Stroncium -90 - Strontium-90
| Tábornok | |
|---|---|
| Szimbólum | 90 Sr |
| Nevek | stroncium-90, Sr-90 |
| Protonok | 38 |
| Neutronok | 52 |
| Nuklid adatok | |
| Természetes bőség | syn |
| Fél élet | 28,79 év |
| Bomlástermékek | 90 É |
| Bomlási módok | |
| Bomlási mód | Bomlási energia ( MeV ) |
| Béta bomlás | 0,546 |
|
A stroncium izotópjai A nuklidok teljes táblázata | |
Stroncium-90 (90
Sr
) a stroncium radioaktív izotópja, amely nukleáris hasadással keletkezik , felezési ideje 28,8 év. Ez megy keresztül β - bomlás be ittrium-90 , egy bomlási energia a 0,546 MeV. A stroncium-90 alkalmazások gyógyászatban és az iparban és izotóp aggodalomra csapadék származó nukleáris fegyverek és a nukleáris balesetek .
Radioaktivitás
A természetben előforduló stroncium nem radioaktív és nem mérgező a környezetben szokásos szinten, de 90 Sr sugárveszély. 90 Sr keresztülmegy β - bomlás egy felezési a 28,79 év, és egy bomlási energia a 0,546 MeV elosztott egy elektron , egy antineutrinó , és az ittrium izotóp 90 Y , ami viszont keresztülmegy β - bomlás egy felezési 64 óra és 2,28 MeV bomlási energia, amely eloszlik egy elektronra, egy antineutrinóra és 90 Zr (cirkónium) -ra, ami stabil. Vegye figyelembe, hogy a 90 Sr/Y majdnem tiszta béta -részecske -forrás; a 90 Y bomlásból származó gamma -foton -kibocsátás olyan ritka, hogy általában figyelmen kívül hagyható.
A 90 Sr fajlagos aktivitása 5,21 TBq /g.
| Prop: Egység: |
t ½ ( a ) |
Hozam ( % ) |
Q * ( keV ) |
βγ * |
|---|---|---|---|---|
| 155 Eu | 4.76 | 0,0803 | 252 | βγ |
| 85 Kr | 10,76 | 0,2180 | 687 | βγ |
| 113m Cd | 14.1 | 0,0008 | 316 | β |
| 90 Sr | 28.9 | 4.505 | 2826 | β |
| 137 Cs | 30.23 | 6,337 | 1176 | β γ |
| 121 m Sn | 43.9 | 0,00005 | 390 | βγ |
| 151 Sm | 88.8 | 0,5314 | 77 | β |
Hasadási termék
A 90 Sr a maghasadás terméke . Jelen van jelentős mennyiségben kiégett nukleáris fűtőelemek , a radioaktív hulladék származó atomreaktorok és nukleáris csapadék származó nukleáris kísérletek . A termikus neutron hasadási, mint a mai atomerőművek, a hasadási termék hozama a urán-235 5,7%, a urán-233 6,6%, de a plutónium-239 csak 2,0%.
Nukleáris hulladék
A stroncium-90 nagy aktivitású hulladéknak minősül. 29 éves felezési ideje azt jelenti, hogy több száz évig is eltarthat, amíg elhanyagolható szintre csökken. A szennyezett víz és élelmiszer expozíciója növelheti a leukémia és a csontrák kockázatát .
Javítás
Az algák szelektivitást mutattak a stronciumra vonatkozóan azokban a vizsgálatokban, ahol a bioremediációban használt növények többsége nem mutatott szelektivitást a kalcium és a stroncium között, gyakran telítetté vált kalciummal, amely mennyiségileg nagyobb és a nukleáris hulladékban is jelen van.
A kutatók nézett bioakkumulációjának stroncium által Scenedesmus spinosus ( alga ) szimulált szennyvíz. A tanulmány az S. spinosus stronciumának erősen szelektív bioszorpciós képességét állítja, ami arra utal, hogy alkalmas lehet nukleáris szennyvíz használatára.
A Closterium moniliferum tavaszi algával végzett vizsgálat során stabil stronciumot alkalmazva megállapították, hogy a bárium és a stroncium vízben való arányának változtatása javítja a stroncium szelektivitását.
Biológiai hatások
Biológiai tevékenység
A stroncium-90 egy " csontkereső ", amelynek biokémiai viselkedése hasonló a kalciumhoz , a következő könnyebb 2. csoporthoz . A szervezetbe jutás után, leggyakrabban szennyezett élelmiszerrel vagy vízzel lenyelve, az adag körülbelül 70–80% -a ürül ki. Gyakorlatilag az összes fennmaradó stroncium-90 a csontokban és a csontvelőben rakódik le , a fennmaradó 1% pedig a vérben és a lágy szövetekben marad. Jelenléte a csontokban csontrákot , közeli szövetek rákját és leukémiát okozhat . A 90 Sr expozíciót biológiai vizsgálattal lehet vizsgálni , leggyakrabban vizeletvizsgálattal .
A stroncium-90 biológiai felezési idejét emberekben különbözőképpen jelentették: 14-600 nap, 1000 nap, 18 év, 30 év, és felső határnál 49 év. A széles körben közzétett biológiai felezési időszámokat a stroncium szervezeten belüli komplex anyagcseréje magyarázza. Az összes kiválasztási út átlagolásával azonban a teljes biológiai felezési idő becslések szerint körülbelül 18 év.
A stroncium-90 eliminációs sebességét erősen befolyásolja az életkor és a nem, a csontanyagcsere különbözőségei miatt .
A 134 Cs , 137 Cs és a 131 I jódizotóp cézium izotópjaival együtt a csernobili katasztrófa utáni egészségügyi hatások szempontjából a legfontosabb izotópok közé tartozott . Mivel a stronciumnak a mellékpajzsmirigy- sejtek kalciumérzékelő receptorához hasonló affinitása van, mint a kalciumnak, a csernobili erőmű felszámolóinak megnövekedett kockázata elsődleges hyperparathyreosisban a stroncium-90 kötődésével magyarázható.
Felhasználások
Radioizotóp termoelektromos generátorok (RTG)
A stroncium-90 radioaktív bomlása jelentős mennyiségű hőt termel, 0,95 W/g tiszta stroncium-fém formájában vagy körülbelül 0,256 W/g stroncium-titanát formájában, és olcsóbb, mint az alternatív 238 Pu . Hőforrásként használják sok orosz/szovjet radioizotóp termoelektromos generátorban , általában stroncium -titanát formájában. Az USA "Sentinel" RTG sorozatában is használták.
Ipari alkalmazások
90 Sr az iparban radioaktív forrásként találja meg a vastagságmérőket.
Orvosi alkalmazások
90 Sr széles körben alkalmazza az orvostudományban, mint radioaktív forrást néhány rák felszíni sugárterápiájához . Szabályozott mennyiségű 90 Sr és 89 Sr lehet használni kezelésére csontrák , valamint kezelésére koszorúér resztenózis keresztül vaszkuláris brachyterápia . Radioaktív nyomjelzőként is használják az orvostudományban és a mezőgazdaságban.
Repülőgépes alkalmazások
A 90 Sr -t pengék vizsgálati módszereként használják egyes helikopterekben, amelyek üreges pengével vannak ellátva, jelezve, ha repedés keletkezett.
90 Sr szennyeződés a környezetben
A stroncium-90 nem olyan valószínű, mint egy cézium-137 , amely egy atomreaktor-baleset részeként szabadul fel, mert sokkal kevésbé illékony, de valószínűleg a legveszélyesebb összetevője az atomfegyver radioaktív lerakódásának.
Dr. Louise Reiss és kollégái a Baby Tooth Survey részeként gyűjtött több százezer tejfogakról szóló tanulmány megállapította, hogy az 1950 -es évek és az 1960 -as évek eleje között nagymértékben megnőtt a 90 Sr szint. A tanulmány végső eredményei azt mutatták, hogy a Missouri állambeli St. Louis- ban 1963-ban született gyermekek tejfogaiban 90 Sr szint volt, amely 50-szer magasabb volt, mint az 1950-ben született gyermekeknél, a nagyszabású atomvizsgálatok megjelenése előtt. A tanulmány felülvizsgálói azt jósolták, hogy a leesés megnöveli a betegségek előfordulását azoknál, akik a stroncium-90-et felszívták a csontjaikba. Az alanyokról azonban nem végeztek nyomon követési vizsgálatokat, ezért az állítás nem tesztelt.
Egy cikk a tanulmány első megállapításait megküldték amerikai elnök John F. Kennedy 1961-ben, és segített meggyőzni őt, hogy írja alá a részleges atomcsend szerződés az Egyesült Királyság és a Szovjetunió , véget a föld feletti nukleáris fegyverek tesztelésére , hogy elhelyezte a legnagyobb mennyiségű nukleáris csapadék kerül a légkörbe.
A csernobili katasztrófa nagyjából 10 PBq-t , vagyis az alapkészlet mintegy 5% -át bocsátotta ki a környezetbe. A fukusimai Daiichi katasztrófa a balesettől 2013-ig 0,1-1 PBq stroncium-90-et bocsátott ki szennyezett hűtővíz formájában a Csendes-óceánba .