фгбоу впо "мордовский государственный университет ИМ. Н. П. ОГАРЕВА" МЕДИЦИНСКИЙ ИНСТИТУТ КАФЕДРА АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ

РЕФЕРАТ

ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА И РАДИОАКТИВНОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ. ПРОБЛЕМА СТРОНЦИЯ-90.

Выполнил: Алимова Д. И.
1 курс. 101а группа
"Фармация"
Проверил: Полянсков Р. А.

Саранск, 2013

Проблема радиоактивного загрязнения восстала в 1945 году после взрыва атомных бомб, сброшенных на японские города Хиросиму и Нагасаки. Испытания ядерного оружия, производимое в атмосферы, вызвали глобальное радиоактивное загрязнение. Радиоактивные загрязнения имеют существенное различие от других. Радиоактивные нуклиды - это ядра нестабильных химических элементов, испускающих заряженные частицы и коротковолновые электромагнитные излучения. Именно эти частицы и излучения, попадая в организм человека, разрушают клетки, вследствие чего могут восстать разные болезни, в том числе и лучевая. При взрыве атомной бомбы возникает очень сильное ионизирующееся излучение, радиоактивные частицы рассеиваются на большие расстояния, заражая почву, водоемы, живые организмы. Многочисленные радиоактивные изотопы имеют долгий период полураспада, оставаясь опасными в течение всего времени своего существования. Все эти изотопы включаются в круговорот веществ, попадают в живые организмы и оказывают гибельное действие на клетки. Очень опасный стронций, вследствие своей близости к кальцию. Накапливаясь в костях скелета, он служит источником облучения организма.

С 1945 по 1996 г. США, СССР (Россия), Великобритания, Франция и Китай произвели в надземном пространстве более 400 ядерных взрывов. В атмосферу поступила большая масса сотен различных радионуклидов, которые постепенно выпали на всей поверхности планеты. Их глобальное количество почти удвоили ядерные катастрофы, произошедшие на территории СССР. Долгоживущие радиоизотопы (углерод-14, цезий-137, стронций-90 и др.) и сегодня продолжают излучать, приблизительно 2%-ю добавку к фону радиации. Последствия атомных бомбардировок, ядерных испытаний и аварий еще долго будут сказываться на здоровье облученных людей и их потомков.

Не только нынешнее, но и последующие поколения будут помнить Чернобыль и ощущать последствия этой катастрофы. В результате взрывов и пожара при аварии на четвертом энергоблоке ЧАЭС с 26 апреля по 10 мая 1986 г. из разрушенного реактора было выброшено примерно 7,5 т ядерного топлива и продуктов деления с суммарной активностью около 50 млн Кюри. По количеству долгоживущих радионуклидов (цезий-137, стронций-90 и др.) этот выброс соответствует 500-600 Хиросимам. Из-за того, что выброс радионуклидов происходил более 10 суток при меняющихся метеоусловиях, зона основного заражения имеет веерный, пятнистый характер. Кроме 30-километровой зоны, на которую пришлась большая часть выброса, в разных местах в радиусе до 250 км были выявлены участки, где загрязнение достигло 200 Ки/км². Общая площадь "пятен" с активностью более 40 Ки/км² составила около 3,5 тыс. км², где в момент аварии проживало 190 тыс. человек. Всего радиоактивным выбросом ЧАЭС в разной степени было загрязнено 80% территории Белоруссии, вся северная часть Правобережной Украины и 19 областей России

И сегодня спустя 26 лет после чернобыльской трагедии существуют противоречивые оценки ее поражающего действия и причиненного экономического ущерба. Согласно опубликованным в 2000 г. данным из 860 тыс. человек, участвовавших в ликвидации последствий аварии, более 55 тыс. ликвидаторов умерли, десятки тысяч стали инвалидами. Полмиллиона человек до сих пор проживает на загрязненных территориях.

Точных данных о количестве облученных и полученных доз нет. Нет и однозначных прогнозов о возможных генетических последствиях. Подтверждается тезис об опасности длительного воздействия на организм малых доз радиации. В районах, подвергшихся радиоактивному заражению, неуклонно растёт число онкологических заболеваний, особенно выражен рост заболеваемости раком щитовидной железы детей.

Эффекты воздействия радиации на человека обычно делятся на две категории:

1) Соматические (телесные) - возникающие в организме человека, который подвергался облучению.

2) Генетические - связанные с повреждением генетического аппарата и проявляющиеся в следующем или последующих поколениях: это дети, внуки и более отдаленные потомки человека, подвергшегося облучению.

Различают пороговые (детерминированные) и стохастические эффекты. Первые возникают, когда число клеток, погибших в результате облучения, потерявших способность воспроизводства или нормального функционирования, достигает критического значения, при котором заметно нарушаются функции пораженных органов. Зависимость тяжести нарушения от величины дозы облучения показана в таблице 2.

Так, один из самых обычных в выбросах АЭС - "стронций-90" - может замещать кальций в твердых тканях и грудном молоке. Что ведет к развитию рака крови (лейкемии), раку кости и раку груди

Стро́нций-90 (англ. strontium-90) — радиоактивный нуклидхимического элемента стронция с атомным номером 38 имассовым числом 90. Образуется преимущественно приделении ядер в ядерных реакторах и ядерном оружии.

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

Стронций является аналогом кальция, поэтому он наиболее эффективно откладывается в костной ткани. 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 ведет к развитию рака крови (лейкемии), раку кости и раку груди. А при поступлении большого количества изотопа может вызвать лучевую болезнь.

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

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

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].

В реальности же от радиационного заражения страдают, сами того не зная, гораздо большее число людей. Даже самые малые дозы облучения вызывают необратимые генетические изменения, которые затем передаются из поколения в поколение. По оценкам американского радиобиолога Р. Бертелл, от атомной индустрии к началу 21 века генетически пострадало не менее 223 млн. человек. Радиация тем и страшна, что ставит под угрозу жизнь и здоровье сотен миллионов людей грядущих поколений, вызывая такие заболевания, как синдром Дауна, эпилепсию, дефекты умственного и физического развития.

Применение

⁹⁰Sr применяется в производстве радиоизотопных источников энергии в виде титаната стронция (плотность 4,8 г/см³, энерговыделение около 0,54 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).