Radyoaktif elementler nasıl keşfedildi? Radyoaktif elementlerin sınıflandırılması

Radyoaktif metaller, kendiliğinden dış ortama bir temel parçacık akışı yayan metallerdir. Bu işleme alfa(α), beta(β), gama(γ) radyasyonu veya basitçe denir. radyoaktif radyasyon.

Tüm radyoaktif metaller zamanla bozunur ve kararlı elementlere dönüşür (bazen bütün bir dönüşüm zincirinden geçer). Farklı elemanlar için radyoaktif bozunma birkaç milisaniyeden birkaç bin yıla kadar sürebilir.

Radyoaktif bir elementin adının yanında genellikle kütle numarası belirtilir. izotop. Örneğin, Teknesyum-91 veya 91 Tc. Aynı elementin farklı izotopları genellikle ortak fiziksel özelliklere sahiptir ve yalnızca radyoaktif bozunma süresi bakımından farklılık gösterir.

Radyoaktif metallerin listesi

Radyoaktif elementler ikiye ayrılır doğal(doğada mevcut) ve yapay(laboratuvar sentezi sonucunda elde edilmiştir). Çok fazla doğal radyoaktif metal yoktur; bunlar polonyum, radyum, aktinyum, toryum, protaktinyum ve uranyumdur. En kararlı izotopları doğada çoğunlukla cevher halinde bulunur. Listedeki diğer tüm metaller insan yapımıdır.

En radyoaktif metal

Şu anda en radyoaktif metal karaciğermoryum. Onun izotopu Livermoryum-293 sadece 61 milisaniyede parçalanıyor. Bu izotop ilk olarak 2000 yılında Dubna'da elde edildi.

Oldukça radyoaktif olan bir diğer metal ise ununpentiyum. İzotop ununpentiyum-289 biraz daha uzun bir bozunma süresine sahiptir (87 milisaniye).

Az ya da çok kararlı, pratik olarak kullanılan maddelerden en radyoaktif metal kabul edilir polonyum(izotop polonyum-210). Gümüş beyazı radyoaktif bir metaldir. Yarı ömrü 100 gün veya daha fazla olmasına rağmen bu maddenin bir gramı bile 500°C'ye kadar ısınır ve radyasyon insanı anında öldürebilir.

Radyasyon nedir

Bunu herkes biliyor radyasyonçok tehlikelidir ve radyoaktif radyasyondan uzak durmak daha iyidir. Bununla tartışmak zor, ancak gerçekte nerede olursak olalım sürekli olarak radyasyona maruz kalıyoruz. Yerde oldukça fazla miktarda var radyoaktif cevher ve uzaydan sürekli Dünya'ya uçuyorlar yüklü parçacıklar.

Kısaca radyasyon, temel parçacıkların kendiliğinden yayılmasıdır. Protonlar ve nötronlar radyoaktif bir maddenin atomlarından ayrılarak dış ortama “uçup giderler”. Aynı zamanda atomun çekirdeği de yavaş yavaş değişerek başka bir kimyasal elemente dönüşür. Kararsız parçacıkların tümü çekirdekten ayrıldığında atom artık radyoaktif değildir. Örneğin, toryum-232 radyoaktif bozunumunun sonunda kararlı bir hale dönüşür yol göstermek.

Bilim 3 ana radyoaktif radyasyon türünü tanımlar

Alfa radyasyonu(α) pozitif yüklü alfa parçacıklarının akışıdır. Boyutları nispeten büyüktür ve giysi veya kağıttan iyi geçmezler.

Beta radyasyonu(β) negatif yüklü beta parçacıklarının akışıdır. Oldukça küçüktürler, giysilerin içinden kolaylıkla geçebilirler ve cilt hücrelerine nüfuz ederek sağlığa büyük zararlar verirler. Ancak beta parçacıkları alüminyum gibi yoğun malzemelerin içinden geçemez.

Gama radyasyonu(γ) yüksek frekanslı elektromanyetik radyasyondur. Gama ışınlarının yükü yoktur ancak çok fazla enerji içerirler. Bir gama parçacıkları kümesi parlak bir parıltı yayar. Gama parçacıkları yoğun maddelerin içinden dahi geçerek onları canlılar için oldukça tehlikeli hale getiriyor. Yalnızca kurşun gibi en yoğun malzemeler onları durdurur.

Tüm bu tür radyasyonlar şu veya bu şekilde gezegenin herhangi bir yerinde mevcuttur. Küçük dozlarda tehlikeli değildirler ancak yüksek konsantrasyonlarda çok ciddi hasara neden olabilirler.

Radyoaktif elementlerin incelenmesi

Radyoaktiviteyi keşfeden kişi Wilhelm Röntgen. 1895 yılında bu Prusyalı fizikçi ilk kez radyoaktif radyasyonu gözlemledi. Bu keşfe dayanarak, bilim adamının adını taşıyan ünlü bir tıbbi cihaz yaratıldı.

1896'da radyoaktivite çalışmaları devam etti Henri Becquerel uranyum tuzlarıyla deneyler yaptı.

1898'de Pierre Curieİlk radyoaktif metal olan Radyum saf haliyle elde edildi. Curie ilk radyoaktif elementi keşfetmesine rağmen onu doğru düzgün inceleyecek zamanı yoktu. Ve radyumun olağanüstü özellikleri, "beyin çocuğunu" dikkatsizce göğüs cebinde taşıyan bilim adamının hızlı ölümüne yol açtı. Büyük keşif, keşfedicisinden intikam aldı - Curie, 47 yaşında güçlü dozda radyoaktif radyasyon nedeniyle öldü.

1934 yılında ilk kez yapay radyoaktif izotop sentezlendi.

Günümüzde pek çok bilim insanı ve kuruluş radyoaktivite üzerinde çalışmaktadır.

Ekstraksiyon ve sentez

Doğal olarak oluşan radyoaktif metaller bile doğada saf halde bulunmaz. Uranyum cevherinden sentezlenirler. Saf metal elde etme süreci son derece emek yoğundur. Birkaç aşamadan oluşur:

• konsantrasyon (sudaki uranyum ile çökeltinin ezilmesi ve ayrılması);
• liç - yani uranyum çökeltisinin çözeltiye aktarılması;
• elde edilen çözeltiden saf uranyumun ayrılması;
• uranyumun katı duruma dönüştürülmesi.

Sonuç olarak bir ton uranyum cevherinden yalnızca birkaç gram uranyum elde edilebilmektedir.

Yapay radyoaktif elementlerin ve izotoplarının sentezi, bu tür maddelerle çalışma koşulları yaratan özel laboratuvarlarda gerçekleştirilir.

Pratik kullanım

Çoğu zaman enerji üretmek için radyoaktif metaller kullanılır.

Nükleer reaktörler, suyu ısıtmak ve elektrik üreten bir türbini döndüren bir buhar akışı oluşturmak için uranyum kullanan cihazlardır.

Genel olarak radyoaktif elementlerin uygulama alanı oldukça geniştir. Canlı organizmaları incelemek, hastalıkları teşhis etmek ve tedavi etmek, enerji üretmek ve endüstriyel süreçleri izlemek için kullanılırlar. Radyoaktif metaller, gezegendeki en yıkıcı silahlar olan nükleer silahların yaratılmasının temelidir.

Radyoaktif elementler (radyonüklitler) topraklarda ve toprağı oluşturan kayalarda yaygın olarak bulunur. Radyoaktivite (doğal), ά-, β- ve γ-radyasyonuyla birlikte, bir kimyasal elementin kararsız izotoplarının diğerinin izotopuna kendiliğinden dönüşümü (bozunması) olgusudur. Toprakların radyoaktivitesi, doğal ve antropojenik kökenli radyoaktif elementlerin varlığından kaynaklanmaktadır. Bu bağlamda doğal ve yapay radyoaktivite arasında bir ayrım yapılır. Birim zaman başına nükleer bozunma sayısıyla ifade edilir ve bekerel (1 Bq = 1 bozunum/s) veya radyoaktif izotopların aktivite birimleri - küriler (1 Ci = 3,7 · 10 10 Bq) cinsinden ölçülür.

Doğal radyoaktivite. Doğal radyonüklidler, insan müdahalesi olmadan oluşan ve sürekli olarak yeniden oluşanlar olarak kabul edilir.

Doğal radyoaktivite, iki grup radyoaktif elementten kaynaklanır: ana kayalarda bulunan ve toprağa dahil olan birincil ve kozmik radyasyonun çekirdeklerle etkileşimi sırasında oluşumu meydana gelen, atmosferden toprağa giren kozmojenik. kararlı unsurlardan oluşur.

Tüm birincil doğal radyoaktif elementler çoğunlukla uzun ömürlüdür ve yarı ömürleri 10 8 -10 17 yıldır ve muhtemelen Dünya'nın oluşumuyla eşzamanlı olarak ortaya çıkmıştır. Toprakların doğal radyoaktivitesine en büyük katkı, toprakların doğal radyoaktivitesinin %50'sinden fazlasını oluşturan radyoaktif izotop 40 K'nın yanı sıra kalsiyum (48 Ca), rubidyum (87 Rb), uranyum (238) tarafından yapılır. U), radyum (226 Ra), toryum (232 Th). Topraktaki bu elementlerin ana kaynağı toprağı oluşturan kayalardır. Doğal radyoaktif elementlerin konsantrasyonunda önemli ölçüde farklılık gösterirler.

Çok sayıda kozmojenik radyoaktif elementin radyasyon dozuna en büyük katkıyı trityum (3H), berilyum (7 Be, 10 Be), karbon (14 C, 13 C), fosfor (32 P, 33 P) yapar. , kükürt (35 S), klor (35 Cl) ve sodyum (22 Na). Toprakların doğal radyoaktivitesi aşağıdaki kozmojenik izotoplardan etkilenir: radyokarbon (14 C) ve trityum (3H) - toprağa atmosferden giren süper ağır bir hidrojen izotopu. Bu radyoizotoplar nispeten kısa ömürlüdür. Radyokarbonun yarı ömrü 5760 yıl, trityumun yarı ömrü ise 12,3 yıldır. Toprağa atmosferden girdiklerinden içerikleri nispeten sabit bir seviyede kalır.

Toplamda 300'den fazla doğal radyonüklid bilinmektedir ve bunların topraktaki varlığı, doğal radyoaktivitesini belirler. Doğadaki doğal radyonüklitlerin konsantrasyonu büyük ölçüde değişir. Tüm radyoaktif maddeler arasında yer kabuğu en fazla potasyum içerir (yaklaşık% 2,5), uranyum ve toryum içeriği onlarca ve yüzlerce, radyum ise radyoaktif potasyum (40 K) içeriğine kıyasla milyonlarca kat daha azdır. Doğadaki bu element üç izotopun bir karışımı ile temsil edilir: 39 K, 40 K ve 41 K, bunlardan ikisi (39 K ve 41 K) kararlı ve biri (40 K) uzun ömürlü radyoaktiftir, yarılanma ömrü yüz milyonlarca yılla ölçülen (Annenkov B N., Yudintseva E.V., 1991).

Topraklardaki radyonüklitlerin brüt içeriği her şeyden önce ana kayalara bağlıdır. Asitli magmatik kayaçlar üzerinde geliştirilen topraklarda, bazik ve ultrabazik kayalar üzerinde oluşan topraklara göre maksimum radyoaktivite bulundu ve en yüksek radyonüklid konsantrasyonu, toprağın ince fraksiyonunda - kil parçacıklarında gözlendi. Örneğin fosfor bakımından zengin kayaların üzerinde oluşan topraklar yüksek konsantrasyonlarda uranyum içerir.

Örtü ve löse benzer tınlar, lösler ve kuşak killerinde kumlu ve kumlu-tınlı fluviyoglasyal çökellerden 2-4 kat daha fazla radyoaktif element bulunur. Karbonat kayalarının eluvyumu üzerinde oluşan topraklarda radyoaktif elementlerin içeriği kayalardan birkaç kat daha fazladır. Bu elementler, karbonat kayalarının dönüşümü (havanın bozulması) sırasında toprakta birikir.

Topraklarda doğal radyoaktif elementler n10 -4 - n10 -12% arasında değişen ultramikrokonsantrasyonlarda bulunur. Dünyanın çeşitli yerlerinde doğal toprak radyoaktivitesinin yüksek olduğu alanlar bulunmaktadır. Doğal olarak radyoaktif maddeler, üretildikleri, teknik kullanımları ve gömüldükleri yerlerde yüksek konsantrasyonlarda bulunur.

Tablo 33

Topraktaki ana doğal radyoizotopların konsantrasyonu (Kovrigo V.P., 2008)

Radyoaktivitenin dikey düzlemdeki (genetik ufuklar boyunca) spesifik dağılımı, toprak oluşturma sürecinin doğasına bağlıdır.

Çimenli karbonatlı topraklarda, doğal radyonüklitlerin en yüksek içeriği humus ufuklarında gözlenir ve toprağı oluşturan kayaya geçişle birlikte yavaş yavaş azalır.

Oluşumu katı faz bileşenlerinin aktif dönüşümü ve hareketi ile ilişkili olmayan chernozemlerde, koyu gri orman, kestane, yarı çöl ve çöl topraklarında, doğal radyoaktif elementlerin toprak profili boyunca dağılımı zayıf farklılaşma ile karakterize edilir. Orman-bozkır topraklarında ve bozkır bölgelerinin topraklarında, radyoelementlerin içeriğinin profil farklılaşması, granülometrik bileşimleri, demir ve alüminyum oksitlerdeki değişikliklerin tipik profil modelleriyle örtüşmektedir.

Podzolizasyon, solodizasyon, azivasyon ve solonetizasyon, doğal radyonüklitlerin elüvyal (üst) ufuklardan illüvyal ufuklara taşınmasına ve ardından radyonüklid konsantrasyonunun ana kayaya kıyasla 1,5-3 kat arttığı birikmeye yol açar. Uranyum, gley bariyerleri üzerinde biriktirilir ve bu, hidromorfik toprakların bu elementle zenginleşmesine neden olur.

Yapay radyoaktivite.Şu anda 1.300'den fazla yapay radyonüklit bilinmektedir ve bunların en tehlikelileri 90 Sr, 137 Cs, 144 Ce izotoplarıdır. Stronsiyumun yarı ömrü 28 yıl, sezyumun yarı ömrü ise 30 yıldır. Yüksek radyasyon enerjisi ile karakterize edilirler ve biyolojik döngüye aktif olarak katılabilirler. Yapay (insan yapımı) radyonüklidler geleneksel olarak üç gruba ayrılır: radyoaktif fisyon ürünleri (en önemlileri 89 Sr, 90 Sr, 137 Cs, 134 Cs, 131 I, 131 Ce, 144 Ce'dir); indüklenmiş aktivasyon ürünleri (54 Mn, 60 Co, 55 Fe. 59 Fe, 65 Zn dahil); transuranik elementler (aralarında en uzun ömürlü olanlar 237 Np, 239 Np, 239 Pu, 244 Pu, 241 Am, 242 Cm, 243 Cm, 244 Cm'dir).

Yapay radyoaktivite, atomik ve termonükleer patlamalar sonucu oluşan radyoaktif izotopların, nükleer endüstrideki atıklar şeklinde, nükleer işletmelerdeki kazalar sonucu, fosforlu gübrelerin (genellikle içeren) kullanılması sonucu toprağa girmesinden kaynaklanır. uranyum izotopları), kömür ve uranyum, radyum, toryum, polonyum içeren yanıcı şeyllerle çalışan termik santrallerden kaynaklanan kül emisyonları. Radyoelementler rüzgar, yağmur ve eriyik akışlarıyla taşınır, toprağın ve doğal suların radyoaktif kirlenme bölgelerini genişletir, canlı organizmaları radyoaktif ışınlamaya maruz bırakır. Bir nükleer santralin işletimi sırasında, yoğun bir şekilde göç eden fisyon ürünleri - 90 Sr, 137 Cs, 131 I ve ayrıca indüklenmiş aktiviteye sahip nüklidler - 54 Mn, 60 Co, 65 Zn dış ortama girer.

Radyoaktif maddeler içeren iyileştiriciler, organik ve mineral gübrelerin uygulanmasıyla topraktaki radyonüklid içeriği artar. Böylece, 1 kg fosforlu gübrenin aktivitesi şöyledir: süperfosfat - 120 Bq, zenginleştirilmiş konsantre - 70 Bq. Bu gübrelerin ortalama dozlarında (60 kg/ha), toprağa ek olarak radyonüklidler de dahil olur ve bunların aktivitesi 60 kg gübrede 1,35 10 6 Bq'dur. Kireçleme sırasında toprağın radyoaktivitesi, doğal kalsiyum izotop karışımındaki konsantrasyonu% 0,19 olan 48 Ca nedeniyle artar.

Toprağın radyoaktif kirlenmesi verimlilik düzeyini etkilemez ancak mahsul ürünlerinde radyonüklitlerin birikmesine yol açar. Ancak doğurganlık seviyeleri arttıkça mahsul biyokütlesindeki artışa bağlı olarak mahsuldeki radyonüklid konsantrasyonu azalır. Radyonüklid iyonları ile eklenen tuzlar (Ca - Sr, K - Cs) arasındaki artan antagonizma, stronsiyum ve sezyumun bitkilere girişini engeller.

Günümüzde tarım ürünlerindeki radyonüklitlerin ana kaynağı topraktır. (Öneriler, 1991). Yapay radyonüklidlerin çoğu, toprak profilinin üst kısmında biriktikleri için toprağın katı fazındaki bileşenler tarafından sabitlenir. Hafif granülometrik bileşime sahip topraklarda radyonüklidler, ağır topraklara göre daha derine nüfuz eder, bunun sonucunda toprak-yeraltı suyu seviyesine ulaşabilir ve onlarla birlikte nehir ağına girebilirler.

Radyonüklitlerin sabitlenmesi humus içeriğinden, granülometrik ve mineralojik bileşimden ve çevrenin reaksiyonundan etkilenir. Organik madde içeriği ve toprak parçacıklarının dağılım derecesi arttıkça 90 Sr'nin emilimi artar. 137 Cs’nin emiliminde başta illit ve vermikülit olmak üzere kil mineralleri ana rolü oynamaktadır. Ortam asitlendiğinde yapay radyonüklidlerin hareketliliği genellikle artar, nötr ve alkali topraklarda ise azalır. Bitkiye giren stronsiyum ve sezyumun ana miktarı yer üstü kütlelerinde birikir ve geri kalan radyonüklidler köklerde birikir.

Genel olarak, radyonüklitlerin en yüksek emilimi, vermikülit, montmorillonit ve hidromika gibi yüksek humus ve mineral içeriğine sahip, ağır granülometrik bileşime sahip topraklarda gözlenir. Bu tür topraklarda yapay radyonüklidler, PPC bileşenleri tarafından sıkı bir şekilde sabitlenir ve bu da bunların göç süreçlerine karışmasını ve bitkilere girmesini önler.

Radyonüklitlerin toprakta göçü yavaş ilerlemektedir ve bunların ana miktarı şu anda 0-5 cm'lik katmanda bulunmaktadır. İnsan ekonomik faaliyeti, özellikle de toprağın sürülmesi, radyonüklitlerin ekilebilir katman içinde oldukça düzgün bir dağılımına yol açmaktadır. Formasyon devri ile çiftçilik, radyonüklitlerin toprağın derinliklerine hareket etmesine neden olur ve gübre ve kireç uygulaması, bunların kültür bitkilerine girişini keskin bir şekilde azaltır (4-5 kez).

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 radyonüklidler bölünebilir:

- 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)- iyonize 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 limiti) doz limitlerinin 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.

Transuranyum radyonüklitleri (elementler), sırayla 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 yalnızca radyoekoloji açısından önemli olan radyonüklitlerin oluşumuyla sonuçlanan 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 saniyelik bir sürede meydana geldiği nükleer patlamadan farklı olarak, bir nükleer reaktörde sentez süresi daha düşük bir nötron akısı yoğunluğunda uzun yıllar sürebilir. 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 aynı zamanda doğal koşullar altında 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.

Bunlar, plütonyum bileşiklerinin doğal ortamlardaki çözünürlüğü ve özellikle başlangıçtaki kimyasal formu ile belirlenir. Nükleer patlamalar sırasında, bu form pratikte 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 bakımından 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 azalır, çökelme yoğunluğu ~ 170 kat azalır ( 1,25 10 5 Bq/m2 seviyesinde), toprak yüzeyindeki içerik ~370 kat azalır (~10 Bq/m2 seviyesine kadar). Genel olarak, Çernobil nükleer santralinden uzaklaştıkça, kirlilik seviyesi küresel kirliliğin arka planına yaklaşır - dünya yüzeyi için (10 ÷ 60) Bq/m 2. Rusya'nın Avrupa kısmındaki topraklarda plütonyum radyonüklidlerinin ortalama spesifik aktivitesi, yaklaşık 60 Bq/kg'lık küresel kirliliğin zemininde ~ 140 Bq/kg'dır.

  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 etki
  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 dahili 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 (provokatörleri) 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 seviyesinin izlenmesine yönelik sistemlerde 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 olarak toksik 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.

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

Karunagappalli, 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 katına kadar radyasyon seviyesine sahip bir radyoaktif bulut serbest bıraktı. 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 yaklaşık bir düzine küçük nükleer reaktör, radyoaktif metalleri içeren çeşitli yangınlar nedeniyle yıllar içinde 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, aktinyum 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


Paralana'nın yeraltı 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, Colorado


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 kıyı şeridindeki toprağın, mafya tarafından, 600 varil zehirli madde içeren nükleer atık ve zehirli metalleri boşaltmak için kullanıldığını iddia ediyor. Ne yazık ki, 2004 yılında bir tsunami kıyıyı vurduğunda ve onlarca yıl önce buraya gömülmüş paslanmış variller keşfedildiğinde 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.