Цезий 137 что такое 137
Период полураспада цезия-137. Биологические свойства цезия
Один из множества
Вам будет интересно: Магнитное поле Марса. Информация о планете
Как простое вещество цезий представляет собой мягкий серебристо-желтый металл с выраженными щелочными особенностями.
Открыли этот элемент в 1860 году два ученых из Германии Р. Бунзен и Г. Кирхгоф. Они использовали метод спектрального анализа, и цезий стал первым элементом, который был обнаружен данным способом.
Многоликий цезий
Вам будет интересно: Беззаботный – это заботливый друг или озабоченный паразит?
В природе цезий встречается исключительно в виде стабильного изотопа Cs-133. Но современная физика знает 39 искусственно созданных радионуклидов (радиоактивных изотопов).
Напомним, что изотопы – это разновидности атома элемента с различным количеством нейтронов в их ядрах.
Дольше всех (до 2,3 миллиона лет) живет изотоп Cs-135, второй по периоду полураспада – цезий-137. Именно последний является виновником радиационного загрязнения нашей планеты. Период полураспада цезия-137 в секундах – 952066726, что составляет 30,17 года.
Нестабильный радионуклид
В результате периода полураспада цезия-137 он проходит стадию бета-распада и превращается в нестабильный барий-137m, а затем в стабильный барий-137. При этом выделяется гамма-излучение.
Именно полный период полураспада цезия-137 равен 30 лет, а до бария-137m он распадается за 2,55 минуты. Суммарная энергия этого процесса равна 1175,63 ± 0,17 кэВ.
Формулы, описывающие период полураспада цезия-137, сложны и являются частью распада урана.
Физические и химические свойства
Вам будет интересно: Петь дифирамбы: что это означает, история слова и примеры
О физических свойствах изотопа и особенностях его распада мы уже писали. По химическим свойствам данный элемент близок с рубидием и калием.
Все изотопы (в том числе и цезий-137 с периодом полураспада 30,17 года) при попадании в живой организм любым способом прекрасно всасываются.
Главный поставщик биосферного радионуклида
Загрязняется не только атмосфера. С танкеров и ледоколов с атомными установками, с подводных атомных лодок в год в океан попадает данный радионуклид. Так, по подсчетам специалистов, в течение работы одного реактора подводной лодки в течение одного года в океан попадет порядка 24 х 1014 Бк. Если учесть время полураспада цезия-137, это становится опасным источником очень длительного загрязнения окружающей среды.
Самые известные выбросы
Прежде чем перейти к воздействию радионуклидного цезия на организм человека, напомним о нескольких крупных катастрофах, сопровождавшихся выбросами этого элемента в биосферу.
Немногие знают, но в 1971 году в районе Иваново (деревня Галкино) были проведены работы по глубинному зондированию коры нашей планеты. Это были подземные ядерные взрывы, после одного из которых из одной скважины вырвался грязевой фонтан. И сегодня в месте этих работ фиксируется излучение в 3 миллирентгена в час, а радионуклиды стронций-90 и цезий-137 все еще выходят на поверхность Земли.
О катастрофе в Чернобыле в 1986 году известно всем. Но не все знают, что тогда в атмосферу поступило около 1850 ПБк радиационных элементов. И 270 ПБк из них – цезий-137.
В 2011 году, когда авария произошла на японской АЭС «Фукусима», 15 ПБк цезия-137 с периодом полураспада, равным 30 годам, поступило в воды Тихого океана.
Что происходит потом
С радиоактивными осадками и отходами цезий-137 попадает в почву, откуда поступает в растения, у которых наблюдается коэффициент его поглощения на уровне 100 %. При этом до 60 % нуклида накапливается в надземных частях растительного организма. При этом в почвах, бедных калием, эффект накопления цезия-137 заметно увеличивается.
Наибольшие коэффициенты накопления этого нуклида отмечены в пресноводных водорослях, лишайниках и растительных организмах арктической зоны. В теле животных этот радионуклид накапливается в мышцах и печени.
Наиболее высокие его концентрации отмечались у северных оленей и водоплавающих птиц арктических побережий.
Биологические свойства цезия-137
Природный цезий – это один из микроэлементов организма животных. В нашем организме цезий содержится в количестве 0,0002-0,06 мкм в расчете на 1 грамм мягких тканей.
Радионуклид цезия, как уже говорилось, включается в круговорот веществ в биосфере и свободно перемещается по биологическим трофическим цепочкам.
При пероральном попадании в организм человека в желудочно-кишечном тракте происходит 100%-е всасывание этого нуклида. Однако в разных отделах скорость этого процесса разная. Так, через час после поступления в организм в желудке человека всасывается до 7 % цезия-137, в двенадцатиперстной, тощей и подвздошной кишке – до 77 %, в слепой кишке – до 13 %, а в последнем отделе кишечника (поперечно-ободочном) – до 40 %.
Доля цезия-137, который попадает через дыхательные пути, составляет 25 % от количества, поступающего с пищей.
Через кровь – в мышцы
После реабсорбции в кишечнике цезий-137 приблизительно равномерно распределяется в тканях организма.
Последние исследования на свиньях показали, что наибольших концентраций данный нуклид достигает в мышечных тканях.
При изучении северных оленей было установлено, что цезий-137 после однократного введения распределяется следующим образом:
Период полувыведения составляет от 5 до 14 суток и осуществляется преимущественно с мочой.
Что происходит в организме человека
Главные пути попадания цезия в организм – через пищеварительный тракт и дыхательные пути. При наружном попадании цезия-137 на неповрежденную кожу проникает внутрь 0,007 %. При попадании внутрь организма 80 % его накапливается в скелетных мышцах.
Выводится элемент через почки и кишечник. В течение месяца выводится до 80 % цезия. В соответствии с данными Международной комиссии по радиологической защите период полувыведения радионуклида составляет семьдесят дней, но скорость зависит от состояния организма, возраста, питания и других факторов.
Радиационные поражения, схожие по симптоматике с лучевой болезнью, развиваются при получении дозы более 2 Гр. Но уже при единицах МБк наблюдаются признаки легкого лучевого поражения в виде диареи, внутренних кровотечений, слабости.
Как уберечься от заражения
Для определения количества цезия-137 в организме человека проводят измерение бета-гамма-радиометрами или счетчиками излучений человека (СИЧ) гамма-излучения от тела или от выделений.
При анализе пиков спектра, которые соответствуют данному радионуклиду, определяют его активность в организме.
Профилактика заражений жидкими или твердыми соединениями цезия-137 заключается в проведении манипуляций исключительно в герметичных боксах. Для предотвращения попадания элемента внутрь используют средства индивидуальной защиты.
При этом стоит помнить, что период полураспада цезия-137 равен 30 годам. Так, в 1987 году в Бразилии (город Гояния) произошла кража детали из установки радиотерапии. В течение 2 недель заражению подверглось порядка 250 человек, четверо из них умерли в течение месяца.
Допустимые нормы и неотложная помощь
При превышении указанных норм необходимо применить меры по ускорению выведения элемента из организма. В первую очередь следует провести мероприятия по дезактивации поверхностей (лица и рук) водой с мылом. При попадании вещества через дыхательные пути – промыть носоглотку физиологическим раствором.
Ускорит выведение элемента применение сорбентов и мочегонных средств с водной нагрузкой.
В тяжелых случаях проводится гемодиализ и назначается специфическая терапия.
Но есть и польза
В химических исследованиях, гаммадефектоскопии, в радиационных технологиях и при проведении различных радиобиологических опытах ученые нашли применение этому антропогенному элементу с излучающими свойствами.
Цезий-137 применяется в контактной и лучевой терапии, в стерилизации медицинского инструментария, пищевых продуктов.
Этот элемент нашел свое применение при изготовлении радиоизотопных источников тока и в уровнемерах сыпучих веществ, где он используется в непрозрачных герметичных емкостях.
Цезий-137 в Рязанской земле
Во время экспедиций 2019 и 2020 годов в Рязанскую область, помимо исследований архитектурных и промышленных памятников прошлого, наша команда заезжала на круглые озёра, на берегах которых, с глубины 2 метра, брались пробы грунта. На карте круглые озёра, вызывающий особый интерес, обозначены «Объект 01», «Объект 02» и т. д. Не до каждого объекта получилось добраться. Пробы грунта были взяты с 01, 02, 06, 07, 10, 12, 18, это озёра и 19 болото. Все пробы были сданы на анализ и результаты этого анализа уже у нас на руках. К сожалению, результаты эти не самые радостные. Но дабы избежать двусмысленности и неверного толкования позвольте начать с теории, а официальные лабораторные заключения будут представлены ниже, в этой статье.
По физике процессов распада, ядерные реакции в эпицентре ядерного взрыва и в реакторе АЭС, они одинаковые. Но разница в том, что в реакторе эти процессы управляемые и протекают медленно, а в эпицентре взрыва реакция неуправляемая, и протекает тем быстрее, чем больше мощность заряда, то есть количество исходного вещества. И вот во время ядерного взрыва, одни вещества превращаются в другие очень быстро, и чем больше мощность заряда, тем быстрее эти превращения идут, и тем большее количество исходного вещества успевает вступить в реакцию. Именно поэтому, на месте ядерного взрыва, можно найти в больших количествах цезий, йод и прочие продукты ядерного распада и их изотопы, которые и держат повышенный радиационный фон.
Но период полураспада, например, йода составляет 8 дней, цезия 30 лет. Заметьте, ПОЛУраспада, а не полного разложения. Это значит, что через 30 лет, цезия будет в два раза меньше, ещё через 30 лет, его останется половина от половины и так далее. Таким образом, спустя 200 лет, радиоактивный фон, на месте ядерного взрыва, вполне может быть в пределах нормы, разве только немного выше, по сравнению с окружающей местностью. И вот эту разницу и нужно искать, а обнаружить следы ядерного взрыва, в большинстве случаев, можно только в изотопной лаборатории. А пример с Чернобылем не подходит, как Вы уже поняли по той причине, что там раскидано, преимущественно, исходное радиоактивное топливо. Продукты распада, конечно, тоже есть, но их в тысячи раз меньше, и именно это радиоактивное топливо и будет фонить ещё сотни тысяч лет.
Теперь позвольте остановиться немного подробнее на теме воронок и круглых озёр, чтобы объяснить физику процесса; ибо без понимания этого вопроса, невозможно понять, почему на картах мы видим круглые образования.
Все эти круглые озёра и болота часто различимы даже на местности. Существует целый ряд признаков, как отличить одну воронку от другой. Суть в том, что воронки бывают 5-ти основных видов:
И все эти воронки кардинально отличаются друг от друга, как по расположению, так по форме и внутренней структуре. Давайте по очереди разберём каждый вид.
Воронка от ядерного взрыва, при виде сверху, изначально всегда имеет очертание правильного круга.
При воздушном взрыве, вала вокруг и островка уже не будет, да и вообще, в зависимости от высоты подрыва ядерного устройства и его мощности, может даже не быть самой воронки.
Про радиоактивный фон в таких воронках говорилось выше, когда объяснялся полураспад. Диаметр ядерной воронки составляет от сотен метров до нескольких километров. Кучность воронок может быть как единичная, так и очень высокая, в зависимости от поставленной цели и используемых зарядов. То есть в одном месте таких воронок много, а буквально рядом, их уже практически нет.
Пример шахтной воронки, можно увидеть в фильме «Провал грунта в историческом месте Тульской области», в котором рассказывается о воронках на железных рудниках в Дедилово.
Такие воронки являются последствиями деятельности человека, но по своей сути напоминают карстовые провалы.
Карстовая воронка, при виде сверху, имеет очертание ломаного круга или любой другой формы, в поперечном разрезе, чем-то напоминает колодец, слегка расширяющийся книзу.
Однако формы могут быть очень разнообразны и зависят от грунтов, однако практически всегда такая воронка имеет крутые стены, и большая глубина начинается сразу от берега.
По подземным пещерам, такие воронки могут соединяться с другими карстами и соседними реками, и уровень воды в них зависит от уровня грунтовых вод. Помимо подходящих пород, одним из основных условий образования карстовых воронок, является жидкая вода на большую глубину. При этом никакой карстовый провал ударных брекчий и тектитов не порождает. Вала по периметру воронки нет. Диаметр карстовой воронки, как правило, от нескольких метров до десятков метров. Кучность воронок — единичная. То есть карстовые воронки не могут образовать поверхность в виде сетки, как мы видим на карте.
В случае такого обширного карстового промыва, проваливается вся эта территория целиком, а не отдельные её части.
Воронка газового пучения, образуется в результате дегидратации метана, в местах, где вечной мерзлотой скованны болота.
Метеоритная воронка, учитывая скорость столкновения космического тела с Землёй и угол падения, при виде сверху, будет иметь очертания от каплевидной формы до круглой.
В поперечном разрезе, метеоритная воронка, так же напоминает чашу, только это не герметичная чаша, и вода в ней как может набраться из грунта, так и уйти в него. В зависимости от угла падения, вал может быть как по периметру, вокруг воронки, так и с одной стороны, в направлении полёта метеорита, причём, чем меньше угол и скорость падения, тем больше вал. Диаметр воронки от нескольких метров, до нескольких километров. Кучность — единичные.
Таким образом, круглые озёра могут быть как воронками от военных действий, так и метеоритными, карстовыми или от газового пучения, и при этом вполне могут находиться рядом или даже друг в друге. Поэтому не нужно все воронки грести в одну кучу, а учитывая все факторы, перечисленные выше, нужно отделять одни воронки от других.
К статье «Взрыв над Тулой в 1830 году, или забытая война» и фильму по ней, было очень много комментариев, о том, что в начале 19-го века, над Тулой взорвалось некое космическое тело: комета, метеорит, или астероид. Такой вывод вполне логичен, если рассматривать глобальную катастрофу, только в масштабах одного отдельно взятого города, ведь именно так может сложиться впечатление, что катаклизм был только в этом городе. Тем не менее, в общественном сознании явно наметился прогресс, так как сам факт катаклизма в начале XIX века, как такового, уже многими признаётся как свершившийся событие. Но масштабы этого катаклизма, многими ещё недооцениваются и момент истины заключается в том, что Цезий-137 ни как не может быть следом метеорита, кометы или астероида по одной простой причине: период полураспада Цезия-137 всего 30 лет. За миллионы лет, пока метеорит блуждает по просторам космоса, от Цезия-137 не осталось бы и следа.
Тут есть одна важная деталь, которую многие упускают из вида: во время раскопок в Туле в 2018 году, Цезий-137 был обнаружен в слое пожара 1834 года, а этот слой находится на глубине 2 метра от поверхности. Причём, в слоях выше, или ниже Цезия-137 нет.
Строго говоря, в аналитической химии не существует слова «НЕТ». Следы цезия есть везде, но это другие изотопы и столь мизерное их количество, что в с количественном сравнении со слоем пожара, можно сказать, что цезия нет вовсе.
Особо обращаю Ваше внимание, друзья, что Цезий-137, который является продуктом ядерного распада урана или плутония, обнаружен на глубине 2 метра, в слое пожара. Это полностью отбрасывает Семипалатинский, Чернобыльский и любой другой современный след, ибо впитавшись с грунт с осадками, изотоп Цезия-137 однозначно остался бы в верхних слоях.
Опережая Ваши вопросы, скажу, что воронки от ядерных взрывов XIX века, так же засыпаны, но учитывая их размеры, правильнее говорить «присыпаны». Во время экспедиций в Рязанскую область, что бы взять пробы грунта, мы бурили скважину до чёрного или серого слоя и уже из него брали эти пробы. Этот чёрный слой, не что иное, как гарь — след пожара и находится он на глубине 1,5-2 метра от поверхности, а сверху находится обычный песок. Подчёркиваю: все слои грунта, на круглых озёрах в Рязанской области — песок и никакого водоупорного слоя нет.
В качестве краткой официальной исторической справки, позвольте друзья рассказать некоторые интересные моменты про объект № 07. Все остальные озёра имеют похожую официальную легенду.
Ежегодно на землю падают тысячи метеоритов, большинство из них размером в несколько сантиметров, но иногда — это огромные глыбы металла или камня. Падение метеоритов вызывает не только сотрясение земли, но и резонанс в обществе. Уже десятки лет ведутся споры о природе тунгусского метеорита, рассказы же о падении метеоритов в древности живут века и тысячи лет.
Не является исключением и Шиловский район Рязанской области. В селе Тырново до сих пор рассказывают легенду о том, что черт нёс по небу скалу и уронил её, аналогичные придания бытовали и в селах Тимошкино и Юшта (заметьте направление с юга). В лесу у села Боровое часто находят оплавившиеся кусочки металла, похожие на осколки.
В августе 2009 года Шиловским краеведческим музеем, ЭКЦ «Заряна» и местным телевидением была предпринята комплексная экспедиция по изучению озера «Святое» у села Борки. Легенда гласит, что некогда посередине озера был остров, на котором стояла древняя церковь, но по воле Божьей провалилась она под землю. Обычно подобные озёра-легенды возникают на месте образования карстовых провалов. Однако, водолазы-подводники группы «Стикс», совершив своё погружение сразу дали однозначный ответ: озеро не карстовое — это огромная воронка. Повторные погружения позволили определить наличие асимметрично расположенного кратера с общей глубиной до 27 метров. Изучение озера сильно затруднено тем, что на глубине 15 метров расположен мощный термопласт воды с температурой около нуля градусов.
Проведенная аэрофотосъемка показала, что озеро правильной круглой формы и вокруг озера имеется небольшой вал. Совокупность фактов была направлена в Российскую академию наук академику Андрею Кирилловичу Станюковичу. После длительного изучения представленных материалов вердикт специалистов таков, цитата: «Озеро у села Борки Шиловского района Рязанской области метеоритного происхождения. Судя по характеру воронки, падение произошло чуть более тысячи лет назад. Необходимы комплексные исследования с целью обнаружения объекта падения».
Конец цитаты и краткой официальной исторической справки. Таким образом, официальная точка зрения заключается в том, что озеро «Святое» является воронкой и было образовано неким небесным телом упавшим где-то в 7-10 веке. Согласно официальной хронологии истории, именно эта эпоха чрезвычайно интересная тем, что на территории Рязанщины исчез целый народ, получивший определение официальных историков: «Культура Рязано-Окских могильников» (КРОМ). Это был народ свирепых воинов, который контролировал огромную территорию Волго-Окского междуречья и, находясь на пике своего развития, вдруг неожиданно исчез.
Ещё один довольно интересный момент: на старых картах, это озеро вообще не обозначено, например, на карте 1816 года, этого озера нет:
На карте 1832 года, так же нет озера:
даже не смотря на то, что карта для того времени, довольно точно отображает топографию местности, а озеро, согласно официальным данным, существует более тысячи лет. Впервые озеро появляется на картах, только с 1865 года:
И так друзья, настала пора расставить все точки над «И». Отбор проб грунта производился согласно ГОСТ Р 54038. Анализ проб осуществлялся в четырёх независимых друг от друга лабораториях, две в Москве и по одной в Новосибирске и Калуге. Представляю Вашему вниманию заключение, выданное испытательной лабораторией Федерального «Центра гигиены и эпидемиологии в Калужской области». Были проведены анализы проб грунта, взятых с глубины 2 метра, а так же с поверхности, на следующих круглых объектах:
01, 02, 06, 07, 10, 12, 18 это озёра и 19 болото. Координаты каждого объекта доступны сразу на карте, или кликом по номеру объекта (откроется в новом окне). При желании, каждый скептик может повторно взять пробы грунта, сдать на анализ и проверить мои слова, за которые я отвечаю. Стоимость анализа одной пробы, по состоянию на осень 2020 года, составляла чуть более 800 рублей, уверен, такая сумма найдётся у любого, желающего, всё самостоятельно перепроверить.
Друзья, как Вы видите, во всех пробах, взятых с глубины, обнаружен Цезий-137. В пробах, взятых из верхних слоёв, Цезия-137 нет. Повторюсь в который раз: Цезий-137 образуется только при ядерном распаде урана или плутония, ни каким другим способом Цезий-137 не появляется.
Практически на всех круглых озёрах, на глубине около 2-х метров, начинается чёрный или серый слой. Именно в этом слое мы и отбирали образцы грунта на анализ, непосредственно на берегу круглого озера. Исключение составляет проба с объекта 19, которая была взята непосредственно в центре круглого «болота». Там сейчас твёрдый грунт и можно спокойно ходить.
Объект 10 характерен твёрдым слоем, в который бур упирался на глубине и пробить который не представлялось возможным.
О наличии такого слоя, могу говорить со всей ответственностью, так как делались повторные забуривания в нескольких местах с разных сторон озера. На дне самого озера этот слой покачивается. Причём дно качается всё сразу, а не частями. Мы купались в этом озере и ходили ногами по дну. Под небольшим слоем ила находится этот твёрдый слой и когда наступаешь на него, такое ощущение, что идёшь по батуту. Глубина увеличивается постепенно, а качающееся под ногами твёрдое дно, однозначно не может быть показателем карстового провала.
Объект 12. Вот такие слои расположены от поверхности до глубины 2 метра:
Слои грунта от поверхности до глубины 2 метра, с права налево. Объект № 12
Самый нижний слой серого цвета. И точно такие же слои были на всех круглых озёрах, где мы брали пробы. Особо подчёркиваю: если бы Цезий-137, попал в грунт с осадками, то учитывая, что все слои это песок и никакого водоупорного слоя нет, то Цезий-137, был бы распределён в них более-менее равномерно, а не сконцентрирован в одном сером слое. Таким образом, Чернобыльский след, Семипалатинский, и прочие современные — исключается.
Помимо взятия проб грунта, на этом озере провели экспресс-тест воды, который показал повышенное содержание Циануровой кислоты Cyanuric acid.
Вполне возможно, что это результат стока вод с соседних колхозных полей, ещё в советское время, однако, для стока вод необходим уклон в сторону озера. А это озеро окружено сосновым лесом, и единственное место с которого есть небольшой уклон, находится в этом сосновом лесу. Остальные участки, расположены либо на таком же уровне, либо ниже озера, то есть, по сути, стокам взяться неоткуда. Сам по себе, отдельно взятый факт повышенного содержания Циануровой кислоты в воде, ничего не доказывает, но учитывая то, что для получения этого химиката, необходимо термическое воздействие на мочевину, которая в свою очередь сама получается при высокой температуре и является азотным соединением, это косвенно подтверждает факт термического воздействия в этом месте.
Друзья, всё более чем очевидно, все факты говорят о том, что версии карстовых провалов, метеоритов, Чернобыля — в данном случае, полностью не состоятельные. Найденные следы Цезия-137, однозначно доказывают, что в этом месте происходил процесс ядерного распада. А вот стояли это АЭС, каждые 2-3 километра, или это следы ядерных взрывов — это решать вам, выводы делайте сами.
На этом я с вами не прощаюсь, самое интересное ещё впереди. Благодарю вас за внимание, всего вам доброго!
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.