Стронций (Strontium, Sr) - это химический элемент II группы периодической системы элементов Д. И. Менделеева. Щелочноземельный металл: порядковый номер 38, атомный вес 87,62. Стронций имеет 4 стабильных изотопа с массовыми числами 84, 86, 87, 88 и несколько радиоактивных изотопов. В земной коре содержится в небольших количествах. Стронций может концентрироваться животными и растительными организмами, при этом у животных и человека он отлагается главным образом в костях в виде фосфата.
В медицине наибольшее применение получил радиоактивный изотоп стронция - Sr90, который при распаде (Т = 28,4 года) испускает бета-частицы с энергией 0,535 Мэв (см. Бета-излучение).
Sr90 применяют для лучевой терапии (см.) методом аппликации при болезнях глаз (опухоли) и поверхностных поражениях кожи и слизистых оболочек (капиллярные ангиомы, гиперкератозы, болезнь Боуэна, эрозии, лейкоплакии и др.). Малопроникающее бета-излучение Sr90 в основном оказывает воздействие на Поверхностно расположенные патологические очаги, тогда как глубже расположенные здоровые ткани остаются неповрежденными. Доза излучения от стронциевого аппликатора, помещенного на кожу, составляет на глубине 5 мм всего лишь 2,8%.
Токсикологическое значение имеют радиоактивные изотопы стронция, образующиеся в ядерных реакторах (см. Реакторы ядерные) и при взрывах атомных бомб (см. Радиоактивные осадки). Стронций радиоактивный, образовавшийся при взрывах, попадает в почву и воду, усваивается растениями и затем с растительной пищей или с молоком животных, питающихся этими растениями, проникает в организм человека. В организме радиоактивный стронций концентрируется в костях и прочно фиксируется там. Эффективный период (см.) полувыведения Sr90 из организма человека составляет 15,3 года. Таким образом, в организме создается постоянный очаг радиоактивности, воздействующий на костную ткань и костный мозг. Исходом такого облучения в отдаленные сроки могут быть лучевые остеосаркомы и лейкозы.
При попадании больших количеств радиоактивного стронция в организм имеется опасность развития острого лучевого поражения; длительное поступление в малых дозах может вызвать хроническую форму лучевой болезни (см.).
Работа со стронцием радиоактивным должна проводиться с большой осторожностью. Меры защиты от попадания стронция радиоактивного внутрь организма (см. Атомная промышленность. Противолучевая защита, физическая).
Обратная связь
ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ
Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение
Как цель узнает о ваших желаниях прежде, чем вы начнете действовать. Как компании прогнозируют привычки и манипулируют ими
Целительная привычка
Как самому избавиться от обидчивости
Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам
Тренинг уверенности в себе
Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком"
Натюрморт и его изобразительные возможности
Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д.
Как научиться брать на себя ответственность
Зачем нужны границы в отношениях с детьми?
Световозвращающие элементы на детской одежде
Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия
Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ)
Глава 3. Завет мужчины с женщиной
Оси и плоскости тела человека — Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.
Отёска стен и прирубка косяков — Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.
Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) — В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.
Для человека внутреннее облучение представляет большую опасность, чем внешнее. Радионуклиды при внутреннем облучении поступают в организм человека через органы дыхания (с вдыхаемым воздухом); желудочно-кишечный тракт (с пищей и водой); через раны.
Радионуклиды, попав в организм человека различными путями, распределяются в организме неравномерно, они сорбируются в определенных органах и системах.
В первые дни после аварии наибольшую опасность для здоровья человека представляют радиоактивные изотопы иода-131, составляющие основную массу радиоактивных выбросов.
Иод-131 , попавший в организм человека, более чем на 90% поглощается щитовидной железой. Это объясняется тем, что для функции щитовидной железы в нормальных условиях необходим йод, так как он входит в состав гормонов, вырабатываемых железой, которые регулируют обмен веществ в организме человека. В обычных условиях в щитовидную железу йод поступает из воды, поэтому радиоактивный изотоп йод-131 также устремляется в щитовидную железу. В начале йод-131 вызывает воспаление железы, что приводит к перерождению железистой ткани в раковую. По данным некоторых авторов после аварии на ЧАЭС частота онкологических заболеваний щитовидной железы выросла в некоторых населенных пунктах в десятки раз. Для предупреждения поражения радиоактивным йодом-131 необходимо проводить йодную профилактику.
Цезий-137 сорбируется печенью, вызывая ее воспаление, и в результате наступает так называемый цезиевый гепатит. Цезий-137 выводит из организма соли калия, поэтому в пищу необходимо включать продукты, содержащие соли калия (баклажаны, зеленый горошек, картофель, помидоры, арбузы, бананы и др.).
Стронций-90 сорбируется в костной ткани. Его ионным конкурентом является нерадиоактивный кальций. Поэтому достаточное количество кальция в организме препятствует накоплению стронция-90 в костях и способствует его выведению. И наоборот, дефицит солей кальция в пище способствует накоплению стронция. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), для нормального кальциевого баланса необходимо ежедневно употреблять по 1 литру молока или кисломолочных продуктов, или принимать ежедневно глюконат кальция (взрослым по 0,4-0,5 г, подросткам – 0,7 г, беременным женщинам 1,0-1,2 г). Соли кальция всасываются в желудке гораздо быстрее, чем стронций-90, в этом и заключается профилактические мероприятия по защите от стронция-90.
Известно, что в биологической ткани 60 — 70 % по массе составляет вода. В результате ионизации молекулы воды образуются свободные радикалы Н и ОН . В присутствии кислорода образуются также свободный радикал гидроперекиси (НО 2) и перекись водорода (Н2О2), являющиеся сильными окислителями.
Получающиеся в процессе радиолиза воды свободные радикалы и окислители, обладая высокой химической активностью, вступают в химические реакции с молекулами белка, ферментов и других структурных элементов биологической ткани, что приводит к изменению биохимических процессов в организме. В результате нарушаются обменные процессы, подавляется активность ферментных систем, замедляется и прекращается рост тканей, возникают новые химические соединения, не свойственные организму — токсины. Это приводит к нарушению жизнедеятельности отдельных функций или систем и организма в целом.
Индуцированные свободными радикалами химические реакции развиваются с большим выходом и вовлекают в этот процесс многие сотни и тысячи молекул, не затронутые излучением. В этом состоит специфика действия ионизирующего излучения на биологические объекты, заключающаяся в том, что производимый им эффект обусловлен не столько количеством поглощенной энергии в облучаемом объекте, сколько той формой, в которой эта энергия передается.
Изменения, происходящие в организме под воздействием радиации, могут проявиться в виде клинических эффектов, либо через сравнительно короткий промежуток времени после облучения — острые лучевые поражения, либо через длительный промежуток времени — отдаленные последствия. Кроме того, в организме под воздействием излучения может произойти нарушение структурных элементов, ответственных за наследственность. Поэтому при оценке опасности облучения, которому могут подвергаться отдельные контингенты людей и популяция в целом, радиационные эффекты принято дифференцировать на соматические и генетические. Соматические эффекты проявляются в виде острой или хронической лучевой болезни, локальных лучевых повреждений отдельных органов или тканей, а также в виде отдаленных реакций организма на облучение.
Основным структурным элементом ядра клетки являются хромосомы, основу строения которых составляет молекула ДНК. Чем крупнее молекула, тем более вероятно ее разрушение при каких-либо внешних воздействиях. Поэтому наиболее радиационно-чувствительным структурным элементом клетки являются хромосомы, состоящие из таких огромных молекул, как ДНК. Ионизирующее излучение вызывает хромосомные аберрации (поломку хромосом), за которыми обычно следуют соединения разорванных концов в новых сочетаниях. Это приводит к изменению генного аппарата, а следовательно, к образованию дочерних клеток, не идентичных с исходными.
Возникновение стойких хромосомных аберраций в половых клетках ведет к мутациям, т. е. к появлению у облученных особей потомства с другими признаками. Такие изменения признаков могут быть как полезными, так и вредными. Мутации полезны, если приобретенные признаки способствуют повышению жизнестойкости организма. Вредные мутации проявляются в виде различного типа врожденных пороков у потомства. Большинство мутаций, возникающих и спонтанно, и под воздействием излучения или других факторов внешней среды, оказываются вредными. Видимо, это обусловлено тем, что данный вид живого организма за миллионы лет эволюции достаточно хорошо приспособился к условиям окружающей среды и выработал оптимальные условия своей жизнедеятельности. Поэтому вероятность возникновения полезных мутаций очень мала.
Наблюдения за последствиями облучения человека дают очень мало информации для определения генетической опасности, обусловленной ионизирующим излучением, особенно при воздействии малых доз. Последствия малых доз трудно заметить и отделить от других неблагоприятных условий проживания населения (загрязненность окружающей природной среды химическими веществами, вредные привычки и т. д.).
Радиостронций – изотоп стронций-90
Однако ученые продолжают разрабатывать методы изучения воздействия таких доз на человека.
Окончательного представления о воздействии РВ на организм человека у ученых всего мира, занимающихся медицинской радиологией, до сих пор не сложилось. Ясно одно, что РВ действуют на клеточном уровне, они нарушают процесс деления клеток (блокирует синтез ДНК), в первую очередь поражаются клетки крови — лейкоциты, затем тромбоциты, и в меньшей степени эритроциты, что приводит к острой или хронической лучевой болезни или другим заболеваниям. В зависимости от полученной дозы у пораженных различают четыре степени тяжести острой лучевой болезни (ОЛБ):
I степень (легкая) ОЛБ развивается при однократном облучении дозой 1-2 Зв.;
II степень (средняя) ОЛБ – при дозе 2-4 Зв.;
III степень (тяжелая) ОЛБ – при дозе 4-6 Зв.;
IV степень (крайне тяжелая) ОЛБ – при дозе более 6 Зв.
Радионукли́ды , радиоакти́вные нукли́ды (менее точно - радиоакти́вные изото́пы , радиоизото́пы ) - нуклиды, ядра которых нестабильны и испытывают радиоактивный распад. Большинство известных нуклидов радиоактивны (стабильными являются лишь около 300 из более чем 3000 нуклидов, известных науке). Радиоактивны все нуклиды, имеющие зарядовое числоZ , равное 43 (технеций) или 61 (прометий) или большее 82 (свинец); соответствующие элементы называются радиоактивными элементами. Радионуклиды (главным образом бета-неустойчивые) существуют у любого элемента (то есть для любого зарядового числа), причём у любого элемента радионуклидов существенно больше, чем стабильных нуклидов.
Поскольку бета-распад любого типа не изменяет массовое числоA нуклида, среди нуклидов с одинаковым значением массового числа (изобаров) существует как минимум один бета-стабильный нуклид, отвечающий минимуму на зависимости избытка массы атома от заряда ядра Z при данном A (изобарической цепочке); бета-распады происходят по направлению к этому минимуму (β−-распад - с увеличением Z , β+-распад и электронный захват - с уменьшением Z ), спонтанные переходы в обратном направлении запрещены законом сохранения энергии. Для нечётных A такой минимум один, тогда как для чётных значений A бета-стабильных изотопов может быть 2 и даже 3.
Стронций-90
Большинство лёгких бета-стабильных нуклидов стабильны также и по отношению к другим видам радиоактивного распада и, таким образом, являются абсолютно стабильными (если не принимать во внимание до сих пор никем не обнаруженный распад протона, предсказываемый многими современными теориями-расширениями Стандартной Модели).
Начиная с А = 36 на чётных изобарических цепочках появляется второй минимум. Бета-стабильные ядра в локальных минимумах изобарических цепочек способны испытывать двойной бета-распад в глобальный минимум цепочки, хотя периоды полураспада по этому каналу очень велики (1019 лет и более) и в большинстве случаев, когда такой процесс возможен, он экспериментально не наблюдался. Тяжёлые бета-стабильные ядра могут испытывать альфа-распад (начиная с A ≈ 140), кластерный распад и спонтанное деление.
Большинство радионуклидов получаются искусственным путём, однако существуют и природные радионуклиды, к которым относятся:
- радионуклиды с большими периодами полураспада (>5·107 лет, например уран-238, торий-232, калий-40), которые не успели распасться с момента нуклеосинтеза за время существования Земли, 4,5 млрд лет;
- радиогенные радионуклиды - продукты распада вышеуказанных долгоживущих радионуклидов (например, радон-222 и другие радионуклиды из ряда тория);
- космогенные радионуклиды, возникающие в результате действия космического излучения (тритий, углерод-14, бериллий-7 и др.).
Примечания
- Исключение - бета-стабильные нуклиды с А = 5 (гелий-5, распадается на альфа-частицу и нейтрон) и А = 8 (бериллий-8, распадается на две альфа-частицы).
CC© wikiredia.ru
Главная / Справочная информация / База знаний по микроэлементам / Микроэлемент Стронций / Как определить количество стронция в организме человека
Важно знать:
Почему люди выбирают клинику МЧС России?
Вы из другого региона или страны проживания? Это не проблема, следуйте инструкциям по данной ссылке
Что необходимо для прохождения исследования?
Справочная информация
База знаний по 33 исследуемым микроэлементам
Как определить количество стронция в организме человека
Здравствуйте Друзья!
В данном обзоре речь пойдет о Стронции (Strontium(Sr)), 38 порядковый элемент в таблице Менделеева.
Данный микроэлемент относится к группе потенциально токсичных и является вредным для здоровья человека.
История открытия элемента обозначена 1790 годом, после исследования найденного в Шотландии минерала стронцианита, и выделения соединения под названием стронциан, в честь одноименной деревни где были найдены первые образцы данного микроэлемента.
Стоит отметить, что тенденция нахождения данного токсичного микроэлемента в организме исследуемых людей, заставляет бить тревогу, т.к.
накопления его в организме напрямую связано с дефицитом жизненно полезных элементов и происходит в процессе их взаимного замещения.
Необходимо контролировать наличие стронция в теле человека, т.к. при его накоплении происходят серьезные изменения в костных тканях, скелете, процессах усвоения жизненно необходимых микроэлементов и др.
При высоких составляющих стронция в организме, происходят следующие патологии:
— задержка формирования костей (стронциевый рахит);
— эндемическая остеодистрофия;
— болезнь Кашина-Бека;
— атрофия мышц;
— остеоартроз и др.
Стоит отметить, что в пределах нормы, наличие стронция в организме необходимо по причине его важной роли в образовании зубной эмали, костеобразовании, цитопротекторного действия и др., но данная необходимость крайне мала исходя из количественных соотношений.
Говоря о вопросах, которые рассматривают люди при поиске информации относительно микроэлемента стронций, стоит выделить следующие вариации:
Как определить сколько стронция в организме человека;
Как проверить уровень стронция в организме;
Как понизить уровень стронция в организме;
Как уменьшить уровень стронция в организме людей;
Как узнать уровень стронция в организме человека;
Как понять какой уровень стронция в организме;
Как убрать стронций в организме;
Как узнать сколько в человеке стронция;
Как определить норму стронция у ребенка и человека;
Чем опасен стронций для организма человека;
Чем опасен стронций для человека;
Чем опасно превышение стронция в организме человека;
Почему опасен стронций для человека;
Опасность стронция для человека;
Опасность стронция для здоровья человека.
Важно отметить что стронций является антагонистом кальция, говоря проще, они друг друга взаимно замещают, при наличии дефицита жизненно полезного элемента - кальций, на его место в скелет человека встраивается вредный для здоровья стронций, по причине схожих физико-химических свойств.
При необходимом уровне кальция в организме человека, стронций усваивается в необходимых для здорового баланса количестве с выведением излишков во внешнюю среду без вредя для организма.
Так же высокое наличие стронция в организме, приводит к дефициту магния, марганца, меди, цинка, кобальта и др. необходимых полезных микроэлементов.
Рассматривая вопрос - “как определить сколько стронция в организме человека / как узнать сколько в человеке стронция ”, существует единственный метод исследования — масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой, если говорить более доступно, исследование волос, ногтей, костей и других неорганических проб, посредством спектрального анализа.
Данный метод позволяет точнейшим образом проверить уровень стронция в организме, а так же и еще ряда других 32 микроэлементов, что позволяет получить полную картину о биоэлементном статусе организма, и выявить дефицит / переизбыток жизненно необходимых и опасно токсичных элементов в теле человека.
Пример пройденного исследования, можно изучить по данной ссылке.
Как Вы могли заметить, Наш проект полностью посвящен данной методике и раскрывает ее уникальность, пользу и применяемость в различных ситуациях.
Стоит отметить, что существует лишь одно место в России, позволяющее провести исследование спектральным анализом на официально одобренном Минздравом уровне, в лаборатории элементного анализа ФГБУ «Всероссийский центр экстренной и радиационной медицины им. А.М. Никифорова» МЧС России», все остальные частные лаборатории не имеют на это аккредитации и по сути скрывают данные факты во имя коммерческих целей. Будьте бдительны!
Мы будем рады ответить на возникшие у Вас вопросы, относительно определения Вашего элементного статуса посредством спектрального анализа волос и при необходимости помочь с прохождением исследования.
Спасибо за Ваше внимание, с уважением компания 33 Элемента!
Большинство из нас к этому времени уже перестали задумываться о радиации вокруг нас. А представители молодого поколения и вообще никогда о ней не думали.
Ведь события Чернобыля так далеки и, кажется, что всё уже давно минулось. Однако, к сожалению, это далеко не так. Выбросы после аварии на ЧАЭС были столь велики, что, по оценкам экспертов, в несколько десятков раз превысили радиационное загрязнение после Хиросимы и постепенно покрыли собой весь Земной шар, оседая на полях, в лесах и т. п.
Источники радиационного загрязнения
В последние годы основными источниками радиационного загрязнения атмосферы являлись испытания ядерного оружия и аварии на объектах атомной энергетики. В 1996 году все ядерные и многие безъядерные государства подписали договор о полном запрещении ядерных испытаний. Не подписавшие договор Индия и Пакистан, провели последние ядерные испытания в 1998 году. 25 мая 2009 года о проведении ядерного испытания заявила КНДР. То есть количество испытаний ядерного оружия в последние годы заметно уменьшилось. А вот что касается эксплуатации АЭС, то здесь ситуация обстоит сложнее. При нормальных условиях эксплуатации АЭС выбросы радионуклидов незначительны. Подавляющее количество продуктов ядерного деления остаётся в топливе. По данным дозиметрического контроля, концентрация радионуклидов, в частности цезия, в районах расположения АЭС лишь незначительно превышает концентрацию нуклидов в районах, где загрязнение среды происходит за счёт испытаний ядерного оружия (Гусев Н. Г. // Атомная энергия. 1976. Вып. 41. №4. С.254-260.).
Наиболее сложные ситуации возникают после аварий на самих АЭС или в хранилищах радиоактивных отходов, когда во внешнюю среду поступает огромное количество радионуклидов и загрязнению подвергаются большие территории. Наиболее известные из аварий – Кыштым (1957 г., СССР), Три-Майл-Айленд (1979г., США), Чернобыль (1986г., СССР), Гояния (1987г., Бразилия), Токаймура (1999г., Япония), Флёрюс (2006г., Бельгия), Фукусима (2011г., Япония). Можно заметить, что география аварий весьма обширна и охватывает весь Земной шар – от Азии до Европы и Америки. А сколько ещё происходило и происходит более мелких аварий, малоизвестных, а то и вовсе неизвестных общественности, каждая из которых, как правило, сопровождается выбросом радиации в окружающую среду, то есть радиационным загрязнением. Источником радиационного загрязнения могут быть и радиохимические заводы по переработке отработанных твэлов, и хранилища радиоактивных отходов.
Радиоактивные изотопы и их воздействие на человека
радиоактивных изотопов. Все эти изотопы при распаде являются источниками гамма- и бета-излучений, имеющих самую большую энергию проникновения.
Элемент йод необходим для синтеза гормонов щитовидной железы, регулирущей работу всего организма. Гормоны, которые она вырабатывает (тиреоидные) влияют на размножение, рост, дифференцировку тканей и обмен веществ, поэтому нехватка йода является скрытой причиной многих заболеваний, называемых йододефицитными. А вот его радиоактивный изотоп йод-131, наоборот, оказывает негативное действие – вызывает мутации и гибель клеток, в которые он проник, и окружающих тканей на глубину нескольких миллиметров. Для пополнения запасов организма йодом необходимо употреблять в пищу желтые овощи и фрукты – грецкие орехи, мёд и т. п.
Стронций
Стронций является составной частью микроорганизмов, растений и животных. Это аналог кальция, поэтому он наиболее эффективно откладывается в костной ткани. Никакого негативного влияния на организм он не производит, за исключением случаев недостатка кальция, витамина Д, неполноценного питания и других факторов. А вот радиоактивный стронций-90 практически всегда негативно воздействует на организм человека. Откладываясь в костной ткани, он облучает костную ткань и костный мозг, что увеличивает риск заболевания раком костного мозга, а при поступлении большого количества может вызвать лучевую болезнь. Наибольшими источниками радиоактивного излучения изотопа стронций-90 являются лесные ягоды, мхи и лекарственные травы. Перед употреблением ягод их необходимо как можно более тщательно промывать под проточной водой.
Продукты, содержащие кальций способствуют выведению стронция из организма — творог и др. Венгерский врач Кромпхер с группой медиков и биологов в результате 10 — летних исследований установил, что яичная скорлупа — прекрасное выводящее средство радионуклидов, препятствует накоплению в костном мозге ядер стронция-90. Перед употреблением скорлупы её необходимо прокипятить не менее 5-ти минут, растолочь в ступе (но не в кофемолке), растворить в лимонной кислоте, принимать на завтрак с творогом или кашей. Также в число факторов способных снижать усвоение радиоактивного стронция, входит потребление хлеба из темных сортов муки.
Особого к себе внимания требует радиоактивный цезий-137, как один из основных источников, формирующих дозы внешнего и внутреннего облучения людей. Из 34 изотопов цезия только один цезий-133 не радиоактивный и является постоянным микроэлементом растительных и животных организмов. Биологическая роль цезия пока ещё окончательно не раскрыта.
В первые годы после выпадения (после ядерных испытаний, аварий и т.
п.) радиоактивный цезий-137 в основном содержится в верхнем, 5-10-сантиметровом, слое почвы независимо от её вида. Под воздействием природных факторов цезий постепенно мигрирует в горизонтальном и вертикальном направлениях. При проведении сельскохозяйственных работ цезий проникает вглубь земли на глубину пахоты и из года в год снова и снова перемешивается с землёй, создавая определённый фон радиоактивного излучения (Павлоцкая Ф. И. Миграция продуктов глобальных выпадений в почвах. М., 1974).
В организм животных и человека радиоактивный цезий проникает в основном через органы дыхания и пищеварения. Наибольшее количество цезия-137 поступает в организм с грибами и продуктами животного происхождения – молоко, мясо, яйца и пр., а также с зерновыми и овощами.
В коровьем молоке относительное содержание цезия-137 в 10-20 раз меньше, нежели в козьем или овечьем молоке (Василенко И. Я. // Вопросы питания. 1988. № 4. С. 4-11.). Кроме того, содержание цезия-137 заметно уменьшается в продуктах переработки молочного сырья – сыре, масле и пр.
Больше всего цезий-137 оседает в мышечной ткани животных, причём относительное его содержание в мясе свиней и кур (кроме белка яиц) в 5-6 раз больше, нежели в мясе коров. Перед приготовлением мяса его желательно предарительно вымачивать в уксусной воде.
Для уменьшения поступлений в организм радиоактивного цезия с овощами необходимо качественно их промывать и обрезать корни овощных культур перед их употреблением в пищу. У капусты целесообразно удалять хотя бы верхний слой листьев и не использовать в пищу кочерыжку. Любой отваренный продукт теряет при варке до половины радионуклидов (в пресной воде до 30%, соленой до 50%).
Что касается грибов, то наиболее подвержены накоплению радиоактивного цезия-137 белый гриб и поддубовик, наименее — опята. Перед употреблением в пищу любых грибов вначале необходимо пообрезать им ножки, желательно ближе к шляпке, вымочить и поддать термической обработке – три раза прокипятить в течении 30 минут для каждого кипячения, с полной сменой воды. Слитую воду нигде использовать нельзя. При этом, как показывает практика, не менее 90% нуклидов будет выведено из обработанных таким образом грибов.
Очень высока степень накопления радиоактивного цезия в тканях пресноводных рыб, что также необходимо учитывать при её приготовлении. Желательно перед приготовлением рыбы вымочить её в воде с добавлением большого количества уксуса.
Выводится цезий-137 из организма через почки (мочой) и кишечник. По данным Международной комиссии по радиологической защите, биологический период выведения половины накопленного цезия-137 для человека принято считать равным 70 суток. Неотложная помощь при облучении цезием-137 должна быть направлена на его немедленное выведение из организма и включает промывание желудка, назначение сорбентов, рвотных, слабительных, мочегонных средств и дезактивацию кожных покровов.
Заключение
Для уменьшения влияния радиоизлучения изотопов на растительность сельскохозяйственных угодий, а также лесную растительность необходимо проводить нейтрализацию этих излучений, используя соответствующие нейтрализаторы. Например, для нейтрализации радиоизлучений радиоактивного изотопа стронций-90 необходимо использовать удобрения на основе кальция, а для нейтрализации изотопа цезий-137 – калиевые удобрения. Такой процесс принято называть дезактивацией. Дезактивировать можно не только поля, но и леса.
В странах, пострадавших от Чернобыльской аварии существуют государственные программы дезактивации зараженных территорий. Так, в Беларуси на дезактивацию зараженных территорий государство выделяет 23% средств от общей суммы, выделяющейся на все Чернобыльские программы, в том числе и на выплаты пострадавшим, в России выделяется немного меньше, в Украине же на эти цели выделяется менее 1%, что говорит само за себя.
Беларусь до сих пор живет эхом Чернобыля. На территории Республики Беларусь в результате аварии на ЧАЭС с осадками выпали 23 основных радионуклида, однако большая часть из них распалась в течение нескольких месяцев.
Из долгоживущих нуклидов наиболее значимы:
Цезий-137 (b- и g- излучение). Период полураспада 30 лет. Накапливается в мышечной ткани. Им загрязнено 23% территории Беларуси.
Стронций-90 (b- излучение). Период полураспада 29 лет. Накапливается в костях и стенках сосудов. Загрязняет 10% территории Беларуси.
Плутоний-239 (a- и g- излучение). Период полураспада 24065 лет. Накапливается в костях, печени, легких. Этим радионуклидом загрязнено 2% территории РБ (Брагинский, Рогачевский, Светлогорский р-ны).
Америций-241 (a-,g - излучение). Продукт распада плутония. Период полураспада 432 года. Накопление подобно плутонию – 239, но с более тяжелыми последствиями. Загрязняет менее 1% территории Беларуси.
Абсолютно безопасной для проживания и использования территория Беларуси станет по истечении примерно 10 периодов полураспада всех основных радионуклидов.
Однако каким образом радиация вредит нашему организму? Вкратце разрушительное воздействие облучения объясняется так:
Конечно, сейчас белорусам не грозит лучевая болезнь, так как мы получаем радиацию в малых дозах. Наши клетки не погибают, но повреждаются и мутируют, и это, по мнению специалистов, ведет к таким последствиям:
1. Увеличение количества онкологических заболеваний:
- в среднем по стране – в 7 раз (рак молочной железы, кожи, легких, желудка);
- заболеваемость раком щитовидной железы в Гомельской области увеличилась в 130 раз;
- в последнее время растет количество опухолей мочевого пузыря, почек, печени, прямой кишки, костных тканей;
- рост заболеваний крови – в 7 раз больше детей, заболевших анемией, в Могилевской области.
2. Рост числа генетических последствий:
- частота выявления врожденных пороков развития у детей в РБ увеличилась в среднем на 40%, на загрязненных территориях – в 5 раз (преобладают пороки развития сердечно-сосудистой и костной систем);
- рост числа мертворожденных.
4. Преждевременное старение организма и сокращение жизни.
Сразу после аварии самым опасным было внешнее облучение – через воздух, с радиоактивной пылью. Основная угроза облучения населения Беларуси сегодня – внутреннее облучение. Это получение радионуклидов с пищей (около 90%), с водой (4-6%) и с воздухом (2-5%).
Поэтому самое важное сейчас – ограничить поступление радионуклидов в организм с продуктами питания. Как это сделать, рассказала порталу Светлана Альшевская, кандидат медицинских наук, доцент кафедры экологии человека гуманитарного факультета БГУ.
Правильно выбрать
Овощи. Овощные культуры по способности накапливать цезий-137 распределяются следующим образом в порядке убывания: сладкий перец, капуста, картофель, свекла, щавель, салат, редис, лук, чеснок, морковь, огурцы, помидоры (первые накапливают в 10-15 раз больше, чем последние). Слабо накапливают стронций-90 картофель, томаты, капуста, хрен, редька.
Фрукты. Фрукты не содержат значительного количества радионуклидов. Однако возможно их поверхностное загрязнение почвой.
Ягоды. Черника, брусника, черная и красная смородина, клюква – более интенсивно, а земляника, крыжовник, белая смородина, малина и рябина менее интенсивно накапливают радионуклиды.
Грибы. В шляпке гриба накапливается больше цезия, чем в ножке. Меньше всего накапливают радионуклиды шампиньон, опенок зимний, строчок обыкновенный, лисички, сыроежка.
Мясо. Больше цезия содержится в мясе старых животных, стронция – в костях молодых. Наибольшая концентрация радионуклидов определяется в легких, почках, печени, наименьшая – в сале, жире. Содержание радиоактивных веществ относительно меньше в свинине, чем в говядине, баранине и птице. Мясо диких животных содержит намного больше радионуклидов, чем мясо домашних.
Рыба. Рыбу рекомендуется ловить только в реках и проточных водоемах. Наиболее загрязненными являются хищные и придонные рыбы (щука, окунь, карп, карась, сом, линь). Наименее загрязненными – обитатели верхних слоев воды (плотва, судак, лещ, красноперка).
Тщательно обработать
Необходимо тщательно мыть овощи и фрукты, снимать кожуру, а овощи еще и замачивать в воде на несколько часов.
С кочанов капусты нужно снять 2-3 верхних листа.
Мясо также необходимо вымачивать 2-4 часа в подсоленной воде.
Мытье и снятие кожуры позволяют удалить более 50% радиоактивных веществ, находящихся в продуктах. Так, в картофеле и свекле при их очистке содержание стронция-90 сокращается на 30-40 %.
У рыб и птиц перед приготовлением следует удалять внутренности, сухожилия и головы, так как в них происходит наибольшее накопление радионуклидов.
Нужно исключить из рациона мясокостные бульоны, особенно с кислыми продуктами, так как стронций в основном переходит в бульон в кислой среде. Следует ограничить употребление тушеных и жареных блюд. При варке в продуктах снижается количество радионуклидов, которые переходят в воду.
Исключением является только варка яиц, поскольку из скорлупы накопленный там стронций переходит в белок. Поэтому яйца лучше жарить.
Известно, что 80% радионуклидов, которые вместе с кормами поедает корова, уходят в молоко.При переработке молока в сливки, сыры, масло содержание цезия снижается на 10-90 %; топленое масло не содержит радионуклидов.
При варке картошки, свеклы, грибов воду, доведя до кипения, нужно слить и заменить свежей. Так мы удаляем 50-80 % цезия-137.
Так же нужно поступать и в ходе приготовления мясных и рыбных блюд. Так мы выведем до 50% радиоактивного цезия.
При засолке и мариновании овощей и грибов можно уменьшить содержание радионуклидов в них в 1,5-2 раза.
Грибы вначале моют несколько раз проточной водой (смытые воды собирают отдельно), затем перед варкой их замачивают на 2-3 часа. Вымачивание, например, сухих белых грибов в течение 2 часов уменьшает содержание радионуклидов на 98%. Грибы также необходимо прокипятить дважды (по 10 мин.), сливая каждый раз отвар.
Заменить радионуклиды полезными микроэлементами
Радионуклиды по своим химическим свойствам сходны с некоторыми стабильными элементами:
цезий-137 – с калием и рубидием;
стронций-90 – с кальцием;
плутоний-239 – с трехвалентным железом.
При этом организм человека при дефиците в продуктах питания калия, кальция, рубидия и железа усваивает их радиоактивные конкуренты.
Источником калия (суточная потребность – 3 г) являются курага, изюм, чернослив, чай, орехи, лимон, фасоль, картофель, пшеница, рожь, овсяная крупа, яблоки, хурма, черешня, томаты, капуста, чеснок, смородина, свекла, абрикосы. Содержат калий свинина, икра, сливочное масло.
Источником рубидия является красный виноград и хорошее красное вино.
Источником кальция (суточная потребность – 1 г) являются: творог, сыр, мясо, рыба, яйца, капуста, зеленый лук, бобы, укроп, репа, петрушка, хрен, шпинат, зеленый горошек, яблоки, огурцы, морковь, овсяная крупа, пшеница, апельсины, лимоны, картофель, семечки.
Источником железа (суточная потребность – 15-30 мг) являются: мясо, рыба, яблоки, изюм, салат, черноплодная рябина, зеленый лук, яичный желток. Лучше усваивается железо животного происхождения.
Кроме продуктов питания, для насыщения организма кальцием, калием и железом используют и медицинские препараты.
Вывести радионуклиды из организма
Этого можно добиться, регулярно употребляя большое количество жидкости - соков, морсов, компотов. Следует пить настои трав, обладающих слабым мочегонным действием (ромашки, шиповника, мяты, бессмертника, зверобоя, зеленого чая).
Существуют продукты, содержащие пектины, которые «связывают» радионуклиды и затем выводят их из организма. К таким продуктам относятся соки с мякотью, клюква, слива, черная смородина, яблоки, вишня, клубника, а также мармелад, джемы и зефир.
Необходимо насыщение организма антиоксидантами, которые способны тормозить или устранять свободно-радикальное окисление органических веществ. Антиоксидантными свойствами обладают витамины А, С, Е; микроэлементы селен, цинк, медь, кобальт.
Убрать радиоактивную пыль
Для этого необходимо регулярно проводить влажную уборку помещений, чаще чистить ковры и мебель, другие предметы, поглощающие пыль. В летнее время проветривать помещения не менее 5 часов в день, но только при малых скоростях ветра, закрывать форточки и окна при сильном ветре. Неплохо иметь на окнах и форточках пылезащитные сетки.
Перед приемом пищи нужно полоскать горло, мыть руки с мылом; чаще принимать душ (в летнее время – 2 раза в день), использовать баню с парилкой, чаще стирать, подвергать химчистке и менять верхнюю одежду.
Не стоит пить воду из незнакомых источников и купаться в них. Нужно ограничивать время пребывания в лесу, особенно не рекомендуется лежать на земле, разжигать костры в лесу и дышать дымом от них.
Рабочую одежду и обувь в сельской местности необходимо чистить после возвращения с улицы и оставлять вне жилых помещений.
После топки печей, каминов дровами нужно «хоронить» золу, в сельской местности чаще чистить печные дымоходы.
Стронций 90 Sr - серебристый кальциеподобный металл, покрытый оксидной оболочкой, плохо вступает в реакцию, включаясь в метаболизм экосистемы по мере формирования сложных Са - Fe - Al - Sr - комплексов. Естественное содержание стабильного изотопа в почве, костных тканях, среде достигает 3,7 х 10 -2 %, в морской воде, мышечных тканях 7,6 х 10 -4 %. Биологические функции не выявлены; не токсичен, может замещать кальций. Радиоактивный изотоп в естественной среде отсутствует .
Стромнций -- элемент главной подгруппы второй группы, пятого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 38. Обозначается символом Sr (лат. Strontium). Простое вещество стронций (CAS-номер: 7440-24-6) -- мягкий, ковкий и пластичный щёлочноземельный металл серебристо-белого цвета. Обладает высокой химической активностью, на воздухе быстро реагирует с влагой и кислородом, покрываясь жёлтой оксидной плёнкой.
Новый элемент обнаружили в минерале стронцианите, найденном в 1764 году в свинцовом руднике близ шотландской деревни Строншиан, давшей впоследствии название новому элементу. Присутствие в этом минерале оксида нового металла было установлено почти через 30 лет Уильямом Крюйкшенком и Адером Кроуфордом. Выделен в чистом виде сэром Хемфри Дэви в 1808 году .
Стронций содержится в морской воде (0,1 мг/л), в почвах (0,035 масс%).
В природе стронций встречается в виде смеси 4 стабильных изотопов 84 Sr (0,56 %), 86 Sr (9,86 %), 87 Sr (7,02 %), 88 Sr (82,56 %)..
Существуют 3 способа получения металлического стронция:
Термическое разложение некоторых соединений
Электролиз
Восстановление оксида или хлорида
Основным промышленным способом получения металлического стронция является термическое восстановление его оксида алюминием. Далее полученный стронций очищается возгонкой.
Электролитическое получение стронция электролизом расплава смеси SrCl 2 и NaCl не получило широкого распространения из-за малого выхода по току и загрязнения стронция примесями.
При термическом разложении гидрида или нитрида стронция образуется мелкодисперсный стронций, склонный к легкому воспламенению.
Стронций -- мягкий серебристо-белый металл, обладает ковкостью и пластичностью, легко режется ножом.
Полиморфен -- известны три его модификации. До 215 о С устойчива кубическая гранецентрированная модификация (б-Sr), между 215 и 605 о С -- гексагональная (в-Sr), выше 605 о С -- кубическая объемно-центрированная модификация (г-Sr).
Температура плавления -- 768 о С, Температура кипения -- 1390 о С.
Стронций в своих соединениях всегда проявляет валентность +2. По свойствам стронций близок к кальцию и барию, занимая промежуточное положение между ними.
В электрохимическом ряду напряжений стронций находится среди наиболее активных металлов (его нормальный электродный потенциал равен?2,89 В. Энергично реагирует с водой, образуя гидроксид: Sr + 2H 2 O = Sr(OH) 2 + H 2 ^ .
Взаимодействует с кислотами, вытесняет тяжёлые металлы из их солей. С концентрированными кислотами (H 2 SO 4 , HNO 3) реагирует слабо.
Металлический стронций быстро окисляется на воздухе, образуя желтоватую плёнку, в которой помимо оксида SrO всегда присутствуют пероксид SrO 2 и нитрид Sr 3 N 2 . При нагревании на воздухе загорается, порошкообразный стронций на воздухе склонен к самовоспламенению.
Энергично реагирует с неметаллами -- серой, фосфором, галогенами. Взаимодействует с водородом (выше 200 о С), азотом (выше 400 о С). Практически не реагирует с щелочами.
При высоких температурах реагирует с CO 2 , образуя карбид:
5Sr + 2CO 2 = SrC 2 + 4SrO (1)
Легко растворимы соли стронция с анионами Cl - , I - , NO 3 - . Соли с анионами F - , SO 4 2- , CO 3 2- , PO 4 3- мало растворимы.
Основные области применения стронция и его химических соединений -- это радиоэлектронная промышленность, пиротехника, металлургия, пищевая промышленность.
Стронций применяется для легирования меди и некоторых ее сплавов, для введения в аккумуляторные свинцовые сплавы, для обессеривания чугуна, меди и сталей.
Стронций чистотой 99,99--99,999 % применяется для восстановления урана .
Магнитотвёрдые ферриты стронция широко употребляются в качестве материалов для производства постоянных магнитов.
В пиротехнике применяются карбонат, нитрат, перхлорат стронция для окрашивания пламени в карминово-красный цвет. Сплав магний-стронций обладает сильнейшими пирофорными свойствами и находит применение в пиротехнике для зажигательных и сигнальных составов.
Радиоактивный 90 Sr (период полураспада 28,9 лет) применяется в производстве радиоизотопных источников тока в виде титанита стронция (плотность 4,8 г/смі, а энерговыделение около 0,54 Вт/смі).
Уранат стронция играет важную роль при получении водорода (стронциево-уранатный цикл, Лос-Аламос, США) термохимическим способом (атомно-водородная энергетика), и в частности разрабатываются способы непосредственного деления ядер урана в составе ураната стронция для получения тепла при разложении воды на водород и кислород.
Оксид стронция применяется в качестве компонента сверхпроводящих керамик.
Фторид стронция используется в качестве компонента твердотельных фторионных аккумуляторных батарей с громадной энергоемкостью и энергоплотностью.
Сплавы стронция с оловом и свинцом применяются для отливки токоотводов аккумуляторных батарей. Сплавы стронций-кадмий для анодов гальванических элементов.
Радиационные характеристики приведены в таблице 1 .
Таблица 1- Радиационные характеристики стронция 90
В случаях попадания изотопа в окружающую среду поступление стронция в организм зависит от степени и характера включенности метаболита в почвенные органические структуры, продукты питания и колеблется от 5 до 30%, при большем проникновении в детский организм. Независимо от пути поступления излучатель накапливается в скелете (в мягких тканях содержится не более 1%). Выводится из организма крайне плохо, что ведет к постоянному накоплению дозы при хроническом поступлении стронция в организм. В отличие от естественных в-активных аналогов (урана, тория и др.) стронций является эффективным в-излучателем, что меняет спектр радиационного воздействия, в том числе и на гонады, эндокринные железы, красный костный мозг и головной мозг. Накапливаемые дозы (фон) колеблется в пределах (до 0,2 х 10 -6 мкКи/г в костях при дозах порядка 4.5 х 10 -2 мЗв/год) .
Не следует путать действие на организм человека природного (нерадиоактивного, малотоксичного и более того, широко используемого для лечения остеопороза) и радиоактивных изотопов стронция. Изотоп стронция 90 Sr является радиоактивным с периодом полураспада 28.9 лет. 90 Sr претерпевает в-распад, переходя в радиоактивный 90 Y (период полураспада 64 ч.) Полный распад стронция-90, попавшего в окружающую среду, произойдет лишь через несколько сотен лет. 90 Sr образуется при ядерных взрывах и выбросах с АЭС.
По химическим реакциям радиоактивный и нерадиоактивные изотопы стронция практически не отличаются. Стронций природный -- составная часть микроорганизмов, растений и животных. Независимо от пути и ритма поступления в организм растворимые соединения стронция накапливаются в скелете. В мягких тканях задерживается менее 1 %. Путь поступления влияет на величину отложения стронция в скелете .
На поведение стронция в организме оказывает влияние вид, пол, возраст, а также беременность, и другие факторы. Например, в скелете мужчин отложения выше, чем в скелете женщин. Стронций является аналогом кальция. Стронций с большой скоростью накапливается в организме детей до четырехлетнего возраста, когда идет активное формирование костной ткани. Обмен стронция изменяется при некоторых заболеваниях органов пищеварения и сердечнососудистой системы. Пути попадания:
Вода (предельно допустимая концентрация стронция в воде в РФ -- 8 мг/л, а в США -- 4 мг/л)
Пища (томаты, свёкла, укроп, петрушка, редька, редис, лук, капуста, ячмень, рожь, пшеница)
Интратрахеальное поступление
Через кожу (накожное)
Ингаляционное (через воздух)
Из растений или через животных стронций-90 может непосредственно перейти в организм человека.
Люди, работа которых связана со стронцием (в медицине радиоактивный стронций используют в качестве аппликаторов при лечении кожных и глазных болезней. Основные области применения природного стронция -- это радиоэлектронная промышленность, пиротехника, металлургия, металлотермия, пищевая промышленность, пр-во магнитных материалов, радиоактивного -- пр-во атомных электрических батарей. атомно-водородная энергетика, радиоизотопные термоэлектрические генераторы и др.) .
Влияние нерадиоактивного стронция проявляется крайне редко и только при воздействии других факторов (дефицит кальция и витамина Д, неполноценное питание, нарушения соотношения микроэлементов таких как барий, молибден, селен и др.). Тогда он может вызывать у детей «стронциевый рахит» и «уровскую болезнь» -- поражение и деформация суставов, задержка роста и другие нарушения. Напротив, радиоактивный стронций практически всегда негативно воздействует на организм человека:
Откладывается в скелете (костях), поражает костную ткань и костный мозг, что приводит к развитию лучевой болезни, опухолей кроветворной ткани и костей.
Вызывает лейкемию и злокачественные опухоли (рак) костей, а также поражение печени и мозга
Изотоп стронция 90 Sr является радиоактивным с периодом полураспада 28,79 лет. 90 Sr претерпевает в-распад, переходя в радиоактивный иттрий 90 Y (период полураспада 64 часа). 90 Sr образуется при ядерных взрывах и выбросах с АЭС .
Стронций является аналогом кальция и способен прочно откладываться в костях. Длительное радиационное воздействие 90 Sr и 90 Y поражает костную ткань и костный мозг, что приводит к развитию лучевой болезни, опухолей кроветворной ткани и костей.
Попадая в почву, стронций-90 вместе с растворимыми соединениями кальция поступает в растения, из которых может непосредственно или через животных поступить в организм человека. Так создается цепь передачи радиоактивного стронция: почва - растения - животные - человек. Проникая в организм человека, стронций накапливается преимущественно в костях и подвергает, таким образом, организм длительному внутреннему радиоактивному воздействию. Результатом этого воздействия, как показывают исследования ученых, проведенные в опытах на животных (собаках, крысах и др.), является тяжелое заболевание организма. На первый план выступают повреждения кроветворных органов и развитие опухолей в костях. В обычных условиях «поставщиком» радиоактивного стронция являются экспериментальные взрывы ядерного и термоядерного оружия. Исследованиями американских ученых установлено, что даже малое лучевое воздействие, безусловно, вредно для здорового человека. Если же учесть, что и при крайне малых дозах этого воздействия наступают резкие изменения в тех клетках организма, от которых зависит воспроизводство потомства, то вполне понятно, что ядерные взрывы несут смертельную опасность еще... не родившимся! Свое название стронций получил от минерала - стронцианита (углекислой соли стронция), найденного в 1787 г. в Шотландии близ деревушки Стронциан. Английский исследователь А. Крофорд, изучая стронцианит, высказал предположение о наличии в нем новой еще не известной «земли». Индивидуальную особенность стронцианита установил также и Клапрот. Английский химик Т. Хоп в 1792 г. доказал наличие в стронцианите нового металла, выделенного в свободном виде в 1808 г. Г. Дэви .
Однако, независимо от западных ученых, русский химик Т.Е. Ловиц в 1792 г., исследуя минерал барит, пришел к заключению, что в нем, помимо окиси бария, в качестве примеси находится и «стронцианова земля». Чрезвычайно осторожный в своих заключениях, Ловиц не решился опубликовать их до окончания вторичной проверки опытов, требовавших накопления большого количества «стронциановой земли». Поэтому исследования Ловица «О стронциановой земле в тяжелом шпате», хотя и были опубликованы после исследований Клапрота, фактически же проведены раньше его. Они свидетельствуют об открытии стронция в новом минерале - сернокислом стронции, называемом теперь целестином. Из этого минерала простейшие морские организмы - радиолярии, акантарии - строят иглы своего скелета. Из иголочек отмирающих беспозвоночных образовались скопления и самого целестина
Радионуклиды – это группы атомов, обладающих свойством радиоактивности, с определенным массовым числом, атомным номером и энергетическим статусом ядра.
Радионуклиды нашли широкое применение во всех сферах техники, науки и других отраслях народного хозяйства. В практике медицины радионуклиды стали использоваться для диагностики болезней, стерилизации лекарств, инструментария и других изделий. Разработан ряд прогностических и лечебных радиопрепаратов.
О пользе и применении радионуклидов в медицине подробно рассказывается в данном видео:
Радионуклиды представляют собой радиоактивные изотопы химических элементов с разными массовыми числами. Попробуем коротко и без углубления в научные данные разобраться в вопросе вреда этих веществ для здоровья человека.
О классификациях радионуклидов
Радиоактивные изотопы по свойствам относятся к разным категориям. Затронем только самые важные из них.
Радиоизотопы делятся на:
- природные;
- искусственные, образующиеся в результате проводимых ядерных реакций за счет деятельности человека.
Вторые получают из всех элементов таблицы Менделеева. Общее количество их достигает 2000 и продолжает увеличиваться. Естественных элементов намного меньше, около 100.
По устойчивости ядер радионуклиды классифицируются на:
- короткоживущие – с периодом полураспада менее 10 суток;
- долгоживущие – с большим периодом полураспада.
В последние годы в народном хозяйстве все чаще стали применяться радиоизотопы с периодом полного распада в несколько минут, что делает их практически безвредными.
По радиационной токсичности радионуклиды делятся на 4 категории:
- А – самые высокотоксичные для человека. Это изотопы тяжелых элементов, ядра которых подвержены самопроизвольному распаду. У них относительно большие периоды полураспада. Также эти радиоактивные вещества имеют склонность к накоплению в разных органах тела;
- Б – радионуклиды высокой токсичности;
- В – радиоизотопы средней токсичности;
- Г – радиационные изотопы малой токсичности.
Радиоактивные реакции делятся на альфа-распад – спонтанное изменение структуры ядра с возникновением альфа-частиц и бэтта-распад с испусканием или поглощением электронов, позитронов, нейтрино или антинейтрино.
На более детальных характеристиках видов распада останавливаться не будем. Постараемся больше коснуться свойств радиоэлементов.
Природные радионуклиды находятся в горных породах, почвенных слоях, водных естественных и искусственных резервуарах. Совокупно с космическим излучением они составляют .
Изотопы урана, тория поступают в организм с приемом пищи, воды, вдыхаемым воздухом и служат источниками внутреннего облучения.
О естественном радиационном фоне подробно рассказывается в данном видео-ролике:
Техногенный радиационный фон формируется за счет радионуклидов, содержащихся в стройматериалах, при сжигании топлива и выбросах электростанций.
Ядерные реакторы и ускорители заряженных частиц дают искусственный радиационный фон.
Обратите внимание: Одним из важных свойств радионуклидов является период полураспада . Процессы, протекающие в радионуклидах, приводят к уменьшению числа ядер в два раза, тем самым уменьшая радиационную активность изотопа.
В ткани и органы радионуклиды поступают через вдыхание воздуха, прием пищи, царапины, раны, ожоги.
Где в организме человека находятся радионуклиды
Радиоактивные изотопы имеют свои «излюбленные» места в теле человека.
Всего по этому свойству выделяются 4 группы:
- Равномерно распределенные по тканям организма радионуклиды – цезий 134, цезий 137 (радиоцезий), натрий 24 и др.
- Оседающие в костной ткани – стронций 89, 90, барий 140, радий 226, 224, кальций 40, иттрий.
- Накапливающиеся в ретикуло-эндотелиальных органах (красном костном мозге, лимфоузлах, печени, селезенке) – церий, прометий, америций, плутоний, лантан.
- Органотропные – изотопы йода в щитовидной железе, железа в эритроцитах, цинка в поджелудочной железе, молибдена – в радужной оболочке глаза.
Как выделяются радионуклиды
Основная масса радиоактивных изотопов выводится из организма кишечником. Растворимые (цезий и тритий) выходят через мочевыделительную систему. Газообразные элементы удаляются кожей и органами дыхания. Основная часть радионуклидов выводится за несколько суток после поступления. Задерживаются изотопы, имеющие большую атомную массу, радиоактивные коллоиды (полоний, радий, уран). Эти элементы попадают в печень и в желчевыводящие протоки.
Обратите внимание : единицей измерения процесса выведения радионуклидов из организма является период полувыведения , характеризующийся выходом половины поступившего в организм человека радиоактивного вещества.
К примеру: радиоизотоп йода, находящийся в щитовидной железе, имеет период полувыведения 138 суток, а в почках – 7 суток, в костной ткани – 14 суток.
Радиоактивные элементы выводятся медленно из костной ткани. В мягких тканях процесс выхода – значительно быстрее. Речь идет о цезие, молибдене, йоде и др. А вот такие вещества как стронций, цирконий, плутоний и др. выделяются значительно проблематичнее, оседая в костях человека на длительное время.
О вредном воздействии радионуклидов на человека
Радиоактивные изотопы в организме человека оказывают действие, которое приводит к остановке роста и деления клеток, повреждает нормальные биохимические циклы, вызывает нарушение структурных связей ДНК, разрушает генетический код. В итоге клетки подвергаются деструкции.
Свободные радикалы, в больших дозах попадающие в организм, вызывают серьезные тканевые повреждения. В малых дозах они способны нарушить процесс созревания и развития клеток, вызывают злокачественные новообразования. Генетические изменения могут привести к серьезным наследственным болезням, которые проявятся у потомков.
Рассмотрим механизм разрушительного влияния некоторых радионуклидов.
Действие на организм человека стронция-90 и цезия-137
Стронций-90 при попадании накапливается в костной ткани, костном мозге, органах кроветворения. Повреждающее действие вызывает малокровие (анемию). Действие его продолжается десятилетиями, так как период полураспада элемента составляет 29 лет, а полувыведения – 30 лет. При попадании внутрь стронций в течение 15 минут концентрируется в крови, полностью оседая в органах-мишенях через 5 часов. Выведение этого радиоактивного вещества составляет сложную задачу. Пока нет эффективных методов, противостоять его воздействию.
Цезий-137 – второй по распространенности и опасности для человека радионуклид. Он имеет свойство накапливаться в клетках растений и уже в составе пищевых продуктов через желудок и кишечник проникать в организм человека. Период полураспада 30 лет. Излюбленная локализация – мышцы. Выводится очень медленно.
В каких продуктах содержатся радионуклиды
Наибольшее количество радионуклидов находится в хлебобулочных продуктах. После них следуют молоко и молочные изделия, затем овощи, фрукты. Меньше всего радиоизотопов в мясе и рыбе, особенно их мало в морепродуктах. То есть, продукты животного происхождения более чистые в плане радиационной безопасности, чем растительные.
Морская вода содержит меньше радиоактивных элементов по сравнению с пресной. Практически свободны от изотопов артезианские воды. Остальные водоемы могут содержать высокие дозы, в зависимости от своего географического нахождения и других факторов (загрязнение).
Допустимые нормы содержания радионуклидов цезия-137 и стронция-90 приведены в таблице:
О радиозащитных свойствах пищевых и лекарственных веществ
Радиоустойчивость организма человека повышают полисахариды, липополисахариды листьев чая, винограда, медицинский спирт, витамины, минералы, практически все группы ферментов, многие гормоны.
Из лекарственных средств сопротивляемость к действию источников радиации проявляют антибиотики, наркотические вещества, витамины искусственного производства.
Продукты, обладающие свойством выведения радионуклидов
Рассмотрим основные группы пищевых продуктов, которые способны оказывать антирадиационное действие и ускоряют выход изотопов из тканей человека.
К таким продуктам относятся:
- яичная скорлупа – входящий в ее состав кальций выводит радиоактивный стронций. Употребляют ее до 5 г в сутки. Предварительно измельченная до состояния порошка скорлупа добавляется в еду;
- хлебные изделия из ржаной муки. В них находится фитин, связывающий стронций, который попадает в ЖКТ с продуктами;
- цитрусовые, черноплодная рябина, ягоды боярышника, облепиха, солодка. В этих растениях и их плодах содержатся флавониды, которые также обладают свойствами выведения радионуклидов.
Хотите узнать, какие продукты способствуют выведению радионуклидов из организма? Смотрите видео-обзор:
Как лучше обрабатывать пищевые продукты для очистки от радиоактивности
Обычные механические способы обработки пищевых продуктов способствуют удалению находящихся на их поверхности стронция и цезия. Достаточно просто помыть их в холодной воде и очистить от загрязнений.
У овощных культур необходимо срезать верхнюю часть плода, так как именно в ней скапливается около 80% ядовитых и радиоактивных веществ. Капусту надо чистить от верхних листьев, а также не использовать внутреннюю «кочерыжку».
Термическая обработка выводит около половины содержащихся в продукте радионуклидов. А вот жарка как раз наоборот, задерживает их.
Мясные и рыбные полуфабрикаты перед приготовлением следует замочить в воде с добавлением уксуса. Мясной бульон рекомендуется сливать, в нем после варки скапливаются токсины и радиоактивные изотопы. При необходимости приготовления бульона нужно залить мясо холодной водой, варить 10 минут, затем бульон слить. Воду набрать свежую, и отваривать мясо до готовности. В полученном бульоне вредных радиоактивных веществ будет меньше в два раза.
Количество радиоактивных элементов уменьшается при мелкой нарезке мяса и вымачивании его в воде в течение нескольких часов. Следует помнить, что при такой обработке теряются и полезные свойства продукта.
Предварительное замачивание грибов удаляет на 30% цезий, а варка до 90%. Стронций при таких видах обработки практически не выводится.
Самыми «чистыми» от радиоактивности являются рафинированные сорта растительного масла, сахар и крахмал.
Обработка молока до состояния масла практически полностью лишает его стронция, а цезий обезвреживается при переработке молока в сыр, порошкообразные субстанции.
Топинамбур – плод, который не накапливает радиоактивность.
Уха может впитывать радионуклиды из костей, плавников и чешуи рыбы. По этой же причине радиационную опасность могут представлять и консервы, в которых полуфабрикат обрабатывается под давлением с применением высоких температур. Это приводит к размягчению несъедобных частей рыбы, в которых обычно и сконцентрированы радионуклиды.
Продукты отрубей из зерна также аккумулируют радиоизотопы стронция.
Что делать при поражении радионуклидами
Радиоактивные изотопы, попавшие в организм, требуют ускорения процесса их выведения. Самым главным фактором сопротивляемости вредоносному воздействию радионуклидов является состояние иммунной системы. Имеющийся естественный радиационный фон, воздействуя на человека тысячелетиями, создал естественные механизмы защиты, обладающие обезвреживающим радионуклиды эффектом. Речь идет о выведении чужеродных субстанций желчью, кишечником, почками, печенью.
Если процесс поступления в организм радиационной группы веществ носит постоянный характер, то необходимо:
- принимать препараты кальция с поливитаминами, способствующими защите костной ткани;
- употреблять в пищу продукты с высоким содержанием калия – горох, фасоль, чечевицу, сухофрукты. Находящиеся в них вещества способствуют выведению из организма цезия;
- добавлять в рацион куриные яйца, молоко. Находящийся в них кальций способен удалять стронций;
- есть фрукты и овощи с высоким содержанием пектинов, связывающих радионуклиды
- принимать мочегонные препараты;
- поддерживать активный водный режим. Пить минеральную воду, которая будет способствовать избавлению от радиоактивных изотопов калия, натрия и магния.
Интересные факты последствий радиоактивных заражений
Аварии на атомных станциях, испытание ядерного оружия, эксперименты ядерных лабораторий оставляют свой след в атмосфере, воде, почве. Учеными выяснено, что таким образом во внешнюю среду выделяется около 20 радионуклидов. Основная часть из них долговременного вреда не представляет, так как инактивируется в течение нескольких недель и месяцев. Прежде всего речь идет об изотопах благородных газов, составляющих основу радиоактивного облака. Они способны принести человеку вред для здоровья.
Следующим опасным элементом был признан изотоп йода-131. Он быстро скапливался в продуктах, особенно в молоке. Следует отметить, что нормы радиационной безопасности в нашей стране намного жестче, чем в Европе.
Элементом, который не так агрессивен в плане своего вредоносного значения, чем вышеперечисленные вещества, но более стабилен, является плутоний. Особую опасность он представляет своей возможностью вызывать серьезные заболевания легких.
И всё же больший вред несут в себе уже разобранные нами цезий и стронций, сохраняющиеся в организме десятилетиями.
Обратите внимание: На фоне происходящих трагедий (авария на Чернобыльской АЭС, взрыв на атомной станции «Фукусима-1, других техногенных катастроф») появилась целая плеяда шарлатанов, запугивающих людей рассказами о том, что якобы радиоактивностью заражены огромные территории и поражено все население. Они предлагают за деньги стопроцентную очистку организма от радиоактивных веществ. Есть ли в этих утверждениях рациональное зерно – тема для отдельного серьезного разговора. В большинстве случаев в основе «чудодейственных» методов лежит обман. Поэтому, любой человек, подвергшийся радиационному заражению, должен обращаться за помощью только к официальной медицине .
Лотин Александр Владимирович, врач-рентгенолог
В 1787 году неподалеку от шотландского поселения Стронциан, в шахте по добыче свинца, был найден до этого времени неизвестный минерал. В честь деревни он был назван стронцианитом. А название ученые дали в честь этого минерала. Каковы его свойства, чем это вещество может быть полезно или опасно?
Первые исследования стронция
После открытия стронцианита ученые относили этот минерал к разным категориям. Одни считали, что он принадлежит к флюоритам, другие - к витеритам. Однако немного позднее ясность относительно этого вещества была внесена шотландским химиком Т. Хопом. Тогда еще не было известно, что исследуемое вещество может иметь период полураспада. Стронций был также объектом изучения химика А. Лавуазье, а также Гемфри Дэви. Существенный вклад в открытие этого вещества был также внесен русским ученым Товием Ловицем. Он, независимо от западных коллег, обнаружил присутствие этого металла в тяжелом шпате.
Немного теории. Что такое
Каждому известно, что сегодня радионуклидом принято называть радиоактивные изотопы. Что же такое Радионуклиды отличаются от других веществ тем, что их ядра являются нестабильными. Со временем они распадаются - происходит процесс радиоактивного распада. Во время этого процесса ядра превращаются в другие изотопы, и при этом происходит испускание радиоактивных лучей. Разные радионуклиды имеют разный уровень нестабильности. Существуют короткоживущие и долгоживущие изотопы. Короткоживущие распадаются очень быстро: на это уходят секунды, дни или месяцы. Для долгоживущих необходимы сотни, тысячи, а иногда и миллиарды лет. В каком бы количестве ни был взят изотоп, для того чтобы распалась половина его вещества, всегда требуется определенный промежуток времени - он и называется периодом полураспада.
Каков период полураспада стронция-90?
Как известно, радионуклиды и изотопы являются очень опасными для здоровья веществами. Что касается стронция, то его стабильные изотопы практически не представляют опасности для человека. Но радиоактивные изотопы способны к уничтожению всего живого. Причина, по которой одна из опасных форм стронция - стронций-90 - является опасной, - это его период полураспада. Стронций-90 распадается за 29 лет, и этот процесс всегда сопровождается выделением большого количества излучения. Этот элемент имеет способность быстро включаться в системы живых организмов и метаболизироваться.
Свойства стронция
На воздухе стронций очень быстро реагирует с водой, покрываясь желтой оксидной пленкой. В свободном виде этот элемент в природе не встречается. Его самые большие месторождения расположены в России, Аризоне, Калифорнии (США). Стронций является очень мягким металлом - его легко разрезать простым ножом. Но температура его плавления составляет 768 °С. Сплавы, в состав которых включен стронций, используются в пиротехнике. А также этот элемент применяют для восстановления урана.
Проникновение стронция в живые организмы
По своим химическим свойствам стронций очень похож на обычный кальций - этот элемент практически является его аналогом. Стронций-90 очень быстро откладывается в костных тканях, зубах, а также в жидкостях. При распаде этого элемента также образуется дочерний изотоп иттрий-90, который имеет очень короткий период полураспада. Стронций по этому параметру нельзя даже сравнивать с иттрием-90, который распадается всего лишь за 64 часа.
Иттрий-90 способен излучать бета-частицы. Он также очень быстро поражает костную ткань и особо чувствительный к нему костный мозг. Под действием мощного облучения в любом живом организме происходят серьезные физиологические изменения. Меняется клеточный состав, структура клеток также серьезно нарушается, что приводит к изменению в обмене веществ. Поэтому вопрос, какой период полураспада стронция-90, вовсе не праздный. В конечном счете этот элемент приводит к раку крови (лейкемии) и костей. А также он способен оказывать мощное влияние на структуру ДНК и генетику.
Скорость распространения в природе
Заражение стронцием-90 происходит в короткие сроки, так как он имеет очень короткий период полураспада. Стронций, образовавшийся после техногенных катастроф, передается по пищевым биологическим цепям, так как он заражает землю и воду. Изотоп также легко проникает в дыхательные пути животных и людей. Из земли стронций-90 быстро попадает в организм животных, растений, а затем и в организм людей, которые принимают зараженные продукты. Помимо этого изотоп способен не только поражать определенный организм, но и передавать уродства его потомкам. Стронций-90 также передается с молоком матери ребенку.
Этот изотоп принимает активное участие в обмене веществ у растений. В них вещество попадает из почвы через корни. Очень большое количество стронция накапливают такие виды растений, как бобовые, корнеплоды и клубнеплоды. В организме человека стронций накапливается главным образом в скелете. С возрастом количество отложенного стронция понижается. У мужчин изотоп накапливается больше, чем у женщин.
Самые опасные изотопы
Наряду с цезием-137 стронций-90 является одним из опаснейших и мощнейших радиоактивных загрязнителей, имеющих быстрый период полураспада. Стронций-90 очень часто попадает в окружающую среду в результате аварий на АЭС, а также ядерных испытаний. Ситуация осложняется тем, что наличие этого изотопа очень сложно определить даже в пробах почвы. В отличие от цезия, гамма-излучение которого выявляется очень легко, для определения содержания стронция-90 в почве требуется как минимум неделя.
Во время такого исследования пробу почвы или сельскохозяйственной продукции ученые сжигают особым образом, и только после этого можно говорить о том, есть ли в этом образце стронций. Этот метод абсолютно не подходит, когда нужно выявить количество изотопа, поглощенного человеческим организмом. Для такой диагностики белорусские ученые изобрели специальный шлем, регистрирующий бета-излучение.
Родственный стронцию-90 элемент
Самыми близкими по своим свойствам в данном отношении являются металлы цезий-137 и стронций-90. Период полураспада 30 лет имеет цезий-137. При радиационных катастрофах именно эти два элемента создают самое большое количество проблем. Считается, что в чудовищных последствиях аварии на ЧАЭС гамма-активный цезий виновен больше, чем стронций. Учитывая периоды полураспада этих веществ, можно сказать, что должно пройти не менее шестисот лет, прежде чем в чернобыльской зоне не останется этих изотопов.
Особенности полураспада изотопов
Для каждого вещества-изотопа строго определен период полураспада. Стронций-90 обладает периодом в 28 лет. Однако это не означает, что все его атомы исчезнут по прошествии 56 лет. Также не играет роли первоначальное количество изотопа. Во время распада некоторая часть стронция может меняться, превращаясь в более легкие элементы. Если период полураспада радиоактивного стронция равен 28 лет, то это означает следующее.
Через этот промежуток времени от первоначального количества изотопа останется половина. Еще по прошествии 28 лет - четверть и так далее. Получается, что стронций может загрязнить окружающую среду на десятки лет. Некоторые ученые округляют это число, обозначая, что период полураспада стронция - 29 лет. Через этот промежуток времени остается половина от вещества, но этого достаточно, чтобы стронций распространился далеко за пределы аварии.