9157473980

1.3. Właściwości fizykochemiczne ⁹⁰Sr

^,X)Sr to czysto beta promieniotwórczy izotop strontu o Ti_/2=28.6 lat. Rozpada się emitując elektrony o energii maksymalnej 540 keV (średniej energii równej 195.8 keV) tworząc również czysto beta promieniotwórczy izotop ^9I)Y o Ti/2=64.1 godziny. ^,)(Y emituje elektrony o energii maksymalnej 2.228 MeV (a średniej 934.8 keV), a rozpadając się tworzy stabilny '^xlZr.

⁹⁰Sr jest produktem rozszczepienia, na bimodalncj („dwugarbnej”) krzywej rozkładu prawdopodobieństwa mas jąder powstałych w rozszczepieniu ²³⁵U lub ²³⁹Pu (rys. 3) znajduje się w pobliżu lewego maksimum, w przeciwieństwie do ^l37Cs znajdującego się w pobliżu prawego maksimum. '^x'Sr pojawia się więc zarówno w wybuchach jądrowych jak i jest wytwarzany w reaktorach jądrowych. Jego właściwości środowiskowe i dozymetryczne były przedmiotem intensywnych badań w latach sześćdziesiątych XX w. [Liniecki, 1966], gdyż był uznawany jako drugie, (po ^l4C, a więc przed ^l37Cs) zagrożenie z dozymetrycznego punktu widzenia po testach z bronią jądrową. Jego aktyw ność w opadzie globalnym wynosiła 62.5% akty w ności ^l37Cs [UNSCEAR, 1977] 90g_r j i3⁷ę_{s ma}ją porównywalne czasy połowicznego zaniku (odpowiednio 28.5 i 30 lat ), jednak dłuższy czas biologicznego półtrwania w organizmie ^,90Sr, jego gromadzenie się w kościach oraz emisja dwóch cząstek beta o średnio znacznie wyższej energii niż pojedynczej cząstki beta i kwantu gamma w rozpadzie ^l37Cs (^l37Cs—»^l37,"Ba; ^l37mBa—»^l37Ba+y) jak również wysoka wartość współczynnika wchłonięcia drogą pokarmową (fj) równego 0.3 dla dorosłego i 0.6 dla niemowlęcia [Euratom, 1996] powoduje, że przy porównywalnych aktywnościach ⁹⁰Sr i ¹³⁷Cs, dawki od wchłoniętego ''"Sr są większe niż od ^l37Cs. Skuteczna dawka obciążająca dla osoby dorosłej po jednorazowym wchłonięciu drogą pokarmową 1 Bq ⁹⁰Sr wynosi 2.8-10"⁸ Sv, a dla niemowlęcia 2.3-10"⁷Sv [Euratom ,1996], Dla ^l37Cs wartości te są odpowiednio równe 1.3-10'⁸ Sv i 2.1-10'⁸ Sv. Różnica zwłaszcza jest widoczna dla niemow ląt z racji odmiennej gospodarki wapniem w organizmie w fazie wzrostu i później, w życiu dorosłym [Liniecki, 1966], Wapń jest chemicznym analogiem strontu, co powoduje, że w'iele organizmów może intensywnie pobierać stront z otoczenia zwłaszcza w w arunkach środowiskowego niedoboru wapnia.

Rys. 3. Rozkłady prawdopodobieństwa mas jąder powstałych w’ rozszczepieniu ²³⁵U, ²³³U i ^2,9Pu [Eisenbud, 1987],

Po katastrofie czamobylskiej nie powstało dużo prac dotyczących ^Sr, gdyż w krajach zachodnioeuropejskich byl on deponowany na poziomie 1/50 aktywności ^l37Cs [Wilken i Diehl, 1987], Odmiennie, w pobliżu reaktora depozycje ^Sr i ¹³⁷Cs bywały porównywalne [IAEA, 1991], Różnica proporcji wynika z różnic lotności ich związków, i wynikających stąd różnic w transporcie powietrznym izotopów tych pierwiastków. Izotopy strontu ("Sr i krótkożyciowy ⁸⁹Sr) znalazły się w powietrzu w wyniku mechanicznego rozerwania rdzenia reaktora w momencie jego wybuchu chemicznego, związane były głównie z makroskopowymi fragmentami paliwa oraz dużymi aerozolami (o średnicach rzędu kilkuset pm) opadającymi w niewielkiej odległości od źródła emisji. Natomiast cez byl w' stanie efektywnie odparowywać z płonącego reaktora, później kondensowal w pow ietrzu lub osiadał na powierzchni drobnych aerozoli, przez co mógł utrzymywać się w powietrzu znacznie dłużej i dolaty wać na duże odległości od Czarnobyla. Pojedyncze pomiary ^l9llSr w Polsce w

18