핵분열 생성물

Nuclear fission product
핵물리학
NuclearReaction.svg
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핵 모형
액체 방울 · 핵셸 모형 · 상호작용 보손 모형 · Ab initio
핵종 분류
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이성질체 – 위의 모든 것과 동일
거울핵 – Z ↔ N
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핵안정성
결합 에너지 · p-n비 · 드립 라인 · 안정의 섬 · 안정의 계곡 · 안정 핵종
방사성 붕괴
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핵분열
자발적·제품(페어 브레이킹)·사진
프로세스 캡처
전자(2×) · 중성자(s · r) · 양성자(p · rp)
고에너지 프로세스
파쇄(우주선에 의한) · 광집적
핵합성 및
핵천체물리학
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고에너지 핵물리학
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핵분열 생성물은 큰 원자핵이 핵분열을 겪은 후에 남는 원자 파편이다.일반적으로, 몇 개의 중성자와 함께 두 개의 작은 핵으로 쪼개져 우라늄 분리의 핵과 같은 큰 핵, 열 에너지(핵의 운동 에너지) 및 감마선을 방출한다.두 개의 작은 핵은 핵분열 생성물입니다.(원소별 핵분열 생성물 참조).

약 0.2% - 0.4%의 편차는 삼원분열이며, 헬륨-4(90%) 또는 삼중수소(7%)와 같은 세 번째 가벼운 핵을 생성한다.

핵분열 생성물 자체는 보통 불안정하기 때문에 방사능이 있다.원자 번호에 비해 상대적으로 중성자가 풍부하기 때문에, 그들 중 다수는 빠르게 베타 붕괴를 겪는다.이것은 베타 입자, 반중성미자, 감마선의 형태로 추가 에너지를 방출한다.따라서 핵분열 사건은 일반적으로 베타와 감마 방사선을 발생시키지만, 이 방사선은 핵분열 사건 자체에 의해 직접 생성되지는 않는다.

생성된 방사성핵종은 다양한 반감기를 가지므로 방사능이 달라진다.예를 들어 스트론튬-89와 스트론튬-90은 핵분열 시 비슷한 양으로 생성되며, 각 핵은 베타 방출에 의해 붕괴된다.하지만 Sr는 30년의 반감기를 가지고 있고 Sr는 50.5일의 반감기를 가지고 있습니다.따라서 50.5일 동안 Sr 원자의 절반이 붕괴되는 데 소요되며, 붕괴된 것과 동일한 수의 베타 입자를 방출합니다. Sr 원자의 0.4% 미만이 붕괴되어 베타 중 0.4%만 방출됩니다.방사성핵종은 붕괴 속도가 가장 빠르지만 수명이 가장 짧은 방사성핵종이 가장 높다.또한 안정성이 낮은 핵분열 생성물은 안정적인 핵종까지 붕괴될 가능성이 낮아지고, 다른 방사성핵종으로 붕괴될 가능성이 높아지며, 방사성핵종은 추가 붕괴와 방사선 방출을 겪으며 방사능 출력을 증가시킨다.이러한 단수명 핵분열 생성물은 사용후 핵연료의 즉각적인 위험이며, 방사선의 에너지 출력은 사용후 핵연료를 저장할 때 고려해야 하는 상당한 열을 발생시킨다.수백 개의 다른 방사성핵종이 생성되기 때문에 초기 방사능 수준은 단수명 방사성핵종이 붕괴함에 따라 빠르게 사라지지만, 수명이 긴 방사성핵종이 나머지 불안정한 [1]원자의 더 많은 양을 구성하기 때문에 완전히 중단되지 않는다.

형성 및 붕괴

하나의 핵분열 원자의 핵분열에 의해 생성된 두 원자의 원자 질량의 합계는 항상 원래 원자의 원자 질량보다 작습니다.이것은 질량의 일부가 자유 중성자로 손실되고, 핵분열 생성물의 운동 에너지가 제거되면(즉, 반응으로 제공된 열을 추출하기 위해 생성물이 냉각된), 이 에너지와 관련된 질량은 시스템에 손실되고, 따라서 냉각된 핵분열 생성물에서 "실종"되는 것으로 보이기 때문이다.

쉽게 핵분열을 겪을 수 있는 핵은 특히 중성자가 풍부하기 때문에(예를 들어 우라늄-235에 포함된 핵자의 61%는 중성자) 초기 핵분열 생성물은 종종 핵분열 생성물과 같은 질량의 안정적인 핵보다 중성자가 더 많다(예를 들어 안정적 지르코늄-90은 불안정한 스트론튬-90의 58%에 비해 56% 중성자).따라서 초기 핵분열 생성물은 불안정할 수 있으며, 일반적으로 베타 붕괴를 거쳐 안정된 구성으로 이동하며, 베타 방출마다 중성자를 양성자로 변환한다. (분열 생성물은 알파 붕괴를 통해 붕괴되지 않는다.)

중성자가 풍부하고 수명이 짧은 몇 개의 초기 핵분열 생성물은 일반적인 베타 붕괴에 의해 붕괴되고(이는 지각 가능한 반감기의 원천이며, 일반적으로 10분의 몇 초에서 수 초), 들뜬 딸 생성물에 의해 중성자가 즉시 방출된다.이 과정은 원자로 제어에 중요한 역할을 하는 이른바 지연 중성자의 원천이다.

첫 번째 베타 붕괴는 빠르고 높은 에너지 베타 입자 또는 감마선을 방출할 수 있다.그러나 핵분열 생성물이 안정적인 핵 조건에 가까워짐에 따라 마지막 한두 개의 붕괴는 긴 반감기를 가지며 에너지를 덜 방출할 수 있다.

시간 경과에 따른 방사능

핵분열 생성물은 반감기가 90년(사마륨-151), 반감기가 211,100년(테크네튬-99) 이상인 7개의 장수 핵분열 생성물을 제외하고 반감기가 90년(사마륨-151) 이하이다.따라서 순수한 핵분열 생성물의 혼합물의 총 방사능은 수십만 년 동안 거의 변하지 않는 낮은 수준에서 안정되기 전에 처음 수백 년 동안 급격히 감소한다(단수명 생성물에 의해 제어됨).

액티니드가 제거된 순수한 핵분열 생성물의 이러한 행동은 아직 액티니드가 함유된 연료의 부패와 대조됩니다.이 연료는 이른바 "개방"(즉, 핵 재처리 없음) 핵연료 사이클로 생산된다.이들 악티니드의 상당수는 약 100~200,000년의 상실 범위에서 반감기를 가지고 있어 개방 사이클 비재처리 연료에 대한 이 시간 범위에서의 저장 계획에 어려움을 겪고 있습니다.

핵분열로 악티니드를 모두 소비하는 것을 목표로 하는 핵연료 주기 찬성론자들은 200년 이내에 핵연료 폐기물이 원래의 우라늄 [2]광석보다 방사능이 적다고 주장하기 위해 이 사실을 이용한다.

핵분열 생성물은 베타 방사선을 방출하는 반면 악티니드는 주로 알파 방사선을 방출한다.각각의 대부분은 감마선도 방출한다.

수율

주요 기사:핵분열 생성물 수율
핵분열 생성물은 우라늄-235의 열중성자 핵분열 시 질량 단위로 산출되며, 플루토늄-239는 현재 원자력발전소의 대표적인 두 가지 원자로의 조합이며, 토륨 사이클에 사용되는 우라늄-233이다.

부모 원자의 각 핵분열은 서로 다른 핵분열 생성물 원자를 생성한다.그러나 개별 핵분열은 예측할 수 없지만, 핵분열 생성물은 통계적으로 예측할 수 있다.핵분열당 생성되는 특정 동위원소의 양은 수율이라고 불리며, 일반적으로 부모 핵분열당 백분율로 표현된다. 따라서 총 수율은 100%가 아니라 200%에 이른다.(3원 핵분열의 드문 경우 때문에 실제 총량은 사실 200%를 약간 웃돈다.

핵분열 생성물은 아연에서 란타니드에 이르는 모든 원소를 포함하지만, 핵분열 생성물의 대부분은 두 개의 피크에서 발생합니다.한 피크는 루테늄 스트론튬에서 루테늄까지 약(원자번호로 표시됨)에서 발생하는 반면, 다른 피크는 텔루륨에서 네오디뮴까지입니다.수율은 모원자 및 개시 중성자의 에너지에 따라 다소 달라진다.

일반적으로 핵분열을 겪는 상태의 에너지가 높을수록 두 핵분열 생성물이 비슷한 질량을 가질 가능성이 높아진다.따라서 중성자 에너지가 증가하거나 핵분열 원자의 에너지가 증가하면 두 피크 사이의 계곡은 더욱 [3]얕아진다.예를 들어, Pu의 질량에 대한 항복 곡선은 중성자가 열 중성자일 때 U에서 관측된 것보다 더 얕은 곡선을 가진다.후기 악티니드의 핵분열을 위한 곡선은 훨씬 더 얕은 계곡을 만드는 경향이 있다.Fm과 같은 극단적인 경우에는 하나의 피크만 보입니다. 이는 쉘 [4]효과로 인해 대칭 핵분열이 우세해진 결과입니다.

인접한 그림은 우라늄의 핵분열로 인한 전형적인 핵분열 생성물 분포를 보여준다.이 그래프를 만드는 데 사용된 계산에서 핵분열 생성물의 활성화는 무시되었고 핵분열은 시간이 아닌 한 순간에 발생하는 것으로 가정되었다.이 막대형 차트에는 냉각 시간(분열 후 시간)에 대한 결과가 나와 있습니다.양성자 및/또는 중성자의 짝수를 가진 핵의 안정성 때문에, 원소에 대한 수율 곡선은 매끄러운 곡선이 아니라 교대로 나타나는 경향이 있다.질량 수에 대한 곡선은 [5]매끄럽습니다.

생산.

소량의 핵분열 생성물은 낮은 속도로 발생하는 자연 우라늄의 자발적 핵분열이나 방사성 붕괴에 의한 중성자 또는 우주선 입자와의 반응의 결과로 자연적으로 형성된다.일부 천연 광물(주로 아파타이트와 지르콘)에서 이러한 핵분열 생성물이 남긴 미세한 흔적은 자연 암석의 냉각(결정화) 시대를 제공하기 위해 핵분열 궤적에 사용됩니다.이 기술은 사용된 광물과 그 광물의 우라늄 농도에 따라 0.1Ma ~ 1.0Ga의 유효 연대 범위를 가진다.

약 15억 년 전 아프리카의 우라늄 광체에서는 수십만 년 동안 가동되어 약 5톤의 핵분열 생성물이 생성되었다.이러한 핵분열 생성물은 자연 원자로가 발생했다는 증거를 제공하는 데 중요했다.핵분열 생성물은 핵무기 폭발에서 생성되며, 그 양은 무기의 종류에 따라 달라진다.핵분열 생성물의 가장 큰 원천은 원자로에서 나온다.현재 원자로에서는 연료 내 우라늄의 약 3%가 에너지 생성의 부산물로 핵분열 생성물로 전환된다.이러한 핵분열 생성물의 대부분은 연료 원소 고장이나 핵 사고가 일어나지 않거나 연료가 재처리되지 않는 한 연료 안에 남아 있다.

동력 원자로

참고 항목: 사용후 핵연료

상업용 핵분열 원자로에서 시스템은 그렇지 않으면 자기소화 즉응 아임계 상태에서 작동한다.그럼에도 불구하고 붕괴열 수준 이상의 온도를 유지하는 원자로 고유의 물리적 현상은 붕괴 [7]시 핵분열 생성물의 필수 등급의 예측 가능한 지연 [6]및 쉽게 제어되는 변환 또는 움직임이다.지연 중성자는 '지연 중성자 전구체'라고 불리는 중성자가 풍부한 핵분열 조각에 의해 방출된다.브롬-87은 반감기가 약 1분인 '증발물' 중 하나로 붕괴 [8]시 지연 중성자를 방출한다.온도를 유지하기 위해 핵분열 생성물의 변화나 움직임이 본질적으로 지연되는 이 지연된 임계 상태에서 작동하면, 온도는 인간의 피드백을 허용하기에 충분히 천천히 변화합니다.목재 불씨가 새로운 연료로 이동하는 것을 제어하기 위해 개구부를 변경하는 방화 댐퍼와 유사한 방식으로 제어봉은 [9][10][11][12]시간이 지남에 따라 상대적으로 위아래로 변화한다.

원자력 발전소에서 방사능의 주요 공급원은 악티니드 및 활성화 생성물과 함께 핵분열 생성물이다.핵분열 생성물은 처음 수백 년 동안 방사능의 가장 큰 원천인 반면, 액티니드는 연료 사용 후 약3 10년에서5 10년 후에 우세하다.

핵분열은 핵연료에서 발생하며, 핵분열 생성물은 주로 핵분열 생성물과 가까운 연료 내에 보관된다.일부 핵분열 생성물은 원자로 제어에 유용한 지연 중성자를 기여하는 반면 다른 것들은 핵반응을 억제하는 경향이 있는 중성자 독이기 때문에 이러한 핵분열 생성물은 원자로 운영에 중요하다.핵분열 생성물 독의 축적은 특정 연료 원소를 원자로 내에 유지할 수 있는 최대 지속시간을 결정하는 데 중요한 요소이다.단수명 핵분열 생성물의 붕괴는 또한 원자로가 정지되고 핵분열 반응이 멈춘 후에도 계속되는 연료 내의 열원을 제공한다.이 붕괴열이 정지 후 원자로 냉각 요건을 설정한다.

연료 주변의 연료 클래딩에 구멍이 생기면 핵분열 생성물이 1차 냉각수로 누출될 수 있습니다.핵분열 생성물 화학에 따라 원자로 노심 내에 안착하거나 냉각수 계통을 통과할 수 있다.냉각수 시스템은 그러한 핵분열 생성물을 제거하는 경향이 있는 화학 제어 시스템을 포함한다.정상적인 조건에서 작동하는 잘 설계된 동력 원자로에서는 냉각수의 방사능이 매우 낮다.

연료 재처리 공장 (그리고 2005년 체르노빌 현장)의 감마 피폭의 대부분을 담당하는 동위원소는 세슘-137인 것으로 알려져 있다.요오드-129는 재처리 공장에서 방출되는 주요 방사성 원소 중 하나이다.원자로에서 세슘-137과 스트론튬-90은 모두 연료로부터 멀리 떨어진 곳에 있다.이는 이러한 동위원소가 연료로부터 멀리 떨어진 위치(예: 제어봉)에 퇴적될 수 있도록 하는 귀가스(3.8분 반감기의 제논-137과 32초 반감기의 크립톤-90)의 베타 붕괴에 의해 형성되기 때문이다.

원자로 독극물

주요 기사:핵독과 요오드 피트

어떤 핵분열 생성물은 중성자의 방출과 함께 부패한다.원래의 핵분열 이벤트(즉각 중성자를 방출하는 것)와 중성자의 방출 사이에는 짧은 시간 지연이 있을 수 있기 때문에, 후자를 "지연 중성자"라고 한다.이러한 지연 중성자는 원자로 제어에 중요하다.

제논-135 및 사마륨-149와 같은 일부 핵분열 생성물은 중성자 흡수 단면이 높다.원자로는 중성자 생산과 흡수 속도의 균형에 의존하기 때문에 반응에서 중성자를 제거하는 핵분열 생성물은 원자로를 정지시키거나 "독소"시키는 경향이 있다.핵연료와 원자로는 연소 가능한 독극물과 제어봉과 같은 특징을 통해 이러한 현상을 해결하도록 설계되었다.정지중 또는 저출력 운전중 제논-135가 축적되면 원자로가 재가동을 방해하거나 최대출력의 재가동 또는 복원중 반응의 정상적인 제어를 방해할 수 있을 만큼 충분히 오염되어 사고 시나리오를 유발하거나 발생시킬 수 있다.

핵무기

핵무기는 핵분열을 부분 에너지원 또는 주요 에너지원으로 사용한다.무기 설계와 폭발 위치에 따라 총 낙진 방사능의 활성화 생성물 방사능과 비교하여 핵분열 생성물 방사능의 상대적 중요도는 달라진다.

핵무기 핵분열로 인한 즉각적인 핵분열 생성물은 본질적으로 다른 핵분열원으로부터의 핵분열 생성물과 동일하며, 핵분열 중인 특정 핵종에 따라 약간 다르다.그러나 반응의 매우 짧은 시간 척도는 원자 폭탄에서 생성된 동위원소의 특정한 혼합에 차이를 만든다.

예를 들어 Cs/137Cs 비율은 폭탄의 낙진과 동력 원자로의 핵분열 생성물을 쉽게 구별할 수 있는 방법을 제공한다.세슘-134는 핵분열에 의해 거의 생성되지 않습니다(제논-134가 안정적이기 때문입니다).Cs는 안정 Cs의 중성자 활성화에 의해 형성되며, 안정 Cs는 이소바르 내 동위원소 붕괴에 의해 형성된다(A = 133).그래서 순간적인 임계상태에서 중성자속이 0이 될 때쯤에는 C가 존재하기엔 너무 짧은 시간이 흘렀을 것입니다.동력원자로에서는 이소바르 내 동위원소 붕괴가 Cs를 형성할 수 있는 충분한 시간이 존재하지만 임계 시작과 종료 사이의 시간이 긴 경우에만 Cs를 형성할 수 있다.

지리할라의 [13]교과서에 따르면 원자폭탄 내 핵분열 생성물 혼합물에서 발생하는 방사능은 대부분 요오드-131과 바륨-140과 같은 단수명 동위원소에 의해 발생한다.약 4개월 후, 방사성 물질의 가장 큰 점유율은 세륨-141, 지르코늄-95/니오브-95 및 스트론튬-89이다.2~3년 후에는 세륨-144/프라세오디뮴-144, 루테늄-106/로듐-106 및 프로메튬-147이 방사능의 대부분을 차지한다.몇 년 후, 방사선은 스트론튬-90과 세슘-137에 의해 지배되는 반면, 10,000년에서 100만 년 사이에 지배되는 것은 테크네튬-99이다.

어플

일부 핵분열 생성물(Cs 등)은 의료용 및 산업용 방사능 선원에 사용된다.99TcO4−(과테크네이트) 이온은 강철 표면과 반응하여 내식층을 형성할 수 있습니다.이러한 방식으로 이러한 메탈옥소 음이온은 양극 부식 억제제로 작용하며 강철 표면을 수동적으로 만듭니다.강철 표면에서2 TcO의 형성은 제염 전에 상실된 핵폐기물 드럼과 핵장비(예를 들어 바다에서 상실된 핵잠수함 원자로)로부터의 Tc 방출을 지연시키는 효과 중 하나이다.

이와 유사한 방법으로 심각한 동력 원자로 사고에서 방사성 요오드의 방출은 원자력 [14]발전소 내 금속 표면의 흡착에 의해 지연될 수 있다.심각한 사고에서 발생할 수 있는 요오드 화학에 대한 다른 많은 연구가 이루어졌다.[15]

붕괴

체르노빌 재난 현장 근처의 야외에 있는 사람에 대한 외부 감마선량.
현장의 체르노빌 사고 후 시간 대비 각 동위원소가 기여하는 총 방사선량 (공기 중)의 비율.이 이미지는 OECD 보고서의 데이터와 '방사화학 매뉴얼'[16] 제2판을 사용하여 작성되었습니다.

우라늄-235의 핵분열의 경우, 주요 방사성 핵분열 생성물은 요오드, 세슘, 스트론튬, 제논, 바륨의 동위원소를 포함한다.시간이 지날수록 위협은 작아진다.사고 첫날 체르노빌 원자력 발전소의 상당 부분과 일본에서 일어난 미국의 원폭 투하 현장(폭발 후 6시간)과 같이 한때 방사능이 낮은 수준으로 감소했기 때문에 방사능이 비교적 안전하다.핵분열 생성물의 대부분은 매우 짧은 동위원소를 통해 붕괴되어 안정적인 동위원소를 형성하지만, 상당수의 방사성 동위원소는 하루보다 반감기가 길다.

핵분열 생성물 혼합물의 방사능은 처음에는 I와 Ba와 같은 단수명 동위원소에 의해 주로 발생하며, 약 4개월 후에는 Zr/95Nb와 Sr이 가장 큰 비중을 차지하고, 약 2~3년 후에는 Ce/144Pr, Ru/106Rh 및 Pm이 가장 큰 비중을 차지한다.이후 Sr과 Cs는 주요 방사성 동위원소이며, Tc가 그 뒤를 잇는다.동력원자로 또는 사용후연료에서 방사능이 방출되는 경우, 일부 원소만 방출된다. 그 결과 방사능의 동위원소 신호는 모든 핵분열 생성물이 분산되는 노천 핵폭발과는 매우 다르다.

낙진 대책

시리즈의 일부
오염
Air pollution3.jpg
네팔 공장에서 발생한 대기오염
항공사
생물학적
디지털.
전자파
자연의
노이즈
방사능
흙
고형 폐기물
공간
온도
시각.
전쟁
물.
기타
리스트

분류

방사선 비상대책의 목적은 원자력 사고나 폭탄 후 방사선 피폭의 영향으로부터 사람을 보호하는 것이다.대피는 가장 효과적인 보호책이다.그러나 대피가 불가능하거나 심지어 불확실한 경우에는 국지적인 낙진 대피소와 다른 조치가 최선의 [17]보호를 제공한다.

요오드

미국 대륙의 1인당 갑상선 용량인 요오드-131은 네바다 시험장에서 실시된 모든 대기 핵 실험의 모든 피폭 경로에서 발생한다.「다운윈더」도 참조해 주세요.

적어도 3개의 요오드 동위원소가 중요하다.129나, 나, 그리고 나.야외 핵실험과 체르노빌 참사 모두 요오드-131을 방출했다.

요오드의 단수명 동위원소는 갑상선이 요오드화물을 수집하고 농축하기 때문에 특히 유해하다.방사성 요오드의 흡수는 급성, 만성 및 지연 효과를 초래할 수 있습니다.높은 용량으로 인한 급성 영향으로는 갑상선염을 포함하며, 만성 및 지연 효과는 갑상선 기능 저하증, 갑상선 결절, 갑상선암을 포함합니다.체르노빌과 마야크에서[18] 방출된 활성 요오드가 구소련에서 갑상선암 발병률을 증가시킨 것으로 나타났다.

방사성 요오드의 위험으로부터 보호하는 한 가지 방법은 방사성 요오드에 노출되기 전에 요오드화칼륨(KI)을 복용하는 것이다.비방사성 요오드화물은 갑상선을 '포화'시켜 체내에 저장되는 방사성 요오드의 양을 줄인다.요오드화칼륨을 투여하면 방사성 요오드의 효과가 99% 감소하며 낙진 대피소에 대한 신중하고 저렴한 보충제이다.시판되는 요오드 알약에 대한 저렴한 대안은 요오드화 칼륨의 포화 용액이다.KI의 장기 저장은 일반적으로 시약 등급의 [19]결정 형태입니다.

알려진 고이트로겐 물질의 투여는 또한 요오드의 생물학적 웁타케를 감소시키는 예방책으로 사용될 수 있다(신체가 서로 다른 요오드 동위원소를 구별할 수 없기 때문에 영양적 비방사성 요오드-127 또는 방사성 요오드인 방사성 요오드 - 가장 일반적으로 요오드-131).항공우주산업으로 인해 미국에서 흔한 수질오염물질인 과염소산 이온은 요오드 흡수를 감소시키는 것으로 나타나 고이트로겐으로 분류된다.과염소산 이온은 요오드화물이 갑상선 모낭 세포에 활발하게 축적되는 과정의 경쟁적 억제제이다.건강한 성인 지원자를 포함한 연구는 하루에 킬로그램 당 0.007 밀리그램(mg/(kg·d) 이상의 수준에서 과염소산염이 혈류로부터 요오드를 흡수하는 갑상선의 능력을 일시적으로 억제하기 시작한다고 결정했다(요오드화물 흡수 억제, 따라서 과염소산염은 알려진 고이트로겐이다).[20]과염소산염에 의한 요오드화물 풀의 감소는 이중적인 영향을 미친다. 즉, 초과 호르몬 합성과 갑상선 기능 항진증의 감소와 갑상선 억제제 합성과 갑상선 기능 저하증의 감소이다.과염소산염은 갑상선에서 [21]요오드화물의 추가 대사의 많은 다른 방해의 결과로 갑상선에 축적된 방사성 요오드 배출량을 측정하는 시험에서 단일 용량 적용으로 매우 유용하다.

과염소산칼륨(과염소산칼륨 430~1,400mg)을 사용한 갑상선 중독증(그레이브스병 포함)의 치료는 한 때 유럽에서 [20][22]특히 많이 행해졌으며 [23]갑상선 문제를 치료하기 위해 낮은 용량으로 과염소산염 사용을 오늘날까지 지속하고 있다.처음에는 4~5회 일일 용량으로 나눈 과염소산칼륨 400mg이 사용되었고 효과가 있는 것으로 확인되었지만, 모든 [20][21]피험자에서 갑상선독증을 통제하지 않는 것으로 판명되었을 때 더 높은 용량들이 도입되었다.

환자가 요오드의 추가 공급원에 노출되었을 때 갑상선독성증(그레이브스병 포함) 치료를 위한 현재 요법에는 일반적으로 하루에 두 번 과염소산칼륨 500mg이 18-40일 [20][24]동안 포함된다.

과염소산염이 함유된 물을 17ppm 농도로 섭취한 예방은 1일이 70kg이고 하루에 2L의 물을 소비하는 경우 기준 방사성 요오드 흡수를 67%[20] 감소시키는 것으로 조사되었으며 이는 하루에 총 35mg의 과염소산 이온을 섭취하는 것에 해당한다.실험 대상자가 하루에 과염소산염 함유 물을 10ppm 농도로 1리터만 마신 다른 연구에서, 즉 매일 10mg의 과염소산 이온을 섭취한 결과,[25] 요오드 흡수량이 평균 38% 감소하는 것으로 나타났다.

단, 상기 항과 같이 과염소산염 플랜트 작업자의 평균 과염소산염 흡수가 약 0.5mg/kg-day로 추정될 경우 요오드 흡수가 67% 감소할 것으로 예상된다.만성적으로 피폭된 근로자들에 대한 연구는 지금까지 [26]요오드 섭취를 포함한 갑상선 기능의 이상을 발견하지 못했다.이는 근로자들 사이에서 매일 충분한 양의 요오드산염 노출 또는 섭취와 [20]체내 과염소산염의 짧은 8시간의 생물학적 반감기에 기인할 수 있다.

따라서 0.5mg/kg-day 용량 또는 17ppm의 물 농도를 목표로 과염소산 이온을 의도적으로 물 공급에 추가함으로써 요오드-131의 흡수를 완전히 차단하는 것은 진정으로 방사성 요오드 흡수를 줄이는데 매우 불충분하다.한 지역의 상수도에 과 염소산 이온 농도 훨씬 더 높을 것을 필요로 한다고 몸무게의 하루에 적어도 7시 15분 mg/kg, 또는 250ppm의 수중 농도, 사람들, 진정으로 인구을 경우,radioiodine environment,[20][24]independen에 노출된 생물학적 집적을 방지하는 데 유익한 것으로 물의 하루에 2리터를 마시다.흙의 te 요오드산염 또는 요오드화 약물의 가용성.

과염소산염 정제 또는 과염소산염의 물 공급에 대한 첨가는 방사성 요오드의 최초 방출 직후부터 80-90일 이상 지속되어야 한다.80-90일이 경과한 후 방출된 방사성 요오드-131은 초기 양의 0.1% 미만으로 분해되며, 이때 요오드-131의 생물 섭취 위험은 근본적으로 [27]사라진다.

방사성 요오드 방출의 경우 예방 요오드화 칼륨 섭취(사용 가능한 경우)가 과염소산염 투여보다 우선하며, 방사성 요오드 방출로부터 모집단을 보호하는 첫 번째 방어선이 될 것이다.그러나 요오드화물 및 요오드산 예방 약물의 제한된 재고로 제어할 수 없을 정도로 방사성 요오드 방출이 너무 크고 광범위한 경우, 급수에 과염소산 이온을 첨가하거나 과염소산 정제를 배포하는 것은 발암성 방사성 요오드 바이오액c에 대한 저렴하고 효율적인 두 번째 방어선 역할을 할 것이다.적출

요오드화칼륨과 마찬가지로 갑상선 기능 저하증과 같은 위험성이 없는 것은 아니다.그러나 이러한 모든 경우 위험에도 불구하고 요오드화물, 요오드산염 또는 과염소산염 개입의 예방적 편익이 방사성 요오드가 환경을 충분히 오염시킨 지역의 방사성 요오드 생물 축적에 의한 심각한 발암 위험을 능가한다.

세슘

체르노빌 사고로 넓은 지역에 분산된 대량의 세슘 동위원소가 방출되었다.137Cs는 토양 최상층에 남아 있어 장기적인 관심사이다.뿌리가 얕은 식물들은 수년간 그것을 흡수하는 경향이 있다.따라서 풀과 버섯은 먹이사슬을 통해 사람에게 전달될 수 있는 상당한 양의 C를 운반할 수 있습니다.

C에 대한 낙농의 가장 좋은 대책 중 하나는 땅을 깊게 갈아서 흙을 섞는 것이다.이것은 잔디의 얕은 뿌리로부터 Cs를 손이 닿지 않는 곳에 두는 효과가 있기 때문에 잔디의 방사능 수준이 낮아진다.또한 상부 수 센티미터의 흙을 제거하고 얕은 참호에 묻으면 Cs의 감마선이 토양을 통과하면서 감쇠하기 때문에 인간과 동물에 대한 선량을 줄일 수 있다.트렌치가 깊고 멀리 떨어져 있을수록 보호 수준이 향상됩니다.칼륨을 함유한 비료는 세슘을 희석시키고 식물에 의한 세슘 섭취를 제한하는데 사용될 수 있다.

가축 사육에서 Cs에 대한 또 다른 대책은 동물에게 프러시아 블루를 먹이는 것이다.이 화합물은 이온 교환기의 역할을 한다.시안화물은 철분과 매우 밀접하게 결합되어 있어서 사람이 하루에 프러시아 블루를 몇 그램씩 섭취하는 것이 안전합니다.프러시아 블루는 세슘의 생물학적 반감기(핵 반감기와 다름)를 감소시킵니다.C의 물리적 또는 핵 반감기는 약 30년이다.인간의 세슘은 보통 1개월에서 4개월 사이의 생물학적 반감기를 가지고 있다.프러시아 블루의 또 다른 장점은 배설물에서 동물로부터 벗겨진 세슘이 식물이 이용할 수 없는 형태라는 것이다.따라서 세슘이 재활용되는 것을 방지합니다.인간을 포함한 동물을 치료하는데 필요한 프러시아 블루의 형태는 특별한 등급이다.페인트에 사용되는 안료 등급을 사용하려는 시도는 [28]성공하지 못했습니다.

스트론튬

칼슘이 부족한 토양에 석회를 첨가하면 식물의 스트론튬 흡수를 줄일 수 있다.마찬가지로, 토양의 칼륨 함량이 낮은 지역에서는 칼륨 비료를 첨가하면 식물에 세슘이 흡수되는 것을 방해할 수 있습니다.그러나 석회나 포타쉬를 사용한 이러한 처리는 토양 화학을 크게 변화시켜 [29]토양의 식물 생태계에 변화를 가져올 수 있으므로 가볍게 수행해서는 안 된다.

건강에 대한 우려

유기체에 방사성핵종을 도입할 경우 섭취가 가장 중요한 경로이다.불용성 화합물은 장에서 흡수되지 않고 배설되기 전에 국소 조사만 일으킨다.그러나 수용성 형태는 광범위한 흡수율을 [30]보인다.

동위원소 방사능 반감기 GI 흡수
스트론튬-90/이트륨-90 β 28년 30%
세슘-137 β, β 30년 100%
프로메튬-147 β 2.6년 0.01%
세륨-144 β, β 285일 0.01%
루테늄-106/로듐-106 β, β 1.0년 0.03%
지르코늄-95 β, β 65일 0.01%
스트론튬-89 β 51일 30%
루테늄-103 β, β 39.7일 0.03%
니옵-95 β, β 35일 0.01%
세륨-141 β, β 33일 0.01%
바륨-140/란타넘-140 β, β 12.8일 5%
요오드-131 β, β 8.05일 100%
삼중수소 β 12.3년 100%[a]

「 」를 참조해 주세요.

메모들

  1. ^ 삼중수소수는 피부를 통해서도 흡수될 수 있다.유효 반감기(생물학적 반감기와 부패 반감기의 조합)는 약 10일(10일 및 13년)[31]으로 비교적 짧습니다.

레퍼런스

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참고 문헌

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외부 링크