WikiSort.ru - Не сортированное

Стро́нций-90 (англ. strontium-90) — радиоактивный нуклид химического элемента стронция с атомным номером 38 и массовым числом 90. Образуется преимущественно при делении ядер в ядерных реакторах и ядерном оружии.

В окружающую среду ⁹⁰Sr попадает преимущественно при ядерных взрывах и выбросах с АЭС.

Стронций является аналогом кальция и способен прочно откладываться в костях. Длительное радиационное воздействие ⁹⁰Sr и продуктов его распада поражает костную ткань и костный мозг (миелотоксичность), что приводит к развитию лучевой болезни, опухолей кроветворной ткани и костей (радиогенная остеосаркома).

Активность одного грамма этого нуклида составляет приблизительно 5,1 ТБк.

Образование и распад

Стронций-90 является дочерним продуктом β⁻-распада нуклида ⁹⁰Rb (период полураспада составляет 158(5)^[2] c) и его изомеров^[2] c:

${\displaystyle \mathrm {^{90}_{37}Rb} \rightarrow \mathrm {^{90}_{38}Sr} +e^{-}+{\bar {\nu }}_{e}.}$

В свою очередь, ⁹⁰Sr претерпевает β⁻-распад, переходя в радиоактивный иттрий ⁹⁰Y (вероятность 100 %^[2], энергия распада 545,9(14) кэВ^[1]):

${\displaystyle \mathrm {^{90}_{38}Sr} \rightarrow \mathrm {^{90}_{39}Y} +e^{-}+{\bar {\nu }}_{e}.}$

Нуклид ⁹⁰Y также радиоактивен, имеет период полураспада в 64 часа и в процессе β⁻-распада с энергией 2,28 МэВ превращается в стабильный ⁹⁰Zr^[2].

Биологическое действие

Стронций является химическим аналогом кальция, поэтому он наиболее эффективно откладывается в костной ткани (в частности присутствие стронция-90 в детских зубах вследствие атмосферных ядерных испытаний было подтверждено исследованием канадского физика Урсулы Франклин, что стало одним из факторов принятия международного моратория на такие испытания^[3]). В мягких тканях задерживается менее 1 %. За счёт отложения в костной ткани, он облучает костную ткань и костный мозг. Так как у красного костного мозга взвешивающий коэффициент в 12 раз больше, чем у костной ткани, то именно он является критическим органом при попадании стронция-90 в организм, что увеличивает риск заболеть лейкемией. А поступление большого количества изотопа может вызвать лучевую болезнь.

Получение

Изотоп ⁹⁰Sr получают из радиоактивных продуктов распада ²³⁵U в ядерных реакторах (выход достигает 3,5 % от продуктов деления)^[4].

Применение

⁹⁰Sr применяется в производстве радиоизотопных источников энергии в виде титаната стронция (плотность 5,1 г/см³, энерговыделение около 5,7 Вт/см³).

Одно из широких применений ⁹⁰Sr — контрольные источники дозиметрических приборов, в том числе военного назначения и Гражданской обороны. Наиболее распространенный — типа «Б-8» исполнен как металлическая подложка, содержащая в углублении каплю эпоксидной смолы, содержащей соединение ⁹⁰Sr. Для обеспечения защиты от образования радиоактивной пыли через эрозию, препарат закрыт тонким слоем фольги. Фактически такие источники ионизирующего излучения являются комплексом ⁹⁰Sr — ⁹⁰Y, поскольку иттрий непрерывно образуется при распаде стронция. ⁹⁰Sr — ⁹⁰Y является практически чистым бета-источником. В отличие от гамма-радиоактивных препаратов бета-препараты легко экранировать относительно тонким (порядка 1 мм) слоем стали, что обусловило выбор бета-препарата для проверочных целей, начиная со второго поколения военной дозиметрической аппаратуры (ДП-2, ДП-12, ДП-63).

Примечания

Литература

1. Измеритель мощности дозы (рентгенметр) ДП-5Б. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. ЕЯ2.807.023 ТО
2. Рентгенметр «ДП-2». Описание и инструкция. Технический формуляр. 1964 г.
3. Гражданская оборона. Издание 8. М., «Просвещение», 1975.