Уважаемые заказчики! С перечнем и стоимостью услуг, оказываемых учреждением, вы можете ознакомиться на нашем сайте в разделе "Документы для заказчиков".

Чем опасны цезий-137 и стронций-90?

Знак радиации.jpgВ химико-токсикологическом отделе испытательной лаборатории Свердловского референтного центра Россельхознадзора проводятся исследования по определению содержания радионуклидов цезия (Cs-137) и стронция (Sr-90) в пищевых продуктах, зерне, кормах для животных и почве. Нормы содержания данных радионуклидов строго регламентированы на территориях стран Евразийского экономического союза (ЕАЭС) и подлежат обязательному контролю.

Но почему именно эти радионуклиды? Чем они опасны? И, в целом, что вообще такое радионуклиды? В данной статье будут рассмотрены эти вопросы.

Нуклид – это одна из разновидностей атома химического элемента, у которой есть специальная, присущая только ей, характеристика – определенное число протонов и нейтронов в ядре. В настоящий момент известно около 2500 нуклидов, из которых только 271 являются стабильными, т. е. не радиоактивными. Радиоактивность – это свойство нуклидов спонтанно изменять свой состав или внутреннее строение с одновременным испусканием или только частиц, или частиц вместе с излучением. Чаще всего под частицами подразумевают атомы гелия (альфа-распад) и электроны (бета-распад), а под излучением - гамма-излучение. Соответственно, радионуклид – это радиоактивный нуклид. 

Испускаемые радионуклидами частицы и излучение обладают достаточно большой энергией и, проходя через какую-либо среду, приводят к ионизации и возбуждению атомов и молекул в ней, т.е. изменяют свойства этой среды. Такой вид взаимодействия со средой называется ионизирующим излучением, или радиацией. И, если под средой прохождения подразумевать ткани живых организмов, то подобное воздействие будет считаться нежелательным и опасным из-за возможных впоследствии нарушений их функций. 

Существует два типа радионуклидов: 
• естественные (калий-40, уран-238, торий-232, радон-222 и др.), встречающиеся в природе;
• техногенные (тритий (водород-3), плутоний-239, стронций-90, цезий-137 и др.)
Как вы могли заметить, упомянутые в начале статьи стронций-90 и цезий-137 – это радионуклиды техногенного происхождения, то есть образующиеся при работе ядерных реакторов и не существующие в природе. По наличию их в окружающей среде можно говорить об экологической обстановке какого-либо района, т.е. были ли рядом утечки из хранилищ радиоактивных отходов, аварии на АЭС и подобные чрезвычайные ситуации.

Но чем же все-таки опасны стронций-90 и цезий-137? Все дело в их периоде полураспада – времени, за которое ровно половина радионуклида полностью распадается. Это одна из самых главных характеристик радиоактивных элементов. Существуют долгоживущие и короткоживущие радионуклиды. К долгоживущим (с большим периодом полураспада) относят 
• уран-238 – 4,5 млрд. лет, 
• калий-40 – 1,3 млрд. лет, 
• плутоний-239 – 24000 лет, 
• а также наших «знакомых» - стронций-90 и цезий-137, у которых период полураспада почти одинаков и составляет около 30 лет. Чем быстрее распадается радионуклид, тем он более радиоактивен. Это объясняется тем, что каждый акт распада сопровождается выбросом ионизирующего излучения, т.е. чем короче период полураспада, тем больше распадов/выбросов на единицу времени.

Радиоактивность нуклидов может быть выражена в единицах измерения Бк (беккерель) или Ки (кюри) и измерена как количество распадов в секунду (на практике используется только Бк, так как Ки слишком большая величина).  Активность какой-либо массы радионуклида называют удельной активностью, и она обратно пропорциональна его периоду полураспада, т. е., например, удельную активность в 1 млрд. Бк будет иметь 80 кг урана-238 и 0,2 г стронция-90! Очевидна ощутимая разница в опасности для здоровья человека.

Также необходимо учесть, что радиоактивные стронций-90 и цезий-137 способны накапливаться в живых организмах и подвергать их ионизирующему воздействию изнутри, нанося вред. И если деревьям и грибам это не так критично, то для человека цезий-137, обычно накапливающийся в мышцах и печени, и стронций-90, накапливающийся в костной ткани, являются крайне опасными, так как, попав в организм, будут оказывать ионизирующее воздействие годами (период полураспада 30 лет и соотносится с продолжительностью жизни человека). Поэтому наличие этих радионуклидов в окружающей человека среде так строго контролируется.

В заключение следует сказать, что специалистами химико-токсикологического отдела испытательной лаборатории Свердловского референтного центра Россельхознадзора ни разу не было выявлено пищевых продуктов, зерна, кормов для животных и почвы с содержанием радионуклидов цезия-137 и стронция-90 выше установленной нормы.  

Информацию подготовил химик-аналитик химико-токсикологического отдела Чекрыгин П. А.