Hangi kimyasal elementler doğal olarak radyoaktiftir? En radyoaktif madde

Hepimiz her gün şu ya da bu şekilde radyasyona maruz kalıyoruz. Ancak aşağıda anlatacağımız yirmi beş yerde radyasyon seviyesi çok daha yüksektir ve bu nedenle Dünya'nın en radyoaktif 25 yeri listesinde yer almaktadırlar. Bu yerlerden herhangi birini ziyaret etmeye karar verirseniz, daha sonra aynaya baktığınızda fazladan bir çift göz görürseniz kızmayın...(eh, belki bu abartıdır...ya da olmayabilir).

25. Toprak alkali metallerin madenciliği | Karunagappally, Hindistan

Karunagappally, nadir metallerin çıkarıldığı Hindistan'ın Kerala eyaletinin Kollam bölgesinde bir belediyedir. Bu metallerin bir kısmı, özellikle monazit, erozyon nedeniyle sahil kumu ve alüvyon çökeltileri haline gelmiştir. Bu sayede sahildeki bazı yerlerde radyasyon 70 mGy/yıl'a ulaşıyor.

24. Fort d'Aubervilliers Paris, Fransa |


Radyasyon testleri, Fort D'Aubervilliers'de oldukça güçlü radyasyonun bulunduğunu ve orada depolanan tankların 61'inde radyum-226'nın bulunduğunu ortaya çıkardı. Ayrıca, bölgenin 60 metreküpü de radyasyonla kirlenmişti.

23. Acerinox Hurda Metal İşleme Tesisi | Los Barrios, İspanya


Bu durumda sezyum-137'nin kaynağı, Acherinox hurda metal deposundaki izleme cihazları tarafından tespit edilemedi. Kaynak eridiğinde, normalin 1000 katı radyasyon seviyesine sahip bir radyoaktif bulut saldı. Daha sonra Almanya, Fransa, İtalya, İsviçre ve Avusturya'da da kirlenme rapor edildi.

22. NASA Santa Susana Saha Laboratuvarı | Simi Vadisi, Kaliforniya


Kaliforniya'daki Simi Valley, NASA'nın Santa Susanna Saha Laboratuvarı'na ev sahipliği yapıyor ve yıllar içinde yaklaşık on küçük nükleer reaktör, radyoaktif metalleri içeren çeşitli yangınlar nedeniyle sorunlar yaşadı. Ağır kirlenmiş bu alanda temizleme çalışmaları şu anda devam ediyor.

21. Mayak plütonyum üretim tesisi | Muslimovo, Sovyetler Birliği


1948 yılında inşa edilen Mayak plütonyum çıkarma tesisi nedeniyle, güney Ural Dağları'ndaki Muslimovo sakinleri, kronik hastalıklara ve fiziksel sakatlıklara yol açan radyasyonla kirlenmiş içme suyunun sonuçlarından muzdarip.

20. Kilise Kayası Uranyum Değirmeni | Kilise Kayası, New Mexico


Ünlü Church Rock uranyum zenginleştirme tesisi kazası sırasında, bin tondan fazla radyoaktif katı atık ve 352.043 metreküp asit radyoaktif atık solüsyonu Puerco Nehri'ne döküldü. Sonuç olarak radyasyon seviyeleri normalin 7.000 katına çıktı. 2003 yılında yapılan bir araştırma nehrin sularının hâlâ kirli olduğunu ortaya koydu.

19. Daire | Kramatorsk, Ukrayna


1989 yılında Ukrayna'nın Kramatorsk şehrinde bir konut binasının beton duvarının içinde yüksek oranda radyoaktif sezyum-137 içeren küçük bir kapsül keşfedildi. Bu kapsülün yüzeyi 1800 R/yıl'a eşit bir gama radyasyonu dozuna sahipti. Sonuç olarak 6 kişi öldü, 17 kişi de yaralandı.

18. Tuğla evler | Yangjiang, Çin


Yangjiang kentsel bölgesi kum ve kil tuğlalardan yapılmış evlerle doludur. Ne yazık ki bu bölgedeki kum, tepelerin radyum, deniz anemonu ve radona parçalanan monazit içeren kısımlarından geliyor. Bu elementlerden yayılan yüksek düzeydeki radyasyon, bölgedeki kanser vakalarının yüksekliğini açıklamaktadır.

17. Doğal arka plan radyasyonu | Ramsar, İran


İran'ın bu kısmı Dünya'daki en yüksek doğal arka plan radyasyon seviyelerinden birine sahiptir. Ramsar'daki radyasyon seviyeleri yılda 250 milisievert'e ulaşıyor.

16. Radyoaktif kum | Guarapari, Brezilya


Doğal olarak oluşan radyoaktif element monazitin erozyonu nedeniyle, Guarapari sahillerinin kumları radyoaktiftir ve radyasyon seviyeleri 175 milisievert'e ulaşır; bu, kabul edilebilir 20 milisievert seviyesinden çok uzaktır.

15. McClure Radyoaktif Sitesi | Scarborough, Ontario


Scarborough, Ontario'daki bir toplu konut projesi olan McClure radyoaktif bölgesi, 1940'lardan bu yana radyasyonla kirlenmiş bir bölgedir. Kirliliğe, deneylerde kullanılacak olan hurda metalden elde edilen radyum neden oldu.

14. Paralana'nın Yeraltı Kaynakları | Arkaroola, Avustralya


Yeraltı Paralana Kaynakları, uranyum açısından zengin kayaların arasından akıyor ve araştırmalara göre bu kaplıcalar, bir milyar yıldan fazla bir süredir radyoaktif radon ve uranyumu yüzeye çıkarıyor.

13. Goiás Radyoterapi Enstitüsü (Instituto Goiano de Radioterapia) | Goias, Brezilya


Brezilya'nın Goiás kentindeki radyoaktif kirlenme, terk edilmiş bir hastaneden bir radyasyon tedavisi kaynağının çalınmasının ardından meydana gelen radyoaktif radyasyon kazasından kaynaklandı. Kirlilik nedeniyle yüzbinlerce insan öldü ve bugün bile Goiás'ın çeşitli bölgelerinde radyasyon hâlâ yaygın durumda.

12. Denver Federal Merkezi | Denver, Kolorado


Denver Federal Merkezi, kimyasallar, kirlenmiş malzemeler ve yol yıkım kalıntıları da dahil olmak üzere çeşitli atıkların bertaraf alanı olarak kullanıldı. Bu atıklar çeşitli yerlere taşınarak Denver'ın birçok bölgesinde radyoaktif kirlenmeye neden oldu.

11. McGuire Hava Kuvvetleri Üssü | Burlington İlçesi, New Jersey


2007 yılında McGuire Hava Kuvvetleri Üssü, Amerika Birleşik Devletleri Çevre Koruma Ajansı tarafından ülkedeki en kirli hava üslerinden biri olarak tanımlandı. Aynı yıl, ABD ordusu üste kirletici maddelerin temizlenmesi emrini verdi, ancak kirlilik orada hala mevcut.

10. Hanford Nükleer Rezervasyon Sitesi | Hanford, Washington


Amerikan atom bombası projesinin ayrılmaz bir parçası olan Hanford kompleksi, sonunda Japonya'nın Nagasaki kentine atılan atom bombası için plütonyum üretti. Plütonyum stokunun silinmesine rağmen hacmin yaklaşık üçte ikisi Hanford'da kaldı ve bu da yeraltı suyunun kirlenmesine neden oldu.

9. Denizin ortasında | Akdeniz


İtalyan mafyası tarafından kontrol edilen bir örgütün, Akdeniz'i tehlikeli radyoaktif atıklar için çöplük olarak kullandığına inanılıyor. Zehirli ve radyoaktif atık taşıyan yaklaşık 40 geminin Akdeniz'den geçerek okyanuslara büyük miktarda radyoaktif atık bıraktığı düşünülüyor.

8. Somali Sahili | Mogadişu, Somali


Bazıları, Somali'nin korumasız kıyılarındaki toprağın, mafya tarafından, 600 varil zehirli madde içeren nükleer atık ve zehirli metalleri boşaltmak için kullanıldığını iddia ediyor. Ne yazık ki, 2004 yılında bir tsunaminin kıyıya çarpması ve onlarca yıl önce buraya gömülmüş paslanmış varillerin bulunmasıyla bunun doğru olduğu ortaya çıktı.

7. Üretim Derneği "Mayak" | Mayak, Rusya


Rusya'daki deniz feneri onlarca yıldır büyük bir nükleer enerji santralinin bulunduğu yerdi. Her şey 1957 yılında, büyük bir alanı kirleten bir patlamayla sonuçlanan felakette, yaklaşık 100 ton radyoaktif atığın çevreye salınmasıyla başladı. Ancak 1950'li yıllardan itibaren santralden gelen radyoaktif atıkların Karaçay Gölü de dahil olmak üzere çevreye atıldığı ortaya çıkana kadar bu patlama hakkında hiçbir şey bildirilmedi. Kirlenme 400.000'den fazla insanı yüksek düzeyde radyasyona maruz bıraktı.

6. Sellafield Enerji Santrali | Sellafield, Birleşik Krallık


Ticari bir siteye dönüştürülmeden önce Birleşik Krallık'taki Sellafield, atom bombası için plütonyum üretmek için kullanılıyordu. Bugün Sellafield'da bulunan binaların yaklaşık üçte ikisinin radyoaktif olarak kirlendiği kabul ediliyor. Bu tesis her gün yaklaşık sekiz milyon litre kontamine atık salıyor, çevreyi kirletiyor ve yakınlarda yaşayan insanların ölümüne neden oluyor.

5. Sibirya Kimya Fabrikası | Sibirya, Rusya


Tıpkı Mayak gibi Sibirya da dünyanın en büyük kimya tesislerinden birine ev sahipliği yapıyor. Sibirya kimya tesisi 125.000 ton katı atık üreterek çevredeki yeraltı suyunu kirletiyor. Çalışma aynı zamanda rüzgar ve yağmurun bu atığı doğaya taşıdığını ve yaban hayatı arasında yüksek ölüm oranlarına neden olduğunu da ortaya çıkardı.

4. Çokgen | Semipalatinsk Test Sahası, Kazakistan


Kazakistan'daki test sahası en çok atom bombası projesiyle tanınıyor. Bu ıssız yer, Sovyetler Birliği'nin ilk atom bombasını patlattığı bir tesise dönüştürüldü. Test alanı şu anda dünyadaki en büyük nükleer patlama yoğunluğu rekorunu elinde tutuyor. Şu anda yaklaşık 200 bin kişi bu radyasyonun etkilerinden etkileniyor.

3. Batı Madencilik ve Kimya Tesisi | Mailuu-Suu, Kırgızistan


Mailuu-Suu dünyanın en kirli yerlerinden biri olarak kabul ediliyor. Diğer radyoaktif alanların aksine, bu saha radyasyonunu nükleer bombalardan veya enerji santrallerinden değil, büyük ölçekli uranyum madenciliği ve işleme faaliyetlerinden alıyor ve bölgeye yaklaşık 1,96 milyon metreküp radyoaktif atık salıyor.

2. Çernobil Nükleer Santrali | Çernobil, Ukrayna


Radyasyonun yoğun şekilde kirlendiği Çernobil, dünyanın en kötü nükleer kazalarından birinin yaşandığı yerdir. Yıllar geçtikçe, Çernobil radyasyon felaketi bölgede altı milyon insanı etkiledi ve tahminen 4.000 ila 93.000 kişinin ölümüyle sonuçlanacağı tahmin ediliyor. Çernobil nükleer felaketi, atmosfere Nagazaki ve Hiroşima'daki nükleer bombaların saldığından 100 kat daha fazla radyasyon saldı.

1. Fukushima Daini Nükleer Santrali | Fukushima, Japonya


Japonya'da meydana gelen Fukushima Eyaleti depreminin ardından dünyanın en uzun süren nükleer felaketi olduğu söyleniyor. Çernobil'den bu yana yaşanan en kötü nükleer kaza olarak kabul edilen felaket, üç reaktörün erimesine neden oldu ve santralden 322 kilometre uzakta tespit edilen büyük bir radyasyon sızıntısına yol açtı.

2.2.2. Doğal (doğal) radyoaktif maddeler

Doğal olarak oluşan radyoaktif elementlere genel olarak denir. doğal.Çoğu, atom numaraları 81'den 96'ya kadar olan ağır elementlerdir. Doğal radyoaktif elementler, alfa ve beta bozunması yoluyla diğer radyoaktif izotoplara dönüşür. Bu radyoaktif dönüşüm zincirine denir radyoaktif sayı veya aile.

Ağır doğal radyoizotoplar dört radyoaktif aileyi oluşturur: uranyum-radyum; toryum; deniz anemonu; neptünya. Toplu üyelik numaraları uranyum-radyum serisi her zaman çifttirler ve şu yasaya uyarlar: A = 4n + 2, burada n, 51'den 59'a kadar değişir. toryum serisi kütle numaraları çifttir ve aşağıdaki formülle belirlenir: A = 4n, burada n, 52 ila 58 arasında değişir. aktinyum serisi elementlerin kütle sayıları her zaman tektir ve aşağıdaki formülle belirlenebilir: A = 4n + 3, burada n, 51 ila 58 arasında değişir. Neptunyum serisindeki elementlerin kütle sayıları tektir ve aşağıdaki formülle belirlenir: A = 4n + 1, burada n 52 ila 60 arasında değişir.

Her ailenin ataları, Dünya'nın ve tüm Güneş sisteminin ömrüyle karşılaştırılabilecek çok uzun yarı ömürlerle karakterize edilir (bkz. Tablo 2).

Tablo 2 – Doğal radyoaktif ailelerin ataları

Toryum en uzun yarı ömre sahiptir (14 milyar yıl), dolayısıyla Dünya'nın birikmesinden bu yana neredeyse tamamen korunmuştur. Uranyum-238 büyük ölçüde bozundu, uranyum-235'in büyük çoğunluğu bozundu ve izotop neptunyum-232 tamamen bozundu. Bu nedenle yer kabuğunda çok fazla toryum bulunur (uranyumdan neredeyse 20 kat daha fazla), uranyum-235 ise uranyum-238'den 140 kat daha azdır. Dördüncü ailenin atası (neptunyum) Dünya'nın birikmesinden bu yana tamamen parçalandığı için kayalarda neredeyse yok denecek kadar azdır. Neptunyum, uranyum cevherlerinde ihmal edilebilir miktarlarda bulunmuştur. Ancak kökeni ikincildir ve uranyum-238 çekirdeklerinin kozmik ışın nötronları tarafından bombardımanına bağlıdır. Neptunyum artık yapay nükleer reaksiyonlar kullanılarak üretiliyor. Bir ekolojist için bunun hiçbir önemi yoktur.

Doğal radyoaktif serilerin üyelerinin yarı ömürleri ve bozunma türleri Tablo 2'de verilmiştir.

Doğal radyoaktif ailelerin bir takım ortak özellikleri vardır:

1. Her ailenin ataları, 10 8 ila 10 10 yıl arasında değişen uzun yarı ömürlerle karakterize edilir.

2. Her aile, dönüşüm zincirinin ortasında soy gazlar (yayılma) grubuna ait bir elementin izotopuna sahiptir.

3. Radyoaktif gazları, kısa ömürlü katı elementler takip eder.

4. Üç radyoaktif ailenin tüm izotopları iki şekilde bozunur: alfa ve beta bozunması. Dahası, ailelerin kısa ömürlü çekirdekleri, birbiriyle yarışan alfa ve beta bozunumu deneyimleyerek dallanma serileri oluşturur. Alfa ve beta bozunmaları sırasında çekirdekler hemen normal duruma geçmezse, bu eylemlere gama radyasyonu eşlik eder.

Seri, uranyum, toryum ve aktinouranyum serileri için kütle numaraları sırasıyla 206, 208 ve 207 olan kararlı kurşun izotoplarıyla sona ermektedir.

Uranyum-radyum ve toryum aileleri, çok düşük gama doz oranına sahip olan aktinyum ailesine kıyasla aktif gama yayıcılardır.

Dolayısıyla radyoaktif ailelerde alfa, beta ve gama yayıcılar bulunur ve her radyasyonun doz hızı farklı ailelerde aynı değildir. Farklı aileler için şu veya bu türdeki yayıcıların toplam sayısı Tablo 3'te verilmiştir.

Masa3 – Doğal sıralı emitörlerin sayısı

Uranyum-238 serisinde yalnızca 19 radyonüklid ve bir kararlı izotop - kurşun-206 vardır. Bu ailenin en önemli alfa yayıcıları uranyum-238, uranyum-234, toryum-230, radyum-226, radon-222, polonyum-218, polonyum-214 ve polonyum-210'dur. Serideki diğer alfa yayıcıların göreceli sayısı küçüktür, dolayısıyla pratik açıdan ilgi çekici değildirler.

Uranyum-radyum serisinin önemli beta yayıcıları şunları içerir: protaktinyum-234, kurşun-214, bizmut-214 ve bizmut-210. Dahası, protaktinyum-234'ün beta radyasyonu yaklaşık %50'dir.
Ailenin tüm izotoplarından beta radyasyonu.

Bu ailenin gama radyasyon gücünün ana payı (%97,9), radyum-226 (kurşun-214 ve bizmut-214) ve radon-218'in (polonyum-214) bozunma ürünlerinden gelir. Ailenin kurucusunun (uranyum-238) bozunma ürünleri olan toryum-234 ve protaktinyum-234, toplam gama radyasyon gücünün yaklaşık %2,1'ini sağlar. Serinin geri kalan üyelerinin gama ışınlarının toplam yoğunluğuna katkısı ihmal edilebilir düzeydedir.

Aktinyum serisinde 14 radyoizotop ve bir kararlı izotop - kurşun-207 vardır. Doğal uranyumda çok az aktinouranyum (uranyum-235) bulunduğundan, aktinyum ailesinin alfa radyasyonu% 5'ten fazla değildir ve gama radyasyonu, uranyum-radyum serisinin karşılık gelen ışınlarının yoğunluğunun yaklaşık% 1,25'idir.

Toryum serisi 12 radyonüklid ve bir kararlı izotop – kurşun-208 içerir. Buradaki ana alfa yayıcılar şunlardır: toryum-232,
toryum-228, radyum-224, radon-220, polonyum-216, bizmut-212 ve polonyum-212.

Toryum serisindeki ana beta yayıcılar şunları içerir: aktinyum-228, kurşun-212, bizmut-212 ve talyum-208.

Toryum serisinin gama radyasyonuna ana katkı, toryum-228'in (polonyum-216, kurşun-212, bizmut-212 ve talyum-208) bozunma ürünlerinden gelir. Bunların payı gama ışınlarının toplam yoğunluğunun %60,2'sidir. Geriye kalan gama radyasyon gücü (%39,8) radyum-228'in (aktinyum-228) bozunma ürününe aittir. Diğer gama yayıcıların toplam gama radyasyon gücü içindeki payı ihmal edilebilir düzeydedir.

Aşağıda doğal ailelerde yer alan en önemli radyoizotopların kısa bir açıklaması bulunmaktadır.

Uranyum (U). Seri numarası 92 olan bir kimyasal element. 238 U, 235 U ve 234 U olmak üzere üç doğal izotopu vardır. Birincisinin yarı ömrü 4,5 × 10 9 yıl, ikincisi 7,13 × 10 8 yıl, üçüncüsü ise 2,52 × 10 5 yıl. Cevherlerdeki nispi bollukları şu şekilde ifade edilebilir: 99,28; 0,71; Sırasıyla %0,006.

Bu gümüşi beyaz metal, 1789'da Klaproth tarafından keşfedildi. Görünüşe göre uranyum metali demire benzer. Kendiliğinden tutuşup parlak bir alevle yanana kadar havada oksitlenir. Uranyumun yoğunluğu 19 g/cm3, erime noktası 1133°C'dir. Mineral asitlerde iyi çözünür.

Uranyum yer kabuğunda yaygındır. Kayalarda, toprakta, göl sularında, nehirlerde ve denizlerde bulunur.

Uranyum-238, uranyum ailesinin kurucusudur. Birincil minerallerde, kısa ömürlü bozunma ürünleri ve uzun ömürlü izotopu uranyum-235 ile neredeyse her zaman dengededir.

Uranyum-235 (aktinouranyum), doğada her zaman uranyum-238 ailesine eşlik eden aktinouranyum ailesinin kurucusudur. Aktinouranyum nispeten yakın zamanda (1935'te) keşfedildi, yani. Aktinyum ailesi ile atalarının isimleri arasındaki tutarsızlığı açıklayan çürüme ürünlerinden çok daha geç.

Uranyum-235 çekirdeği dikkat çekici bir özelliğe sahiptir. Kendiliğinden bozunmaya ek olarak, bir nötronun yakalanması üzerine muazzam bir enerji açığa çıkarak fisyon yapma yeteneğine sahiptir, bu nedenle nükleer yakıtlar.

Cevherlerden kimyasal olarak izole edilen (tabii ki bu, uranyumun üç doğal izotopunun bir karışımıdır) ve oksit (U3O8) formunda hazırlanan Uranyum, kararlı bir alfa radyasyon kaynağıdır. Piyasaya sürülmesinden yaklaşık bir yıl sonra, uranyum-238 ile onun bozunmasının kısa ömürlü beta-aktif ürünleri arasında radyoaktif bir denge kurulur. Bu ilaç daha sonra stabil bir beta radyasyon kaynağı olarak hizmet edebilir.

Uranyum tortul, hidrotermal ve magmatik kökenli cevherlerle ilişkilidir. 100'den fazla mineralde bulunur. Bunlar arasında en yaygın olanları uranyum oksitler, fosforik tuzlar, vanadyum, silikon, arsenik, titanik ve niyobik asitlerdir. En önemli endüstriyel uranyum cevherleri, siyah bir uranyum oksit olan birincil mineral uraninit (uranyum zifti) ile temsil edilir. Ayrıca pek çok ikincil uranyum minerali de bulunmaktadır. uranyum mikaları. En yaygın olanları şunlardır:
torburnit – Cu(UO 2) 2 (PO 4) 2 ×nH2 O, otenit – Ca(UO 2) 2 (PO 4) 2 ×nH2 O,
karnotit – K 2 (UO 2) 2 (VO 4) 2 × 3H 2 Ö, tyuyamunit – Ca(UO 2) 2 (VO 4) 2 × 8H 2 O.
Uranyum mikaları arasında büyük endüstriyel birikimler yalnızca karnotit ve tyuyamunitten oluşur. Ayrıca vanadyum ve radyum üretimine yönelik cevherlerdir.

Rusya'da uranyum ve radyum ilk olarak Fergana'daki Tyuya-Muyun yatağındaki cevherden elde edildi. Bu metallerin taşıyıcılarının uranyum mika grubundan iki mineral olduğu ortaya çıktı - tyuyamunit ve ferganitİlk mineral K.A. Nenadkevich 1912'de ve ikincisi - I.A. 1899'da Antipov.

Toryum (Bu) . 90 seri numaralı kimyasal element. 1828 yılında Berzelius tarafından keşfedilen, yoğunluğu 11,72 g/cm3 ve erime noktası 1750 °C olan açık gri renkli bir metaldir. Asitlerin saldırısı zordur. 6 izotopu vardır ve bunlardan yalnızca ikisi uzun ömürlüdür: toryum-232 (T fiziksel = 1,39 × 10 10 yıl) ve iyonyum-230 (T fiziksel = 8 × 10 4 yıl).

Toryumun bozunma oranı çok düşüktür. 14 milyar yıl boyunca toryum-232 atomlarının sayısı yalnızca 2 kat azalıyor. Dünya sadece 4,5 milyar yaşında olduğundan, bu elementin önemli bir kısmının gezegenimizin oluşumundan bu yana korunduğunu varsayabiliriz.

Toryum cevherleri oluşumları itibariyle magmatik. Bu tür birikintiler yok edildiğinde toryum mineralleri bakımından zengin plaserler oluşur. Toryumun ana kaynağı minerali içeren kumlardır monazit –(Ce, La, Nd, Th) PO 4. Deniz plaserleri özellikle monazit açısından zengindir. Mineral aynı zamanda endüstriyel öneme sahiptir torit – ThSiO 4.

Aktinyum (Ac) . Seri numarası 89 olan kimyasal element. Erime noktası 1050 ° C olan, iki izotopa sahip gümüşi beyaz metal: aktinyum-227 (T fiziksel = 21,8 yıl) ve mezotoryum-228 (T fiziksel = 6,13 saat).

Alfa ve beta bozunumuna uğrayan aktinyum, aktinyum serisinin dallarından birini oluşturur. Temelde bir beta yayıcıdır. Bu radyonüklidin nükleer gama ışınları yoktur. Berilyum ile karıştırıldığında nötron kaynaklarını hazırlamak için aktinyum kullanılır. Aktinyum uranyum ve toryum cevherlerinde bulunur.

Radyum (ra) . Seri numarası 88 olan kimyasal element. 20. yüzyılın başında Curie eşleri tarafından keşfedilen, yoğunluğu 6 g/cm3 ve erime noktası 700 ° C olan gümüşi beyaz parlak bir metaldir ve 4 izotopu vardır: radyum-226 (T fiziksel = 1602 yıl), mezotoryum-228 (T fiziksel = 6,7 yıl), aktinyum X-223 (T fiziksel = 11,4 gün) ve toryum X-224
(T fiziksel = 3,64 gün). Kimyasal özellikleri açısından, radyum baryuma yakındır ve minerallerde izomorfik olarak ikincisinin yerini alır: barit (baryum sülfat) ve witherit (baryum karbonat). Doğal sularda radyum klorür formunda bulunur.

Gama radyasyonunun eşlik ettiği radyum-226'nın alfa bozunması sonucunda radyoaktif bir gaz oluşur. – radon(yayılma). Kapalı bir kapta radon, 40 gün sonra kaptaki radyumla radyoaktif denge durumuna ulaşır. Bu süreden sonra ilaç, gama radyasyonunun referans kaynağı olarak kullanılabilir.

Radon, kısa ömürlü bozunma ürünleriyle (Ra A, Ra B ve Ra C) 3 saat sonra dengeye gelir. Radyumun başka bir izotopu olan mezotoryum-1, yumuşak beta radyasyonuna sahiptir ve gama radyasyon yoğunluğu düşüktür.

Radyum izotopları kayalarda ve cevherlerde geniş çapta dağılmıştır, ancak son derece düşük konsantrasyonlardadır. 3 ton uranyum için 1 g denge radyumu vardır. Radyum farklı kayalarda farklı konsantrasyonlarda bulunduğundan, bu özellik gama ışınlarıyla petrografik farklılıkları teşhis etmek için kullanılır. Radyum, uranyum cevherlerinden elde edilir. Tıpta radyasyon tedavisinde yaygın olarak kullanılmaktadır.

Radon (Rn) . Seri numarası 86 olan kimyasal element. Yoğunluğu 9,73 g/l olan ağır, inert bir radyoaktif gazdır. Renksizdir ve suda iyi çözünür. 4 izotopu vardır: radon-222
(T fiziksel = 3,823 gün), radon-218 (T fiziksel = 1,9´10 -2 s), toron-220 (T fiziksel = 54,5 s) ve aktinon-219 (T fiziksel = 3 ,92 s). Hepsi soy gazlar grubuna aittir, alfa aktivitesine sahiptir ve başka emisyon yaymazlar. Kaynak radon yayılımıdır aktif yağış. Berilyumla karıştırılan radon, bilimsel araştırma ve tıpta nötron kaynağı olarak kullanılır.

Astatin (Şu tarihte:) . 85 seri numaralı halojen grubundan bir kimyasal element. Yunancadan tercüme edilen “astatin”, “kararsız” anlamına gelir, çünkü kararlı izotopları olmayan tek halojendir. Astatinin dört izotopunun tümü radyoaktiftir: astatin-210 (T fiziksel = 8,3 sa), astatin-218 (T fiziksel = 2 s), astatin-215 (T fiziksel = 1×10-4 s) ve astatin 216 (T fiziksel =
= 3×10 -4 sn).

Küçük miktarlarda astatin, doğal olarak oluşan üç radyoaktif aileye de dahildir. İzotopları alfa aktiftir. Astatinin küçük bir kısmı beta bozunmasına uğrar.

Polonyum (Po) . Seri numarası 84 olan bir kimyasal element. Yoğunluğu 9,3 g/cm3 ve erime noktası 254 °C olan yumuşak gümüş-beyaz bir metaldir. Polonyumun 8 radyoaktif izotopu vardır: polonyum-209 (T fiziksel = 103 yıl) , polonyum-210 (T fiziksel = 140 gün), radyum A-218 (T fiziksel = 3,05 dk), toryum A-216 (T fiziksel = 0,158 s), aktinyum Ac-215 (T fiziksel = 1, 83 × 10 - 3 s), radyum-214 (T fiziksel = 1,55 × 10 -4 s), toryum (T fiziksel = 3 × 10 -7 s), aktinyum (T fiziksel = 5 × 10 - 3 s).

Polonyum, laboratuvar araştırmalarında yaygın olarak kullanılmasına olanak tanıyan saf bir alfa yayıcıdır. Berilyum ile karıştırıldığında en iyi nötron kaynağıdır.

Kurşun (Pv) . Seri numarası 82 olan kimyasal element. 11,34 g/cm3 yoğunluğa ve 327,4 °C erime noktasına sahip, kimyasallara dayanıklı, mavimsi gri, yumuşak, dövülebilir bir metaldir. Kurşunun 3 kararlı izotopu vardır: kurşun-206 (radyum G), kurşun-207 (aktiniyum D), kurşun-208 (toryum D) ve 4 radyoaktif izotop: kurşun-210 (radyum D, T = 22 yıl), kurşun-210 (radyum D, T = 22 yıl), kurşun-208 (toryum D) 212 (toryum B, T = 10,6 saat), kurşun-211 (aktinyum B, T = 36,1 dakika), kurşun-214 (radyum B, T = 26,8 dakika).

Kütle numaraları 206, 207 ve 208 olan kurşunun kararlı izotopları, doğal olarak oluşan üç radyoaktif serinin bozunmasının son ürünleridir. Bu izotoplar radyoaktif değildir ancak radyoaktif cevherlerde her zaman mevcuttur. Radyoaktif olmayan kurşun miktarının kaya ve cevherlerdeki radyoaktif elementlerin (uranyum, toryum) içeriğine oranı, jeolojik oluşumların mutlak yaşını belirlememizi sağlar. Kurşunun diğer dört izotopu radyoaktiftir. Hepsi beta radyasyonu ile bozunur. Beta ışınlarına ek olarak radyum D'nin bozunma ürünleri alfa ışınları yayar, bu nedenle standart beta ve alfa radyasyon kaynakları kurşun-210'dan elde edilir.

Kurşun, gama radyasyonu için ekran ve filtre olarak kullanılır. Kurşun her zaman belirli miktarda radyoaktif izotoplar, özellikle de radyum D içerdiğinden, alfa ve beta radyasyonunu korumak için kullanımı pratik değildir. Kurşunun diğer radyoaktif izotopları (kütle numaraları 200, 201 ve 203) de doğada bulunur, ancak bunların sayıları ihmal edilebilir düzeydedir.

Radyoaktif aileye dahil olmayan doğal olarak oluşan radyoizotoplar. Yukarıda tartışılan üç doğal serinin üyesi olan doğal radyoaktif elementlerin yanı sıra, doğada birbiriyle genetik olarak ilişkili olmayan ancak radyoaktif olan izotoplar da bulunmaktadır. Bu tür radyoizotopların sayısı 200'ü aşıyor, yarı ömürleri bir saniyenin kesirlerinden milyarlarca yıla kadar değişiyor.

Bir ekolojistin ilgisini çeken, uzun yarı ömre sahip izotoplardır: potasyum-40, rubidyum-87, samaryum-147, karbon-14, lutesyum-176 ve renyum-187. Bu elementlerin çekirdeklerinin radyoaktif bozunması izole bir olaydır; çürümeden sonra stabil bir yavru izotop oluşur. Tablo 4'te görülebileceği gibi, alfa bozunumuna maruz kalan samaryum hariç, listelenen çekirdeklerin tümü beta bozunmasına tabidir.

Tablo 4 – Ailelere dahil olmayan doğal radyoaktif izotoplar

Listelenen altı doğal radyonüklitten en ilginç olanı potasyum-40, Yerkabuğunda yaygınlığının yüksek olması nedeniyle. Doğal potasyum üç izotop içerir: potasyum-39, potasyum-40 ve potasyum-41; bunlardan yalnızca potasyum-40 radyoaktiftir. Bu üç izotopun doğadaki niceliksel oranı şu şekildedir: 93.08; 0,012; %6,91.

Potasyum-40 iki şekilde parçalanır. Atomlarının yaklaşık %88'i beta radyasyonuna maruz kalır ve kalsiyum-40 atomlarına dönüşür. Potasyum-40'ın bir bozunma olayı, 1311 keV enerjiye sahip ortalama 0,893 beta parçacığı ve 1461 keV enerjiye sahip 0,107 gama kuantası üretir. Atomların kalan %12'si deneyimliyor K-kavrama, argon-40 atomuna dönüşür. Kayaların ve minerallerin mutlak yaşını belirlemek için kullanılan potasyum-argon yöntemi, potasyum-40'ın bu özelliğine dayanmaktadır.

Rubidyum. Doğal rubidyum iki izotoptan oluşur: rubidyum-85 ve rubidyum-87. İkinci izotop radyoaktiftir ve maksimum 0,275 MeV enerjili yumuşak beta ışınları ve 0,394 MeV enerjili gama ışınları yayar.

Böylece, 87 Rb en ​​büyük değere sahiptir, miktar olarak ikinci sırada 40 K radyoizotop bulunur, ancak yer kabuğundaki 40 K'nın radyoaktivitesi, diğer tüm doğal radyoaktif elementlerin toplamının radyoaktivitesini aşmaktadır. 40 K'lık bozunmaya sert beta ve gama radyasyonu eşlik eder ve 87 Rb, yumuşak beta radyasyonu ile karakterize edilir ve uzun bir yarı ömre sahiptir.

Tablo 5– Bazı radyonüklitlerin konsantrasyonu ve gücü
çeşitli türdeki topraklarda absorbe edilen dozlar

Samaryum. Bu elementin bilinen yedi izotopundan yalnızca samaryum-147 radyoaktiftir. Doğal samaryumdaki payı %15 civarındadır. Havadaki menzili 11,6 mm olan 2,11 MeV enerjili alfa ışınları yayar.

Lutesyum. İzotoplarının birçoğu biliniyor, ancak yalnızca lutesyum-176 radyoaktiftir. Potasyum gibi iki şekilde bozunur: beta bozunması ve K-yakalama. Beta ışınlarının maksimum enerjisi yaklaşık 0,4 MeV'dir. Gama radyasyonunun enerjisi 0,270 MeV'dir.

Renyum. Radyoaktif izotop, doğal renyumdaki payı %63 olan renyum-187'dir. 0,04 MeV enerjiye sahip beta ışınları yayar.

Karbon, doğal radyoizotoplar arasında özel bir yere sahiptir. Doğal karbon, aralarında karbon-12'nin çoğunlukta olduğu (%98,89) iki kararlı izotoptan oluşur. Geri kalanın neredeyse tamamı karbon-14'tür (%1,11).

Kararlı karbon izotoplarına ek olarak beş radyoaktif izotop daha bilinmektedir. Bunlardan dördünün (karbon-10, karbon-11, karbon-15 ve karbon-16) yarı ömürleri çok kısadır (saniyeler ve saniyenin kesirleri). Beşinci radyoizotop olan karbon-14'ün yarı ömrü 5.730 yıldır.

Doğada karbon-14 konsantrasyonu son derece düşüktür. Örneğin modern bitkilerde her 109 karbon-12 ve karbon-13 atomuna karşılık bu izotoptan bir atom bulunur. Ancak atom silahlarının ve nükleer teknolojinin gelişmesiyle birlikte karbon-14, yavaş nötronların atmosferik nitrojenle etkileşimi yoluyla yapay olarak üretiliyor, dolayısıyla miktarı sürekli artıyor.

Tüm doğal radyasyon kaynaklarının en önemlisi
görünmez, kokusuz ve tatsız, ağır (havadan 7,5 kat daha ağır) bir radon gazıdır ve diğer bozunma ürünleriyle birlikte nüfusun karasal radyasyon kaynaklarından aldığı yıllık bireysel etkin eşdeğer dozun %75'inden ve %50'sinden sorumludur. Tüm doğal radyasyon kaynaklarından alınan dozun yüzdesi. 222 Rn ve 220 Rn formundaki radon, her yerde yer kabuğundan salınır, ancak kişi ana dozu kapalı, havalandırılmamış bir odada (radyasyon seviyesi dış havadakinden 8 kat daha yüksektir) aşağıdaki nedenlerden dolayı alır: kaynaklar: topraktan, temelden, tavandan alım; Konut binalarının inşaat malzemelerinden salınım 60 kBq/gündür, dış havadan 10 kBq/gün nüfuz eder, evsel amaçlarla kullanılan sudan salınır - 4 kBq/gün, yanması sırasında doğal gazdan salınır - 3 kBq/gün .

Evin radyonüklit içeriği yüksek olan bir toprakta bulunması veya inşaatında radyoaktivite oranı yüksek malzemelerin kullanılması durumunda radon, iç mekanlarda daha yüksek konsantrasyonlara ulaşır.

Tablo 6– Yapı malzemelerinin ortalama spesifik radyoaktivitesi

Not. Tabloda UNSCEAR, 1982'den materyaller sunulmaktadır.

Mari Devlet Üniversitesi'nden bilim adamlarına göre (Novoselov G.N., Leukhin A.V., Sitnikov G.A., 1997), kömür cürufu en yüksek spesifik aktiviteye sahipti (A eff. =
= 437 Bq/kg), granit. Mermer, seramik tuğla (A eff. = 335 Bq/kg), silikat tuğla (A eff. = 856 Bq/kg) ve inşaat kumu (A eff. = 114 Bq/kg) daha düşük spesifik radyoaktiviteye sahipti. Beton, spesifik radyoaktivitedeki oldukça geniş çeşitlilikteki değişikliklerle karakterize edilir.

Diğer karasal radyasyon kaynakları arasında kömür, fosfatlar ve fosforlu gübreler, su kütleleri vb. yer alır.

Genel olarak, doğal radyasyon kaynakları yıllık etkili eşdeğer radyasyon dozunun yaklaşık %90'ından sorumludur; bunun 5/6'sı karasal kaynaklar (esas olarak iç ışınım nedeniyle), kozmik kaynaklar ise 1/6'sı (esas olarak) oluşturur. harici ışınlama yoluyla).

2.2.2.1. Dünya kabuklarının radyoaktivitesi

Toprak ve kayalardaki radyoaktivitenin ilk gözlemleri 20. yüzyılın başlarında yapıldı. Daha sonraki çalışmalar, coğrafi zarfın tüm nesnelerinin belirli bir radyoaktiviteye sahip olduğunu gösterdi. Toprakta, bitkilerde, yer kabuğunda ve hidrosferde en sık gözlemlenen doğal radyoaktivite değerlerinin sırasına ilişkin genel bir fikir Tablo 7'de görülebilir.

Tablo 7– Dünyanın coğrafi zarfının farklı nesnelerindeki doğal radyonüklidlerin ortalama içeriği (A.P. Vinogradov, L.A. Pertsov'a göre)

2.2.2.2. Kayaların radyoaktivitesi

Radyoaktif elementlerin yer kabuğunun kalınlığında ve bir bütün olarak litosferde, doğrudan gözlemle erişilemeyen derinliklerdeki dağılımı, yalnızca dolaylı gerçekler ve Dünya'nın yapısı hakkındaki genel fikirler temelinde değerlendirilebilir. Şu anda en yaygın olarak kabul edilen kavram, kayaların radyoaktivitesinin derinlikle birlikte azaldığı, ancak yine de çok önemli derinliklere kadar ölçülebilir düzeyde kaldığıdır. Radyoaktif elementlerin belirgin bir şekilde birikmesi granit tabakası Strett tarafından 1906'da kurulan kıtasal kabuk, daha sonraki çalışmalarla doğrulandı.

Kayalardaki radyoaktif elementlerin ortalama konsantrasyonları Tablo 8'de verilmiştir ve Tablo 9, VNIIFTRI verilerine (1996) göre kayaların doğal radyonüklitlere göre spesifik aktivitesini göstermektedir. Bu verilerden, magmatik kayaçların bazlığının artmasıyla birlikte radyoizotop içeriğindeki azalmanın temel jeokimyasal modeli görülebilir. Doğal radyonüklitlerin en yüksek içeriği, potasyum açısından zengin, asidik ve alkali bileşimli magmatik kayalarda gözlenir. Bu kayalardaki radyoaktif elementlerin ana taşıyıcıları aksesuar mineraller: zirkon, monazit, ksenotim, ortit, apatit ve sfen . Kayaç oluşturan ana minerallere gelince, salik minerallerin (öncelikle feldispatların) diğer minerallerden ortalama 3 kat daha fazla radyoaktiviteye sahip olduğu tespit edilmiştir. kadınsı. Bu nedenle pratikte temel kural, açık renkli magmatik kayaların koyu renkli olanlardan daha radyoaktif olmasıdır.

Tablo 8 – Kayalarda radyoaktif elementlerin bolluğu,
ağırlık % (A.P. Vinogradov'a göre)

Tablo 9 – Kayalardaki doğal radyonüklitlerin spesifik aktivitesi

Tortul kayaçlar arasında şeyl ve kil en yüksek radyoaktiviteye sahiptir. İçlerindeki radyonüklidlerin içeriği asidik magmatik kayaçlardaki - granitlere yaklaşır. Derin kuyuların çok sayıda gama ışını kayıt diyagramlarının analizine ve çok sayıda tortul kaya örneğinin laboratuvar radyometrik çalışmalarının sonuçlarına dayanarak, bunlar arasında saf kimyasal ve organik çökeltilerin en az radyoaktiviteye sahip olduğu ortaya çıktı. (kaya tuzu, alçı taşı, kireç taşları, dolomitler, kuvars kumları, silisli şeyller, jasperler). Deniz çökeltileri genellikle karasal çökeltilerden daha radyoaktiftir.

2.2.2.3. Toprak radyoaktivitesi

Topraktaki radyoaktif elementlerin ana kaynağının toprak oluşturan kayalar olduğu düşünülmelidir. Bu nedenle, asidik magmatik kayaçlar üzerinde gelişen topraklar radyoaktif elementler (uranyum, radyum, toryum, potasyum) açısından nispeten zengindir, bazik ve ultrabazik kayalar üzerinde oluşan topraklar ise bunlar açısından fakirdir. Killi topraklar hemen hemen her yerde radyoizotoplar açısından kumlu topraklara göre daha zengindir.

Gevşek oluşumlar olarak topraklar, malzeme bileşimi bakımından tortul kayaçlara yakındır, bu nedenle büyük ölçüde bu oluşumun çökeltilerindeki doğal radyonüklitlerin dağılım modellerine tabidirler. Toprakların ince koloidal fraksiyonu ile ilişkili olan değişim ve emilim süreçleri, Daha büyük parçacıklara kıyasla radyoaktif elementler bakımından zengindir. Aynı şey toprağın organik bileşeni için de geçerlidir. Ancak toprağın radyoaktivitesi ile içindeki organik madde miktarı arasında doğrudan bir ilişki yoktur. Tablo 10, VNIIFTRI verilerine (1996) göre ana toprak türlerinin spesifik aktivitesini göstermektedir. A.P.'ye göre. Vinogradov'a göre üst toprak ufkunda radyum içeriği %2,8 ila 9,5×10-10 arasında değişiyor. Üstelik çoğu toprakta, uranyum ve radyum arasındaki radyoaktif dengede ikincisine doğru keskin bir kayma vardır ve bu, uranyumun yeraltı suları tarafından süzülmesiyle ilişkilidir.

Tablo 10– Topraktaki doğal radyonüklitlerin spesifik aktivitesi

Bu nedenle toprağın radyoaktivitesi esas olarak doğal radyoizotoplar 40 K ve 87 Rb'den kaynaklanmaktadır. Radyoiztop potasyum-40, bitkisel ve hayvansal kökenli gıda ürünlerinde değişen derecelerde birikmektedir (Tablo 11).

Tablo 11– Gıda ürünlerinde 40 K içeriği

Nükleer silah denemelerinin ve insan yapımı faktörlerin etkisiyle topraklar her yerde yapay radyonüklitlerle kirleniyor. Örneğin, kuzey yarımkürenin üst toprak katmanlarının radyoaktif sezyumla kirlenmesinin ortalama yoğunluğu 0,12 Ci/km2'dir.

2.2.2.4. Doğal suların radyoaktivitesi

Nehir ve göl sularının radyoaktivitesi beslenme kaynaklarına bağlıdır. Yağmur, kar ve buzul suları az miktarda tuz içerir, dolayısıyla yüksek enlemlerdeki dağlık bölgelerdeki bu besin kaynağına sahip su kütleleri, doğal radyonüklitlere göre pratik olarak sterildir.

Doğal radyonüklidler karadaki açık su kütlelerine çoğunlukla yeraltı suyuyla girer. Gölleri ve nehirleri besleyen yeraltı suyu ve katmanlararası su, bu rezervuarların sularındaki doğal radyoaktivite seviyelerini belirler. Bu nedenle nehir ve göl suyunun radyoaktivitesi önemli dalgalanmalara maruz kalmaktadır. Doğrudan göl veya nehir havzalarının bulunduğu, boşalttıkları kayaların kimyasal ve mineral bileşimine bağlıdır. Açık rezervuarlardaki suyun radyoaktivite derecesini etkileyen bir diğer önemli faktör, doğal radyonüklidlerin ana tedarikçisi olan kayaların kimyasal ayrışma derecesini belirleyen iklimdir.

Son olarak göllerdeki radyoizotopların konsantrasyonu su değişiminin derecesine bağlıdır. Kurak iklime sahip bölgelerdeki endorheik göller, durgun suyun kuvvetli buharlaşması nedeniyle radyoaktif elementler açısından önemli ölçüde zenginleşebilir.

Uranyum cevheri alanlarını boşaltan nehirleri hariç tutarsak, bu kuralın istisnaları olmasına rağmen nehir sularının deniz sularına göre daha düşük uranyum, radyum, toryum, potasyum ve radon içeriği ile karakterize edildiğini varsayabiliriz (örneğin, Syr Darya). ). Tablo, D.S.'ye göre bazı nehirlerdeki uranyum içeriğini gösteriyor. Nikolaev.

Masa 12 – Bazı nehirlerin suyundaki uranyum içeriği

Taşkın döneminde nehir suyunun radyoaktivitesi azalır, su azaldığında ise artar. Kışın, nehirler buzla kaplandığında, sudaki radon ve toron gibi radyoaktif gazların içeriği artar.

Yeraltı suyu, yüzey suyuna kıyasla uranyum, radyum, toryum ve radon bakımından önemli ölçüde zenginleşebilir. İçlerindeki radyoaktif elementlerin miktarı, ana kayaların malzeme bileşimine ve suların kimyasına bağlıdır. Hidrojeolojide radon, radyum ve uranyum sularını, bileşimlerindeki bir veya başka radyoaktif elementin baskınlığına bağlı olarak ayırmak gelenekseldir. Karışık sular da vardır: radon-radyum, uranyum-radyum, radyum-mezotoryum. Yeraltı suyundaki radyum konsantrasyonu %2,5'10 -11'e, uranyum ise %3'10 -5'e ulaşabilir.

20. yüzyılın otuzlu yıllarında V.G. Khlopin, petrol sahalarının suyunda radyum konsantrasyonunun arttığını fark etti. Şu anda, hidrokarbon yataklarının yoğun şekilde kullanılmasının bir sonucu olarak, bu durum, petrol ve gaz sahalarının proses ekipmanı ve boru hatlarında doğal radyonüklitlerin birikmesine yol açmaktadır. Bazı yataklarda, ekipmanın maruz kaldığı doz oranı 6 mR/saat'e ulaşır ve çamurdaki doğal radyonüklidlerin spesifik aktivitesi 10 5 Bq/kg'ı aşar. Bunun sonucu personelin ve halkın kontrolsüz bir şekilde açığa çıkmasıdır.

2.2.2.5. Atmosfer havasının radyoaktivitesi

Dünyanın atmosferi her zaman kaynağı kayalardan yayılan radon, toron ve aktinon gibi inert gazlar formunda gaz halinde radyoaktif maddeler içerir. Radyoaktif yayılımlar topraktan atmosferik havaya geçerek yatay ve dikey hava akımlarıyla taşınır. Buna karşılık, çürümeye uğrayan radyoaktif gazlar, aktif yağış şeklinde Dünya yüzeyine düşen katı radyoizotoplara dönüşür.

Aktinon ve toron uzun ömürlü değildir. İlk yayılımın yarı ömrü yalnızca 3,92 saniyedir ve ikincisi 54,5 saniyedir, bu nedenle bunlar yalnızca atmosferin dünya yüzeyine yakın en alt katmanlarında küçük miktarlarda bulunur. Radonun yarı ömrü daha önemlidir (3,82 gün), bunun sonucunda yayılmanın kendisi ve bozunma ürünleri, salınım noktasından uzun mesafeler boyunca rüzgar tarafından taşınır.

Gözlemler, kıtalar üzerindeki atmosferin alt katmanlarının 1 cm3 hava başına 1-2 atom radon içerdiğini göstermektedir. Toron konsantrasyonu genellikle 10.000 kat daha azdır. Okyanus üzerindeki atmosferik hava, karadakinden 100 kat daha az radon içerir. Radon konsantrasyonu rakımla birlikte hızla azalır. Zaten 1 km yükseklikte miktarı 2 kat, 4 km yükseklikte ise dünya yüzeyinden 14 kat daha azdır.

Radyoaktif yayılımların bozunma ürünlerinin dağılım şekli tamamen farklıdır. Doğal radyoaktif serilerdeki yayılımları takip eden katı radyoizotopların çoğu, atmosferin alt katmanlarında neredeyse eşit bir şekilde dağılmıştır. Örneğin yer seviyesinde ve 10 km yükseklikte Ra D konsantrasyonu hemen hemen aynıdır.

Havada bulunan katı radyoaktif parçacıklar, yoğunlaşan su damlaları tarafından yakalanır ve yağışla birlikte Dünya yüzeyine düşer. Şiddetli yağmur ve kar yağışından sonra havanın radyoaktivitesi azalır.

Atmosfer, radyoaktif yayılımlara ve bunların bozunmalarından kaynaklanan katı ürünlere ek olarak, kozmik ışınların etkisi altında oluşan radyoizotopları da içerir. Bu tür radyonüklidler öncelikle havadaki miktarı ihmal edilebilir düzeyde olan karbon-14'ü içerir.

Bireysel doğal kaynakların etkili insan dozu eşdeğerlerinin oluşumuna katkısı Tablo 13'te sunulmaktadır.

Tablo 13– Doğal kaynaklardan insan için etkili eşdeğer dozlar

  Sezyum-137, Cs-137
  Radyosezyum olarak da bilinen Sezyum-137, biyosferin radyoaktif kirlenmesinin ana bileşenlerinden biridir. Radyoaktif serpinti, radyoaktif atık, nükleer santrallerden gelen atıkları işleyen fabrikalardan gelen deşarjlarda bulunur. Toprak ve dip çökeltileri tarafından yoğun bir şekilde emilir; Suda esas olarak iyonlar halinde bulunur. Bitkilerde, hayvan ve insan vücudunda bulunur.
  Hayvanlarda 137C’ler esas olarak kaslarda ve karaciğerde birikir.
  Sezyum-137'nin çevreye salınımı esas olarak nükleer testler ve nükleer santrallerdeki kazalar sonucunda meydana gelmektedir.
  Sezyum-137 kaynaklarının tıbbi ve teknolojik amaçlarla dikkatsizce depolanmasının bir sonucu olarak bilinen çevresel kirlenme vakaları vardır.
  Biyolojik eylem
  Sezyum-137 esas olarak solunum ve sindirim organları yoluyla canlı organizmalara nüfuz eder. Cildin iyi bir koruyucu işlevi vardır

Emilen radyasyon dozu, ışınlanan maddenin kütlesine aktarılan iyonlaştırıcı radyasyonun enerjisi ile ölçülür.
  Emilen dozun birimi gridir (Gy), 1 kg madde tarafından emilen 1 joule'e eşittir.
  1 Gy = 1 J/kg = 100 rad.

Cs-137'nin germ hücrelerinde mutasyonlara neden olma yeteneği, gelecek nesillerde embriyonun intrauterin ölümü, konjenital malformasyonlar, fetüsün ve yenidoğanın patolojisi ve yetişkin organizmanın yetersiz gen aktivitesi ile ilişkili hastalıklarının ortaya çıkmasının temelini oluşturacaktır. .

Vücudun bu iç ışınlaması aynı zamanda son derece tehlikelidir çünkü Cs-137 radyonüklitlerinin ve bunların baryum formundaki bozunma ürünlerinin biyolojik yapıları etkileme, hücre zarlarının reseptör aparatı ile etkileşime girme ve vücudun durumunu değiştirme yeteneği ile birleştiğinde son derece tehlikelidir. düzenleyici süreçler.

Çocuklarda kalp hastalıklarının sıklığı ile vücutlarındaki radyonüklid içeriği arasında bir ilişki olduğu ortaya çıktı. 10-30 Bq/kg çocukların vücudunda nispeten küçük miktarlarda bile Cs-137 bulunmasına özellikle dikkat edilmelidir (aynı zamanda bu radyonüklidin kalp dokusundaki konsantrasyonu çok daha yüksektir). elektrokardiyografik bozuklukları olan çocukların sayısının iki katına çıkmasına yol açmaktadır.
  Bu bağlamda, hücrelerin genetik aparatının aktivitesini düzenleyen (uyaran) sistemlerin işlevini baskılayan çevresel faktörler, birçok hastalığın ortaya çıkmasının tetikleyicileri (provokatörler) olacaktır. Cs-137 nispeten küçük miktarlarda vücudun düzenleyici sistemlerinin ve hepsinden önemlisi bağışıklık sisteminin aktivitesini baskılama yeteneğine sahiptir.
  Sezyum-137'nin yarı ömrü 30 yıldır.

  Radyum, Ra-226
  Atom numarası 88 ve kütle numarası 226 olan kimyasal element radyumun radyoaktif izotopu. Radyoaktif uranyum-238 ailesine aittir.
  En kararlı izotop, uranyumun bozunması sırasında oluşan radyum-226'dır (226Ra). Radyum-226'nın yarı ömrü 1600 yıldır ve bozunma süreci radyoaktif gaz radonunu üretir.
  Radyum-226 bir alfa radyasyon kaynağıdır ve insan kemik dokusuna potansiyel olarak zararlı olduğu düşünülmektedir.
  Doğal sularda ihmal edilebilir konsantrasyonlarda bulunur.
  Başvuru
  Radyum tuzları tıpta radon banyolarının hazırlanmasında radon kaynağı olarak kullanılır (bkz. RADON).

Kemik kapsülü içinde (hematopoietik doku, hipofiz bezi) veya topografik olarak ona yakın (oral mukoza, maksiller boşluk) kemik dokusu ve organ tümörleri gelişir.

  Kobalt-60, Ko-60
  Kobalt-60, radyokobalt, atom numarası 27 ve kütle numarası 60 olan kimyasal element kobaltın radyoaktif bir nüklididir. Kısa yarı ömrü nedeniyle doğada pratik olarak bulunmaz. 1930'ların sonunda açıldı

Bu nüklidin bir gramının aktivitesi yaklaşık 41,8 TBq'dir. Kobalt-60'ın yarı ömrü 5,2 yıldır
  Uygulamalar Kobalt-60, yaklaşık 1,3 MeV enerjiye sahip gama radyasyon kaynaklarının üretiminde kullanılır ve bunlar aşağıdaki amaçlarla kullanılır:
  - gıda ürünlerinin, tıbbi aletlerin ve malzemelerin sterilizasyonu;
  - tohum materyalinin aktivasyonu (tahıl ve sebze mahsullerinin büyümesini ve verimini teşvik etmek için);
  - çeşitli üretim türlerinden kaynaklanan endüstriyel atık suların, katı ve sıvı atıkların dezenfeksiyonu ve saflaştırılması;
  - polimerlerin ve bunlardan yapılan ürünlerin özelliklerinin radyasyonla değiştirilmesi;
  - çeşitli patolojilerin radyocerrahisi (bkz. “kobalt tabancası”, gama bıçağı);
  - gama hatası tespiti.
  Kobalt-60 ayrıca çeliğin sürekli dökümü sırasında kalıptaki metal seviye kontrol sistemlerinde de kullanılır. Radyoizotop enerji kaynaklarında kullanılan izotoplardan biridir.
  Işınları yüksek nüfuz gücüne sahiptir. Radyasyon gücü açısından 17 gram radyoaktif kobalt, en güçlü doğal radyasyon kaynağı olan 1 kilogram radyuma eşdeğerdir. Bu nedenle, bu izotopun ve diğerlerinin elde edilmesi, saklanması ve taşınması sırasında en katı güvenlik kurallarına dikkatle uyulmakta ve insanları ölümcül ışınlardan güvenilir bir şekilde korumak için gerekli tüm önlemler alınmaktadır.

Radyoaktif kobaltın birçok “mesleği” vardır. Örneğin, gama hatası tespiti endüstride giderek daha fazla kullanılmaktadır; Kaynağı kobalt-60 izotopu olan gama ışınlarına maruz bırakılarak ürün kalite kontrolü sağlanır. Bu test yöntemi, nispeten ucuz ve kompakt ekipman kullanarak, büyük dökümler, kaynaklar, montajlar ve ulaşılması zor yerlerde bulunan parçalardaki çatlakları, gözenekleri, fistülleri ve diğer iç kusurları kolayca tespit etmeyi mümkün kılar. Gama ışınlarının kaynak tarafından her yöne eşit şekilde dağıtılması nedeniyle, yöntem aynı anda çok sayıda nesnenin izlenmesine ve silindirik ürünlerin tüm çevre boyunca aynı anda kontrol edilmesine olanak sağlar.

Radyoaktif kobalt, izabe fırınlarındaki erimiş metal seviyesini, yüksek fırınlar ve bunkerlerdeki yükleme malzemelerinin seviyesini kontrol etmek ve düzenlemek ve sürekli döküm tesislerinin kalıplarındaki sıvı çelik seviyesini korumak için kullanılır.

Gama kalınlık ölçer adı verilen bir cihaz, gemi gövdesi kaplamasının, boru duvarlarının, buhar kazanlarının ve diğer ürünlerin, iç yüzeylerine ulaşmanın imkansız olduğu ve dolayısıyla geleneksel cihazların güçsüz olduğu durumlarda, hızlı ve yüksek derecede doğrulukla kalınlığını belirler.

Kobalt tıpta da kullanılıyor. Tıbbi "silahlara" yerleştirilen kobalt-60 izotop taneleri, insan vücuduna zarar vermeden, dahili kötü huylu tümörleri gama ışınlarıyla bombalar, hızla çoğalan hastalıklı hücreler üzerinde zararlı bir etkiye sahip olur, onların aktivitelerini askıya alır ve böylece hastalık odaklarını ortadan kaldırır. korkunç hastalık.
  Derinde yatan kötü huylu tümörleri ışınlamaya yönelik aparatta, “kobalt tabancası” GUT-400 (terapötik gama kurulumu), kobalt-60 miktarı, aktivitesinde 400 g radyuma karşılık gelir. Bu çok büyük bir miktardır; hiçbir laboratuvarda bu kadar miktarda radyum yoktur. Ancak hastanın vücudunun derinliklerinde bulunan tümörleri tedavi etme girişimlerine izin veren tam da yüksek aktivitedir.
  Ancak geniş kapsamlı faydalarına rağmen radyasyon radyasyondur ve kontrolsüz maruz kalma yukarıda anlatılan üzücü sonuçlara yol açmaktadır.

  Toryum-232, Th-232
  Toryum-232, atom numarası 90 ve kütle numarası 232 olan toryum kimyasal elementinin doğal olarak oluşan radyoaktif bir nüklididir.
  1.405·10 10 (14 milyar) yıllık yarı ömrüyle alfa-radyoaktif toryumun en uzun ömürlü izotopudur.
  Toryum-232 bir alfa yayıcıdır
  Bu nüklidin bir gramının aktivitesi 4.070 Bq'dur.
  Thorotrast ilacı formunda, erken röntgen teşhislerinde kontrast madde olarak bir toryum dioksit süspansiyonu kullanıldı. Şu anda toryum-232 preparatları kanserojen olarak sınıflandırılmaktadır.
  Toryumun (bir ağır metal ve aynı zamanda radyoaktif!) mide-bağırsak sistemine girmesi zehirlenmeye neden olmaz. Bu durum midenin asidik bir ortama sahip olması ve bu koşullar altında toryum bileşiklerinin hidrolize olmasıyla açıklanmaktadır. Son ürün, vücuttan atılan çözünmeyen toryum hidroksittir. Sadece 100 gramlık toryumun gerçekçi olmayan dozu akut zehirlenmeye neden olabilir...
  Ancak toryumun kana karışması son derece tehlikelidir. Bunun sonucu hematopoietik sistem hastalıkları, spesifik tümörlerin oluşumu olabilir.

  Plütonyum-239, Pu-239
  Plütonyum-239 (eng. plütonyum-239), atom numarası 94 ve kütle numarası 239 olan plütonyum kimyasal elementinin radyoaktif bir nüklididir.
  Uranyum cevherlerinde doğal olarak çok küçük miktarlarda bulunur.
  Bu nüklidin bir gramının aktivitesi yaklaşık 2,3 GBq'dir.
  Plütonyum-239'un yarı ömrü 24.100 yıldır.
  Plütonyum-239 kullanılır:
  - termal ve özellikle hızlı nötronların kullanıldığı nükleer reaktörlerde nükleer yakıt olarak;
  - nükleer silah üretiminde;
  - transplütonyum elementlerinin üretimi için başlangıç ​​malzemesi olarak.
  Plütonyum 1940'ın sonunda keşfedildi.
  Her ne kadar plütonyum da diğer ağır metaller gibi kimyasal açıdan toksik gibi görünse de, bu etki radyotoksisitesiyle karşılaştırıldığında zayıftır. Plütonyumun toksik özellikleri alfa radyoaktivitesinin bir sonucu olarak ortaya çıkar. Alfa parçacıkları yalnızca kaynağı vücut içindeyse (yani plütonyumun yutulması gerekiyorsa) ciddi bir tehlike oluşturur. Plütonyum ayrıca vücuda dışarıdan girebilecek gama ışınları ve nötronlar da yayıyor olsa da seviyeleri çok fazla zarar vermeyecek kadar düşük.

Alfa parçacıkları yalnızca plütonyum içeren veya onunla doğrudan temas halinde olan dokuya zarar verir. İki tür etki önemlidir: akut ve kronik zehirlenme. Radyasyon seviyesi yeterince yüksekse dokular akut zehirlenmeye maruz kalabilir, toksik etki hızla kendini gösterir. Seviyenin düşük olması durumunda kümülatif kanserojen etki yaratılır.

Plütonyum, gastrointestinal sistem tarafından çok zayıf bir şekilde emilir, çözünebilir bir tuz formunda girdiğinde bile, daha sonra hala mide ve bağırsak içeriğine bağlanır. Plütonyumun sulu çözeltilerden çökelmeye yatkınlığı ve diğer maddelerle çözünmeyen komplekslerin oluşması nedeniyle kirlenmiş su, kendi kendini temizleme eğilimindedir.

Bilinen tüm radyoaktif elementler 2 gruba ayrılmalıdır (Tablo 2.1): doğal Ve yapay (teknolojik).

Arasında doğal radyoaktif elementler uzun ömürlü (U, Th, K-40, Rb-87 vb.), uzun ömürlü izotopların (radyum, radon vb.) kısa ömürlü bozunma ürünleri ve nükleer reaksiyonlar nedeniyle doğal ortamda sürekli oluşan nüklidler (C-14) ayırt edilir, H-3, Be-7 vb.).

Yapay radyonüklidlerşu şekilde ayrılabilir:

- parçalanma(şemaya göre termal nötronların etkisi altında uranyum-235 çekirdeklerinin fisyonunun ürünü):

90 Sr, 134 Cs, 137 Cs, 140 La, 131 I, 129 I, 99 Tc, 106 Ru, 141 Ce

- uranyum ötesi radyoaktif elementler

- aktivasyon ürünleri– nötronların, gama kuantumunun vb. etkileşimi nedeniyle. madde ile:

56 Fe, 22 Na, 60 Co, 65 Zn, 32 P

8 İnsan vücudunda izin verilen maksimum radyasyon dozu. Bu standartları değiştirmedeki ana eğilimler nelerdir?

İyonlaştırıcı radyasyonun izin verilen maksimum dozu (MAD)- İyonize radyasyon kaynaklarıyla çalışan kişilerin sağlığında olumsuz değişikliklere neden olmayacak şekilde, tüm insan vücudunda veya bireysel organlarda bireysel eşdeğer dozun izin verilen en yüksek değerini düzenleyen bir hijyen standardı. Radyasyon güvenliği alanında kullanılır ve kanunla kurulmuştur. Rusya Federasyonu'nda yasal belge “Radyasyon Güvenliği Standartları” dır. SDA, tüm vücudun, sözde belirli grupların ışınlanmasına bağlıdır. kritik organlar ve yılda 5 ila 30 rem (50-300 mSv) arasında değişir.

Radyasyona maruz kalmayla ilgili olarak nüfus 3 kategoriye ayrılmıştır.

Kategori A Maruz kalan kişiler veya personel (profesyonel çalışanlar) - kalıcı veya geçici olarak doğrudan iyonlaştırıcı radyasyon kaynaklarıyla çalışan kişiler.
Kategori B maruz kalan kişiler veya nüfusun sınırlı bir kısmı - doğrudan iyonlaştırıcı radyasyon kaynaklarıyla çalışmayan, ancak yaşam koşulları veya işyeri konumları nedeniyle iyonlaştırıcı radyasyona maruz kalabilen kişiler.

İçin A kategorisiİzin verilen maksimum dozlar tanıtıldı - 50 yıl boyunca tekdüze maruz kalmanın, modern yöntemlerle tespit edilebilecek sağlıkta olumsuz değişikliklere neden olamayacağı takvim yılı başına bireysel eşdeğer dozun en yüksek değerleri. İçin kategori B doz limiti belirlenir.

Üç grup kritik organ oluşturulmuştur:

1 grup- tüm vücut, gonadlar ve kırmızı kemik iliği.

2. grup- grup 1 ve 3'e ait olanlar hariç kaslar, tiroid bezi, yağ dokusu, karaciğer, böbrekler, dalak, gastrointestinal sistem, akciğerler, göz mercekleri ve diğer organlar.

3 grup- cilt, kemik dokusu, eller, ön kollar, bacaklar ve ayaklar.

Radyasyonun etkilerini değerlendirmek için ana doz limitlerinin yanı sıra türev standartlar ve referans seviyeleri de kullanılmaktadır. Standartlar, MDA (izin verilen maksimum doz) ve PD (doz sınırı) doz sınırlarının aşılmaması dikkate alınarak hesaplanır. Vücuttaki bir radyonüklidin izin verilen içeriğinin hesaplanması, radyotoksisitesi ve kritik bir organda izin verilen maksimum sınırların aşılmaması dikkate alınarak gerçekleştirilir. Referans seviyeleri, temel doz limitleri dahilinde ulaşılabilecek en düşük maruz kalma seviyelerini sağlamalıdır.

Solunum sistemi yoluyla izin verilen maksimum yıllık radyonüklid alımı;

Kritik bir organda izin verilen radyonüklid içeriği DS A;

İzin verilen radyasyon dozu oranı DMD A;

İzin verilen parçacık akı yoğunluğu DPP A;

DK A'nın çalışma alanının havasındaki radyonüklidin izin verilen hacimsel aktivitesi (konsantrasyonu);

DZ A'nın cildinde, koruyucu giysilerinde ve çalışma yüzeylerinde kabul edilebilir kirlenme.

GWP radyonüklidin solunum veya sindirim organları yoluyla yıllık alımına ilişkin sınır;

Radyonüklid DK B'nin atmosferik hava ve sudaki izin verilen hacimsel aktivitesi (konsantrasyon);

İzin verilen doz oranı DMD B;

İzin verilen parçacık akı yoğunluğu DPP B;

DZ B'nin cildinin, giysilerinin ve yüzeylerinin kabul edilebilir kontaminasyonu.

İzin verilen seviyelerin sayısal değerleri “Radyasyon Güvenliği Standartlarında” tam olarak yer almaktadır.

Tolere edilebilir maruz kalma dozu limitleri yıllar içinde değişmiştir ve genel olarak radyasyondan kaynaklanan kanser riskleri hakkındaki artan bilgiler, radyasyonun oluşturduğu tehdidin önceden düşünülenden çok daha büyük olduğunu gösterdiğinden, bu limitlerin düşürülmesine yönelik bir eğilim ortaya çıkmıştır. Personelin normal sınırların ötesinde maruz kalmamasını sağlamak için en önemli maruz kalma yollarının uygun şekilde kontrol edilmesi gerekir. İyonlaştırıcı radyasyonun insanları farklı şekillerde etkilediği de dikkate alınmalıdır.

9 Transuranyum elementleri – radyasyon tehlikesi olarak

Transuranik radyoaktif elementler- atom numarası uranyum-92'den büyük olan kimyasal elementler:

240 Pu, 239 Pu, 239 U, 239 Np, 247 Cm, 241 Am

Vikipedi:

Atom numarası 100'den büyük olan elementlere transfermiyum elementleri denir. Bilinen uranyum ötesi elementlerin 11'i (93-103) aktinitlere aittir. Atom numarası 103'ten büyük olan transuranyum elementlerine transaktinoidler denir.

Transuranyum elementlerinin bilinen tüm izotoplarının yarı ömürleri Dünya'nın yaşından önemli ölçüde daha kısadır. Bu nedenle, uranyum ötesi elementler doğada pratik olarak bulunmaz ve çeşitli nükleer reaksiyonlar yoluyla yapay olarak elde edilir. Fermiyuma kadar olan ve fermiyum dahil elementler nükleer reaktörlerde nötron yakalanması ve ardından beta bozunması sonucu oluşur. Transfermiyum elementleri yalnızca nükleer füzyon sonucunda oluşur.

Transuranyum elementlerinden ilki olan neptunyum Np (bp 93), 1940 yılında uranyumun nötronlarla bombardıman edilmesiyle elde edildi. Bunu plütonyum (Pu, bn 94), amerikyum (Am, bn 95), küriyum (Cm, bn 96), berkelyum (Bk, bn 97), kaliforniyum (Cf, bp 98), einsteinyum (Es) keşfi takip etti. , bp 99), fermiyum (Fm, bp 100), mendelevyum (Md, bp 101), nobelium (No, bp 102) ve lawrencia (Lr, bp 103). Seri numaraları 104-118 olan transaktinoidler de elde edildi; bu seride 104-112 elementlerine isimler verilmiştir: rutherfordium (Rf, 104), dubnium (Db, 105), seaborgium (Sg, 106), bohrium (Bh, 107), hassium (Hs, 108), meitnerium ( Mt, 109), darmstadtium (Ds, 110), röntgenyum (Rg, 111), kopernikyum (Cn, 112). 113-118 elementleri hala karşılık gelen Latin rakamlarından türetilmiş geçici isimlere sahiptir: ununtrium (Uut, 113), ununquadium (Uuq, 114), ununpentium (Uup, 115), unungexium (Uuh, 116), ununseptium (Uus, 117), ununoktiyum (Uuo, 118).

Ağırlık miktarlarında elde edilen hafif transuranik aktinitlerin kimyasal özellikleri az çok tam olarak incelenmiştir; transfermiyum elementleri (Md, No, Lr ve benzeri), elde edilmesinin zorluğu ve kısa ömürleri nedeniyle yeterince araştırılmamıştır. Kristalografik çalışmalar, tuz çözeltilerinin absorpsiyon spektrumları, iyonların manyetik özellikleri ve diğer özellikleri üzerine yapılan çalışmalar, p.n. 93-103 - lantanitlerin analogları. Tüm transuranyum elementleri arasında plütonyum nüklidi 239Pu nükleer yakıt olarak en fazla kullanım alanını bulmuştur.

Transuranik elementler(TAK).

bu radyonüklitlerin tümü α-bozunmasına uğrar ve hepsi uzun ömürlüdür.

Transuranik radyonüklidler (elementler), art arda tekrarlanan nötron yakalama eylemlerinin (n, γ) ve ardından gelen β bozunmasının bir sonucu olarak oluşur:

1. 235 U(n,γ) 236 U(n,γ) 237 U 237 Np(n,γ) 238 Np 238 Pu

2. 238 U(n,γ) 239 U 239 Np 239 Pu

3. 239 Pu(n,γ 240 Pu)

4. 240 Pu(n,γ) 241 Pu 241 Am

5. 241 Pu(n,γ) 242 Pu

Burada sadece radyoekoloji için önemli olan radyonüklitlerin oluştuğu ana dönüşümler verilmektedir.

Sentezlenen çekirdeğin Z ve A'sındaki artışla verimi keskin bir şekilde azalır. TUE sentezinin çok yüksek bir integral nötron akışında (10 23 ÷ 10 23 nn/cm2'ye kadar) 10 -6 ÷ 10 -8 saniyede gerçekleştiği nükleer patlamadan farklı olarak, bir nükleer reaktörde sentez süresi daha düşük bir nötron akısı yoğunluğunda uzun yıllar dayanır. Reaksiyon 2 en yüksek verime sahiptir. 1013 nn/cm2 s reaktördeki nötron akısı yoğunluğunda 239 Np ve 239 Pu'nun verimi 0,1 Ci/1 g U'dur.

238 U(n,γ) 239 U → 239 Np → 239 Pu reaksiyonu ayrıca doğal koşullarda U(s,f) kendiliğinden fisyonundan kaynaklanan nötronların ve içerdiği uranyum üzerindeki (α,n) reaksiyonundan kaynaklanan nötronların etkisi altında da meydana gelebilir. uranyum cevherlerinde. Bu durumda 239 Pu çekirdeğinin verimi, cevherlerdeki 238 U çekirdeğinin içeriğine göre (0,4 ÷ 15)·10-12 düzeyindedir.

Transuranik elementler en yoğun şekilde nükleer reaktörlerde (güç reaktörleri dahil) üretilir ve yanmış nükleer yakıtın işlenmesinde en değerli ürünlerden biridir. Nükleer yakıt döngüsü ve nükleer patlayıcılara ek olarak Çernobil kazası da yakıt emisyonlarının kaynağıydı.

Tüm uranyum ötesi elementler kimyasal olarak çok aktiftir. Karakteristik özelliği, hidrojen, nitrojen, oksijen, halojenlerin yanı sıra karmaşık bileşiklerle bileşikler oluşturma yeteneğidir. Oksidasyon durumları 2+ ile 7+ arasında değişir.

Plütonyum radyonüklidlerinin değerliği 2+ ila 7+ arasındadır (2+ en az karakteristiktir). Çoğu durumda plütonyum radyonüklitleri çözünmeyen bileşikler oluşturur. Plütonyum oksitler PuO, Pu 2 O 3, PuO 2 ve Pu 2 O 3'ten Pu 4 O 7'ye kadar değişken bileşimli fazlar. Sulu çözeltilerde iyonlar oluşturur (3+'dan 7+'ya kadar) ve tüm iyonlar aynı anda çözeltide bulunabilir (7+ hariç). Hidrolize duyarlıdırlar (bu yetenek PuO serisinde artar)

241 Am'in değerliği 2 + ila 7 + arasındadır, en az karakteristik 2 + ve 7 + ve kararlı 3 +, katı halde ve çözeltideki kompleksler formunda - 4 +. Oksitler AmO, Am 2 O 3 ve AmO 2. AmN nitrür, Am2S sülfürün yanı sıra Am(C5H5)3 organometalik bileşiğini oluşturur. Amerisyum halojenlerle (AmCl 2, AmBr, AmJ 3) çözünür bileşikler oluşturur. Mineral ve organik asitlerle kompleks bileşikler oluşturur. Plütonyumun aksine, amerikyum bileşikleri daha fazla çözünürlüğe ve dolayısıyla daha fazla göç kabiliyetine sahiptir.

3+ oksidasyon durumunda, TUE'nin özellikleri lantanitlerin özelliklerine benzer, ancak kompleks oluşturma konusunda daha belirgin bir yeteneğe sahiptir (U serisinde artar)

4+ oksidasyon durumunda oksitler, florürler oluştururlar, sulu çözeltilerde (U, Np, Pu) stabildirler ve sulu çözeltilerde kompleksler oluştururlar. Bileşikler (hidroksitler, florürler, iyodürler, fosfatlar, karbonatlar) az çözünür. Güçlü kompleks oluşturucu maddeler (eğilim U'dan Am'a doğru artar).

Oksidasyon durumunda 5 +, MeO 2 + dioksit formunda bulunur. Bu iyonik form kimyasal özellikleri belirler - hidrolize ve kompleks oluşumuna düşük eğilim. Oksidasyon durumunda 6+, MeO 2 2+ iyonları formundadır. Önemli sayıda karmaşık bileşik bilinmektedir.

7+ oksidasyon durumunda Pu en kararlı olanıdır. Katı halde MeO 5 5-, MeO 5 3-, 4- ve MeO 4 - iyonları formunda ve çözeltilerde - MeO 5 3+ anyonunun hidratlanmış formunda bulunur.

Genel olarak plütonyum ve amerikyumun göç modelleri benzerdir. Bu nedenle plütonyum radyonüklidlerinin göçünün özelliklerini dikkate almak yeterlidir.

Plütonyum bileşiklerinin doğal ortamlardaki çözünürlüğü ve özellikle orijinal kimyasal formu ile belirlenirler. Nükleer patlamalar sırasında, bu form pratik olarak çözünmeyen oksitlerdir ve esas olarak küresel serpinti ile dünya yüzeyine ulaşan ve yalnızca burada çözünür bileşikler oluşturabilen tek tek atomlardır.

Nükleer yakıt döngüsü emisyonlarına, çözünebilir plütonyum bileşiklerinin yanı sıra organik ligandlı karmaşık bileşikler de hakimdir.

Çernobil kazasından kaynaklanan emisyonlar özellikle karmaşık bir bileşime sahipti. Bunlar ayrılabilir 4 grup :

A- radyonüklid bileşimi açısından kullanılmış yakıta benzer şekilde çekirdekten mekanik olarak dışarı atılan ince dağılmış yakıt parçacıkları; yakın bölgede dünya yüzeyine yerleşmiştir (R ≤ 60 – 70 km).

B- uçucu radyonüklitlerle orta derecede zenginleştirilmiş ince yakıt ve diğer ürünler; plütonyum radyonüklitlerin içeriği beklenenden ~ 2 kat daha yüksektir; R ≤ 100 km bölgesinde dünya yüzeyine yerleşti.

İÇİNDE– plütonyum da dahil olmak üzere uçucu radyonüklidler açısından oldukça zenginleştirilmiş emisyonlar; R ≤ 150 km ve ötesindeki bölgede dünya yüzeyine yerleşmiştir.

G– kısmen çözünebilir plütonyum bileşikleri de dahil olmak üzere, plütonyum radyonüklidleri ile 200 kata kadar zenginleştirilmiş emisyonlar; Uzak bölgedeki dünya yüzeyine yerleşti.

Bu emisyon gruplarındaki farklılıklar esas olarak patlama anında acil durum reaktöründeki sıcaklık farkından kaynaklanmaktadır. Oksijende çözünebilen plütonyum formlarının içeriği A ve B grubundan C, D gruplarına 4-15 kat artar ve% 55 ÷ 85'e ulaşır.

Şu anda, plütonyum ve 241 Am radyonüklidlerinin ana rezervuarı toprak yüzeyi ve dip çökeltileridir (bunların %99'undan fazlası küresel ve Çernobil serpintisinden ve nükleer yakıt çevrimi girişimlerinden kaynaklanan emisyonlardan gelmektedir). Biyolojik nesnelerde, bu transuranyum elementleri% 1'den fazla değildir (esas olarak bitkilerde ve hayvanlarda 5 ÷ 10 4 kat daha az). Plütonyum radyonüklitleri ağırlıklı olarak 4+ çözünmeyen formdadır. Topraktaki difüzyon katsayısı ~10-9 cm/s'dir.

Bu radyonüklidlerin yalnızca yaklaşık %10'u çözünebilir, bitkilerde mevcut formda olabilir. Bitkiler arasında, kısa boylu bitkiler (otlar, yosunlar, likenler) en yüksek plütonyum radyonüklid konsantrasyonuna sahiptir. Bu, plütonyum radyonüklidlerinin esas olarak rüzgar transferi ve erozyon nedeniyle dünya yüzeyinde yeniden dağıtılmasının bir sonucudur. Transuranyum elementlerinin bitkiler tarafından biriktirilme katsayısı çok düşüktür (10 -1 ÷ 10 -3).

Farklı bölgelerin topraklarında bulunan plütonyum radyonüklitlerin izotop oranları, tedarik kaynaklarındaki farklılıklar nedeniyle (küresel, nükleer yakıt döngüsünden, Çernobil kazasından) önemli ölçüde farklılık gösterir. Dolayısıyla nükleer patlamalardan kaynaklanan 240 Pu/239 Pu oranı (0,05 ÷ 0,06); küresel serpintiden - yaklaşık 0,176; küresel serpinti ile birlikte nükleer yakıt döngüsü emisyonlarından – (0,049 ÷ 0,150) ve Çernobil serpintisinden – (0,30 ÷ 0,35).

Farklı bölgeler için izotop oranları aşağıdaki sınırlar dahilinde değişiklik gösterir:

Emisyonlardaki ana plütonyum radyonüklitinin 239 Pu olduğu görülmektedir. 238 Pu ve 242 Pu'nun emisyonları çok küçüktür. Nispeten düşük 241 Pu emisyonlarına rağmen, bu radyonüklidin bozunması uzun ömürlü 241 Am ürettiği için özel bir rol oynarlar. Bu nedenle ortamdaki 241 Am içeriği sürekli artmaktadır. Yani, 1940 - 1990 döneminde. atmosferdeki 241 Am içeriği 2 kat arttı.

Topraktaki ve atmosferik aerosollerdeki plütonyum radyonüklitlerin mutlak içeriği, özellikle Çernobil nükleer santraline olan mesafeye bağlı olarak büyük ölçüde değişmektedir. Böylece atmosferik aerosollerde, yakından uzak bölgeye (plütonyum içeriğinin 19 Bq/l düzeyinde olduğu) doğru gidildiğinde plütonyum içeriği 10 4 kat azalırken, çökelme yoğunluğu ~ 170 kat azalır ( 1,25 10 5 Bq/m2 seviyesinde), toprak yüzeyindeki içerik ~370 kat azalmaktadır (~10 Bq/m2 seviyesine kadar). Genel olarak, Çernobil nükleer santralinden uzaklaştıkça, kirlilik seviyesi küresel kirliliğin arka planına yaklaşır - dünya yüzeyi için (10 ÷ 60) Bq/m2. Rusya'nın Avrupa kısmındaki topraklarda plütonyum radyonüklidlerinin ortalama spesifik aktivitesi, yaklaşık 60 Bq/kg'lık küresel kirliliğin zemininde ~ 140 Bq/kg'dır.

Çok az insan, radyoaktif maddelerin en gündelik ve ilk bakışta güvenli nesnelerde gizlenebileceğini biliyor. Üstelik çoğumuz bunlarla her gün karşılaşıyoruz ve bu tür “toplantıların” sonuçları çok farklı. Bu nedenle herkesin bu formülasyonla tam olarak ne kastedildiğini ve tehlikenin nerede gizlendiğini anlaması gerekir. Üstelik radyasyon her yıl bizi giderek daha yoğun bir örtüyle sarıyor...

Ölümcül radyasyon

Öncelikle hangi maddelerin radyoaktif olduğunu bulalım. Mendeleev'in kimyasal elementlerden oluşan periyodik tablosunun ne olduğunu herkes bilir. Bugün her biri bir atom çekirdeği içeren yaklaşık 120 madde içerir. Bazıları anne ve kıza ayrılma yeteneğine sahiptir. Bu işlem sırasında tehlikeli radyasyon açığa çıkar.

Farklı kimyasal elementler çekirdeğin belirli bir yarı ömrü ile karakterize edilir. Bu olgunun açıklaması şu şekildedir: "Hayatta kalan parçacıkların sayısının yarı yarıya azaldığı süre."

Kararlı, yani radyoaktif olmayan ve güvenli bir çekirdek ortaya çıkana kadar bozunma süreci devam edecektir. Aynı zamanda çevreye değişen derecelerde tehlike taşıyan parçacıklar da salınacak. Aşağıdaki çeşitler bulunur:

• alfa: en zayıfları, 5 cm'den fazla bir mesafeyi aşamazlar ve normal bir kağıt parçasıyla durdurulabilirler;
• beta: insan derisine birkaç santimetre derinliğe kadar nüfuz edebilir;
• gama ışınları (veya izomerik geçiş): iç organlara nüfuz edebilir;
• nötron: Doğada mevcut değildir, insan elinin işidir; Bu tür radyasyondan saklanmak neredeyse imkansızdır.

Radyoaktif maddeler kurşundan (81 numara) sonra yer alan elementlerin tamamıdır. Yarı ömürleri birkaç on saniyeden milyarlarca yıla kadar değişebilir. Bu gösterge ne kadar düşük olursa, element o kadar tehlikeli olur: bu şekilde bitkilerin, hayvanların ve insanların hücrelerine hızla girebilir.

Çoğu, dozun ne kadar büyük olduğuna bağlıdır. Radyasyon uzun yıllar birikebilir, yavaş yavaş bir organı birbiri ardına devre dışı bırakabilir veya güçlü bir darbeye neden olabilir ve bunun sonucunda canlı bir canlı kısa sürede ölebilir.

Kalsiyumdan karaciğermoryuma

Radyoaktif maddelerin tam listesi etkileyici! Sonuçta, en az 80 pozisyon içeriyor; bunların arasında kimyadan uzak bir kişinin tehlikeli özelliklere sahip olduğundan şüphelenmeyi asla düşünmeyeceği pozisyonlar var. Örneğin her insanın iskeletini oluşturan kalsiyum. Veya normal kalp fonksiyonu için gerekli olan potasyum. Veya selenyum - doktorlar ona uzun ömürlülüğün eser elementi diyor... Ancak ortalama bir insanın bile bildiği radyoaktif maddeler de var. Aralarında:

• polonyum;
• stronsiyum;
• sezyum;
• radyum;
• bizmut;
• frank;
• rutherfordiyum;
• germanyum.

Bazı radyoaktif maddeler doğada bulunur. Kural olarak, en uzun çürüme süresine sahiptirler ve insanlara fazla zarar veremezler.

Laboratuvarda başka bir kimyasal element grubu oluşturuldu. En tehlikeli temsilcilerin bulunduğu yer burasıdır.

Bu yüzden, Günümüzde en tehlikeli maddeler karaciğermoryum ve ununpentiyumdur.Çok sayıda insan tarafından bilinmiyorlar ve bu kötüden çok iyi.

Sonuçta bu elementler doğada bulunmuyor; yapay olarak sentezleniyorlar. Bozunma süreleri sırasıyla 61 ve 87 saniyedir. Karşılaştırma için: iyi bilinen ve son derece tehlikeli polonyum-210 için bu rakam 138 gün 9 saattir.

Görünmez tehlike

Radyoaktif maddelerin bir takım spesifik özellikleri vardır.

• Koku, renk, tat eksikliği. Bu onları özellikle tehlikeli kılıyor çünkü bir kişi bir radyasyon kaynağının yanında uzun yıllar yaşayabilir ve bunun farkında bile olmayabilir.
• Kaynaktan önemli bir mesafeye vurma yeteneği. Birkaç yüz metreye ulaşabilir.
• Bu maddelerin parçalanması dış etkenlere bağlı değildir. Bu nedenle tehlikenin kimyasal, fiziksel ya da başka bir yöntemle ortadan kaldırılması mümkün değildir.

İnsanlar için tehlikeli olan radyoaktif maddeler nerede bulunabilir? Her şeyden önce suda ve havada. Oradan da beslenmenin bir parçası olan bitkilere ulaşırlar. Radyonüklidlerin en çok lahana ve pancarda bulunduğu kanıtlanmıştır.

Bununla birlikte, sebzelerin soyulması ve ardından uygulanan ısıl işlem, tehlikeli maddelerin konsantrasyonunu neredeyse yarı yarıya azaltabilir.

Diğer bir konu ise yapı malzemelerinde bulunan radyoaktif maddelerdir. Mineral hammaddelerde izin verilen maksimum uranyum, toryum ve potasyum-40 konsantrasyonunu belirleyen belirli standartlar bile vardır. Güvenilir şirketler bu standartlara uyar. Ancak inşaat piyasasında hayatlarını herhangi bir standartla zorlaştırmaya hazır olmayanlarla karşılaşma riski her zaman vardır. Ve bu durumda kişi tehlikeli malzemelerden yapılmış bir daire veya ev satın alabilir.

Örnekleri uzaklarda aramanıza gerek yok! Böylece, Omsk evlerinden birinin inşası sırasında, Kazakistan'ın kuzeyinde veya daha doğrusu Makinsk masifinde çıkarılan granit kırma taş kullanıldı. Bu kırma taşın 20 g/t'a kadar uranyum ve 60 g/t'a kadar toryum içerdiğine dair veriler mevcuttur. Sonuç olarak bu evdeki gama radyasyon gücü standartları önemli ölçüde aşıldı.

Dikkatli olun, radyasyon!

Elbette Bir kişinin kendini radyasyondan %100 koruması zordur. Ancak dikkatli olursanız ve bazı kurallara uyarsanız yenilgi olasılığını en aza indirebilirsiniz.

Bunun için sık sık bulunduğunuz odalarda zaman zaman ölçüm yapmanız gerekir. Özel dozimetreler ve radyometreler güvenilir verilerin elde edilmesine yardımcı olacaktır.

Bu arada, aynı cihazlar gıdada radyoaktif madde olup olmadığını belirlemenize olanak tanıyacak.

Ayrıca evden bazı eşyaların atılması tavsiye edilir. Örneğin, kadranı parlak olan bir saat: Radyumun katılımıyla üretilmiş olma ihtimali vardır. İnşaat sırasında ise malzeme satıcılarından ürünün radyasyon güvenliğini gösteren belgelerin talep edilmesi zorunludur.

Elbette kendinizi tamamen koruyamazsınız ve her zaman riskler vardır. Ancak her insanın görevi sağlığını, ne yediğini ve hangi koşullarda yaşadığını dikkatle izlemektir.

Kaynak:

RADYOAKTİF MADDELER

(yüksek konsantrasyonlarda) radyonüklit içeren maddeler.

Radyoaktif maddeler

iyonlaştırıcı radyasyon yayan nükleer olmayan maddeler.

21 Kasım 1995 tarihli Federal Kanun N 170-FZ, Madde 3.

RADYOAKTİF MADDELER

20 Ekim 1995 tarihli “Atom Enerjisinin Kullanımına İlişkin” Federal Kanunun tanımına göre, “iyonlaştırıcı radyasyon yayan nükleer malzemelerle ilgili olmayan maddeler.”

Radyoaktif maddeler

Radyasyon güvenliği standartları nrb-99 ve sağlık kuralları sp 2.6.1.758-99 gerekliliklerine tabi olan aktiviteye sahip radyonüklidler içeren herhangi bir agregasyon durumundaki maddeler.

Radyoaktif maddeler

şeyler (maddeler dahil),

radyoaktif atık

(“Radyoaktif ürünler üzerinde gümrük kontrolünü düzenleme prosedürü

maddeler" onaylandı. Devlet Gümrüğünün emriyle

Belarus Cumhuriyeti Komitesi (23 Aralık 1997 N 434-OD)

RADYOAKTİF MADDELER

radyoaktif izotoplar içeren doğal veya yapay kökenli maddeler. Bunlar iyonlaştırıcı radyasyon yayan nükleer olmayan maddelerdir. Bunlar arasında örneğin trityum, uranyum, toryum, aktinyum, sodyum22, stronsiyum-89, teknesyum, sezyum-137, radyum-228 ve gaz, sıvı veya katı halde bulunan ve kendiliğinden bozunma ve salınma yeteneğine sahip diğer radyonüklidler yer alır. bu alfa, beta ve gama radyasyonudur. Birçok R.v. artan zarar verme yeteneğine sahiptirler ve canlı organizmalara zarar verme (radyasyon hastalığı, zayıf bağışıklık, zehirlenme vb. patolojik süreçler) ve çevreyi enfekte etme yeteneğine sahiptirler. R. yüzyılda çürüme süreci. sürekli olarak gerçekleştirilir ve bu nedenle kullanımları ve depolanmaları sırasında güvenli elleçleme ancak özel koruyucu ekipman kullanımı ile mümkündür. Rus ceza hukukunda, R. v. Rusya Federasyonu Ceza Kanunu'nun öngördüğü bir takım suçların konusudur.

R. v.'yi kullanarak suç işlemek. ağırlaştırıcı bir durum olarak kabul edilmektedir.

RADYOAKTİF MADDELER

doğal veya yapay radyoaktif izotoplar içeren maddeler. Büyük miktarlarda V.r. nükleer patlamalar ve nükleer reaktörlerin çalışması sırasında oluşur. Çevreye girdikten sonra V.r. İnsanların ve hayvanların sağlığı için tehlikeli olan alanın (su alanı) ve atmosferin radyoaktif kirlenmesine yol açar. Radyoaktif izotopların bozunmasına, canlı dokulara nüfuz eden ve atom ve moleküllerin iyonizasyonunu üreten iyonlaştırıcı radyasyon - elektromanyetik (X ışınları ve gama ışınları) ve korpüsküler (alfa ve beta parçacıkları, nötron ve proton akışı) eşlik eder. X ışınları, bazı malzemelere nüfuz eden, 10–5–102 nm dalga boyuna sahip elektromanyetik radyasyondur. Bir maddedeki hızlı elektronların yavaşlaması sırasında ve atomun dış elektron kabuklarından iç elektron kabuklarına elektron geçişleri sırasında yayılırlar. Kaynaklar – X-ışını tüpü, bazı radyoaktif izotoplar, hızlandırıcılar ve elektron depolama cihazları. Alıcılar - fotoğraf filmleri, floresan ekranlar, nükleer radyasyon dedektörleri. X-ışınları tıpta, kusur tespitinde, X-ışını yapısal ve spektral analizinde kullanılır. Gama radyasyonu kısa dalga elektromanyetik radyasyondur, yüksek enerjiye sahiptir (doğal radyoaktif maddeler için 5 MeV'ye kadar ve yapay nükleer reaksiyonlar için 70 MeV'ye kadar) ve büyük madde katmanlarına nüfuz edebilir; dış ışınlama sırasında insanlar için özellikle tehlikelidir. Alfa radyasyonu, düşük nüfuz etme kabiliyeti nedeniyle (milimetrenin kesirleri düzeyinde) yalnızca vücuda girdiğinde pratik bir tehlike oluşturan helyum atomlarının (alfa parçacıkları) çekirdeklerinin emisyonudur. Alfa parçacıkları yüksek enerjiye (2 ila 9 MeV arası) ve yüksek iyonlaşma yeteneğine sahiptir. Beta radyasyonu, radyoaktif izotopların beta bozunması sırasında atom çekirdeği tarafından yayılan bir elektron veya pozitron (beta parçacıkları) akışıdır. Beta parçacıklarının nüfuz etme yeteneği birkaç mm'yi geçmez, bu nedenle vücudun dış ışınlaması yalnızca yüzeysel dokuları etkiler. Nötron nötr bir temel parçacıktır. Protonlarla birlikte atom çekirdeğini oluşturur. Proton, pozitif yüklü, kararlı bir temel parçacıktır. Nükleer fisyon ve füzyon reaksiyonları sırasında oluşan güçlü nötron ve proton akışı, yüksek nüfuz etme ve iyonlaştırma yeteneğine sahiptir.

Radyoaktif elementler

Radyoaktif elementler, Tüm izotopları radyoaktif olan kimyasal elementler. Radyoaktif elementler arasında teknesyum (atom numarası 43), prometyum (61), polonyum (84) ve periyodik tablodaki sonraki tüm elementler bulunur. 1975 yılına gelindiğinde 25 radyoaktif element biliniyordu. Periyodik tabloda uranyumun arkasında bulunanlara uranyum ötesi elementler denir. Atom numarası 90-103 olan 14 radyoaktif element büyük ölçüde birbirine benzer; aktinit ailesini oluştururlar. Doğal radyoaktif elementlerden yalnızca ikisi - toryum (atom numarası 90) ve uranyum (92), yarı ömürleri (T 1 /2) Dünya'nın yaşıyla karşılaştırılabilir izotoplara sahiptir. Bunlar 232 Th (T 1/2 = 1,41 × 10 10 yıl), 235 U (T 1/2 = 7,13 × 10 8 yıl) ve 238 U (T 1/2 = 4,51 × 10 9 yıl)’dır. Bu nedenle toryum ve uranyum gezegenimizde oluşumundan bu yana korunmuştur ve birincil radyoaktif elementlerdir. 232 Th, 235 U ve 238 U izotopları, ara üyeler olarak atom numaraları 84-89 ve 91 olan ikincil doğal radyoaktif elementleri içeren doğal radyoaktif serilere yol açar.

Bu elementlerin tüm izotoplarının yarı ömürleri nispeten kısadır ve uzun ömürlü U ve Th izotoplarının bozunması nedeniyle rezervleri sürekli olarak yenilenmeseydi, uzun zaman önce tamamen bozunurlardı.

Atom numaraları 43, 61, 93 olan ve sonraki tüm radyoaktif elementlere yapay denir çünkü. yapay olarak yürütülen nükleer reaksiyonlar kullanılarak üretilirler. Radyoaktif elementlerin doğal ve yapay olarak bölünmesi oldukça keyfidir; Böylece astatin (atom numarası 85) önce yapay olarak elde edilmiş, daha sonra doğal radyoaktif serinin üyeleri arasında keşfedilmiştir. Doğada önemsiz miktarlarda teknetyum, prometyum, neptunyum (atom numarası 93) ve plütonyum (94) da bulunmuştur; bu, nükleer uranyumun kendiliğinden veya zorla (kozmik ışınlardan gelen nötronların etkisi altında vb. etkisi altında) fisyonundan kaynaklanır. .

İki radyoaktif element - Th ve U - çok sayıda farklı mineral oluşturur. Doğal hammaddelerin işlenmesi bu elementlerin büyük miktarlarda elde edilmesini mümkün kılar. Doğal radyoaktif serinin üyeleri olan radyoaktif elementler, Th ve U üretim atıklarının yanı sıra uzun süre depolanan toryum veya uranyum içeren müstahzarlardan radyokimyasal yöntemlerle izole edilebilir. Np, Pu ve diğer hafif transuranyum elementleri, 238 U izotopunun nötronlarla nükleer reaksiyonları nedeniyle nükleer reaktörlerde üretilir. Çeşitli nükleer reaksiyonların yardımıyla, nükleer reaktörlerde ağır uranyum ötesi elementler Tc ve Pm üretilir ve fisyon ürünlerinden izole edilebilir.

Birçok radyoaktif elementin önemli pratik önemi vardır. U ve Pu, nükleer reaktörlerde ve nükleer silahlarda bölünebilir malzeme olarak kullanılır. Toryumun (doğal izotopu 232 Th) nötronlarla ışınlanması, bölünebilir bir malzeme olan 233 U izotopunun elde edilmesini mümkün kılar. Pm, Po, Pu, vb. Radyoaktif elementler, birkaç yıla kadar sürekli hizmet ömrüne sahip atomik elektrik pillerinin üretiminde kullanılır. Bireysel radyoaktif elementlerin yanı sıra Radyoaktif Mineraller, Toryum Cevherleri, Uranyum Cevherleri hakkındaki makalelere bakın.

Yandı: Nesmeyanov An. N., Radyokimya, M., 1972.

S. S. Berdonosov.

Pirinç. Sanat'a. Radyoaktif elementler.

Ev | Can güvenliğinin temelleri | Dersler için materyaller | 8. sınıf için can güvenliği dersleri için materyaller | Akademik yıl için ders planı |

Can güvenliğinin temelleri
8. sınıf

Ders 18

Radyasyon kazalarının sonuçları

Radyasyon tehlikesi olan tesislerdeki kazalar, radyoaktif ürünlerin çevreye salınması ile karakterize edilir.. Havanın, suyun ve toprağın radyasyona maruz kalmasına ve dolayısıyla tesis personelinin ve bazı durumlarda nüfusun radyasyona maruz kalmasına neden olur (bkz. Diyagram 11). Aynı zamanda nükleer reaktörlerden atmosfere çok küçük toz parçacıkları ve aerosoller halinde radyoaktif maddeler salınıyor. Bölgede ve su kütlelerinde radyoaktif kirlenmeye yol açacak bir sıvı dökülmesi meydana gelebilir.

Radyoaktif maddelerin kendine has özellikleri vardır:

- kokusu, rengi, tadı veya başka dış işaretleri yoktur, bu nedenle yalnızca cihazlar insanların, hayvanların, arazinin, suyun, havanın, ev eşyalarının, araçların, yiyeceklerin kirlenmesini gösterebilir;
- yalnızca doğrudan temas halinde değil, aynı zamanda kirlilik kaynağından (yüzlerce metreye kadar) uzakta da hasara neden olabilirler;
- Radyoaktif maddelerin zarar verici özellikleri kimyasal ve/veya başka bir yöntemle yok edilemez çünkü bunların radyoaktif bozunması dış etkenlere bağlı değildir, ancak maddenin yarı ömrü tarafından belirlenir.

Yarı ömür, radyoaktif bir maddenin tüm atomlarının yarısının bozunduğu süredir. Çeşitli radyoaktif maddelerin yarı ömrü geniş bir zaman aralığında değişiklik gösterir.

Radyasyon kazası durumunda Gıda, su ve rezervuarların kirlenmesi, insanlarda ve hayvanlarda çeşitli radyasyon hastalıkları, şiddetli zehirlenme ve bulaşıcı hastalıkların ortaya çıkmasına neden olur.

Radyoaktif maddelerin atmosfere acil bir şekilde salınması sonucunda, şekilde gösterilen radyasyonun insanlar ve hayvanlar üzerindeki etkileri mümkündür.

Bölgenin radyoaktif kirlenmesinin (kirlenme) özellikleri

Bir nükleer santralde (tesis) meydana gelen bir kaza sırasında radyoaktif kirlenmenin çeşitli özellikleri vardır:

— radyoaktif ürünler, çoğu buhar veya aerosol halinde olduğundan iç mekanlara kolayca nüfuz eder;
- en büyük tehlike, radyoaktif maddelerin vücuda girişinin neden olduğu iç radyasyondur;
- Uzun süreli radyoaktif salınım söz konusu olduğunda, rüzgarın yönü birçok kez değişebildiğinde, kazanın kaynağından hemen hemen her yöne doğru alanın radyoaktif kirlenme olasılığı vardır.

Nükleer patlamalar sırasında bölgenin radyoaktif kirlenmesinin aksine, nükleer santrallerdeki kazalar sırasında bölgenin radyoaktif kirlenmesinin karakteristik özelliklerini ele alalım.

Yerdeki nükleer patlama sırasında bulutunun içine onbinlerce ton toprak karışıyor. Radyoaktif parçacıklar mineral tozuyla karışarak erir ve yere çöker.

Hava biraz kirli. Radyoaktif bulut izinin oluşması birkaç saat içinde tamamlanır. Bu süre zarfında meteorolojik koşullar kural olarak keskin bir şekilde değişmez ve bulut izinin belirli geometrik boyutları ve ana hatları vardır. Bu durumda radyoaktif bulutun ardından yakalanan insanlar için asıl tehlike dış radyasyondur (toplam radyasyon dozunun %90-95'i). Dahili radyasyon dozu önemsizdir. Radyoaktif maddelerin solunum sistemi yoluyla ve besinlerle vücuda alınması sonucu oluşur.

Nükleer santrallerdeki kazalar sırasında nükleer yakıtın fisyon ürünlerinin önemli bir kısmı buhar veya aerosol halindedir.

Atmosfere salınmaları birkaç günden birkaç haftaya kadar sürebilir. Çevrenin radyoaktif kirlenmesinin kazadan sonraki ilk saatler ve günlerde insanlar üzerindeki etkisi, hem radyoaktif buluttan ve yerdeki radyoaktif serpintiden dış maruz kalma hem de radyonüklitlerin salınımdan solunması sonucu iç maruz kalma ile belirlenir. bulut. Daha sonra uzun yıllar boyunca radyasyon dozlarının insanlardaki zararlı etkileri ve birikmesi, biriken radyonüklidlerin biyolojik zincire dahil olması ve kontamine gıda ve su tüketiminden kaynaklanacaktır. Bu durumda, kazadan sonraki 50 yıl için tahmin edilen toplam radyasyon dozu genellikle şu şekilde hesaplanır: %15 - dış maruz kalma, %85 - iç maruz kalma.
İnsanlara ve hayvanlara verilen zararın niteliği.

Tarımsal bitki ve gıdaların kirlenmesi

Nükleer santrallerde kaza olması durumunda insanları radyasyona maruz kalmaktan tamamen koruyacak koşulların yaratılması zordur.

Ancak iyonlaştırıcı radyasyonun bireysel insan dokuları ve organları üzerindeki etkisinin aynı olmadığı bilindiğinde, bu etki önemli ölçüde zayıflayabilir. Bu yüzden,.

Bazı organlar iyonlaştırıcı radyasyonun etkilerine karşı daha duyarlıdır, bazıları ise daha az

Vücudun nispeten eşit bir şekilde ışınlanmasıyla, sağlığa verilen zarar, ilk kritik organ grubuna karşılık gelen tüm vücudun ışınlanma seviyesi ile belirlenir. Birinci grup kritik organlara

ayrıca cinsel organları ve kırmızı kemik iliğini de içerir.İkinci grup kritik organlara

kasları, tiroid bezini, yağ dokusunu, karaciğeri, böbrekleri, dalak, gastrointestinal sistemi, akciğerleri, göz merceklerini içerir.Üçüncü grup kritik organlar

cildi, kemik dokusunu, elleri, önkolları, bacakları ve ayakları oluşturur.

Radyoaktif maddelerle kirlenmiş alanlarda çalışırken, belirli bir süre için izin verilen belirli radyasyon dozları belirlenir ve bu, kural olarak insanlarda radyoaktif yaralanmalara neden olmamalıdır. bu sırada kişi buna maruz kalmıştır. Radyasyonun her dozu tehlikeli değildir. 50 R'yi aşmazsa, çalışma yeteneği kaybı bile hariç tutulur. Kısa sürede alınan 200-300 R dozu ciddi radyasyon yaralanmalarına neden olabilir. Bununla birlikte, birkaç ay boyunca alınan aynı doz hastalığa yol açmaz: Sağlıklı bir insan vücudu, bu süre zarfında ışınlama sırasında kaybedilen hücrelerin yerini alacak yeni hücreler üretme kapasitesine sahiptir.

İzin verilen radyasyon dozlarını belirlerken tek veya çoklu olabileceği dikkate alınır.

İlk dört gün boyunca alınan ışınlama tek olarak kabul edilir. Ani (delici radyasyona maruz kaldığında) veya tekdüze (kirlenmiş bir alanda ışınlandığında) olabilir.

Dört günden daha uzun bir süre boyunca alınan maruziyet çoklu kabul edilir.

İzin verilen radyasyon dozlarının belirlenmiş sınırlarına uygunluk, bölgedeki radyoaktif kirlenme alanlarında kitlesel radyasyon yaralanması olasılığını ortadan kaldırır. Tabloda Şekil 9, 10, alınan doza bağlı olarak insan vücuduna akut tekli ve çoklu ışınlamanın olası sonuçlarını göstermektedir.

Nükleer santral kazası sırasında toz, aerosol ve diğer küçük parçacıklar şeklinde oluşan radyoaktif ürünler yere çöker. Rüzgârla taşınarak etraftaki her şeye bulaşıyorlar. Gıda malzemeleri açık bırakılırsa veya ambalajlarının bütünlüğü bozulursa radyoaktif maddeler onları kirletecektir. Radyoaktif maddeler aynı zamanda gıda işleme sırasında kapların, mutfak aletlerinin ve ekipmanlarının, giysilerin ve ellerin kirlenmiş yüzeylerinden de gıdalara bulaşabilir.

Ambalajlanmamışsa veya kaplardaki çatlaklar ve sızıntılar yoluyla ürünlerin yüzeyine düşen radyoaktif maddeler içeriye nüfuz eder: ekmek ve krakerlere - gözeneklerin derinliğine kadar; dökme ürünlerde (un, tahıl, toz şeker, sofra tuzu) - ürünün yoğunluğuna bağlı olarak yüzeyde (10-15 mm) ve alttaki katmanlarda. Et, balık, sebze ve meyveler genellikle çok sıkı yapıştığı yüzeyden radyoaktif toz (aerosol) ile kirlenir. Sıvı ürünlerde büyük parçacıklar kabın dibine çöker ve küçük parçacıklar süspansiyon oluşturur.

En büyük tehlike radyoaktif maddelerin vücuda girmesinden kaynaklanmaktadır. bunlarla kirlenmiş yiyecek ve su ile bunların belirlenmiş değerleri aşan miktarlarda alınması radyasyon hastalığına neden olur. Bu nedenle, insan vücudunun tehlikeli iç ışınlanmasını ortadan kaldırmak için, gıda ve suyun radyoaktif kirlenmesine ilişkin izin verilen sınırlar oluşturulmuştur (Tablo 11). Uyumlulukları sıkı bir şekilde izlenmelidir.

Not: bir radyonüklidin spesifik aktivitesi - numunedeki radyonüklidin aktivitesinin numunenin kütlesine oranı. Numunedeki radyonüklidin aktivitesi kür (Ci) cinsinden ölçülür. 1 Ci = Saniyede 3,7 1010 nükleer dönüşüm.