Cesiu-137

Cesiul-137 ( ¹³⁷ Cs, Cs-137) este un izotop radioactiv al cesiului metalului alcalin care se formează în principal ca un produs secundar al fisiunii nucleare a uraniului , în special în reactorul de fisiune nucleară .

Jumătate de viață

Schema de descompunere CS-137

Are o perioadă de înjumătățire de aproximativ 30,17 ani și suferă dezintegrarea beta prin emisia de particule beta , formând un izomer nuclear metastabil de bariu-137 : bariu -137m ( ^137m Ba, Ba-137m). ^[1] Ba-137m are un timp de înjumătățire de aproximativ 2,55 minute și este responsabil pentru toate emisiile de raze gamma . Un gram de cesiu-137 are o radioactivitate de 3.215 TBq . ^[2]

Energia fotonului produs de Ba-137m este de 662 keV . Acești fotoni pot fi utili pentru iradierea alimentelor și radioterapia cancerului . Cesiul-137 nu este utilizat pe scară largă pentru radiografia industrială, deoarece este foarte reactiv chimic și, prin urmare, este dificil de manipulat. Sărurile de cesiu sunt, de asemenea, foarte solubile în apă și acest lucru complică manipularea sigură a cesiului. În radioterapie și radiografie industrială, cobalt-60 ( ⁶⁰ Co) este preferat deoarece chimic este un metal puțin reactiv care oferă fotoni cu raze gamma mult mai energici. Cesiul-137 poate fi găsit în unele dispozitive de măsurare a umidității și densității, debitmetrelor și senzori asociați.

Utilizări

Cesiul-137 are un număr mic de utilizări practice. În cantități mici este utilizat pentru calibrarea instrumentelor de măsurare a radiațiilor. Este uneori utilizat pentru terapia cancerului și este, de asemenea, utilizat industrial în dispozitive pentru măsurarea fluxurilor de lichide și ca indicator pentru măsurarea grosimii materialelor. ^[3]

Cesiu radioactiv în mediu

Informațiile prezentate nu sunt sfaturi medicale și este posibil să nu fie corecte. Conținutul are doar scop ilustrativ și nu înlocuiește sfatul medicului: citiți avertismentele .

Alte zece depozite de cesiu-137 provenite din testarea nucleară a Statelor Unite în situl de testare din Nevada . Testele explozive „Simon” și „Harry” au fost efectuate în timpul Operațiunii Upshot-Knothole din 1953 , în timp ce testele „George” și „Cum” au făcut parte din Operațiunea Tumbler-Snapper din 1952 .

Cs-137 și spectru-gamma: Linia K 660 keV γ- și 30 keV Ba.

Cantități mici de cesiu-134 și cesiu-137 au fost eliberate în mediu în momentul exploziei nucleare în atmosferă și a unor accidente nucleare , în special în cazul dezastrului de la Cernobâl . În 2005 , cesiul-137 a fost principala sursă de radiații în zona de alienare din jurul centralei nucleare de la Cernobâl . Împreună cu cesiu-134 , iod-131 și stronțiu-90 , cesiu-137 a fost una dintre radioizotopilor care le prezintă cel mai mare risc de sănătate în rândul celor pierdute prin explozia de bule de hidrogen a reactorului și focul ulterior al reactorului. Grafit .

Contaminarea medie cu cesiu-137 din Germania în urma dezastrului de la Cernobâl s-a ridicat la 2 000 - 4 000 Bq / m² . Aceasta corespunde unei contaminări de 1 mg / km² de cesiu-137, totalizând aproximativ 500 g depozitate în toată Germania. ^{[ fără sursă ]}

Întrucât cesiul-137 este un produs secundar al fisiunii nucleare a uraniului, un tip de reacție nucleară în prezent majoritar provocată de om, nu a avut loc în mod semnificativ în natură înainte de începerea erei atomice. Prin observarea razelor gamma caracteristice emise de acest izotop, este posibil să se determine dacă conținutul unui container sigilat dat a fost produs înainte sau după era bombei atomice . Această procedură a fost utilizată de unii cercetători pentru a verifica autenticitatea unor vinuri rare, în special a celor care au fost trecute ca „sticle Jefferson ”.

Riscuri pentru sănătate pe care le prezintă cesiul radioactiv

Cesiul-137 este un metal alcalin foarte solubil în apă și chimic ușor toxic . Comportamentul biologic al cesiului-137 este similar cu cel al potasiului și rubidiului . După ingestie, cesiul este distribuit în organism, într-un mod mai mult sau mai puțin uniform, atingând cele mai mari concentrații în țesuturile bogate în potasiu, precum cele ale mușchilor scheletici și ai inimii , atingând concentrații mai mici în oase unde predomină stronțiul-90 iar radiul . Timpul de înjumătățire biologic al cesiului este destul de scurt, în jur de 70 de zile. ^[4] Experimentele efectuate pe câini au arătat că o singură doză de 3 800 μCi / kg (egal cu 140 MBq / kg sau aproximativ 44 μg / kg) de cesiu-137 este letal în trei săptămâni. ^[5] .

Cesiul-137 este un pericol biologic, deoarece în aceeași grupă chimică ca sodiul și potasiul și se acumulează în mușchi , printre subprodusele fisiunii eliberate de explozii și accidente constituie un pericol grav pe termen mediu, dat fiind că jumătatea sa -vietea este de aproximativ 30 de ani. Se concentrează în mușchi și este suspectat că este legat de incidența crescută a cancerului pancreatic extrem de letal ^{[6] [7] [8]} .

Ingerarea accidentală de cesiu-137 poate fi tratată cu colorantul albastru prusian care se leagă de acesta accelerând chimic expulzarea sa din corp. ^[9]

Manipularea necorespunzătoare a surselor de raze gamma de cesiu-137 poate duce la eliberarea acestui radionuclid și la afectarea bolilor sau a radiațiilor. Poate cel mai cunoscut caz este incidentul din Goiânia în care un dispozitiv de radioterapie eliminat necorespunzător dintr-o clinică abandonată din orașul Goiânia din Brazilia a fost colectat dintr-un depozit de deșeuri și sarea de cesiu, care era fluorescentă, a fost vândută cumpărătorilor. Această situație a dus la multiple leziuni grave în urma expunerii la doze diferite de radiații.

Sursele de raze gamma pe bază de cesiu înglobate în recipiente metalice pot fi amestecate, în mod penal sau neglijent, cu resturi de metal destinate turnătorilor, producând oțel contaminat cu radioactivitate. ^[10] Un exemplu important a fost accidentul Acerinox din 1998 , când compania spaniolă de reciclare Acerinox a topit o masă de cesiu-137 radioactiv provenită de la un generator de raze gamma. ^[11] În 2009, muncitorii chinezi din provincia Shaanxi demolau o fabrică veche. Cesiul-137 încapsulat în plumb a fost trimis la o fabrică de oțel și topit cu resturile. ^[12]

Notă

Elemente conexe

• Accident Goiânia
• Radionuclid
• Dezastrul de la Cernobîl
• Fukushima Dai-ichi dezastru

Alte proiecte

• Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere pe cesiu-137

linkuri externe

• (EN) Steven Starr, Implicațiile contaminării masive cu radiații a Japoniei cu cesiu radioactiv pe YouTube .
• ( EN ) Rezumat radioizotop: Cs-137 , pe bt.cdc.gov , CDC Radiation Emergencies. Adus la 20 martie 2011 (arhivat din original la 29 martie 2016) .
• ( EN ) Cesium , Radioactive , la toxnet.nlm.nih.gov , NLM Hazardous Substances Bază de date.
• ( EN ) Bombe murdare cu cesiu-137 de Theodore Liolios ( PDF ), pe armscontrol.info (arhivat din original la 21 iulie 2011) .
• ( EN ) Cesiul găsit în urina copiilor arată o problemă pe scară largă în Japonia , pe fukuleaks.org .

Portalul chimiei

Portalul Energiei Nucleare

Portalul de fizică