스트론튬-90

Strontium-90
이 기사는 화학 동위원소에 관한 것이다.대역은 Strontium 90(밴드)을 참조하십시오.
스트론튬-90, Sr
Strontium 90 (test source) in tin.jpg
주석의 스트론튬-90 시험원
일반
기호.90시르
이름스트론튬-90, Sr-90
양성자 (Z)38
중성자 (N)52
핵종 데이터
자연 풍족도동기
반감기 (t1/2)28.79세
부패 제품90Y.
붕괴 모드
붕괴 모드붕괴 에너지(MeV)
베타 붕괴0.546
스트론튬 동위 원소
핵종 전체 표

스트론튬-90(90
Sr
)은 핵분열로 생성된 스트론튬의 방사성 동위원소로 반감기는 28.8년이다.0.546 MeV의 [1]붕괴 에너지로 β 붕괴를 거쳐− ytrium-90이 된다.Strontium-90은 의약 및 산업 분야에 응용되고 있으며 핵무기, 핵무기 실험 및 핵 사고의 [2]낙진에서 우려되는 동위원소이다.

방사능

자연적으로 발생하는 스트론튬은 환경에서 일반적으로 발견되는 수준에서는 비방사능과 무독성이지만 Sr은 방사선 위험이다.[3]Sr은 28.79년의 반감기와 0.546MeV의 붕괴 에너지가 전자, 반중성미노 및 이트륨 동위원소 Y에 분포된 0.546MeV의 붕괴 에너지로 β 붕괴를 90겪으며−, 이는 다시 64시간의 반감기와 2.28MeV의 붕괴 에너지로 전자, 반중성미노 및 지르튬에 분포된 β 붕괴를 겪는다−.Sr/Y는 거의 순수한 베타 입자 선원이며, Y의 붕괴로 인한 감마 광자 방출은 매우 드물기 때문에 일반적으로 무시할 수 있다.

90Sr의 특정 액티비티는 5.21 TBq/[5]g입니다.

중수명
핵분열 생성물[구체적인 설명이 필요]
t½
(년)		 수율
(%)		 Q
(keV)		 β의
155에우 4.76 0.0803 252 β의
85Kr 10.76 0.2180 687 β의
113mCD 14.1 0.0008 316 β
90시르 28.9 4.505 2826 β
137Cs 30.23 6.337 1176 β의
121m스니 43.9 0.00005 390 β의
151SM 88.8 0.5314 77 β

핵분열 생성물

90Sr은 핵분열의 산물이다.사용후 핵연료, 원자로의 방사성 폐기물 및 핵실험의 핵 낙진에 상당한 양이 존재한다.오늘날 원자력 발전소와 같은 열 중성자 핵분열의 경우, 우라늄-235의 핵분열 생성물은 5.7%, 우라늄-233의 핵분열 생성물은 6.6%이지만 플루토늄-239의 핵분열 생성물은 2.0%[6]에 불과하다.

핵폐기물

스트론튬-90은 고준위 폐기물로 분류된다.그것의 29년의 반감기는 무시할 수 있을 정도로 부패하는 데 수백 년이 걸릴 수 있다는 것을 의미한다.오염된 물과 음식으로부터의 노출은 백혈병과 [7]골암의 위험을 증가시킬 수 있다.

복구

조류들은 생물 조정에 사용되는 대부분의 식물들이 칼슘과 스트론튬 사이에서 선택성을 보이지 않고 종종 칼슘으로 포화되는 연구에서 스트론튬에 대한 선택성을 보여주었다. 칼슘은 양이 많고 [7]핵폐기물에도 존재한다.

연구원들은 Scenedesmus spinosus (조류)에 의한 스트론튬의 생물학적 축적을 시뮬레이션된 폐수에서 관찰했다.이 연구는 S. 스피노수스의 스트론튬에 대한 매우 선택적 생체흡착 능력을 주장하여 핵폐수 [8]사용에 적합할 수 있음을 시사한다.

안정된 스트론튬을 사용한 녹조 클로스테리움 모노리페럼에 대한 연구는 물에서 바륨 대 스트론튬의 비율을 변화시키면 스트론튬 선택성이 [7]향상된다는 것을 발견했습니다.

생물학적 영향

생물학적 활동

스트론튬-90은 다음 가벼운 2족 [3][9]원소인 칼슘과 유사한 생화학적 행동을 보이는 "뼈 시커"입니다.유기체에 들어간 후, 대부분의 경우 오염된 음식이나 물과 함께 섭취함으로써 약 70-80%의 선량이 [2]배출된다.거의 모든 스트론튬-90은 뼈와 골수에 축적되며, 나머지 1%는 혈액과 [2]연조직에 남아 있다.뼈에 있는 그것의 존재는 골암, 주변 조직의 암,[10] 백혈병을 일으킬 수 있다.Sr에 대한 노출은 생물학적 분석, 가장 일반적으로 소변 [3]검사를 통해 테스트할 수 있다.

인간의 스트론튬-90의 생물학적 반감기는 14~600일,[11][12] 1000일,[13] 18년,[14] 30년[15],[16] 상한 49년으로 다양하게 보고되었다.광범위한 생물학적 반감기 수치는 체내 스트론튬의 복잡한 신진대사에 의해 설명된다.그러나 모든 배설 경로를 평균화함으로써 전체 생물학적 반감기는 약 18년으로 [17]추정된다.

스트론튬-90의 제거율은 뼈 [18]대사의 차이로 인해 연령과 성별에 의해 크게 영향을 받는다.

세슘 동위원소 Cs, Cs, 요오드 동위원소 I과 함께 체르노빌 사고 이후 건강에 미치는 영향과 관련하여 가장 중요한 동위원소 중 하나였다.스트론튬은 칼슘과 유사한 부갑상선세포의 칼슘 감지 수용체에 친화력을 가지기 때문에 체르노빌 발전소의 액화자가 1차 부갑상선 기능 항진증에 걸릴 위험이 높아진 것은 스트론튬-90의 [19]결합으로 설명할 수 있다.

사용하다

방사성 동위원소 열전 발전기(RTG)

스트론튬-90의 방사성 붕괴는 순수한 스트론튬 금속의 형태로 0.95 W/g 또는 티탄산[20] 스트론튬으로 약 0.460 W/g의 상당한 양의 열을 발생시키며 대체 Pu보다 저렴하다.그것은 많은 러시아/소련 방사성 동위원소 열전 발전기에서 열원으로 사용되며, 보통 티탄산 [21]스트론튬의 형태로 사용됩니다.또한 RTG의 미국 "Sentinel"[22] 시리즈에서도 사용되었습니다.

산업용 응용 프로그램

90Sr은 산업계에서 두께 [2]게이지의 방사성 선원으로 사용된다.

의료 응용 프로그램

90Sr는 일부 암의 표면 방사선 치료를 위한 방사능 선원으로 의학에서 광범위하게 사용된다.제어된 양의 Sr 및 Sr은 골암 치료 및 혈관 완치 치료를 통한 관상동맥 재협착 치료에 사용될 수 있습니다.그것은 또한 의학 및 [2]농업 분야에서도 방사성 추적기로 사용된다.

항공 우주 응용 프로그램

90Sr은 균열이 [23]생겼는지 여부를 나타내기 위해 중공 블레이드 스페어가 있는 일부 헬리콥터에서 블레이드 검사 방법으로 사용된다.

방사선전

상세정보 : 방사선전

1943년 4월, 엔리코 페르미는 Robert Oppenheimer에게 농축에서 나오는 방사성 부산물을 사용하여 독일의 식량 공급을 오염시킬 가능성을 제안했다.그 배경은 이미 독일의 원자폭탄 프로젝트가 진전 단계에 있다는 두려움이었고, 페르미 역시 당시 원자폭탄이 충분히 빨리 개발될 수 있을지에 대해 회의적이었다.오펜하이머는 스트론튬-90 사용을 제안한 에드워드 텔러와 이 제안에 대해 논의했다.제임스 브라이언트 코넌트와 레슬리 R. 그로브스는 또한 보고를 받았으나 오펜하이머는 50만 [24]명의 사람들을 죽일 수 있는 충분한 양의 음식이 이 무기에 오염될 수 있을 경우에만 이 계획을 계속 진행하기를 원했다.

90환경 내 Sr

스트론튬-90은 휘발성이 훨씬 낮기 때문에 원자로 사고의 일부로 방출될 가능성은 세슘-137만큼 높지 않지만,[25] 아마도 핵무기에서 나오는 방사능 낙진의 가장 위험한 성분일 것이다.

Louise Reiss 박사와 그녀의 동료들이 아기 치아 조사의 일환으로 수집한 수십만 개의 낙엽성 치아에 대한 연구는 1950년대와 1960년대 초에 걸쳐 Sr 수치가 크게 증가한 것을 발견했다.이 연구의 최종 결과는 세인트루이스에서 태어난 아이들이라는 것을 보여주었다. 1963년 미주리주 루이스의 낙엽성 치아 수치는 대규모 원자 실험이 등장하기 전인 1950년에 태어난 어린이에게서 발견된 수치보다 50배나 높았다.연구 검토자들은 낙진이 스트론튬-90을 [26]뼈에 흡수시킨 사람들의 질병 발생률을 증가시킬 것이라고 예측했다.그러나 피험자에 대한 추적 연구가 수행되지 않았기 때문에, 이 주장은 검증되지 않았습니다.

이 연구의 최초 발견과 함께 미국 대통령 존 F.에게 기사가 회람되었다. 1961년 케네디는 영국 및 소련과 부분 핵실험 금지 조약에 서명하도록 그를 설득하여 대기에 가장 [27]많은 양의 핵 낙진을 발생시킨 지상 핵무기 실험을 끝냈다.

체르노빌 참사는 스트론튬-90의 핵심 재고의 약 5%인 약 10PBq를 환경으로 [28]방출했다.후쿠시마 제1원전은 2013년까지 오염된 냉각수의 형태로 0.1~1PBq의 스트론튬-90을 태평양에 [29]방출했다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ "Table of Isotopes decay data". Lund University. Retrieved 2014-10-13.
  2. ^ a b c d e "Strontium Radiation Protection US EPA". EPA. 24 April 2012. Retrieved 18 June 2012.
  3. ^ a b c TOXICOLOGICAL PROFILE FOR STRONTIUM (PDF), Agency for Toxic Substances and Disease Registry, April 2004, retrieved 2014-10-13
  4. ^ 미국 Brookhaven 국립 연구소에 있는 국립 원자력 데이터 센터의 붕괴 데이터.
  5. ^ Delacroix, D.; Guerre, J. P.; Leblanc, P.; Hickman, C. (2002). Radionuclide and Radiation Protection Data Handbook 2002 (2nd ed.). Nuclear Technology Publishing. ISBN 978-1-870965-87-3.
  6. ^ "Livechart - Table of Nuclides - Nuclear structure and decay data". IAEA. Retrieved 2014-10-13.
  7. ^ a b c Potera, Carol (2011). "HAZARDOUS WASTE: Pond Algae Sequester Strontium-90". Environ Health Perspect. 119 (6): A244. doi:10.1289/ehp.119-a244. PMC 3114833. PMID 21628117.
  8. ^ Liu, Mingxue; Dong, Faqin; Kang, Wu; Sun, Shiyong; Wei, Hongfu; Zhang, Wei; Nie, Xiaoqin; Guo, Yuting; Huang, Ting; Liu, Yuanyuan (2014). "Biosorption of Strontium from Simulated Nuclear Wastewater by Scenedesmus spinosus under Culture Conditions: Adsorption and Bioaccumulation Processes and Models". Int J Environ Res Public Health. 11 (6): 6099–6118. doi:10.3390/ijerph110606099. PMC 4078568. PMID 24919131.
  9. ^ "NRC: Glossary -- Bone seeker". US Nuclear Regulatory Commission. 7 May 2014. Retrieved 2014-10-13.
  10. ^ https://dhss.delaware.gov/dhss/dph/files/strontiumfaq.pdf[베어 URL PDF]
  11. ^ Tiller, B. L. (2001), "4.5 Fish and Wildlife Surveillance" (PDF), Hanford Site 2001 Environmental Report, DOE, retrieved 2014-01-14
  12. ^ Driver, C.J. (1994), Ecotoxicity Literature Review of Selected Hanford Site Contaminants (PDF), DOE, doi:10.2172/10136486, retrieved 2014-01-14
  13. ^ "Freshwater Ecology and Human Influence". Area IV Envirothon. Retrieved 2014-01-14.
  14. ^ "Radioisotopes That May Impact Food Resources" (PDF). Epidemiology, Health and Social Services, State of Alaska. Retrieved 2014-01-14.
  15. ^ "Human Health Fact Sheet: Strontium" (PDF). Argonne National Laboratory. October 2001. Retrieved 2014-01-14.
  16. ^ "Biological Half-life". HyperPhysics. Retrieved 2014-01-14.
  17. ^ Glasstone, Samuel; Dolan, Philip J. (1977). "XII: Biological Effects" (PDF). The effects of Nuclear Weapons. p. 605. Retrieved 2014-01-14.
  18. ^ Shagina, N B; Bougrov, N G; Degteva, M O; Kozheurov, V P; Tolstykh, E I (2006). "An application of in vivo whole body counting technique for studying strontium metabolism and internal dose reconstruction for the Techa River population". Journal of Physics: Conference Series. 41 (1): 433–440. Bibcode:2006JPhCS..41..433S. doi:10.1088/1742-6596/41/1/048. ISSN 1742-6588.
  19. ^ Boehm BO, Rosinger S, Belyi D, Dietrich JW (August 2011). "The Parathyroid as a Target for Radiation Damage". New England Journal of Medicine. 365 (7): 676–678. doi:10.1056/NEJMc1104982. PMID 21848480.
  20. ^ Harris, Dale; Epstein, Joseph (1968), Properties of Selected Radioisotopes (PDF), NASA
  21. ^ Standring, WJF; Selnæs, ØG; Sneve, M; Finne, IE; Hosseini, A; Amundsen, I; Strand, P (2005), Assessment of environmental, health and safety consequences of decommissioning radioisotope thermal generators (RTGs) in Northwest Russia (PDF), Østerås: Norwegian Radiation Protection Authority
  22. ^ "Power Sources for Remote Arctic Applications" (PDF). Washington, DC: U.S. Congress, Office of Technology Assessment. June 1994. OTA-BP-ETI-129.
  23. ^ "Wireless blade monitoring system and process".
  24. ^ Rhodes, Richard (2012). The making of the atomic bomb. Simon & Schuster. pp. 510ff. ISBN 978-1-4711-1123-5. OCLC 1096260191.
  25. ^ "Nuclear Fission Fragments". HyperPhysics. Retrieved 18 June 2012.
  26. ^ Schneir, Walter (April 25, 1959). "Strontium-90 in U.S. Children". The Nation. 188 (17): 355–357.
  27. ^ 헤베시, 데니스"원자력 실험 금지를 도왔던 루이스 리스 박사, 90세에 사망", 뉴욕 타임즈, 2011년 1월 10일.2011년 1월 10일에 액세스.
  28. ^ "II: The release, dispersion and deposition of radionuclides", Chernobyl: Assessment of Radiological and Health Impacts (PDF), NEA, 2002
  29. ^ Povinec, P. P.; Aoyama, M.; Biddulph, D.; et al. (2013). "Cesium, iodine and tritium in NW Pacific waters – a comparison of the Fukushima impact with global fallout". Biogeosciences. 10 (8): 5481–5496. Bibcode:2013BGeo...10.5481P. doi:10.5194/bg-10-5481-2013. ISSN 1726-4189.

외부 링크