РАДІОАКТИВНІ ЕЛЕМЕНТИ це хімічні елементи, які мають нестабільні атомні ядра, які мимовільно розпадаються, перетворюючись в атомні ядра інших елементів і при цьому випускаючи частки (електрони, протони, позитрони, нейтрони) і кванти електромагнітного випромінювання (рентгенівські і гамма-промені), які можуть викликати мутагенні, канцерогенні, тератогенні і інші зміни в живих організмах, а також негативні екологічні явища.
Тут наведені дані про деякі радіоактивні елементи, у виявлених в місцях радіоактивного забруднення на території Москви.
Цезій-137, Cs-137
Цезій-137, відомий також як радіоцезій - один з головних компонентів радіоактивного забруднення біосфери. Міститься в радіоактивних випаданнях, радіоактивних відходах, скиди заводів, що переробляють відходи атомних електростанцій. Інтенсивно сорбується грунтом і донними відкладеннями; в воді знаходиться переважно у вигляді іонів. Міститься в рослинах і організмі тварин і людини.
В організмі тварин 137Cs накопичується головним чином в м'язах і печінці
Викид цезію-137 в навколишнє середовище відбувається в основному в результаті ядерних випробувань і аварій на підприємствах атомної енергетики
Відомі випадки забруднення зовнішнього середовища в результаті недбалого зберігання джерел цезію-137 для медичних і технологічних цілей.
біологічна дія
Всередину живих організмів цезій-137 в основному проникає через органи дихання і травлення. Доброю захисною функцією володіє шкіра
Поглинена доза випромінювання вимірюється енергією іонізуючого випромінювання, переданого масі речовини, що опромінюється.
Одиниця поглиненої дози - грей (Гр), що дорівнює 1 джоулю, поглинена 1 кг речовини
1 Гр = 1Дж / кг = 100 рад.
Розвиток радіаційних уражень у людини можна очікувати при поглинанні дози приблизно в 2 Гр і більше. Симптоми багато в чому схожі з гострою променевою хворобою при гамма-опроміненні: пригнічений стан і слабкість, діарея, зниження маси тіла, внутрішні крововиливи
Радіонукліди Cs-137, проникаючи в організм людини, инкорпорируются життєво важливими органами. При цьому, в клітинах відбуваються дистрофічні і некробіотичні зміни, пов'язані в першу чергу з порушенням енергетичних механізмів і призводять до порушень життєво-важливих функцій організму. Тяжкість ураження знаходиться в прямій залежності від кількості Cs-137 інкорпорованого організмом і окремими органами. Ці ураження можуть становити небезпеку, перш за все, як індуктори мутацій в генетичному апараті статевих і соматичних клітин.
Здатність Cs-137 викликати мутації в статевих клітинах, буде в майбутніх поколіннях основою для виникнення внутрішньоутробної загибелі зародка, вроджених вад розвитку, патології плода та новонародженого, захворювань дорослого організму, пов'язаних з недостатньою генної активністю.
Це внутрішнє опромінення організму також надзвичайно небезпечно і тим, що воно поєднується зі здатністю радіонуклідів Cs-137 і продуктів їх розпаду у вигляді барію, впливати на біологічні структури, взаємодіяти з рецепторним апаратом клітинних мембран, змінювати стан регуляторних процесів.
Радій, Ra-226
радіоактивний ізотоп хімічного елемента радію з атомним номером 88 і масовим числом 226. Належить до радіоактивного сімейства урану-238
Найбільш стійким ізотопом є радій-226 (226Ra), що утворюється при розпаді урану. Період напіврозпаду радію-226 становить 1600 років, в процесі розпаду утворюється радіоактивний газ радон.
Радій-226 є джерелом альфа-випромінювання і вважається потенційно небезпечним для кісткової тканини людини.
У незначних концентраціях присутній в природних водах.
застосування
Солі радію використовуються в медицині як джерело радону (див. РАДОН) для приготування радонових ванн.
Розвиваються пухлини кісткової тканини і органів, ув'язнених в кістковій капсулі (кровотворна тканина, гіпофіз) або топографічно близьких до неї (слизова ротової порожнини, гайморова порожнину).
Кобальт-60, Co-60
Кобальт-60, радіокобальт - радіоактивний нуклід хімічного елемента кобальту з атомним номером 27 і масовим числом 60. У природі практично не зустрічається через малого періоду напіврозпаду. Відкрито в кінці 1930-х років
Активність одного грама цього нукліда становить приблизно 41,8 ТБк. Період напіврозпаду кобальту-60 становить 5,2 року
Застосування Кобальт-60 використовується у виробництві джерел гамма-випромінювання з енергією близько 1,3 МеВ, які застосовуються для:
- стерилізації харчових продуктів, медичних інструментів і матеріалів;
- активації посівного матеріалу (для стимуляції росту і врожайності зернових і овочевих культур);
- знезараження та очищення промислових стоків, твердих і рідких відходів різних видів виробництв;
- радіаційної модифікації властивостей полімерів і виробів з них;
- радіохірургії різних патологій (див. «кобальтова гармата», гамма-ніж);
- гамма-дефектоскопії.
Також Кобальт-60 використовується в системах контролю рівня металу в Крісталізатори при безперервного розливання сталі. Є одним з ізотопів, що застосовуються в радіоізотопних джерелах енергії.
Його промені мають високу проникаючу здатність. За потужністю випромінювання 17 грамів радіоактивного кобальту еквівалентні 1 кілограму радію - найпотужнішого природного джерела радіації. Ось чому при отриманні, зберіганні і транспортуванні цього ізотопу, як, втім, і інших, ретельно дотримуються найсуворіші правила техніки безпеки, вживають всіх необхідних заходів, щоб надійно захистити людей від смертоносних променів.
У радіоактивного кобальту багато «професій». Все більш широке застосування в промисловості знаходить, наприклад, гамма-дефектоскопія, тобто контроль якості продукції шляхом просвічування її гамма-променями, джерелом яких служить ізотоп кобальт-60. Такий метод контролю дозволяє за допомогою порівняно недорогий і компактної апаратури легко виявляти тріщини, пори, свищі та інші внутрішні дефекти масивних виливків, зварних швів, вузлів і деталей, що знаходяться у важкодоступних місцях. У зв'язку з тим, що гамма-промені поширюються джерелом рівномірно на всі боки, метод дає можливість контролювати одночасно велику кількість об'єктів, а циліндричні вироби перевіряти відразу по всьому периметру.
Радіоактивний кобальт використовують для контролю і регулювання рівня розплавленого металу в плавильних печах, рівня шихтових матеріалів в домнах і бункерах, для підтримки рівня рідкої сталі в кристалізаторі установок безперервного розливання.
Прилад, званий гамма-товщиноміром, швидко і з великим ступенем точності визначає товщину обшивки суднових корпусів, стінок труб, парових котлів та інших виробів, коли до їх внутрішньої поверхні неможливо підібратися і тому звичайні прилади виявляються безсилі.
Знаходить кобальт застосування і в медицині. Крупиці ізотопу кобальт-60, поміщені в медичні «гармати», не завдаючи шкоди організму людини, бомбардують гамма-променями внутрішні злоякісні пухлини, згубно впливаючи на швидко розмножуються хворі клітини, припиняючи їх діяльність і тим самим ліквідовуючи вогнища страшної хвороби.
В апараті для опромінення глубокозалегающих злоякісних пухлин, «кобальтової гармати» ГУТ-400 (гамма-установка терапевтична), кількість кобальту-60 відповідає за своєю активністю 400 г радію. Це дуже велика величина, такої кількості радію немає ні в одній лабораторії. Але саме висока активність дозволяє робити спроби лікування пухлин, розташованих в глибині організму хворого.
Однак, незважаючи на свою таку розлогу плезность радіація є радіація і безконтрольне опромінення призводить до описаних вище сумних наслідків.
Торій-232, Th-232
Торій-232 - природний радіоактивний нуклід хімічного елемента торію з атомним номером 90 і масовим числом 232.
Є найбільш довготривалим ізотопом торію, альфа-радіоактивний з періодом напіврозпаду 1,405 × 10 10 (14 млрд.) Років.
Торій-232 є альфа - випромінювачем
Активність одного грама цього нукліда становить 4 070 Бк.
У вигляді препарату торотраст суспензія діоксиду торію використовувалася в якості контрастної речовини при ранній рентгенодиагностике. В даний час препарати торію-232 класифікуються як канцерогенні
Надходження торію в шлунково-кишковий тракт (важкий метал, до того ж радіоактивний!) Не викликає отруєння. Пояснюється це тим, що в шлунку - кисле середовище, і в цих умовах з'єднання торію гідролізуються. Кінцевий продукт - нерозчинна гідроокис торію, яка виводиться з організму. Гостре отруєння здатна викликати лише нереальна доза в 100 г торію.
Однак надзвичайно небезпечне потрапляння торію в кров. Наслідком цього можуть бути захворювання кровотворної системи, утворення специфічних пухлин.
Плутоній-239, Pu-239
Плутоній-239 (англ. Plutonium-239) - радіоактивний нуклід хімічного елемента плутонію з атомним номером 94 і масовим числом 239.
У природі зустрічається в надзвичайно малих кількостях в уранових рудах.
Активність одного грама цього нукліда становить приблизно 2,3 ГБК.
Плутоній-239 має період напіврозпаду 24 100 років.
Плутоній-239 використовують:
- в якості ядерного палива в ядерних реакторах на теплових і особливо на швидких нейтронах;
- при виготовленні ядерної зброї;
- в якості вихідної речовини для отримання трансплутонієві елементів.
Плутоній був відкритий в кінці 1940 р
Хоча плутоній, мабуть, хімічно токсичний, як і будь-який важкий метал, цей ефект виражається слабо в порівнянні з його радіотоксичністю. Токсичні властивості плутонію з'являються як наслідок альфа-радіоактивності. Альфа частинки являють серйозну небезпеку тільки в тому випадку, якщо їх джерело знаходиться в тілі (тобто плутоній повинен бути прийнятий всередину). Хоча плутоній випромінює ще й гамма-промені і нейтрони, які можуть проникати в тіло зовні, рівень їх занадто малий, щоб заподіяти сильної шкоди.
Альфа-частинки пошкоджують тільки тканини, що містять плутоній або знаходяться в безпосередньому контакті з ним. Значимі два типи дії: гострий та хронічний отруєння. Якщо рівень опромінення досить високий, тканини можуть страждати гострим отруєнням, токсична дія проявляється швидко. Якщо рівень низький, створюється нагромаджуються канцерогенний ефект.
Плутоній дуже погано всмоктується шлунково-кишковим трактом, навіть коли потрапляє у вигляді розчинної солі, згодом вона все одно зв'язується вмістом шлунку і кишечника. Забруднена вода, через схильності плутонію до осадження з водних розчинів і до формування нерозчинних комплексів з іншими речовинами, має тенденцію до самоочищення.