Цезий-137 радионуклидінің улылығы және метоболизмі

Пән: Экология, Қоршаған ортаны қорғау
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 9 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасының Ауыл шаруашылығы министрлігі

Қазақ Ұлттық Аграрлық Университеті

Реферат

Тақырыбы: Цезий - 137 радионуклидінің улылығы және метоболизмі

Орындаған:

Қабылдаған:

Алматы 2016 жыл

Жоспары

I Кіріспе

II Негізгі бөлім

2. 1. Цезий элементіне және изотоптарына жалпы сипаттама

2. 2. Цезий - 137 қасиеттері

2. 3. Цезий - 137 биологиялық әсері

2. 4. Цезий изотоптарымен зақымданған кездегі жедел көмек

2. 5. Цезий - 137 топырақта және өсімдіктерде жинақталуы

III Қорытынды

IV Пайдаланылған әдебиеттер

I Кіріспе

Радиация латын тілінде радиус - сәуле деген сөз. Радиацияға күннің сәулесі, ғарыштық сәуле, Жердің табиғи радиоактивтік заттарының сәуле шығаруы және жасанды радиоактивті элементтердің изотоптары жатады. Жердің табиғи радиоактивтік заттарының сәуле шығаруы барлық химиялық заттарға байланысты болмайды. Әр түрлі элементтердің табиғи 50 радиоактивті изотобы бар. Көпшілік элементтердің тек біразы ғана радиоактивті. Кейбір химиялық элементтерде тұрақты изотоптар жоқ, олар түгелдей радиоактивті, мысалы, уран, торий, радий, полоний және т. б. Бұлардың атомының ядросы өздігінен ыдырап, гамма-квантты және корпускулярлы сәулеленеді.

Изотоптар (гр. изос-бірдей, тең; топос-орын) деп қасиеттері бірдей, бірақ атомдық салмақтары әр түрлі химиялық элементтерді атайды. Мысалы, уран элементінің 5 изотопы бар, уран 235 және уран 238 изотоптары жерде көп кездеседі, ал қалғандары сирек кездеседі.

Изотоптар ядрода нейтрондар санының әр түрлі болуына байланысты өзара айырмашылығы бар атомдар. Оларда протондардың саны бірдей. Мысалы, темір атомының ядросында 26 протон бар, ал нейтрондар саны 31 және 32. Атомның және атом ядросының құрылысын анықтап, зерттеу, ядролық құбылыстар заңын ашып, ядролық реакцияларды жүргізіп, жасанды радиоактивтік изотоптар алуға мүмкіндік береді.

Ядродағы құбылыстық айналымды зерттеу атом ядросының таусылмас энергия бұлағы екенін көрсетті. Бұл энергия ядролық реакция кезінде ядролық сәулелену түрінде бөлініп отырады.

Ең алғаш рет 1942 жылдың желтоқсан айының 2 күні ядролық өту құбылысын басқаруға мүмкіндігі бар тізбектелген реакция алынды. Бұл күні атақты физик Энрико Ферми жасап шығарған бірінші реактор өзінің жұмысын бастады. Осы күннен бастап атом энергиясын бейбітшілік және соғыс мақсатында практикалық қолдану басталды.

Ядролық реакторды қолдану арқылы химиялық элементтің және Жер қабатында жоқ элементтердің изотобын жасау мүмкін болды.

Менделеев кестесіндегі көптеген элементтер ыдыраған кезде көптеген изотоптар түзіледі. Изотоптардың түзілу мүмкіндігі әр түрлі. Кейбір изотоптар жоғары ықтималдылықта түзіледі, кейбіреулері едәуір кішкентай ықтималдықпен түзіледі. Олардың барлығы радиоактивті. Бірақ олардың көбінің жартылау ыдырауы төмен және олар тұрақты изотоптарға тез ажырап кетеді. Бірақ та, олардың ішінде ыдырау кезінде бірден түзілетін сонымен қатар жартылау ыдырау уақыты бірнеше күн және бірнеше жылға созылатындары да бар. Осы изотоптар табиғатта өте қауіпті болып табылады. Йод - 131 ыдырау кезінде дәл цезий - 137 секілді ыдырайды. Бірақ йод - 137 жартылау ыдырау периоды 8 күн, ал йезий - 137 30 жылға жуық.

II Негізгі бөлім

2. 1. Цезий элементіне және изотоптарына жалпы сипаттама. Цезий(лат. Caesіum), Cs - элементтердің периодтық жүйесінің К тобындағы хим. элемент, атомдық нөмері 55, атомдық массасы 132, 91; сілтілік металдарға жатады. Ол сирек элементтер қатарына жатады. Цезий - күміс түсті ақ, өте жұмсақ металл, тығызд. 1, 90 г/см3 (20°С-та) , балқу t 28. 5 °C, қайнау t 705°С, барлық қосылыстарындағы тотығу дәрежесі +1, хим. қасиеттері жағынан калийге ұқсас, бірақ одан хим. активтігі жоғары. Ауада өздігінен тұтанып, асқын тотық (Сs ₂ O ₃ ) түзеді. Цезийді вакуумде, минералын май немесе керосинде сақтайды. Ол сумен реакцияласып Цезий гидрототығын түзеді және сутек бөледі. Галогендермен тікелей қосылысып, галогенсутек қышқылдарының тұздарын түзеді. Цезий қосылыстары лепидолит пен поллуциттен алынады. Металл Цезийді 700 - 800°С темп-рада металл кальциймен цезий галогенидтерін тотықсыздандыру арқылы алады. Ол фотоэлементтер дайындауда, кейбір қосылыстары медицинада, т. б. қолданылады. Цезий көптеген өсімдіктер және жануарлардың тілінде кездеседі.

Радиоактивті цезий радионуклидтер түзетін уран жәнеп плутоний ыдырау өнімдері. Нуклид сыртқы ортада үлкен айналымда болады, азықтық айналымды қоса алады. Цезийдің организмге түсуінің негізгі көзі жануарлар өнімдері мен өсімдік өнімдері болып табылады. Жануар организміне азықпен түскен цезийдәі 80 % бұлшық ет ұлпаларында және 10 % қаңқада жинақталады.

Цезий элементінің радиоизотоптарының ішіндегі ең маңызға иесі ол - цезий - 137. Цезий - 137 ыдыраған кезде көп мөлшерде бөлінетін және 30, 2 жыл жартылай ыдырау периоды, өте күшті уыттылық қасиет көрсетеді.

$C:\Users\Айголек\Desktop\Безымянный.png$

1 - сурет. Цезий - 137

Цезий - 137 - 170, 8 кэВ бета - бірлік энергия бөлетін бета сәуле шығарушы.

Қой мен ешкі сүтінде цезий - 137 ірі қара мал сүтіне қарағанда бірнеше есе көп. Белгілі мөлшерде ол құс жұмыртқасында да кездеседі. Судағы цезий - 137 - нің таралу коэффициенті балық бұлшықеттерінде 1000 және одан көп, ұлуларда 100 - 700, шаянтәрізділерде - 50 - 1200, су өсімдіктерінде - 100 - 1000.

Цезий - 137 адам организміне түсуі адамның тамақтану дәрежесіне байланысты. Цезий - 137 организмге түскеннен кейін біркелкі таралып, барлық ағзалардың біркелкі сәулеленуіне алып келеді. И. Я. Василенко, О. И. Василенко цезий - 137 медицинаға тиімді жағынан пайдалану мәселелерін шешумен айналысуда.

2. 2. Цезий - 137 қасиеттері. Цезий - 137 - жартылай ыдырау периоды 30, 174 жыл болатын, бета сәуле таратушы. Цезий - 137 1860 жылы неміс оқымыстылары Кирхгоф пен Бунзен ашты. Атауы латын сөзі сaesius - көк, спектрдің көк аймағына тән, осыған байланысты қойылған. Қазіргі таңда цезийдің көптеген изотоптары белгілі. Солардың ішіндегі ең маңыздысы осы - цезий - 137. Ядролық энергетика цезий - 137 - нің қоршаған ортаға түсуінің негізгі көзі. 2000 жылғы мәліметтер бойынша әлемнің АЭС реакторларынан атмосфераға 22, 2 *10 ¹⁹ Бк цезий - 137 бөлінген. Цезий - 137 тек қана атмосфераға ғана тарап қоймай, су көздеріне, барлық тірі ағзаларға да тарады. Ядролық раекторлардан шығатын ыдырау өнімдерінің жиынтық активтілігі су асты қайықтарының үздіксіз 60МВт қуатпен жұмыс жасағанда 3, 7 * 10 ¹⁷ Вк, соның ішінде цезий - 137 24 * 10 ¹⁴ Бк. Екі атомдық су асты қайықтарымен болған ірі апаттарда АҚШ («Третер» 1963 жыл және «Скорпион» 1967 жыл), радиоактивті заттардың біраз бөлігі, цезий - 137 қоса суға түседі және ұзақ уақыт бойы ластанудың көзі болады.

$C:\Users\Айголек\Desktop\cs-137.gif$

2 - сурет. Цезий - 137 ыдырауы

Өзінің химиялық қасиеті бойынша цезий рубидий және калийге 1 топ элементтеріне жақын. Цезий изотоптары химиялық зерттеулерде қолданылады, гаммадефектоскапияда, радиацондық технологияда, радиобиологиялық тәжірибелерде. Контактілі және дистанционды сәулелі терапиядағы негізгі сәулелену көзі цезий - 137 болып табылады. Цезий изотоптары қандай жолмен организмге түссе де, организмде өте жақсы сіңіріледі.

Чернобыль АЭС жарылыстан кейін қоршаған ортаға 1, 0МКи цезий - 137 түскен. Қазіргі таңда Чернобыль АЭС зардап шеккен және сол аумақтағы негізгі доза түзгіш радионуклид - цезий - 137. Топыраққа цезий - 137 жақсылап орналасып, бекініп өсімдіктердің тамыр жүйесі арқылы өсідіктерге оңай сіңіріледі. Жарылыстан бұрынғы кезеңде өндірілген өнімдердегі радионуклид мөлшері орталық райондарына қарағанда 35 - 40 есе жоғары болған. Жарылыстан кейін ол жақтың радиациялық фонының жоғары болуына байланысты ауылшаруашылығымен айналысу мүмкін болмады.

Украиндада цезий - 137 - мен 1 Ки/км ² дәрежеде зарарланған жерден де таза өнім алуға мүмкін емес жерлер де бар.

2. 3. Цезий - 137 биологиялық әсері. Цезий изотоптары уранның ыдырау өнімі бола тұра, әр түрлі биологиялық тізбекке қатысады. Қазіргі таңда цезий - 137 әр түрлі жануарлар мен адам организмінен табылып жатыр. Ескерте кететін жайт, жануар мен адам организміндегі цезий - 137 қалыпты мөлшері 0, 002 - 0, 6 мкг, 1 г жұмсақ ұлпаларда. Цезий - 137 жалпы адам мен жануар организміне сіңірілуі 100 % құрайды. Жеке аумақтарда цезий - 137 сіңірілуі әр түрлі деңгейде жүреді. Ғалымдардың зерттеулері бойынша организмге цезий - 137 түскеннін кейінгі организмге сіңірілу дозасы: қарынға 7 %, он екі елі ішекке - 77 %, ащы ішекке - 76 %, мықын - 78%, соқыр ішекке - 13%, сіңіріледі.

$C:\Users\Айголек\Desktop\image92281.jpg$

3 - сурет. Цезий - 137 жалпы сипаттамасы

Тыныс алу жолдары арқылы енген цезий - 137 0, 25% құрайды. Азық арқылы енген цезий - 137 белгілі мөлшері азық жолдарында сіңіріліп, кейін қалған ішек қуыстарында жинақталады. Цезий - 137 жинақталуы әр түлік жануарда әр түрлі деңгейде болады. Қанға түскеннен кейін цезий - 137 мүшелер мен ұлпаларда біркелкі таралады. Түсу жолы мен жануар түрі оның изотоптың ыдырауына еш әсер етпейді.

Л. А. Булдаков, Г. К. Королев цезий изотоптары көп мөлшерде бұлшықеттерде жинақталады деген. считают, что изотопы цезия больше всего накапливаются в мышцах. Ю. И. Москалева мәліметтері бойынша цезий - 137 организмге енгеннен кейін алғашқы 10 - 30 минутта оның белгілі мөлшері бауырға түседі. (7 -10 % 1 г ұлпада) . Одан кейін оның организмге таралуы жүріп, 52, 2% бұлшықет ұлпасында жинақталады.

Цезий - 137 шошқа органимзінде таралуына зерттеулер жүргізген. 2, 9 немеес 1, 6 кБк мөлшерінде 7 күнде бір рет немесе қайталап шошқаларды цезий - 137 қосылған азықпен азықтандырған. Изотопты енгізгеннен кейінгі 1, 7, 14, 28 және 60 күнде цезий - 137 бұлшықеттегі мөлшерін зерттеген. 1, 609 кБк дозада азықтандырған жануар бұлшықетіне қарағанда 2, 967 кБк дозада азықтандырған жануар бұлшық етінде цезий - 137 мөлшері 2 есе көп болған. Бұлшықеттердегі радиоактивтіліктің төмендеуі 2 дозадаға радионуклидтерде де 14 күннен кейін анық байқалған. Цезий - 137 организмнен бөлінуі көп мөлшері зәр арқылы жүрген. Цезий - 137 бір рет және қайталап енгізгеннен кейін жартылай ыдырау периоды әрқилы болған. Бір рет енгізілгенде 5 күн, қайталап енгізгенде - 14 күн.

Солтүстік маралдарына цезий - 137 бір рет енгізгенде изотоп мынадай мөлшерде тараған: бұлшықеттерде 100 %, бүйректе 79 %, жүректе - 67 %, көкбауырда - 60 %, өкпеде - 55 %, бауырда - 48 %.

1968 жылы итке тәжірибе жүргізген. 3, 5 - 17 * 10 ⁷ Бк/кг мөлшерде бір рет тамыр ішіне цезий - 137 енгізіп, организмге таралуын зерттеген. 19 - 81 күнде цезий - 137 қаңқа бұлшық еттерінде, бауырда, бүйректе байқаған. Цезий - 137 мөлшері және жануардың тұқымы нуклидтердің организмде таралуына ешқандай әсер етпейді.

Адам организміндегі цезий - 137 анықтағанда, адам денесінің гамма - сәулеленуін, және бөлінділердегі бета -, гамма - сәулеленуін анықтайды. Ол үшін бета -, гамма - радиометр және адам сәулеленуін есептегіш қолданылады. Цезий - 137 зақымданудың алдын алу мақсатында, сұйық және қатты заттармен жұмыс жасауды герметикалық бокстарда жүргізіді. Цезий - 137 организмге түсуінің алдын алу үшін жеке қорғаныш киімдерімен жұмыс жасау керек және жеке бас гигиенасын сақтау керек.

Жұмыс орнында санэпидемқызметтің рұқсатынсыз 0, 37 - 3, 7 мБк (10 - 100 мкКи) цезийдің ашық препараттары тұра береді.

2. 4. Цезий изотоптарымен зақымданған кездегі жедел көмек. Цезий - 137 зақымданған кезінде қол және бетін терісін дезактивациялау үшін сабынмен және «Эра», «Астра» секілді жуғыш порошоктармен жуу керек. Жұтқыншақты, ауыз қуысын сумен немесе физиологиялық ерітіндімен шаю керек.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.