil sürtkü yağlarında geniş istifadə edildikdə, litium hasilatı, eləcə də sezium artdı və sezium birləşmələri əvvəlkindən daha çox mövcud oldu.

Sezium və onun birləşmələrinin qlobal istehsalı və istehlakı ilə bağlı məlumatlar 1980-ci illərin sonundan bəri dərc edilməmişdir. Sezium bazarı kiçikdir, illik istehlak cəmi bir neçə min kiloqramdır. Nəticədə nə ticarət var, nə də rəsmi bazar qiymətləri.

Sadə bir maddənin xüsusiyyətləri, metal seziumun sənaye istehsalı və istifadəsi.

Sezium qızılı-sarı metaldır, üç intensiv rəngli metaldan biridir (mis və qızılla birlikdə). Civədən sonra ən çox əriyən metaldır. Sezium 28,44° C-də əriyir, 669,2° C-də qaynayır. Onun buxarları yaşılımtıl-mavi rəngdədir.

Seziumun ərimə qabiliyyəti böyük yüngüllüklə birləşdirilir. Elementin kifayət qədər böyük atom kütləsinə baxmayaraq, onun 20°C-də sıxlığı cəmi 1,904 q/sm3 təşkil edir. Sezium Dövri Cədvəldəki qonşularından daha yüngüldür. Məsələn, demək olar ki, eyni atom kütləsinə malik olan lantan seziumdan üç qat daha sıxdır. Sezium natriumdan cəmi iki dəfə ağırdır, halbuki onların atom kütlələri 6:1 nisbətindədir. Görünür, bunun səbəbi sezium atomlarının elektron quruluşundadır (sonuncu bir elektron s-alt səviyyəli), seziumun metal radiusunun çox böyük olmasına səbəb olur (0,266 nm).

Seziumun elektron quruluşu ilə bağlı daha bir çox mühüm xüsusiyyəti var - o, yeganə valent elektronunu istənilən metaldan daha asan itirir; bu, çox az enerji tələb edir - cəmi 3,89 eV, buna görə də, məsələn, seziumdan plazma istehsal etmək hər hansı digər kimyəvi elementdən istifadə etməkdən daha az enerji tələb edir.

Sezium işığa həssaslıq baxımından bütün digər metallardan üstündür. Sezium katod 0,80 mikron dalğa uzunluğuna malik infraqırmızı şüalara məruz qaldıqda belə elektron axını buraxır. Maksimum elektron emissiyası sezium üçün yaşıl işıqla işıqlandırıldıqda baş verir, digər işığa həssas metallar üçün isə bu maksimum yalnız bənövşəyi və ya ultrabənövşəyi şüalara məruz qaldıqda görünür.

Sezium kimyəvi cəhətdən çox aktivdir. Havada dərhal iltihabla oksidləşir, Cs 2 O 2 peroksid qarışığı ilə superoksid CsO 2 əmələ gətirir. Sezium dərin vakuum şəraitində ən kiçik oksigen izlərini udmaq qabiliyyətinə malikdir. CsOH hidroksidini əmələ gətirmək və hidrogeni buraxmaq üçün su ilə partlayıcı reaksiya verir. Sezium hətta -116°C-də buzla reaksiya verir. Onun saxlanması çox diqqət tələb edir.

Sezium karbonla da qarşılıqlı təsir göstərir. Yalnız karbonun ən qabaqcıl modifikasiyası - almaz seziuma tab gətirə bilir. Maye ərinmiş sezium və onun buxarı his, kömür və hətta qrafiti boşaldır, karbon atomları arasına daxil olur və qızılı sarı rəngli kifayət qədər güclü birləşmələr əmələ gətirir. 200–500° C-də C 8 Cs 5, daha yüksək temperaturda isə C 24 Cs, C 36 Cs tərkibli birləşmə əmələ gəlir. Onlar havada alovlanır, hidrogeni sudan sıxışdırıb çıxarır və güclü qızdırıldıqda bütün udulmuş seziumu parçalayır və buraxırlar.

Hətta adi temperaturda seziumun flüor, xlor və digər halogenlərlə reaksiyaları alovlanma, kükürd və fosfor ilə isə partlayışla müşayiət olunur. Qızdırıldıqda sezium hidrogenlə birləşir. Sezium normal şəraitdə azotla reaksiya vermir. Cs 3 N nitridi seziumdan hazırlanmış elektrodlar arasında elektrik boşalması zamanı maye azotla reaksiyada əmələ gəlir.

Sezium maye ammonyakda, alkilaminlərdə və poliefirlərdə həll olunaraq elektron keçirici olan mavi məhlullar əmələ gətirir. Ammonyak məhlulunda sezium yavaş-yavaş ammonyakla reaksiyaya girərək hidrogeni buraxır və CsNH 2 amidini əmələ gətirir.

Seziumun ərintiləri və intermetal birləşmələri nisbətən aşağı əriyir. Qızıl və sezium atomları arasında qismən ion bağının həyata keçirildiyi sezium aurid CsAu yarımkeçiricidir. n-növ.

Metal seziumun alınması probleminin ən yaxşı həlli 1911-ci ildə fransız kimyaçısı A.Axpil tərəfindən tapıldı. Onun hələ də ən çox yayılmış metoduna görə, sezium xlorid kalsium metalı ilə vakuumda azaldılır:

2CsCl + Ca → CaCl 2 + 2Cs

bu halda reaksiya demək olar ki, sona çatır. Proses 0,1–10 Pa təzyiqdə və 700–800°C temperaturda aparılır. Buraxılmış sezium buxarlanır və distillə olunur, kalsium xlorid isə tamamilə reaktorda qalır, çünki bu şəraitdə reaktorun uçuculuğu duz cüzidir (CaCl 2-nin ərimə nöqtəsi 773 ° C-dir). Vakuumda təkrar distillə nəticəsində tamamilə təmiz sezium metalı alınır.

Onun birləşmələrindən sezium metalının alınması üçün bir çox başqa üsullar təsvir edilmişdir. Kalsium metalı karbid ilə əvəz edilə bilər, lakin reaksiya temperaturu 800 ° C-ə qədər artırılmalıdır, buna görə də son məhsul əlavə çirklərlə çirklənir. Sezium halid əriməsinin elektrolizi də maye qurğuşun katodundan istifadə etməklə həyata keçirilir. Nəticə sezium və qurğuşun ərintisidir, ondan metal sezium vakuumda distillə edilərək təcrid olunur.

Sezium azidini parçalamaq və ya onun ikiromatını sirkoniumla azaltmaq mümkündür, lakin bu reaksiyalar bəzən partlayışla müşayiət olunur. Sezium dikromatını xromatla əvəz edərkən reduksiya prosesi rəvan gedir və məhsuldarlıq 50%-dən çox olmasa da, çox saf metal sezium distillə edilir. Bu üsul xüsusi vakuum cihazında az miqdarda metal əldə etmək üçün tətbiq olunur.

Seziumun dünya istehsalı nisbətən azdır.

Metal sezium fotosellər, fotoçoğaltıcı borular və televiziya ötürücü katod şüaları boruları üçün katod materialının tərkib hissəsidir. Mürəkkəb bir gümüş-sezium fotokatodlu fotoelementlər radar üçün xüsusilə qiymətlidir: onlar yalnız görünən işığa deyil, həm də görünməz infraqırmızı şüalara həssasdırlar və məsələn, seleniumdan fərqli olaraq, ətalətsiz işləyirlər. Surma-sezium günəş batareyaları televiziya və kinoda geniş istifadə olunur; onların həssaslığı, hətta 250 saat işlədikdən sonra, cəmi 5-6% azalır, -30 ° C-dən + 90 ° C-ə qədər olan temperatur intervalında etibarlı işləyirlər. bu halda katodlardan birində işıq şüalarının yaratdığı elektronların təsiri altında ikincili emissiya baş verir - elektronlar cihazın əlavə fotokatodları tərəfindən buraxılır. Nəticədə, fotoseldə yaranan ümumi elektrik cərəyanı vurulur. Artan cərəyan və artan həssaslıq sezium fotosellərini inert qazla (arqon və ya neon) doldurmaqla da əldə edilir.

Sezium metalı bir çox göstəricilərə görə civə rektifikatorlarından üstün olan xüsusi rektifikatorların hazırlanması üçün istifadə olunur. Nüvə reaktorlarında soyuducu, kosmik texnologiya üçün sürtkü yağlarının tərkib hissəsi və vakuum elektron cihazlarında alıcı kimi istifadə olunur. Sezium metalı həmçinin üzvi birləşmələrin reaksiyalarında katalitik aktivlik nümayiş etdirir.

Sezium atom vaxtı standartlarında istifadə olunur. Sezium saatları inanılmaz dərəcədə dəqiqdir. Onların hərəkəti sezium atomunun iki vəziyyəti arasında atom nüvəsinin və valent elektronunun daxili maqnit momentlərinin paralel və antiparalel oriyentasiyası ilə keçidlərə əsaslanır. Bu keçid ciddi sabit xüsusiyyətlərə malik salınımlarla müşayiət olunur (dalğa uzunluğu 3,26 sm). 1967-ci ildə Çəkilər və Ölçülər üzrə Beynəlxalq Baş Konfrans müəyyən etdi: "Saniyə sezium-133 atomunun əsas vəziyyətinin iki yüksək incə səviyyəsi arasında keçidə uyğun gələn 9.192.631.770 radiasiya dövrünə bərabər olan vaxtdır."

Son zamanlarda sezium plazmasına çox diqqət yetirilir, onun xassələri və əmələ gəlmə şərtləri hərtərəfli öyrənilir, bəlkə də gələcəkdə plazma mühərriklərində istifadə olunacaq. Bundan əlavə, sezium plazmasının tədqiqi üzərində aparılan işlər idarə olunan termonüvə birləşmə problemi ilə sıx bağlıdır. Çoxları nüvə reaktorlarının istilik enerjisindən istifadə edərək sezium plazmasının yaradılmasının məqsədəuyğun olduğuna inanır.

Sezium şüşə ampulalarda arqon atmosferində və ya möhürlənmiş polad qablarda susuzlaşdırılmış neft jeli təbəqəsi altında saxlanılır. Pentanol ilə müalicə edərək metal qalıqlarını atın.

Sezium birləşmələri.

Sezium formaları ikili birləşmələrəksər qeyri-metallarla. Sezium hidridləri və deuteridləri havada, həmçinin flüor və xlorlu atmosferlərdə çox tez alışır. Azot, bor, silisium və germanium ilə sezium birləşmələri qeyri-sabitdir və bəzən alışqan və partlayıcıdır. Əksər turşuların halidləri və duzları daha sabitdir.

Oksigen birləşmələri. Sezium tərkibində Cs 7 O-dan CsO 3-ə qədər oksigenlə doqquz birləşmə əmələ gətirir.

Sezium oksidi Cs 2 O havada yayılan qəhvəyi-qırmızı kristallar əmələ gətirir. Qeyri-kafi (stexiometrik 2/3) oksigen miqdarı ilə yavaş oksidləşmə ilə əldə edilir. Reaksiyaya girməyən seziumun qalan hissəsi 180-200°C-də vakuumda distillə edilir. Sezium oksidi 350-450°C-də vakuumda sublimləşir və 500°C-də parçalanır:

2Cs 2 O = Cs 2 O 2 + 2Cs

Sezium hidroksid istehsal etmək üçün su ilə güclü reaksiya verir.

Sezium oksidi mürəkkəb fotokatodların, xüsusi şüşələrin və katalizatorların tərkib hissəsidir. Müəyyən edilmişdir ki, su qazından sintol (sintetik yağ), etilbenzoldan stirol, eləcə də bəzi digər sintezlərdə katalizatora az miqdarda sezium oksidin (kalium oksidi əvəzinə) əlavə edilməsi son məhsulun məhsuldarlığını artırır. məhsul və proses şəraitini yaxşılaşdırır.

Sezium peroksidin Cs 2 O 2-nin hiqroskopik solğun sarı kristalları seziumun (və ya onun maye ammonyakdakı məhlulunun) dozalı miqdarda oksigenlə oksidləşməsi ilə əldə edilə bilər. 650°C-dən yuxarı temperaturda sezium peroksid atomik oksigenin ayrılması ilə parçalanır və nikel, gümüş, platin və qızılı güclü oksidləşdirir. Sezium peroksid həll olunur soyuq su parçalanmadan və 25°C-dən yuxarı temperaturda onunla reaksiya verir:

2Cs2O2 + 2H2O = 4CsOH + O2

Hidrogen peroksid əmələ gətirmək üçün turşularda həll olunur.

Seziumu havada və ya oksigendə yandırdıqda qızılı-qəhvəyi sezium superoksid CsO 2 əmələ gəlir. 350°C-dən yuxarı temperaturda oksigenin sərbəst buraxılması ilə ayrılır. Sezium superoksid çox güclü oksidləşdirici maddədir.

Sezium peroksid və superoksid oksigen mənbəyi kimi xidmət edir və kosmik gəmilərdə və sualtı nəqliyyat vasitələrində onun bərpası üçün istifadə olunur.

Sesquioxide "Cs 2 O 3" sezium superoksidin ehtiyatlı termal parçalanması zamanı tünd paramaqnit toz şəklində əmələ gəlir. O, həmçinin maye ammonyakda həll olunmuş metalın oksidləşməsi və ya peroksidin idarə olunan oksidləşməsi yolu ilə də istehsal oluna bilər. Onun dinad peroksid-peroksid [(Cs +)4(O 2 2–)(O 2 –) 2 ] olduğu güman edilir.

Narıncı-qırmızı ozonid CsO 3 aşağı temperaturda sezium hidroksid və ya peroksidin susuz tozuna ozonun təsiri ilə əldə edilə bilər. Dayanarkən ozonid yavaş-yavaş oksigen və superoksidə parçalanır və hidroliz zamanı dərhal hidroksidə çevrilir.

Sezium həmçinin elementin formal oksidləşmə vəziyyətinin +1-dən əhəmiyyətli dərəcədə aşağı olduğu suboksidlər əmələ gətirir. Cs 7 O tərkibinin oksidi bürünc rəngə malikdir, ərimə nöqtəsi 4,3 ° C-dir və oksigen və su ilə aktiv şəkildə reaksiya verir. Sonuncu halda sezium hidroksid əmələ gəlir. Yavaş qızdırıldıqda, Cs 7 O Cs 3 O və seziuma parçalanır. Cs 11 O 3-ün bənövşəyi kristalları 52,5 ° C-də parçalanma ilə əriyir. Qırmızı-bənövşəyi Cs 4 O 10,5 ° C-dən yuxarı parçalanır. Qeyri-staxiometrik faza Cs 2+ x O, tərkibini 166°C-də parçalanan Cs 3 O qədər dəyişir.

Sezium hidroksid CsOH ° C-də əriyən rəngsiz kristallar əmələ gətirir. Hidratların ərimə temperaturları daha da aşağı olur, məsələn, CsOH H 2 O monohidrat 2,5 ° C-də parçalanma ilə əriyir və CsOH 3H 2 O trihidrat hətta -5,5 ° C.

Sezium hidroksid qarışqa turşusunun sintezi üçün katalizator kimi xidmət edir. Bu katalizatorla reaksiya 300°C-də onsuz baş verir yüksək təzyiq. Son məhsulun məhsuldarlığı çox yüksəkdir - 91,5%.

Sezium halidləri CsF, CsCl, CsBr, CsI (rəngsiz kristallar) parçalanmadan əriyir, ərimə nöqtəsindən yuxarıda uçucu olurlar. Ftoriddən yodidə keçərkən istilik sabitliyi azalır; buxarda olan bromid və yodid qismən sadə maddələrə parçalanır. Sezium halogenidləri suda çox həll olunur. 25 ° C-də 100 q suda 530 q sezium flüorid, 191,8 q sezium xlorid, 123,5 q sezium bromid, 85,6 q sezium yodid həll olunur. From sulu məhlullar Susuz xlorid, bromid və yodid kristallaşır. Sezium flüorid CsF· tərkibli kristal hidratlar şəklində buraxılır. n H 2 O, harada n = 1, 1,5, 3.

Sezium halogenidləri bir çox elementlərin halogenidləri ilə qarşılıqlı əlaqədə olduqda asanlıqla kompleks birləşmələr əmələ gətirirlər. Onlardan bəziləri, məsələn, Cs 3, seziumun ayrılması və analitik təyini üçün istifadə olunur.

Sezium flüoriddən flor-orqan birləşmələri, piezoelektrik keramika və xüsusi şüşələr istehsal etmək üçün istifadə olunur. Sezium xlorid yanacaq hüceyrələrində bir elektrolit, molibden qaynaq üçün bir axındır.

Sezium bromid və yodid optika və elektrik mühəndisliyində geniş istifadə olunur. Bu birləşmələrin kristalları 15 ilə 30 μm (CsBr) və 24 ilə 54 μm (CsI) arasında dalğa uzunluğu olan infraqırmızı şüalara şəffafdır. Natrium xloriddən hazırlanmış adi prizmalar dalğa uzunluğu 14 mikron, kalium xloriddən isə 25 mikron olan şüaları ötürür, buna görə natrium və kalium xloridlərin əvəzinə sezium bromid və yodidin istifadəsi mürəkkəb molekulların spektrlərini qeyd etməyə imkan verdi. uzaq infraqırmızı bölgə.

Televizorlar və elmi avadanlıqlar üçün flüoresan ekranlar hazırlayarkən sink sulfid kristalları arasına təxminən 20% sezium yodid daxil edilərsə, ekranlar rentgen şüalarını daha yaxşı mənimsəyəcək və elektron şüa ilə şüalandıqda daha parlaq parlayacaq.

Talliumla aktivləşdirilmiş sezium yodidin monokristallarını ehtiva edən ağır yüklü hissəcikləri aşkar etmək üçün ssintilasiya cihazları bu tip bütün alətlər arasında ən yüksək həssaslığa malikdir.

Sezium-137.

137 Cs izotopu bütün nüvə reaktorlarında əmələ gəlir (orta hesabla 100 uran nüvəsindən 6 137 Cs nüvəsi).

Atom elektrik stansiyalarının normal iş şəraitində radioaktiv sezium da daxil olmaqla radionuklidlərin emissiyaları əhəmiyyətsizdir. Parçalanma məhsullarının böyük əksəriyyəti yanacaqda qalır. Dozimetrik monitorinq məlumatlarına əsasən, atom elektrik stansiyalarının yerləşdiyi ərazilərdə seziumun konsentrasiyası nəzarət zonalarında bu nuklidin konsentrasiyasını demək olar ki, keçmir.

Qəzalardan sonra çoxlu miqdarda radionuklidlər xarici mühitə daxil olduqda və geniş ərazilər çirkləndikdə çətin vəziyyətlər yaranır. Sezium-137-nin atmosferə atılması 1957-ci ildə Cənubi Uralda radioaktiv tullantıların saxlanması anbarında termik partlayış baş vermiş qəza zamanı, 1957-ci ildə Böyük Britaniyanın Windenale şəhərində radiokimya zavodunda baş vermiş yanğın zamanı, gölün düzənliyindən radionuklidlərin küləklə çıxarılması. 1967-ci ildə Cənubi Uralda Qaraçay. Çernobıl qəzası fəlakətə çevrildi nüvə stansiyası 1986-cı ildə sezium-137 ümumi radiasiya ilə çirklənmənin təxminən 15%-ni təşkil edirdi. İnsan orqanizminə daxil olan radioaktiv seziumun əsas mənbəyi nuklidlə çirklənmiş heyvan mənşəli qida məhsullarıdır.

Radionuklid 137 Cs də insan rifahı üçün istifadə edilə bilər. Qüsurların aşkarlanmasında, həmçinin tibbdə diaqnoz və müalicə üçün istifadə olunur. X-ray terapiyası sahəsində mütəxəssislər sezium-137 ilə maraqlandılar. Bu izotop nisbətən yavaş parçalanır və hər il orijinal fəaliyyətinin yalnız 2,4%-ni itirir. Bədxassəli şişlərin müalicəsində faydalı olduğu sübut edilmişdir. Sezium-137 radioaktiv kobalt-60 ilə müqayisədə müəyyən üstünlüklərə malikdir: daha uzun yarım ömrü və daha az sərt g-radiasiya. Bu baxımdan, 137 C-yə əsaslanan qurğular daha davamlıdır və radiasiyadan qorunma daha az çətin olur. Bununla belə, bu üstünlüklər yalnız daha qısa yarımparçalanma dövrü və daha sərt g-radiasiya ilə 134 Cs çirki olmadıqda reallaşır.

Radioaktiv tullantıların emalı zamanı alınan məhlullardan nüvə reaktorları, 137 Cs dəmir, nikel, sink heksasiyanoferratlar və ya ammonium fluorotungstate ilə birlikdə çökdürmə üsulları ilə çıxarılır. İon mübadiləsi və çıxarılması da istifadə olunur.

Elena Savinkina