Стронций-90

редактировать
Эта статья о химическом изотопе. Для диапазона см. Стронций 90 (диапазон).
Стронций-90,  90 Sr
Общий
Условное обозначение 90 Sr
Имена стронций-90, Sr-90
Протоны 38
Нейтронов 52
Данные о нуклидах
Природное изобилие син
Период полураспада 28,79 года
Продукты распада 90 Y
Режимы распада
Режим распада Энергия распада ( МэВ )
Бета-распад 0,546
Изотопы стронция Полная таблица нуклидов

Стронций-90 (90 Sr ) представляет собой радиоактивный изотоп стронция, образующийся при делении ядер, с периодом полураспада 28,8 года. Он подвергается β - распад в иттрий-90, с энергией распада от 0,546 МэВ. Стронций-90 имеет применение в медицине и промышленности и является изотопом озабоченности в выпадениях от ядерного оружия и ядерных аварий.

СОДЕРЖАНИЕ
  • 1 Радиоактивность
  • 2 Продукт деления
    • 2.1 Ядерные отходы
    • 2.2 Исправление
  • 3 Биологические эффекты
    • 3.1 Биологическая активность
  • 4 использования
    • 4.1 Радиоизотопные термоэлектрические генераторы (РИТЭГ)
    • 4.2 Промышленное применение
    • 4.3 Медицинские приложения
    • 4.4 Аэрокосмические приложения
  • 5 90 Sr Загрязнение окружающей среды
  • 6 См. Также
  • 7 ссылки
  • 8 Внешние ссылки
Радиоактивность

Встречающийся в природе стронций нерадиоактивен и нетоксичен на уровнях, обычно встречающихся в окружающей среде, но 90 Sr представляет собой радиационную опасность. 90 Sr претерпевает β - распад с периодом полураспада 28,79 лет и энергией распада 0,546 МэВ, распределяемый между электроном, антинейтрино и изотопом иттрия 90 Y, который, в свою очередь, подвергается β - распаду с периодом полураспада 64 часов и энергия распада 2,28 МэВ, распределенная на электрон, антинейтрино и 90 Zr (цирконий), который является стабильным. Обратите внимание, что 90 Sr / Y - почти чистый источник бета-частиц ; гамма - фотонов излучения от распада 90 Y настолько редко, что обычно можно пренебречь.

90 Sr имеет удельную активность 5,21  ТБк / г.

Среднесрочные жили продукты деления
Реквизит: Единица: t ½ ( а ) Доходность ( %) Q * ( кэВ ) βγ *
155 евро 4,76 0,0803 252 βγ
85 кр 10,76 0,2180 687 βγ
113м кд 14.1 0,0008 316 β
90 Sr 28,9 4,505 2826 β
137 Cs 30,23 6,337 1176 β γ
121 м Sn 43,9 0,00005 390 βγ
151 см 88,8 0,5314 77 β
Продукт деления

90 Sr является продуктом ядерного деления. Он присутствует в значительном количестве в отработанном ядерном топливе, в радиоактивных отходах из атомных реакторов и радиоактивных осадков от ядерных испытаний. При делении тепловыми нейтронами, как на сегодняшних атомных электростанциях, выход продуктов деления из урана-235 составляет 5,7%, из урана-233 - 6,6%, а из плутония-239 - только 2,0%.

Ядерные отходы

Стронций-90 относится к высокоактивным отходам. Его период полураспада в 29 лет означает, что для распада до незначительного уровня могут потребоваться сотни лет. Воздействие загрязненной воды и продуктов питания может увеличить риск лейкемии и рака костей.

Исправление

Водоросли показали селективность по стронцию в исследованиях, где большинство растений, используемых для биоремедиации, не показали селективности между кальцием и стронцием, часто насыщаясь кальцием, который больше по количеству и также присутствует в ядерных отходах.

Исследователи смотрели на бионакоплении стронция по Зсепейезтизам Остистого ( водоросли ) в моделируемых сточных вод. В исследовании утверждается, что стронций S. spinosus обладает высокой избирательной способностью к биосорбции, что позволяет предположить, что он может быть пригоден для использования ядерных сточных вод.

Исследование водоросли Closterium moniliferum в прудах с использованием стабильного стронция показало, что изменение отношения бария к стронцию в воде улучшает селективность по стронцию.

Биологические эффекты

Биологическая активность

Стронций-90 - это « искатель костей », который проявляет биохимическое поведение, подобное кальцию, следующему более легкому элементу группы 2. После попадания в организм, чаще всего при приеме внутрь с зараженной пищей или водой, около 70–80% дозы выводится из организма. Практически весь оставшийся стронций-90 откладывается в костях и костном мозге, а оставшийся 1% остается в крови и мягких тканях. Его присутствие в костях может вызвать рак костей, рак близлежащих тканей и лейкоз. Воздействие 90 Sr можно проверить с помощью биологического анализа, чаще всего с помощью анализа мочи.

Биологический период полураспада стронция-90 в организме человека по- разному, как сообщалось, от 14 до 600 дней, 1000 дней, 18 лет, 30 лет, и на верхнем пределе, 49 лет. Широко распространенные опубликованные данные о биологическом периоде полураспада объясняются сложным метаболизмом стронция в организме. Однако при усреднении всех путей выведения общий биологический период полураспада оценивается примерно в 18 лет.

Скорость выведения стронция-90 сильно зависит от возраста и пола из-за различий в метаболизме костей.

Вместе с изотопами цезия 134 Cs, 137 Cs и изотопом йода 131 I он был одним из наиболее важных изотопов с точки зрения воздействия на здоровье после чернобыльской катастрофы. В стронции имеет сродство к кальций-воспринимая рецептор из паратироидных клеток, который аналогичен тому, что кальций, повышенный риск ликвидаторов в Чернобыльской электростанции страдать от первичного гиперпаратиреоза может быть объяснен путем связывания стронция-90.

Использует

Радиоизотопные термоэлектрические генераторы (РИТЭГ)

При радиоактивном распаде стронция-90 выделяется значительное количество тепла, 0,95 Вт / г в виде чистого металлического стронция или примерно 0,256 Вт / г в виде титаната стронция, и он дешевле, чем альтернативный 238 Pu. Он используется в качестве источника тепла во многих российских / советских радиоизотопных термоэлектрических генераторах, обычно в форме титаната стронция. Он также использовался в американской серии РИТЭГов Sentinel.

Промышленное применение

90 Sr находит применение в промышленности в качестве радиоактивного источника для толщиномеров.

Медицинские приложения

90 Sr находит широкое применение в медицине в качестве радиоактивного источника для поверхностной лучевой терапии некоторых видов рака. Контролируемые количества 90 Sr и 89 Sr можно использовать для лечения рака костей и для лечения коронарного рестеноза с помощью сосудистой брахитерапии. Он также используется в качестве радиоактивного индикатора в медицине и сельском хозяйстве.

Аэрокосмические приложения

90 Sr используется в качестве метода проверки лопастей на некоторых вертолетах с полыми лонжеронами лопастей, чтобы определить, образовалась ли трещина.

Загрязнение окружающей среды 90 Sr

Стронций-90 не так вероятен, как цезий-137, для выброса в результате аварии ядерного реактора, потому что он гораздо менее летуч, но, вероятно, является наиболее опасным компонентом радиоактивных осадков от ядерного оружия.

Исследование сотен тысяч молочных зубов, собранное доктором Луизой Рейсс и ее коллегами в рамках исследования детских зубов, показало значительное увеличение уровней 90 Sr в 1950-х и начале 1960-х годов. Окончательные результаты исследования показали, что у детей, родившихся в Сент-Луисе, штат Миссури, в 1963 году, уровень 90 Sr в молочных зубах был в 50 раз выше, чем у детей, родившихся в 1950 году, до появления крупномасштабных атомных испытаний. Рецензенты исследования предсказали, что выпадение осадков приведет к увеличению заболеваемости у тех, кто впитал стронций-90 в свои кости. Однако никаких последующих исследований субъектов не проводилось, поэтому утверждение не проверено.

Статья с первоначальными выводами исследования была распространена президентом США Джона Ф. Кеннеди в 1961 году, и помогла убедить его подписать Договор запрещения Частичных ядерных испытаний с Соединенным Королевством и Советским Союзом, заканчивая надземное ядерное испытаниями ядерного оружия, которые разместили наибольшее количество ядерных осадков в атмосферу.

В результате аварии на Чернобыльской АЭС в окружающую среду было выброшено около 10  ПБк, или около 5% основных запасов стронция-90. В результате аварии на АЭС « Фукусима-дайити» до 2013 года в Тихий океан было выброшено от 0,1 до 1 ПБк стронция-90 в виде загрязненной охлаждающей воды.

Смотрите также
использованная литература
внешние ссылки
Последняя правка сделана 2023-03-19 10:15:09
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте