Mif 02. Ən təhlükəli radionuklid stronsiumdur
Ən təhlükəli radionuklidin stronsium-90 olduğuna dair bir mif var. Bu qaranlıq populyarlıq haradan gəldi? Axı, işləyən bir nüvə reaktorunda 374 süni radionuklid əmələ gəlir ki, bunlardan da bir stronsiumun 10 müxtəlif izotopudur. Xeyr, bizə hər hansı bir stronsium deyil, stronsium-90 verin.
Bəlkə oxucuların beynində sirli yarımparçalanma dövrü, uzun və qısa ömürlü radionuklidlər haqqında qeyri-müəyyən bir fikir yanır? Yaxşı, gəlin bunu anlamağa çalışaq. Yeri gəlmişkən, radionuklid sözündən qorxma. Bu gün bu termin ümumiyyətlə radioaktiv izotoplara istinad etmək üçün istifadə olunur. Doğrudur - bir radionuklid və təhrif edilmiş "radionuklid" və ya hətta "radionukleotid" deyil. İlk atom bombasının partlamasından 70 il keçdi və bir çox terminlər yeniləndi. Bu gün “atom qazanı” əvəzinə “nüvə reaktoru”, “radioaktiv şüalar” əvəzinə “ionlaşdırıcı şüalanma”, “radioaktiv izotop” əvəzinə “radionuklid” deyirik.
Ancaq gəlin stronsiuma qayıdaq. Və əslində, milli sevgi stronsium-90-a nisbəti onun yarı ömrü ilə bağlıdır. Yeri gəlmişkən, bu nədir: yarım ömrü? Fakt budur ki, radionuklidlər sabit izotoplardan nüvələrinin qeyri-sabit, qeyri-sabit olması ilə fərqlənir. Gec-tez çürüyürlər - buna radioaktiv parçalanma deyilir. Eyni zamanda, digər izotoplara çevrilən radionuklidlər bu çox ionlaşdırıcı şüaları yayırlar. Beləliklə, müxtəlif radionuklidlər müxtəlif dərəcədə qeyri-sabitdir. Bəziləri çox yavaş, yüzlərlə, minlərlə, milyonlarla və hətta milyardlarla il ərzində çürüyür. Onlara uzunömürlü radionuklidlər deyilir. Məsələn, uranın bütün təbii izotopları uzunömürlüdür. Qısa ömürlü radionuklidlər var, onlar tez parçalanır: saniyələr, saatlar, günlər, aylar ərzində. Lakin radioaktiv parçalanma həmişə eyni qanuna əsasən baş verir (şək. 2.1).
düyü. 2.1. Radioaktiv parçalanma qanunu
Nə qədər radionuklid götürsək də (bir ton və ya milliqram), bu miqdarın yarısı həmişə eyni (müəyyən bir radionuklid üçün) vaxt ərzində parçalanır. Bu, "yarımparçalanma dövrü" adlanır və təyin olunur: T
Təkrar edək: bu müddət hər bir radionuklid üçün unikaldır və dəyişməzdir. Eyni stronsium-90 ilə hər şeyi edə bilərsiniz: onu qızdırın, soyudun, təzyiq altında sıxın, lazerlə şüalandırın - hələ də stronsiumun istənilən hissəsinin yarısı 29,1 ildə çürüyəcək, qalan miqdarın yarısı başqa bir müddətdə çürüyəcək. 29,1 il və s. 20 yarım ömründən sonra radionuklidin tamamilə yox olacağına inanılır.
Radionuklid nə qədər tez parçalanırsa, bir o qədər radioaktivdir, çünki hər bir parçalanma alfa və ya beta hissəcikləri şəklində ionlaşdırıcı şüalanmanın bir hissəsinin buraxılması ilə müşayiət olunur, bəzən qamma şüalanması ("təmiz" qamma parçalanması) ilə "müşayət olunur". təbiətdə yoxdur). Bəs “böyük” və ya “kiçik” radioaktivlik nə deməkdir və onu necə ölçmək olar?
Bu məqsədlə fəaliyyət anlayışından istifadə olunur. Fəaliyyət radioaktiv parçalanmanın intensivliyini ədədlərlə qiymətləndirməyə imkan verir. Saniyədə bir çürümə baş verərsə, deyirlər: "Radionuklidin aktivliyi bir bekkere (1 Bq) bərabərdir." Əvvəllər onlar daha böyük vahiddən - kuridən istifadə edirdilər: 1 Ci = 37 milyard Bq. Əlbəttə ki, bərabər miqdarda müxtəlif radionuklidlər, məsələn, 1 kq və ya 1 mq müqayisə edilməlidir. Radionuklidin vahid kütləsinə düşən aktivliyə xüsusi aktivlik deyilir. Budur, bu çox spesifik fəaliyyət, verilmiş radionuklidin yarı ömrü ilə tərs mütənasibdir (beləliklə, fasilə verməlisiniz). Ən məşhur radionuklidlər üçün bu xüsusiyyətləri müqayisə edək (cədvəl).
Bəs niyə hələ də stronsium-90? Xüsusi bir şeydə fərqlənmir - deməli, orta yarım yarımdır. Və məhz bu məqamdır! Əvvəlcə bir (dərhal xəbərdarlıq edirəm) təxribatçı suala cavab verməyə çalışaq. Hansı radionuklidlər daha təhlükəlidir: qısamüddətli, yoxsa uzunömürlü? Beləliklə, fikirlər bölündü.
Cədvəl 2.1. Bəzi radionuklidlərin radiasiya xüsusiyyətləri
Bir tərəfdən, qısa ömürlü olanlar daha təhlükəlidir: daha aktivdirlər. Digər tərəfdən, "qısa olanların" sürətlə çürüməsindən sonra radiasiya problemi aradan qalxır. Yaşlılar xatırlayır: Çernobıl qəzasından dərhal sonra səs-küyün çoxu radioaktiv yod ətrafında idi. Qısamüddətli yod-131 bir çox Çernobıl qurbanlarının sağlamlığına xələl gətirdi. Amma bu gün bu radionuklidlə bağlı heç bir problem yoxdur. Qəzadan cəmi altı ay sonra reaktordan ayrılan yod-131 parçalandı, heç bir iz belə qalmadı.
İndi uzunömürlü izotoplar haqqında. Onların yarı ömrü milyonlarla və ya milyardlarla il ola bilər. Belə nuklidlər aşağı aktivdir. Ona görə də Çernobılda ərazilərin uranla radioaktiv çirklənməsi ilə bağlı problemlər olmayıb, olmayacaq və olmayacaq. Baxmayaraq ki, reaktordan ayrılan kimyəvi elementlərin kütləsinə görə, böyük fərqlə liderlik edən uran idi. Bəs radiasiyanı tonlarla kim ölçür? Fəaliyyət və bekkerel baxımından uran ciddi təhlükə yaratmır: çox uzunömürlüdür.
İndi isə stronsium-90 haqqında sualın cavabına gəlirik. Bu izotopun yarı ömrü 29 ildir. Çox "iyrənc" bir dövr, çünki bu, bir insanın ömrü ilə mütənasibdir. Stronsium-90 bir ərazini on və ya yüz illərlə çirkləndirəcək qədər uzunömürlüdür. Lakin spesifik aktivliyi az olacaq qədər uzunömürlü deyil. Yarımxaricolma dövrü baxımından sezium-137 stronsiuma çox yaxındır (30 il). Buna görə də radiasiya qəzaları zamanı “uzunmüddətli” problemlərin əksəriyyətini məhz bu “şirin cütlük” yaradır. Yeri gəlmişkən, in mənfi nəticələrÇernobıl qəzasında qamma-aktiv (üç səhifə mənimlə dayan) sezium “saf” beta emitent stronsiumdan daha günahkardır.
Və altı yüz il keçəcək və Çernobıl qəzası zonasında nə sezium, nə də stronsium qalmayacaq. Onda birinci yer gələcək... Artıq təxmin etdin, hə? Plutonium! Amma biz hələ də anlamaqdan uzağıq əsas problem- müxtəlif radionuklidlərin sağlamlığa təhlükələri. Axı, yarı ömrü, spesifik fəaliyyət kimi, belə bir təhlükə ilə birbaşa əlaqəli deyil. Bu xüsusiyyətlər yalnız radionuklidin özünü xarakterizə edir.
Məsələn, eyni miqdarda uran-238 və stronsium-90-ı götürək: aktivlik baxımından eynidir və konkret olaraq hər biri bir milyard bekkereldir. Uran-238 üçün təxminən 80 kq, stronsium-90 üçün isə cəmi 0,2 mq təşkil edir. Onların sağlamlıq riskləri fərqli olacaqmı? Yerdən cənnət kimi! 80 kq ağırlığında uran külçəsinin yanında sakitcə dayana bilərsiniz, sağlamlığınıza heç bir zərər vermədən onun üzərində otura bilərsiniz, çünki uranın parçalanması zamanı əmələ gələn demək olar ki, bütün alfa hissəcikləri külçənin içərisində qalacaq. Lakin stronsium-90-ın aktivliyi eyni olan və eyni zamanda cüzi miqdarda kütləsi olduqca təhlükəlidir. Bir insan yaxınlıqda qoruyucu avadanlıq olmadan olarsa, qısa müddətdə gözlərinə və dərisinə ən azı radiasiya yanıqları alacaq.
Xüsusi fəaliyyətin nəyə bənzədiyini bilirsinizmi? Burada bir bənzətmə yaranır - silahın atəş sürəti. Uzun və qısamüddətli radionuklidlərin təhlükələri ilə bağlı sualın təxribatçı olduğunu xatırlayırsınızmı? Olduğu kimi! Bu, sual verməklə eynidir: "Hansı daha təhlükəlidir: dəqiqədə yüz atəş və ya saatda bir atəş atan silah?" Burada başqa bir şey daha vacibdir: silahın kalibri, nə atdığı və ən əsası güllə hədəfə çatacaqmı, ona dəyəcəkmi və hansı ziyana səbəb olacaq?
Sadə bir şeylə başlayaq - "kalibr" ilə. Yəqin ki, əvvəllər alfa, beta və qamma şüalanmaları haqqında eşitmisiniz. Məhz bu radiasiya növləri radioaktiv parçalanmalar zamanı əmələ gəlir (cədvəl 1-ə qayıdın). Belə şüalanmaların hər ikisi var ümumi xassələri, və fərqlər.
Ümumi xüsusiyyətlər: şüalanmanın hər üç növü ionlaşdırıcı kimi təsnif edilir. Bunun mənası nədi? Radiasiya enerjisi çox yüksəkdir. O qədər ki, başqa bir atomla toqquşduqda bir elektronu onun orbitindən çıxarırlar. Bu zaman hədəf atom müsbət yüklü iona çevrilir (bu səbəbdən şüalanma ionlaşır). İonlaşdırıcı şüalanmanı bütün digər radiasiyalardan, məsələn, mikrodalğalı və ya ultrabənövşəyi radiasiyadan fərqləndirən yüksək enerjidir.
Tamamilə aydın olması üçün gəlin atomu təsəvvür edək. Nəhəng böyüdücü ilə o, xaşxaş toxumuna (atomun nüvəsi) bənzəyir, ətrafı nazik sferik təbəqə ilə əhatə olunmuşdur. sabun köpüyü bir neçə metr diametrdə (elektron qabıq). İndi çox kiçik bir toz zərrəsi, alfa və ya beta hissəcikləri taxıl nüvəmizdən uçur. Radioaktiv parçalanma belə görünür. Yüklü hissəcik buraxıldıqda nüvənin yükü dəyişir, yəni yeni kimyəvi element əmələ gəlir.
Və toz zərrəmiz böyük sürətlə qaçır və başqa bir atomun elektron qabığına çırpılır və ondan bir elektron çıxarır. Hədəf atom bir elektron itirərək müsbət yüklü iona çevrilir. Lakin kimyəvi element eyni olaraq qalır: axırda nüvədəki protonların sayı dəyişməyib. Belə ionlaşma kimyəvi bir prosesdir: eyni şey turşularda həll edildikdə metallarla olur.
Atomları ionlaşdırmaq qabiliyyətinə görə müxtəlif növ radiasiya radioaktiv olaraq təsnif edilir. İonlaşdırıcı şüalanma təkcə radioaktiv parçalanma nəticəsində yarana bilməz. Onların mənbələri aşağıdakılar ola bilər: parçalanma reaksiyası (atom partlayışı və ya nüvə reaktoru), yüngül nüvələrin birləşmə reaksiyası (Günəş və digər ulduzlar, hidrogen bombası), yüklü hissəcik sürətləndiriciləri və rentgen borusu (bu cihazların özləri radioaktiv deyildir). ). Radiasiya arasındakı əsas fərq ionlaşdırıcı şüalanmanın yüksək enerjisidir.
Alfa, beta və qamma şüalanması arasındakı fərqlər onların təbiəti ilə müəyyən edilir. 19-cu əsrin sonunda, radiasiya kəşf edildikdə, heç kim bu "heyvan"ın nə olduğunu bilmirdi. Və yeni kəşf edilən "radioaktiv şüalar" sadəcə yunan əlifbasının ilk hərfləri ilə təyin olundu.
Əvvəlcə ağır radionuklidlərin - uran, radium, torium, radonun parçalanması zamanı yayılan alfa şüalarını aşkar etdilər. Alfa hissəciklərinin təbiəti kəşf edildikdən sonra aydınlaşdırıldı. Məlum oldu ki, bunlar çox böyük sürətlə uçan helium atomlarının nüvələridir. Yəni iki proton və iki neytrondan ibarət ağır müsbət yüklü “paketlər”. Bu “böyük kalibrli” hissəciklər uzağa uça bilməz. Havada belə onlar bir neçə santimetrdən çox hərəkət etmirlər və bir vərəq və ya məsələn, dərinin xarici ölü təbəqəsi (epidermis) onları tamamilə tutur.
Beta hissəcikləri, daha yaxından araşdırıldıqda, adi elektronlar olduğu ortaya çıxdı, lakin yenə də böyük sürətlə hərəkət edir. Onlar alfa hissəciklərindən daha yüngüldür və daha az elektrik yükü var. Belə "kiçik kalibrli" hissəciklər daha dərinə nüfuz edir müxtəlif materiallar. Havada beta hissəcikləri bir neçə metr uçur, onları dayandırmaq olar: nazik metal təbəqə, pəncərə şüşəsi və adi geyim. Xarici şüalanma adətən günəşdən gələn ultrabənövşəyi radiasiyaya bənzər gözün və ya dərinin lensini yandırır.
Və nəhayət, qamma radiasiya. Görünən işıq, ultrabənövşəyi, infraqırmızı şüalar və ya radio dalğaları ilə eyni təbiətə malikdir. Yəni, qamma şüaları elektromaqnit (foton) şüalanmadır, lakin son dərəcə yüksək foton enerjisi ilə. Və ya başqa sözlə, çox qısa dalğa uzunluğu ilə (şək. 2.2).
düyü. 2.2. Elektromaqnit şüalanma şkalası
Qamma şüalanması çox yüksək nüfuzetmə gücünə malikdir. Bu, şüalanmış materialın sıxlığından asılıdır və yarım zəifləmə təbəqəsinin qalınlığı ilə qiymətləndirilir. Material nə qədər sıx olarsa, qamma şüalarını bir o qədər yaxşı bloklayır. Buna görə də beton və ya qurğuşun tez-tez qamma radiasiyasından qorunmaq üçün istifadə olunur. Havada qamma şüaları onlarla, yüzlərlə və hətta minlərlə metr məsafəni qət edə bilir. Digər materiallar üçün, yarım zəifləmə təbəqəsinin qalınlığı Şəkildə göstərilmişdir. 2.3.
düyü. 2.3 - Qamma radiasiyasının yarım zəifləmə təbəqələrinin əhəmiyyəti
İnsan qamma radiasiyaya məruz qaldıqda həm dəri, həm də daxili orqanlar. Əgər beta radiasiyanı kiçik çaplı güllələrlə atışla müqayisə etsək, qamma şüalanma iynələrlə atışdır. Qamma şüalanmasının təbiəti və xassələri rentgen şüalarına çox oxşardır. Mənşəyi ilə fərqlənir: rentgen borusunda süni şəkildə əldə edilir.
İonlaşdırıcı şüalanmanın başqa növləri də var. Məsələn, nüvə partlayışı və ya əməliyyat zamanı nüvə reaktoru Qamma şüalanması ilə yanaşı, neytron axını da əmələ gəlir. Bu eyni şüalara əlavə olaraq, kosmik şüalar protonları və daha çoxunu daşıyır.
Ədəbiyyat
1. Radiasiya təhlükəsizliyi standartları NRB-99/2009: sanitar-epidemioloji qaydalar və standartlar. - M .: Rospotrebnadzorun Gigiyena və Epidemiologiya Federal Mərkəzi, 2009. – 100 s.
Baxmaq üçün JavaScript-i aktiv edinTəbii stronsium dörd sabit izotopdan ibarətdir: 88 Sr (82,56%), 86 Sr (9,86%), 87 Sr (7,02%) və 84 Sr (0,56%). Stronsium izotoplarının bolluğu təbii 87 Rb-nin parçalanması nəticəsində 87 Sr əmələ gəldiyinə görə dəyişir. Bu səbəbdən, tərkibində rubidium olan qaya və ya mineralın dəqiq stronsium izotop tərkibi qaya və ya mineralın yaşından və Rb/Sr nisbətindən asılıdır.
Kütləvi nömrələri 80-dən 97-yə qədər olan radioaktiv izotoplar, o cümlədən uranın parçalanması zamanı əmələ gələn 90 Sr (T 1/2 = 29,12 il) süni şəkildə alınmışdır. Oksidləşmə vəziyyəti +2, çox nadir hallarda +1.
Elementin kəşf tarixi.
Stronsium adını 1787-ci ildə Strontian (Şotlandiya) yaxınlığındakı qurğuşun mədənində tapılan stronsianit mineralından alır. 1790-cı ildə ingilis kimyaçısı Ader Krouford (1748-1795) stronsianitin tərkibində yeni, hələ naməlum "yer" olduğunu göstərdi. Strontianitin bu xüsusiyyətini alman kimyaçısı Martin Heinrich Klaproth (1743-1817) də müəyyən etmişdir. İngilis kimyaçısı T. Hope 1791-ci ildə stronsianitin tərkibində olduğunu sübut etdi yeni element. O, barium, stronsium və kalsium birləşmələrini digər üsullar arasında xarakterik alov rənglərindən istifadə edərək aydın şəkildə fərqləndirdi: barium üçün sarı-yaşıl, stronsium üçün parlaq qırmızı və kalsium üçün narıncı-qırmızı.
Qərb alimlərindən asılı olmayaraq, Sankt-Peterburq akademiki Tobias (Toviy Eqoroviç) Lovits (1757–1804) 1792-ci ildə barit mineralını tədqiq edərkən belə qənaətə gəlir ki, onun tərkibində barium oksidindən başqa, “stronsiyalı torpaq” da var. murdarlıq. O, ağır şapdan 100 q-dan çox yeni “torpaq” çıxara bildi və onun xassələrini öyrəndi. Bu işin nəticələri 1795-ci ildə nəşr olundu. Lovitz o zaman yazırdı: “Mən oxuyanda xoş təəccübləndim... cənab professor Klaprotun strontian yer haqqında əla məqaləsi, bu barədə əvvəllər çox aydın olmayan bir fikir var idi... Hamısı onun göstərdiyi hidroxloridlərin və orta nitrat duzlarının bütün nöqtələrdəki xassələri mənim eyni duzlarımın xassələri ilə mükəmməl üst-üstə düşür... Mən yalnız yoxlamaq məcburiyyətində qaldım... stronsium torpağının əlamətdar xüsusiyyəti spirt alovunu karmin-də rəngləndirməkdir. qırmızı rəng və həqiqətən də mənim duzum... bu mülkə tam sahibdir."
Stronsium ilk dəfə 1808-ci ildə ingilis kimyaçısı və fiziki Humphry Davy tərəfindən sərbəst formada təcrid edilmişdir. Metal stronsium onun nəmlənmiş hidroksidinin elektrolizi yolu ilə əldə edilmişdir. Katodda ayrılan stronsium civə ilə birləşərək amalgam əmələ gətirir. Amalgamanı qızdırmaqla parçalayaraq, Davy təmiz metalı təcrid etdi.
Təbiətdə stronsiumun yayılması və sənaye istehsalı. Yer qabığında stronsiumun miqdarı 0,0384% təşkil edir. Ən çox yayılmış on beşincidir və bariumdan dərhal sonra, flüordan bir qədər geri qalır. Stronsium sərbəst formada tapılmır. Təxminən 40 mineral əmələ gətirir. Onlardan ən vacibi celestine SrSO 4-dür. Strontianite SrCO 3 də hasil edilir. Stronsium müxtəlif maqnezium, kalsium və barium minerallarında izomorf çirk kimi mövcuddur.
Stronsium təbii sularda da olur. IN dəniz suyu onun konsentrasiyası 0,1 mq/l təşkil edir. Bu o deməkdir ki, Dünya Okeanının sularında milyardlarla ton stronsium var. Tərkibində stronsium olan mineral sular bu elementi təcrid etmək üçün perspektivli xammal hesab edilir. Okeanda stronsiumun bir hissəsi ferromanqan düyünlərində cəmləşmişdir (ildə 4900 ton). Stronsium həmçinin ən sadə dəniz orqanizmləri - skeleti SrSO 4-dən qurulmuş radiolarlar tərəfindən toplanır.
Dünyanın sənaye stronsium ehtiyatlarının hərtərəfli qiymətləndirilməsi aparılmayıb, lakin onların 1 milyard tondan çox olduğu güman edilir.
Selestinin ən böyük yataqları Meksika, İspaniya və Türkiyədədir. Rusiyada Xakasiya, Perm və Tula bölgələrində oxşar yataqlar var. Bununla belə, ölkəmizdə stronsiuma olan tələbat əsasən idxal, eləcə də stronsium karbonatın 2,4%-ni təşkil etdiyi apatit konsentratının emalı hesabına ödənilir. Mütəxəssislər hesab edirlər ki, bu yaxınlarda kəşf edilmiş Kişertskoye yatağında (Perm vilayəti) stronsium istehsalı bu məhsulun dünya bazarındakı vəziyyətə təsir edə bilər. Perm stronsiumunun qiyməti Amerika stronsiumundan təqribən 1,5 dəfə aşağı ola bilər, onun qiyməti hazırda bir ton üçün təxminən 1200 dollardır.
Sadə maddələrin xüsusiyyətləri və metal stronsiumun sənaye istehsalı.
Stronsium metal gümüşü-ağ rəngə malikdir. Təmizlənməmiş vəziyyətdə rənglidir solğun sarı rəng. Nisbətən yumşaq bir metaldır və bıçaqla asanlıqla kəsilə bilər. Otaq temperaturunda stronsium üz mərkəzli kub qəfəsə malikdir (a-Sr); 231° C-dən yuxarı temperaturda altıbucaqlı modifikasiyaya çevrilir (b -Sr); 623° C-də kub bədən mərkəzli modifikasiyaya çevrilir (g -Sr). Stronsium yüngül metaldır, onun a-formasının sıxlığı 2,63 q/sm3 (20°C) təşkil edir. Stronsiumun ərimə nöqtəsi 768 ° C, qaynama nöqtəsi 1390 ° C-dir.
Qələvi torpaq metalı olan stronsium qeyri-metallarla aktiv şəkildə reaksiya verir. Otaq temperaturunda stronsium metal oksid və peroksid filmi ilə örtülmüşdür. Havada qızdırıldıqda alovlanır. Stronsium asanlıqla nitrid, hidrid və karbid əmələ gətirir. Yüksək temperaturda stronsium karbon qazı ilə reaksiya verir:
5Sr + 2CO 2 = SrC 2 + 4SrO
Stronsium metal su və turşularla reaksiyaya girərək onlardan hidrogeni buraxır:
Sr + 2H 3 O + = Sr 2+ + H 2 + 2H 2 O
Zəif həll olunan duzların əmələ gəldiyi hallarda reaksiya baş vermir.
Stronsium maye ammonyakda tünd mavi məhlullar əmələ gətirmək üçün həll olunur, buxarlandıqdan sonra parlaq mis rəngli ammonyak Sr(NH 3) 6 əldə edilə bilər ki, bu da tədricən Sr (NH 2) 2 amidinə parçalanır.
Təbii xammaldan metal stronsium əldə etmək üçün əvvəlcə selestin konsentratı kömürlə stronsium sulfidə qədər qızdırılmaqla reduksiya edilir. Stronsium sulfid daha sonra xlorid turşusu ilə müalicə olunur və nəticədə yaranan stronsium xlorid susuzlaşdırılır. Stronsianit konsentratı 1200°C-də yandırılaraq parçalanır və sonra yaranan stronsium oksidi suda və ya turşularda həll olunur. Tez-tez strontianit dərhal azot və ya xlorid turşusunda həll olunur.
Metal stronsium ərinmiş stronsium xlorid (85%) və kalium və ya ammonium xlorid (15%) qarışığının nikel və ya dəmir katodda 800 ° C-də elektrolizi ilə əldə edilir. Bu üsulla əldə edilən stronsium adətən 0,3-0,4% kalium ehtiva edir.
Stronsium oksidin alüminiumla yüksək temperaturda azaldılması da istifadə olunur:
4SrO + 2Al = 3Sr + SrO Al 2 O 3
Stronsium oksidin metalotermik reduksiyası üçün silikon və ya ferrosilikon da istifadə olunur. Proses 1000°C temperaturda polad boruda vakuumda aparılır. Stronsium xlorid hidrogen atmosferində maqnezium metalı ilə azaldılır.
Ən böyük stronsium istehsalçıları Meksika, İspaniya, Türkiyə və Böyük Britaniyadır.
Yer qabığının kifayət qədər yüksək tərkibinə baxmayaraq, metal stronsium hələ də geniş istifadəni tapmamışdır. Digər qələvi torpaq metalları kimi, qara metalları zərərli qazlardan və çirklərdən təmizləməyə qadirdir. Bu xüsusiyyət stronsiumun metallurgiyada istifadəsi üçün perspektivlər verir. Bundan əlavə, stronsium maqnezium, alüminium, qurğuşun, nikel və mis ərintilərinə alaşımlı bir əlavədir.
Stronsium metal bir çox qazları udur və buna görə də vakuum texnologiyasında alıcı kimi istifadə olunur.
Stronsium birləşmələri.
Stronsium üçün üstünlük təşkil edən oksidləşmə vəziyyəti (+2) ilk növbədə onun elektron konfiqurasiyası ilə müəyyən edilir. Çoxsaylı əmələ gətirir ikili birləşmələr və duz. Stronsium xlorid, bromid, yodid, asetat və stronsiumun bəzi digər duzları suda yaxşı həll olunur. Stronsium duzlarının çoxu az həll olur; onların arasında sulfat, ftorid, karbonat, oksalat var. Az həll olunan stronsium duzları sulu məhlulda mübadilə reaksiyaları ilə asanlıqla əldə edilir.
Bir çox stronsium birləşmələri qeyri-adi bir quruluşa malikdir. Məsələn, stronsium halogenidlərinin təcrid olunmuş molekulları nəzərəçarpacaq dərəcədə əyilmişdir. Bağlanma bucağı SrF 2 üçün ~120° və SrCl 2 üçün ~115°-dir. Bu hadisəni sd- (sp- əvəzinə) hibridləşmədən istifadə etməklə izah etmək olar.
Stronsium oksidi SrO qırmızı istilik temperaturunda karbonatın kalsinasiyası və ya hidroksidin susuzlaşdırılması yolu ilə əldə edilir. Bu birləşmənin qəfəs enerjisi və ərimə nöqtəsi (2665°C) çox yüksəkdir.
At oksigen mühitində stronsium oksidi kalsinasiya edərkən yüksək qan təzyiqi peroksid SrO 2 əmələ gəlir. Sarı superoksid Sr(O 2) 2 də əldə edilmişdir. Su ilə qarşılıqlı əlaqədə olduqda, stronsium oksidi hidroksid Sr (OH) 2 əmələ gətirir.
Stronsium oksidi– oksid katodlarının tərkib hissəsi (vakuum cihazlarında elektron emitentlər). Rəngli televizorların şəkil borularının şüşəsinin bir hissəsidir (udur rentgen şüalanması), yüksək temperaturlu superkeçiricilər, pirotexniki qarışıqlar. Metal stronsiumun istehsalı üçün başlanğıc material kimi istifadə olunur.
1920-ci ildə American Hill ilk dəfə stronsium, kalsium və sink oksidlərini ehtiva edən tutqun şirdən istifadə etdi, lakin bu fakt diqqətdən kənarda qaldı və yeni şir ənənəvi qurğuşun şirlərinə rəqib olmadı. Yalnız İkinci Dünya Müharibəsi zamanı, qurğuşun xüsusilə az olduqda, Hillin kəşfini xatırladılar. Bu, tədqiqat uçqununa səbəb oldu: müxtəlif ölkələr Onlarla stronsium şirəsi reseptləri ortaya çıxdı. Stronsium şirləri qurğuşun şirlərindən daha az zərərli olmaqla yanaşı, həm də daha sərfəli qiymətə malikdir (stronsium karbonat qırmızı qurğuşundan 3,5 dəfə ucuzdur). Eyni zamanda, onlar qurğuşun şirlərinin bütün müsbət keyfiyyətlərinə malikdirlər. Üstəlik, bu cür şirlərlə örtülmüş məhsullar əlavə sərtlik, istilik müqaviməti və kimyəvi müqavimət əldə edir.
Emallar - qeyri-şəffaf şirələr də silikon və stronsium oksidləri əsasında hazırlanır. Onlar titan və sink oksidlərinin əlavə edilməsi ilə qeyri-şəffaf edilir. Çini əşyalar, xüsusən də vazalar tez-tez şirəli şirlə bəzədilib. Belə bir vaza rəngli çatlar şəbəkəsi ilə örtülmüş kimi görünür. Crackle texnologiyasının əsasını şir və çininin müxtəlif istilik genişlənmə əmsalları təşkil edir. Qlazurla örtülmüş çini 1280–1300°C temperaturda yandırılır, sonra temperatur 150–220°C-ə endirilir və hələ də tam soyumamış məhsul rəngləndirici duzların (məsələn, kobalt duzları) məhluluna batırılır. qara mesh almaq lazımdır). Bu duzlar yaranan çatları doldurur. Bundan sonra məhsul qurudulur və yenidən 800-850 ° C-yə qədər qızdırılır - duzlar çatlarda əriyir və onları möhürləyir.
Stronsium hidroksid Sr(OH)2 orta güclü baza hesab olunur. Suda çox həll olunmur, ona görə də konsentratlaşdırılmış qələvi məhlulun təsiri ilə çökə bilər:
SrCl 2 + 2KOH(konc) = Sr(OH) 2 Ї + 2KCl
Kristal stronsium hidroksid hidrogen peroksid ilə müalicə edildikdə, SrO 2 8H 2 O əmələ gəlir.
Stronsium hidroksid bəkməzdən şəkər çıxarmaq üçün istifadə edilə bilər, lakin daha ucuz olan kalsium hidroksid adətən istifadə olunur.
Stronsium karbonat SrCO 3 suda az həll olur (25°C-də 100 q-a 2·10 –3 q). Məhlulda artıq karbon qazı olduqda, bikarbonat Sr (HCO 3) 2-yə çevrilir.
Qızdırıldıqda stronsium karbonat stronsium oksidə və karbon qazına parçalanır. Karbon dioksidi buraxmaq və müvafiq duzları yaratmaq üçün turşularla reaksiya verir:
SrCO 2 + 3HNO 3 = Sr(NO 3) 2 + CO 2 + H 2 O
Müasir dünyada stronsium karbonatın əsas sahələri rəngli televizorlar və kompüterlər üçün şəkil borularının, keramika ferrit maqnitlərinin, keramika şirələrinin, diş pastalarının, korroziyaya qarşı və fosforlu boyaların, yüksək texnologiyalı keramika və pirotexniki məhsulların istehsalıdır. Ən intensiv istehlak sahələri ilk ikisidir. Eyni zamanda, televizor şüşəsi istehsalında stronsium karbonata tələbat daha böyük televiziya ekranlarının artan populyarlığı ilə artır. Düz panel TV texnologiyasındakı irəliləyişlər televizor displeyləri üçün stronsium karbonat tələbini azalda bilər, lakin sənaye ekspertləri hesab edir ki, düz panel televizorlar növbəti 10 ildə ənənəvi televizorlara ciddi rəqib olmayacaq.
Avropa, avtomobil sənayesində istifadə edilən, avtomobil qapıları və əyləc sistemlərində maqnit kilidləri üçün istifadə edilən stronsium ferrit maqnitləri istehsal etmək üçün stronsium karbonatın aslan payını istehlak edir. ABŞ və Yaponiyada stronsium karbonat ilk növbədə televiziya şüşələrinin istehsalında istifadə olunur.
Uzun illər dünyanın ən böyük stronsium karbonat istehsalçıları Meksika və Almaniya olub, onların bu məhsul üzrə istehsal gücü hazırda müvafiq olaraq ildə 103 min və 95 min ton təşkil edir. Almaniyada xammal kimi xaricdən gətirilən selestindən, Meksika fabrikləri isə yerli xammaldan istifadə edirlər. Bu yaxınlarda Çində illik stronsium karbonat istehsal gücü genişlənmişdir (təxminən 140 min tona qədər). Çin stronsium karbonatı Asiya və Avropada fəal şəkildə satılır.
Stronsium nitrat Sr(NO 3) 2 suda yaxşı həll olunur (20°C-də 100 q-a 70,5 q). Stronsium metalı, oksid, hidroksid və ya karbonatın nitrat turşusu ilə reaksiya verməsi ilə hazırlanır.
Stronsium nitrat siqnal, işıqlandırma və alışdırıcı məşəllər üçün pirotexniki kompozisiyaların tərkib hissəsidir. Alovları karmin qırmızı rəngə boyayır. Digər stronsium birləşmələri alova eyni rəng versə də, pirotexnikada nitrata üstünlük verilir: o, alovu rəngləndirməklə yanaşı, həm də oksidləşdirici rolunu oynayır. Alovda parçalandıqda sərbəst oksigeni buraxır. Bu zaman əvvəlcə stronsium nitrit əmələ gəlir, sonra o, stronsium və azot oksidlərinə çevrilir.
Rusiyada stronsium birləşmələri pirotexniki kompozisiyalarda geniş istifadə olunurdu. Böyük Pyotrun dövründə (1672-1725) onlardan müxtəlif bayramlar və şənliklər zamanı təşkil edilən “əyləncəli odlar” istehsal etmək üçün istifadə olunurdu. Akademik A.E.Fersman stronsiumu “qırmızı işıqların metalı” adlandırdı.
Stronsium sulfat SrSO 4 suda az həll olur (0°C-də 100 q-a 0,0113 q). 1580°C-dən yuxarı qızdırıldıqda parçalanır. Stronsium duzlarının natrium sulfat ilə məhlullarından çöküntü yolu ilə əldə edilir.
Stronsium sulfat boya və rezin istehsalında doldurucu və qazma məhlullarında ağırlıq verici kimi istifadə olunur.
Stronsium xromatı Xrom turşusu və barium hidroksid məhlulları qarışdırıldıqda SrCrO 4 sarı kristallar şəklində çökür.
Turşuların xromata təsiri nəticəsində əmələ gələn stronsium dikromat suda çox həll olur. Stronsium xromatını dikromata çevirmək üçün sirkə turşusu kimi zəif bir turşu kifayətdir:
2SrCrO 4 + 2CH 3 COOH = 2Sr 2+ + Cr 2 O 7 2– + 2CH 3 COO – + H 2 O
Bu yolla onu daha az həll olunan barium xromatdan ayırmaq olar, bu da yalnız güclü turşuların təsiri ilə dikromata çevrilə bilər.
Stronsium xromatı yüksək işıq müqavimətinə malikdir, yüksək temperaturlara (1000 ° C-ə qədər) çox davamlıdır və polad, maqnezium və alüminiumla müqayisədə yaxşı passivləşdirici xüsusiyyətlərə malikdir. Stronsium xromat laklar və bədii boyalar istehsalında sarı piqment kimi istifadə olunur. Buna "strontian sarı" deyilir. Suda həll olunan qatranlara əsaslanan primerlərə və xüsusilə yüngül metallar və ərintilər üçün sintetik qatranlara əsaslanan primerlərə (təyyarə primerləri) daxildir.
Stronsium titanat SrTiO 3 suda həll olunmur, lakin isti konsentratlı sulfat turşusunun təsiri altında məhlula gedir. O, stronsium və titan oksidlərinin 1200–1300°C-də sinterlənməsi və ya stronsium və titanın 1000°C-dən yuxarı çox çökdürülmüş az həll olunan birləşmələri ilə əldə edilir. Stronsium titanat ferroelektrik kimi istifadə olunur, piezokeramikanın bir hissəsidir. Mikrodalğalı texnologiyada dielektrik antenalar, faza dəyişdiriciləri və digər cihazlar üçün material kimi xidmət edir. Stronsium titanat filmləri qeyri-xətti kondansatörlərin və infraqırmızı şüalanma sensorlarının istehsalında istifadə olunur. Onların köməyi ilə laylı dielektrik-yarımkeçirici-dielektrik-metal konstruksiyalar yaradılır, bunlardan fotodetektorlarda, saxlama qurğularında və digər cihazlarda istifadə olunur.
Stronsium heksaferrit SrO·6Fe 2 O 3 dəmir (III) oksidi və stronsium oksidi qarışığını sinterləməklə əldə edilir. Bu birləşmə maqnit materialı kimi istifadə olunur.
Stronsium flüorid SrF 2 suda az həll olunur (otaq temperaturunda 1 litr məhlulda 0,1 q-dan bir qədər çox). Seyreltilmiş turşularla reaksiya vermir, ancaq istinin təsiri altında məhlula gedir xlorid turşusu. Qrenlandiyanın kriolit mədənlərində tərkibində stronsium flüorid olan jarlit NaF 3SrF 2 3AlF 3 mineralı tapılıb.
Stronsium flüorid optik və nüvə materialı, xüsusi şüşələrin və fosforların tərkib hissəsi kimi istifadə olunur.
Stronsium xlorid SrCl 2 suda yaxşı həll olunur (20°C-də çəki ilə 34,6%). From sulu məhlullar 60,34° C-dən aşağı, SrCl 2 ·6H 2 O heksahidrat kristallaşır, havada yayılır. Daha çoxu ilə yüksək temperaturəvvəlcə 4 molekul su itirir, sonra başqa və 250 ° C-də tamamilə susuzlaşır. Kalsium xlorid heksahidratdan fərqli olaraq, stronsium xlorid heksahidrat onların ayrılması üçün istifadə olunan etanolda (6°C-də çəki ilə 3,64%) bir qədər həll olunur.
Stronsium xlorid pirotexniki kompozisiyalarda istifadə olunur. O, həmçinin soyuducu avadanlıqlarda, tibbdə və kosmetikada istifadə olunur.
Stronsium bromid SrBr 2 higroskopikdir. Doymuş sulu məhlulda onun kütlə payı 20°C-də 50,6% təşkil edir.88,62°C-dən aşağı temperaturda SrBr 2 6H 2 O heksahidrat sulu məhlullardan kristallaşır, bu temperaturdan yuxarı SrBr 3 H 2 O monohidrat kristallaşır.Hidratlar tamamilə susuzlaşdırılır345 ° C.
Stronsium bromidi stronsiumun brom və ya stronsium oksidi (və ya karbonat) ilə hidrobrom turşusu ilə reaksiya verməsi nəticəsində əldə edilir. Optik material kimi istifadə olunur.
Stronsium yodid SrI 2 suda yüksək dərəcədə həll olunur (20°C-də çəki ilə 64.0%), etanolda daha az həll olunur (39°C-də çəki ilə 4.3%). 83,9°C-dən aşağı temperaturda SrI 2 6H 2 O heksahidrat sulu məhlullardan kristallaşır, bu temperaturdan yuxarı isə SrI 2 2H 2 O dihidrat kristallaşır.
Stronsium yodid parıldayan sayğaclarda luminescent material kimi xidmət edir.
Stronsium sulfid SrS stronsiumun kükürdlə qızdırılması və ya stronsium sulfatın kömür, hidrogen və digər reduksiyaedici maddələrlə reduksiyası nəticəsində əldə edilir. Onun rəngsiz kristalları su ilə parçalanır. Stronsium sulfid dəri sənayesində fosforların, fosforlu birləşmələrin və saç təmizləyicilərinin tərkib hissəsi kimi istifadə olunur.
Stronsium karboksilatları stronsium hidroksidini müvafiq karboksilik turşularla reaksiyaya salmaqla hazırlana bilər. Xüsusi yağlar hazırlamaq üçün yağ turşularının stronsium duzlarından (“stronsium sabunları”) istifadə olunur.
Organostronsium birləşmələri. SrR 2 tərkibinin son dərəcə aktiv birləşmələri (R = Me, Et, Ph, PhCH 2 və s.) HgR 2 istifadə edərək (çox vaxt yalnız aşağı temperaturda) əldə edilə bilər.
Bis(siklopentadienil)stronsium metalın siklopentadienlə və ya özü ilə birbaşa reaksiyasının məhsuludur.
Stronsiumun bioloji rolu.
Stronsium - komponent mikroorqanizmlər, bitkilər və heyvanlar. Dəniz radiolaryanlarında skelet stronsium sulfatdan - selestindən ibarətdir. Dəniz yosunlarında 100 q quru maddədə 26-140 mq stronsium, quru bitkilərində təxminən 2,6, dəniz heyvanlarında 2-50, quruda yaşayan heyvanlarda 1,4, bakteriyalarda 0,27-30 mq var. Müxtəlif orqanizmlər tərəfindən stronsiumun yığılması təkcə onların növü və xüsusiyyətlərindən deyil, həm də stronsiumun və digər elementlərin, əsasən kalsium və fosforun ətraf mühitdəki tərkibinin nisbətindən asılıdır.
Heyvanlar su və qida vasitəsilə stronsium alırlar. Bəzi maddələr, məsələn, yosun polisaxaridləri stronsiumun udulmasına mane olur. Stronsium sümük toxumasında toplanır, onun külü təxminən 0,02% stronsium (digər toxumalarda - təxminən 0,0005%) ehtiva edir.
Stronsium duzları və birləşmələri aşağı zəhərli maddələrdir, lakin artıq stronsium sümük toxumasına, qaraciyərə və beyinə təsir göstərir. Kimyəvi xassələrinə görə kalsiuma yaxın olan stronsium bioloji təsirinə görə ondan kəskin fərqlənir. Torpaqlarda, sularda və qida məhsullarında bu elementin həddindən artıq olması insanlarda və heyvanlarda (Şərqi Transbaykaliyada Urov çayının adını daşıyır) "Urov xəstəliyinə" səbəb olur - oynaqların zədələnməsi və deformasiyası, böyümənin geriləməsi və digər pozğunluqlar.
Stronsiumun radioaktiv izotopları xüsusilə təhlükəlidir.
Nüvə sınaqları və nüvə stansiyalarında baş verən qəzalar nəticəsində mühit 29,12 il yarımxaricolma dövrü olan böyük miqdarda radioaktiv stronsium-90 gəldi. Üç mühitdə atom və hidrogen silahlarının sınağı qadağan olunana qədər radioaktiv stronsiumun qurbanlarının sayı ildən-ilə artırdı.
Atmosferin tamamlanmasından sonra bir il ərzində nüvə partlayışları Atmosferin özünütəmizləməsi nəticəsində radioaktiv məhsulların əksəriyyəti, o cümlədən stronsium-90 atmosferdən yerin səthinə düşdü. 1954-1980-ci illərdə planetin sınaq meydançalarında həyata keçirilən nüvə partlayışlarının radioaktiv məhsullarının stratosferdən çıxarılması ilə əlaqədar təbii mühitin çirklənməsi indi ikinci dərəcəli rol oynayır; bu prosesin atmosfer havasının 90 Sr ilə çirklənməsinə töhfəsi iki sıradır. nüvə sınaqları zamanı və radiasiya qəzaları nəticəsində çirklənmiş torpaqdan tozun küləyin qaldırılmasından daha az miqyasda.
Stronsium-90, sezium-137 ilə birlikdə Rusiyada əsas çirkləndirici radionuklidlərdir. Radiasiya vəziyyətinə 1986-cı ildə Çernobıl AES-də və 1957-ci ildə Çelyabinsk vilayətindəki Mayak istehsalat müəssisəsində (“Kıştım qəzası”) baş vermiş qəzalar nəticəsində yaranan çirklənmiş zonaların olması əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərir. bəzi nüvə yanacaq dövrü müəssisələrinin yaxınlığında.
Hazırda Çernobıl və Kıştım qəzaları nəticəsində çirklənmiş ərazilərdən kənarda havada 90 Sr orta konsentrasiyası Çernobıl AES-də qəzadan əvvəl müşahidə olunan səviyyəyə çatıb. Bu qəzalar zamanı çirklənmiş ərazilərlə əlaqəli hidroloji sistemlər stronsium-90-ın torpaq səthindən yuyulmasından əhəmiyyətli dərəcədə təsirlənir.
Torpaqda bir dəfə stronsium həll olunan kalsium birləşmələri ilə birlikdə bitkilərə daxil olur. Paxlalılar, köklər və kök yumruları ən çox 90 Sr, taxıllar, o cümlədən taxıllar və kətan daha az toplanır. Toxum və meyvələrdə digər orqanlara nisbətən əhəmiyyətli dərəcədə az 90 Sr toplanır (məsələn, buğdanın yarpaqlarında və gövdəsində 90 Sr taxıldan 10 dəfə çoxdur).
Bitkilərdən stronsium-90 birbaşa və ya heyvanlar vasitəsilə insan orqanizminə keçə bilər. Stronsium-90 kişilərdə qadınlara nisbətən daha çox toplanır. Uşağın həyatının ilk aylarında stronsium-90 çöküntüsü böyüklərdən daha yüksəkdir, bədənə südlə daxil olur və sürətlə böyüyən sümük toxumasında toplanır.
Radioaktiv stronsium skeletdə toplanır və bununla da orqanizmi uzunmüddətli radioaktiv təsirə məruz qoyur. 90 Sr-nin bioloji təsiri onun orqanizmdə paylanmasının təbiəti ilə bağlıdır və onun yaratdığı b-şüalanma dozasından və onun qızı 90 Y radioizotopundan asılıdır. 90 Sr-in bədənə uzun müddət qəbulu ilə, hətta nisbətən kiçik olsa da. miqdarda, sümük toxumasının davamlı şüalanması nəticəsində lösemi və sümük xərçəngi inkişaf etdirə bilər. Ətraf mühitə buraxılan stronsium-90-ın tam parçalanması yalnız bir neçə yüz ildən sonra baş verəcək.
Stronsium-90-ın tətbiqi.
Stronsiumun radioizotopundan nüvə elektrik batareyalarının istehsalında istifadə olunur. Belə akkumulyatorların iş prinsipi stronsium-90-ın yüksək enerjili elektronlar buraxmaq qabiliyyətinə əsaslanır, sonra isə onlar elektrikə çevrilir. Radioaktiv stronsiumdan hazırlanmış, miniatür akkumulyatora (kibrit qutusu ölçüsündə) qoşulmuş elementlər 15-25 il ərzində doldurulmadan problemsiz xidmət göstərməyə qadirdir, belə batareyalar kosmik raketlər və Yerin süni peykləri üçün əvəzolunmazdır. İsveçrə saat istehsalçıları elektrik saatlarını gücləndirmək üçün kiçik stronsium batareyalarından uğurla istifadə edirlər.
Yerli alimlər izotop generatoru yaradıblar elektrik enerjisi stronsium-90 əsasında avtomatik meteoroloji stansiyaları enerji ilə təchiz etmək üçün. Zəmanət müddəti Belə bir generatorun xidmət müddəti 10 ildir, bu müddət ərzində ehtiyacı olan cihazlara elektrik cərəyanı verə bilir. Bütün baxım yalnız ibarətdir profilaktik müayinələr- iki ildə bir dəfə. Generatorun ilk nümunələri Transbaikalia və Kruçina tayqa çayının yuxarı axınında quraşdırılmışdır.
Tallinndə nüvə mayası var. Onun əsas xüsusiyyəti radioizotop termoelektrik generatorlarıdır ki, burada stronsium-90-ın parçalanması nəticəsində istilik enerjisi, sonra işığa çevrilir.
Qalınlığı ölçmək üçün radioaktiv stronsiumdan istifadə edən cihazlar istifadə olunur. Bu, kağız, parçalar, nazik metal zolaqlar, plastik filmlər, boya örtükləri. Stronsium izotopu maddənin sıxlığını, özlülüyünü və digər xüsusiyyətlərini ölçmək üçün alətlərdə, qüsur detektorlarında, dozimetrlərdə və həyəcan siqnallarında istifadə olunur. Maşınqayırma müəssisələrində tez-tez sözdə b-relelərə rast gələ bilərsiniz, onlar emal üçün iş parçalarının tədarükünü nəzarət edir, alətin xidmət qabiliyyətini və hissənin düzgün mövqeyini yoxlayır.
İzolyator olan materialların istehsalında (kağız, parçalar, süni lif, plastiklər və s.), sürtünmə nəticəsində statik elektrik yaranır. Bunun qarşısını almaq üçün ionlaşdırıcı stronsium mənbələrindən istifadə olunur.
Elena Savinkina
Mənbələr yapışqan ilə bağlanır. Onlar gövdə ilə mənbə örtüyü arasında yerləşdirilən stronsium-90+ittrium-90 radionuklidləri olan preparatla örtülmüş substratdan ibarətdir.
Tətbiq sahəsi:
Radioizotop cihazları
Qeyd:
Mənbələrin güc sinifləri GOST 25926 (ISO 2919) uyğun olaraq C 34444-ə uyğundur. Təyin edilmiş xidmət müddəti buraxılış tarixindən 3,5 ildir. Sızdırmazlığa nəzarət GOST R 51919-2002 (ISO 9978:1992(E)) uyğun olaraq daldırma üsulu ilə həyata keçirilir, keçid həddi 200 Bq (~5 nCi) təşkil edir. Mənbələr bir BIS-R mənbəyi və bir BIS-K mənbəyi və ya doqquz BIS-6A mənbəyi və bir BIS-F mənbəyindən ibarət dəstlərdə verilir. İstək əsasında, kitə daxil olan fərdi mənbələri təmin etmək mümkündür.
Əsas texniki xüsusiyyətlər:
Onlar 1,1 max mm qalınlığında bir substratdır iş səthi burada (depressiya) metal oksidi filmi ilə qorunan radioaktiv dərman təbəqəsi tətbiq olunur. Təyin edilmiş xidmət müddəti buraxılış tarixindən 10 ildir.
Tətbiq sahəsi:
Radionuklid aktivliyinin ölçüləri kimi radiometrik avadanlıqların yoxlanılması və kalibrlənməsi üçün.
Qeyd:
Mənbələrin güc sinifləri GOST 25926 (ISO 2919) uyğun olaraq C 24324-ə uyğundur. Sızdırmazlığa nəzarət QOST R 51919-2002 (ISO 9978:1992(E)) uyğun olaraq işləməyən səthdən quru tampon üsulu ilə həyata keçirilir, keçid həddi 2 Bq (~0,05 nCi) təşkil edir. Mənbələr fərdi olaraq, dəstlərdə və dəstlərdə verilir.
* Radionuklid aktivliyinin ölçülmüş dəyərləri nominal dəyərlərdən 30% -dən çox fərqlənmir.
Stronsiumun süni izotopları arasında onun uzunömürlü radionuklidi 90Sr biosferin radioaktiv çirklənməsinin mühüm komponentlərindən biridir. Ətraf mühitə düşdükdən sonra 90Sr bitkilərdə, heyvanlarda və insanlarda metabolik proseslərə (əsasən Ca ilə birlikdə) daxil olmaq qabiliyyəti ilə xarakterizə olunur. Buna görə də, biosferin 90Sr çirklənməsini qiymətləndirərkən stronsium vahidlərində 90Sr/Ca nisbətini hesablamaq adətdir (1 s.u. = 1 q Ca üçün 90Sr 1 μküri). 90Sr və Ca bioloji və qida zəncirləri ilə hərəkət etdikdə Stronsiumun ayrı-seçkiliyi baş verir ki, bunun kəmiyyət ifadəsi üçün "ayrı-seçkilik əmsalı" tapılır, bioloji və ya qida zəncirinin sonrakı halqasında 90Sr/Ca nisbəti eyni dəyərə bərabərdir. əvvəlki linkdə. Qida zəncirinin son həlqəsində 90Sr konsentrasiyası, bir qayda olaraq, ilkin əlaqədən xeyli aşağıdır.
90Sr yarpaqların birbaşa çirklənməsi və ya köklər vasitəsilə torpaqdan birbaşa bitkilərə daxil ola bilər (bu halda torpağın növü, rütubət, pH, Ca tərkibi və üzvi maddələr və s.). Paxlalılar, kök və kök yumruları nisbətən daha çox 90Sr, dənli bitkilər, o cümlədən taxıl və kətan daha az toplanır. 90Sr digər orqanlara nisbətən toxum və meyvələrdə xeyli az toplanır (məsələn, buğdanın yarpaq və gövdələrində 90Sr taxıldan 10 dəfə çoxdur). Heyvanlarda (əsasən bitki qidalarından gəlir) və insanlarda (əsasən inək südü və balıqdan gəlir) 90Sr əsasən sümüklərdə toplanır. Heyvanların və insanların orqanizmində 90Sr çöküntünün miqdarı fərdin yaşından, daxil olan radionuklidin miqdarından, yeni sümük toxumasının böyüməsinin intensivliyindən və s. asılıdır. 90Sr bədənlərinə daxil olan uşaqlar üçün böyük təhlükə yaradır. südlə birlikdə və sürətlə böyüyən sümük toxumasında toplanır.
90Sr-nin bioloji təsiri onun orqanizmdə paylanması (skeletdə toplanması) xarakteri ilə bağlıdır və onun və onun qızı 90Y radioizotopunun yaratdığı b-şüalanmanın dozasından asılıdır. 90Sr-nin bədənə uzun müddət qəbulu ilə, hətta nisbətən kiçik miqdarda, sümük toxumasının davamlı şüalanması nəticəsində leykemiya və sümük xərçəngi inkişaf edə bilər. Pəhrizdə 90Sr tərkibi 1 q Ca üçün təxminən 1 mikrokuri olduqda sümük toxumasında əhəmiyyətli dəyişikliklər müşahidə olunur. 1963-cü ildə Moskvada Nüvə Silahlarının Atmosferdə, Kosmosda və Sualtı Sınaqlarını Qadağan edən Müqavilənin bağlanması atmosferin 90Sr-dən demək olar ki, tamamilə azad edilməsinə və onun torpaqda mobil formalarının azalmasına səbəb oldu.
Ətraf mühitin radioaktiv stronsium ilə çirklənməsinin əsas mənbəyi nüvə silahlarının sınaqları və atom elektrik stansiyalarında baş verən qəzalar idi.
Buna görə də, stronsiumun radioaktiv izotopları arasında ən böyük praktiki maraq kəsb edənlər kütlə nömrələri 89 və 90 olanlardır ki, onların məhsuldarlığı uran və plutoniumun parçalanma reaksiyalarında böyük miqdarda müşahidə olunur.
Yerin səthinə düşən radioaktiv stronsium torpağa düşür. Torpaqdan radionuklidlər kök sistemi vasitəsilə bitkilərə daxil olur. Qeyd etmək lazımdır ki, bu mərhələdə böyük rol Torpağın xüsusiyyətləri və bitki növü rol oynayır.
Torpağın səthinə düşən radionuklidlər orada uzun illər qala bilir. üst təbəqələr. VƏ YALNIZ torpaq kalsium, kalium, natrium, fosfor kimi minerallarla zəngin olduqda, radionuklidlərin torpağın özündə və torpaq-bitki zənciri boyunca miqrasiyası üçün əlverişli şərait yaranır. Bu, ilk növbədə çəmən-podzolik və qumlu-gilli torpaqlara aiddir. Çernozemli torpaqlarda radionuklidlərin hərəkətliliyi olduqca çətindir. İndi bitkilər haqqında. Stronsium ən çox paxlalı bitkilərdə, kök tərəvəzlərdə, daha az miqdarda (3-7 dəfə) dənli bitkilərdə toplanır.
28,6 il yarımxaricolma dövrü ilə 90 Sr-β emitent. 90 Sr-nin parçalanması nəticəsində 90 Y, həmçinin yarımparçalanma müddəti 64,2 saat olan β-emitter əmələ gəlir.
Yer səthinə düşən stronsium izotopları bioloji zəncirlərlə miqrasiya edir və nəticədə insan orqanizminə daxil ola bilir.
Stronsiumun udulma dərəcəsi və dərəcəsi mədə-bağırsaq traktının hansı kimyəvi birləşmənin tərkibindən, insanın yaşından və orqanizmin funksional vəziyyətindən, pəhrizin tərkibindən asılıdır. Beləliklə, gənclərdə stronsium daha sürətli və daha tam udulur. Pəhrizdə kalsium duzlarının miqdarının artırılması stronsium birləşmələrinin udulmasını azaldır. Süd istehlak edildikdə, stronsiumun udulması artır. IN müxtəlif şərtlər stronsiumun mədə-bağırsaq traktından udulması 11-99% arasında dəyişir.
Udulmuş stronsium mineral maddələr mübadiləsinə aktiv şəkildə daxil olur. Kalsiumun analoqu olan radioaktiv stronsium əsasən sümüklərdə və sümük iliyində (kritik orqanlarda) yığılır.
Stronsium nəcis və sidiklə xaric olur. Effektiv yarımxaricolma dövrü 17,5 ildir.
IN erkən tarixlər 90 Sr böyük miqdarda qəbul edildikdən sonra onun daxil olduğu və ya xaric edildiyi orqanlarda dəyişikliklər müşahidə olunur: ağızın selikli qişalarında, yuxarı tənəffüs yollarında və bağırsaqlarda. Daha sonra qaraciyər funksiyaları pozulur. Zəif həll olunan stronsium birləşmələri inhalyasiya edildikdə, stronsium izotopu bu hallarda tənəffüs yolları ilə birlikdə kritik orqanlar olan ağciyərlərdə kifayət qədər möhkəm sabitləşə bilər. Bununla belə, uzun müddət ərzində və inhalyasiyadan sonra sümüklər və sümük iliyi kritik orqanlara çevrilir, burada bütün fəaliyyətin 90% -ə qədəri yatırılır.
Hematopoetik toxumanın uzun müddət ərzində stronsiuma reaksiyası zamanı qanın morfoloji tərkibi az dəyişir. Yalnız böyük miqdarda qəbul edildikdə sitopeniya inkişaf edir və irəliləyir. İnsanlarda kəskin və ya yarımkəskin gedişlə ağır zədələnmə halları müşahidə edilməmişdir.
Stronsium və yarımkəskin şüa xəstəliyinin uzun müddət qəbulu ilə anemiya tədricən inkişaf edir, spermatozoid və oogenezin boğulması, toxunulmazlığın, qaraciyər və böyrəklərin, neyroendokrin sistemin pozulması müşahidə olunur və gözlənilən ömür azalır.
Uzun müddətdə sümük iliyində hiper və ya hipoplastik proseslər, leykemiya və sümük sarkomaları inkişaf edir. Daha az rast gəlinən neoplazmalar hipofiz və digər endokrin orqanlarda, yumurtalıqlarda və süd vəzilərində müşahidə olunur.
90 Sr uzun yarı ömrü uzunmüddətli davamlılığı müəyyən edir yüksək səviyyələr bu radionuklidlə çirkləndikdən sonra ərazilərin və ətraf mühit obyektlərinin çirklənməsi.
Nüvə parçalanma məhsulları arasında 89 Sr də var ki, bu da β-emitterdir. Bununla belə, 89 Sr-nin yarı ömrü daha qısadır - 53 gün, buna görə də bu vəziyyətdə obyektlərin radioaktiv çirklənmə dərəcəsi daha sürətli azalır.
