цезий 137 что это такое
«Он есть во всех нас»: разбираемся с радиологом, насколько опасен для организма цезий-137
» title=»По информации правительства, врачи еще ждут результатов своих обследований. Информацию о цезии-137 не подтверждают
» itemprop=»contentUrl»>
По информации правительства, врачи еще ждут результатов своих обследований. Информацию о цезии-137 не подтверждают
Фото: Сергей Яковлев
Российское издание The Moscow Times заявило о том, что у одного из врачей, оказывавшего помощь пострадавшим при взрыве у Нёноксы, в организме обнаружен радиоактивный нуклид цезий-137. Об этом корреспондентам газеты сообщили коллеги медика, правда, о каком количестве содержания цезия-137 идет речь, информации нет. Рассказать о том, насколько опасен этот радионуклид для человека, 29.RU попросил радиолога, профессора Института радиационной гигиены, ликвидатора последствий аварии на Чернобыльской АЭС Михаила Балонова.
Мы уточнили у нашего собеседника, как всё-таки отражается на организме попадание этого радионуклида в малых и больших дозах. По его словам, малое его количество никак не отражается на здоровье — медицинского эффекта от него не зафиксировано.
— Все мы с этим живем. Во всех мышечных тканях организма есть цезий стабильный как химический аналог калия и цезий-137 тоже. Мы его после Чернобыля намерили в людях довольно много. От цезия на уровне выпадения в окружающей среде медицинский эффект не обнаружен — искали, но не нашли, — рассказал Михаил Балонов.
Большое содержание цезия-137 может привести к большой дозе радиации от внутреннего облучения. Но ситуаций, когда бы человек мог получить большое количество цезия-137, история знает очень мало.
СЮЖЕТ
Информация о том, что 10 медиков отправились в Москву на обследование, появилась 13 августа. Сейчас, по информации правительства, они еще ждут результатов. Также жители самой Нёноксы сообщили, что для их обследования, в свою очередь, направляются в Поморье московские врачи.
Цезий-137 (радиоцезий). Влияние на человека, что это такое, чем опасен
Учеными доказано, что высокие дозы облучения повреждают гены и структуру ДНК, приводят к появлению вредных мутаций. Однако экологическая чистота пищи и воздуха на нашей планете вызывает большие сомнения по причине загрязнения их различными видами опасных радионуклидов.
В их числе цезий-137 – химический элемент с высоким уровнем радиоактивности, степень его влияния на человека определяется размером поглощенной дозы.
Общая информация
Среди представителей периодической таблицы Д. Менделеева цезий (атомная масса 132,91) занимает ячейку под номером (атомным) 55. Символ обозначения химического элемента – Cs, что является аббревиатурой названия Caesium. Латинское слово «caesius» в переводе соответствует небесно-голубому оттенку, поскольку в спектре электромагнитного излучения вещества присутствуют 2 очень яркие синие линии.
Цезий-137, являясь изотопом цезия, обладает одинаковым с ним зарядом ядра при неодинаковом числе электронов. Цифры в названии элемента (137) являются массовым числом, а сам изотоп относится к группе радиоактивных нуклидов, за что и назван радиоцезием.
Данный элемент принадлежит к рассеянному типу, что объясняет сложность добычи цезия. Из-за высокой химической активности мягкого металла он мгновенно воспламеняется, быстро окисляясь в воздушной среде. В природе чистый цезий встречается довольно редко.
Лидером добычи природного вещества выступает Канада, на ее территории разведано 70 % залежей металлической руды.
В ядерном оружии, а также ядерных реакторах цезий-137 образуется в результате деления ядер. После ядерных аварий либо ядерных испытаний следы радиоцезия обнаруживаются в окружающей среде, что приводит к ее загрязнению.
Физические и химические свойства
Первенство открытия цезия принадлежит двум ученым из Германии – Р. Бунзену и Г. Кирхгофу, которые обнаружили его методом спектрального анализа в 1860 г. Чистую субстанцию впервые получил шведский химик К. Сеттерберг уже в 1882 г., занимаясь расплавом смеси бария с цианидом цезия.
Физические свойства | |
Что за вещество | Это мягкий металл золотистого цвета, в кислородной среде быстро темнеет. Обладает набором выраженных щелочных особенностей, по внешнему виду сильно напоминает золото. |
Нестабильность | В условиях комнатной температуры (t плавления = 28,5° C) превращается в жидкость повышенной подвижности серебристого оттенка. Температура кипения составляет 641° С. |
Контактность | Взаимодействует с другими металлами щелочного типа, кроме лития. Caesium растворим в оксиде CsOH, среде жидкого аммиака с образованием темно-синего раствора. |
Трансформация | Во время периода полураспада радиоактивность нестабильного вещества наполовину снижается, превращая его в стабильный вариант бария-137, выделяются гамма-лучи. |
Транспортировка | На время перевозки либо хранения цезий герметизируют внутри стальной капсулы под слоем минерального масла. |
Цезий-137 влияние на человека обусловлено сложным процессом миграции радионуклида. Среди изотопов цезия, обладающих разными количествами нейтронов в структуре ядра, наиболее живучим признан Cs-135, период его полураспада составляет более 2 миллионов лет.
С точки зрения химических характеристик, цезий является пирофорным металлом с высокореакционной способностью:
Все соли, образуемые цезием (хлориды, нитраты, бромиды и так далее), хорошо растворяются не только в воде, но и в органических растворителях.
Перхлоратами с меньшей степенью растворимости пользуются для очищения радиоцезия. При работе с концентрированным оксидом CsOH следует учитывать, что расплав вызывает разрушение металлов. Самым стойким к воздействию водного оксида цезия считается родий.
Получение и области применения
Основным сырьем для природной добычи цезия служит минерал поллуцит, представляющий собой водную смесь алюмосиликата натрия с цезием. Именно эту цезиевую руду добывают на территории Канады (месторождение Танко), запасы руды в других странах менее важны по причине малых объемов.
Цезий-137, как искусственно полученный изотоп, радиоактивен в отличие от природной разновидности химического элемента Cs-133. Влияние нуклида на человека зависит от количества опасного вещества в составе окружающей среды и продуктов. Главная угроза – способность больших количеств нуклида накапливаться в организме (органы, ткани).
С появлением на заре XX в. технологий, обеспечивших получение чистого металла, связано активное его использование для изготовления:
В современном мире без похожего на золото металла не обходится медицина (препараты), космическая промышленность (ионные двигатели), энергетика (атомные реакторы), металлургия (защита от коррозии). Однако для практического использования без вреда здоровью людей пригодны лишь небольшие количества цезия-137.
Как влияет на человека, последствия
Очень небольшая доля природного цезия (0,0002-0,06 мкм/г), принадлежащего к числу важных для жизни микроэлементов, содержится в мягких тканях. Радионуклид участвует в круговороте биологических веществ, свободно перемещаясь по звеньям трофических цепочек. Ученые предполагают, что малотоксичные соединения цезия помогают людям сохранять гомеостаз.
Условия попадания в организм
Главным поставщиком в окружающую среду радиоцезия являются предприятия ядерной энергетики. Выбросы атомных электростанций и установок загрязняют атмосферу, катастрофические аварии на АЭС отравляют водные источники. В итоге даже минимальные дозы радиоактивного металла накапливаются в растительной и животноводческой продукции.
Внутрь человека цезий-137 попадает во время дыхания, а также поглощения загрязненной пищи. Оказавшись в пространстве желудочно-кишечного тракта, радионуклид полностью всасывается.
Также легко хорошо растворимый в воде элемент всасывается легкими при поступлении через органы дыхания. В итоге создается реальная угроза внутреннего облучения, которое намного страшнее внешнего из-за невозможности применения защитных мер.
Хорошим защитным барьером от вредного воздействия из окружающей среды выступает кожный покров. Через свободную от повреждений поверхность проникнет лишь 0.007 % объема радионуклида, попавшего на кожу.
Где накапливается
Цезий-137 влияние на человека наиболее опасно, если это порошкообразная форма изотопа, свободно проникающая внутрь. После обратного всасывания (реабсорбция) в кишечнике происходит условно равномерное распространение радиоцезия по тканям организма благодаря хорошему его взаимодействию с жидкостью.
Где накапливается Цезий-137 и другие радиоактивные вещества
Распределение цезия-137 при однократном радиационном воздействии следующее:
При нестандартных состояниях (шок, коллапс, язва, дифтерия, обморок, гипотония) потребность в малотоксичных вариантах соединений резко возрастает. Однако получение даже микроскопических доз цезия-137 повышает вероятность развития лучевой болезни. Это объясняется немалой длиной пробега квантов радиоцезия по мягким тканям – в пределах 12 см.
Последствия
Результатом воздействия цезия-137 на человека становится повреждение здоровых клеток не только на физическом, но и на химическом уровне. Распространяясь по телу, поток энергии распада атомного ядра вызывает образование огромного числа свободных радикалов. Новые структуры представляют собой фрагменты молекул, поврежденных бета излучением и гамма квантами.
Ущербные молекулы активно перемещаются в жидкой среде организма, что приводит к широкому распространению последствий облучения. Уровень биологической эффективности цезия-137 при сопоставимых дозах облучения внутренним либо внешним способом практически не отличается.
В результате равномерного распределения нуклида по тканям от последствий облучения страдают все органы (от острых до хронических поражений).
Главная опасность свободных радикалов связана с повреждением не только оболочек клеток, но также звеньев цепочки ДНК, хрящевых структур. Разрушительное воздействие сопровождается окислительным стрессом, запускающим свободнорадикальные цепные реакции. Результатом становится старение кожи, развитие воспалений, появление опухолей, инфарктов и инсультов.
Симптоматика поражения цезием-137 аналогична признакам острой фазы лучевой болезни и проявляется:
Важно учитывать, что двойную угрозу излучение цезия-137 представляет для беременной женщины и плода. Преодолевая плацентарный барьер, радиоцезий облучает растущий плод. Чем дальше срок беременности, тем большее количество нуклида будет накапливаться в тканях эмбриона.
Способ выведения из организма
Цезий-137 влияние на человека связано с высокой токсичностью радионуклида, независимо от путей попадания внутрь. Внедрившись с пищей или через легкие, большая часть радиоцезия накапливается в мышцах скелета.
При постоянном поступлении нуклида интенсивную фазу сменяет состояние равновесия, когда уровень радиоактивной формы цезия остается стабильным. В случае полного облучения на достижение равновесного предела понадобится почти 430 суток.
На выведение Cs-137 уходит 5-14 суток, большая часть отравляющего вещества эвакуируется с мочой, небольшая часть с каловыми массами. На скорость выведения влияет состояние здоровья облученного, качество его питания, другие факторы. Если поступление цезия-137 прекращается, можно ожидать, что в течение месяца будет выведено 70-80 % радиоактивного вещества.
Согласно официально утвержденным нормам, длительность биологического периода полувыведения накопившегося в человеческом организме цезия-137 составляет 70 суток. Радиационное поражение наступает в случае поглощения дозы свыше 2 Гр (Грей).
Как уберечься от заражения
На территориях с повышенным радиационным фоном у проживающих там людей возникает потребность в ежедневной защите от накопления радиоактивных элементов.
Цезий-137 считается наиболее распространенным компонентом загрязненной биосферы, следы нестабильного изотопа обнаруживаются в составе радиоактивных осадков, отходов и выбросов предприятий по переработке отработанного ядерного топлива атомных станций.
Продукты выбросов интенсивно накапливаются почвой, оседают в донных отложениях, обогащают ионами цезия воду. В результате растения и мясо животных, которые служат пищей для людей, повергаются загрязнению радиоцезием. Поэтому перед употреблением продуктов их необходимо подвергнуть тщательной обработке.
Вид продукта |
Недвижимость: Единица: | т 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 |
Распад
Цезий 137 легко измеряется в окружающей среде с помощью гамма-спектрометрии по линии гамма-излучения его сына 137m Ba.
Стандарты : они различаются в зависимости от страны, времени и продукта (более жесткие для молока, чем для мяса, потому что молоко потребляется больше детьми, которые более уязвимы для цезия-134 или 137).
Например, для мяса:
Кинетика в организме человека
Токсичность и экотоксичность
Цезий 137 имеет химическую токсичность, которую IRSN считает очень низкой.
Было обнаружено, что у крупного рогатого скота, как и у человека, он очень слабо присутствует в жире и костях, в то время как у рыб накопление в костях может составлять от 10 до 20% от общего количества.
Внешняя токсичность
Поэтому внешний токсический эффект требует сильного воздействия, но цезий 137, присутствующий в атмосфере, ничтожно мал по сравнению с другими радиоэлементами, такими как радон 222, общая мощность дозы во Франции составляет 100 нЗв / ч.
Внутренняя токсичность и биологические эффекты
Радиотоксичность цезия 137 в основном связана с внутренним облучением определенных органов и тела, когда и потому что бета-излучение цезия 137 выражается внутри организма, даже в определенных клетках. Этот тип токсичности проявляется при вдыхании или проглатывании цезия-137 (с пищей или питьем).
Мы также пытаемся лучше понять скорость переноса через плаценту и риски для плода, когда мать подверглась внутреннему заражению, а также возможное мутагенное воздействие на семена культурных растений.
В случае хронического воздействия период полураспада этого радиоэлемента имеет эффект биоаккумуляции до гомеостаза (когда поглощенная суточная доза равна выведенной дозе примерно через год).
Проглатывание беккереля соответствует дозе радиоактивного облучения приблизительно 12 нЗв).
Эффекты
Дети оказываются более уязвимыми к отравлению цезием, чем взрослые.
Медицинское (и ветеринарное) обслуживание
Кроме того, в наиболее пострадавших районах Украины и Беларуси был убит крупный рогатый скот, который уже был сильно заражен после аварии, и затем мы попытались кормить этих животных пищей с естественным низким содержанием радиоцезия.
Методы лечения
Загрязнение окружающей среды
Кинетика окружающей среды
Загрязнение кормов для скота
Частный случай леса и лесных товаров
- цезиевый концентрат что это
- цезий 139 что это