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
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.
90 Sr-β-излучатель с периодом полураспада 28,6 лет. В результате распада 90 Sr образуется 90 Y, тоже β-излучатель с периодом полураспада 64,2 ч.
Выпадающие на поверхность Земли изотопы стронция мигрируют по биологическим цепочкам и, в конце концов, могут поступить в организм человека.
Степень и скорость всасывания стронция из желудочно-кишечного тракта зависит от того, в состав какого химического соединения он входит, от возраста человека и функционального состояния организма, от состава пищевого рациона. Так, у лиц молодого возраста стронций всасывается быстрее и полнее. Увеличение содержания в диете солей кальция снижает всасываемость соединений стронция. При потреблении молока всасываемость стронция повышается. В разных условиях всасываемость стронция из ЖКТ колеблется от 11 до 99%.
Всосавшийся стронций активно включается в минеральный обмен. Являясь аналогом кальция, радиоактивный стронций депонируется преимущественно в костях и в костном мозге (критические органы).
Выводится стронций с калом и мочой. Эффективный период полувыведения составляет 17,5 лет.
В ранние сроки после поступления 90 Sr в большом количестве наблюдаются изменения в органах, через которые он поступает или выводится: слизистые оболочки рта, верхних дыхательных путей, кишечник. Позднее нарушаются функции печени. При ингаляционном поступлении малорастворимых соединений стронция изотоп может достаточно прочно фиксироваться в легких, которые в этих случаях вместе с дыхательными путями являются критическими органами. Однако в отдаленные сроки и после ингаляционного поступления критическими органами становятся кости и костный мозг, в которых депонируются до 90% всей активности.
В процессе реакции кроветворной ткани на стронций в течение длительного времени морфологический состав крови меняется мало. Лишь при поступлении больших количеств развивается и прогрессирует цитопения. Тяжелых случаев поражения с острым или подострым течением у человека не наблюдали.
При длительном поступлении стронция и подостром течении лучевой болезни постепенно развивается анемия, наблюдаются угнетение спермато- и овогенеза, нарушения иммунитета, функции печени и почек, нейроэндокринной системы, сокращается продолжительность жизни.
В отдаленные сроки развиваются гипер- или гипопластические процессы в костном мозге, лейкозы, саркомы кости. Реже наблюдаются новообразования в гипофизе и других эндокринных органах, в яичниках, молочной железе.
Большой период полураспада 90 Sr определяет длительное сохранение высоких уровней заражения территорий и объектов среды после загрязнения этим радионуклидом.
Среди продуктов ядерного деления присутствует и 89 Sr, который также является β-излучателем. Однако период полураспада 89 Sr короче - 53 сут, поэтому степень радиоактивного загрязнения объектов в этом случае снижается гораздо быстрее.
Источники герметизируются с помощью клея. Состоят из подложки с нанесенным на нее препаратом с радионуклидами стронций-90+иттрий-90, помещенной между корпусом и крышкой источника.
Область применения:
Радиоизотопные приборы
Примечание:
Источники по классам прочности соответствуют С 34444 по ГОСТ 25926 (ISO 2919). Назначенный срок службы - 3,5 года с даты выпуска. Контроль герметичности производится в соответствии с ГОСТ Р 51919-2002 (ИСО 9978:1992(Е)) иммерсионным методом, предел прохождения - 200 Бк (~5 нКи). Источники поставляются комплектами, состоящими из одного источника БИС-Р и одного источника БИС-К или девяти источников БИС-6А и одного источника БИС-Ф. По заказу допускается поставка отдельных источников, входящих в комплект.
Основные технические характеристики:
Представляют собой подложку толщиной 1,1 max мм, на рабочую поверхность которой (углубление) нанесен слой радиоактивного препарата, защищенный пленкой окиси металла. Назначенный срок службы - 10 лет с даты выпуска.
Область применения:
Для поверки и градуировки радиометрической аппаратуры в качестве мер активности радионуклидов.
Примечание:
Источники по классам прочности соответствуют С 24324 по ГОСТ 25926 (ISO 2919). Контроль герметичности производится в соответствии с ГОСТ Р 51919-2002 (ИСО 9978:1992(Е)) методом сухого мазка с нерабочей поверхности, предел прохождения - 2 Бк (~0,05 нКи). Источники поставляются поштучно, наборами и комплектами.
* Измеренные значения активности радионуклидов не отличаются от номинальных более чем на 30%.
Стронций -90 - чистый бета-излучатель с периодом полураспада 29.12 лет. 90Sr - чистый бета-излучатель с максимальной энергией 0,54 эВ. При распаде он образует дочерний радионуклид 90Y с периодом полураспада 64 ч. Как и 137Сs, 90Sr может находиться в растворимой и нерастворимой в воде формах. Особенности поведения этого радионуклида в организме человека. Практически весь попавший в организм стронция-9О центрируется в костной ткани. Объясняется это тем, что стронций - химический аналог кальция, а соединения кальция - основной минеральный компонент кости. У детей минеральный обмен в костных тканях интенсивней, чем у взрослых, поэтому в их скелете стронций-90 накапливается в большем количестве, но и выводится быстрее .
Для человека период его полувыведения стронция-90 - 90-154 суток . От депонированного в костной ткани стронция-90 страдает, в первую очередь, красный костный мозг - основная кроветворная ткань, которая к тому же очень радиочувствительная. От стронция-90 накопленного в тазовых костях, облучаются генеративные ткани. Поэтому для этого радионуклида установлены низкие ПДК - примерно в 100 раз ниже, чем для цезия-1З7.
В организм стронций-90 поступает только с пищей, причем в кишечнике всасывается до 20% от его поступления. Наибольшее содержание этого радионуклида в костной ткани жителей северного полушария было фиксировано в 1963-1965 гг. Тогда этот скачок был вызван глобальными выпадениями радиоактивных осадков от интенсивных испытаний ядерного оружия в атмосфере в 1961-1962 гг.
После аварии на чернобыльской АЭС вся территория со значительным загрязнением стронцием-90 оказалась в пределах 30- километровой зоны. Большое количество стронция-90 попало в водоемы, но в речной воде его концентрация нигде не превышала предельно допустимой для питьевой воды (кроме реки Припять в начале мая 1986 г. в ее нижнем течении).
Биологический период полувыведения для стронция-90 из мягких тканей – 5-8 суток, для костей – до 150 суток (16% выводится с Тэфф равным 3360 суток).
Отдал. Последствия - признаки извращения и замедленной перестройки кости, а также резкое сокращение ее кровеносной сети.
55.Цезий-137 период полурасспада,поступление в организм.
Цезий-137 - бета-излучатель с периодом полураспада 30.174 года. 137Сs открыт в 1860 г. немецкими учеными Кирхгофом и Бунзеном. Название получил от латинского слова caesius - голубой, по характерной яркой линии в синей области спектра. В настоящее время известно несколько изотопов цезия. Наибольшее практическое значение имеет 137Сs, один из наиболее долгоживущих продуктов деления урана.
Ядерная энергетика является источником поступления 137Сs в окружающую среду. Согласно опубликованным данным в 2000 году реакторами АЭС всех стран мира в атмосферу было выброшено около 22,2 х 1019 Бк 137Сs. Выброс 137Сs осуществляется не только в атмосферу, но и в океаны с атомных подводных лодок, танкеров, ледоколов, оснащенных ядерно-энергетическими установками. По своим химическим свойствам цезий близок к рубидию и калию - элементам 1 группы. Изотопы цезия при любом пути поступления в организм хорошо всасываются .
После аварии на ЧАЭС во внешнюю среду поступило 1.0 МКи цезия-137. В настоящее время это основной дозообразующий радионуклид на территориях, пострадавших от аварии на Чернобыльской АЭС. От его содержания и поведения во внешней среде зависит пригодность загрязненных территорий для полноценной жизни.
Почвы Украинско-Белорусского Полесья имеют специфическую особенность - цезий-137 плохо фиксируется ими и, как следствие, он легко поступает в растения через корневую систему.
Изотопы цезия, являясь продуктами деления урана, включаются в биологический круговорот и свободно мигрируют по различным биологическим цепочкам. В настоящее время 137Сs обнаруживается в организме различных животных и человека. Следует отметить, что стабильный цезий входит в состав организма человека и животных в количествах от 0,002 до 0,6 мкг на 1 г мягкой ткани.
Всасывание 137Сs в ЖКТ животных и человека составляет 100% . В отдельных участках ЖКТ всасывание 137Сs происходит с различной скоростью. Через дыхательные пути в организм человека поступление 137Сs составляет 0,25% величины, поступающей с пищевым рационом. После перорального поступления цезия значительные количества всосавшегося радионуклида секретируются в кишечник, затем реабсорбируются в нисходящих отделах кишечника. Степень реабсорбции цезия может существенно различаться у разных видов животных. Поступив в кровь, он сравнительно равномерно распределяется по органам и тканям. Путь поступления и вид животного не влияют на характер распределения изотопа.
Определение 137Сs в организме человека проводят по измерению гамма-излучения от тела и бета-, гамма-излучению от выделений (моча, кал). Для этой цели используют бета-гамма-радиометры и счетчик излучений человека (СИЧ). По отдельным пикам спектра, соответствующим различным гамма-излучателям, можно определить их активность в организме. С целью профилактики радиационных поражений 137Сs все работы с жидкими и твердыми соединениями рекомендуется проводить в герметичных боксах. Для предупреждения попадания цезия и его соединений внутрь организма необходимо использовать средства индивидуальной защиты и соблюдать правила личной гигиены.
Эффективный период полувыведения долгоживущих изотопов определяется в основном биологическим периодом полувыведения, короткоживущих – периодом полураспада. Биологический период полувыведения разнообразен – от нескольких часов (криптон, ксенон, радон) до нескольких лет (скандий, иттрий, цирконий, актиний). Эффективный период полувыведения колеблется от нескольких часов (натрий-24,медь-64), суток (йод-131, фосфор-23, сера-35), до десятков лет (радий-226, стронций-90).
Биологический период полувыведения для цезия-137 из организма равен 70 суткам, из мышц, легких и скелета – 140 суток.