سزیم-۱۳۷ Caesium-137

مبانی رادیونوکلئید: سزیم-۱۳۷
سزیم-۱۳۷

نوع تابش ساطع شده :

ذرات بتا
پرتوهای گاما

نیمه عمر :

۳۰.۱۷ سال

سزیم (نماد شیمیایی Cs) فلزی نرم، انعطاف‌پذیر و به رنگ سفید نقره‌ای است که در نزدیکی دمای اتاق به مایع تبدیل می‌شود، اما به راحتی با کلریدها پیوند برقرار می‌کند و پودر کریستالی ایجاد می‌کند. رایج‌ترین شکل رادیواکتیو سزیم، Cs-137 است. سزیم-137 توسط واکنش هسته‌ای تولید می‌شود.

برای استفاده در دستگاه‌ها و ابزارهای پزشکی. همچنین یکی از محصولات جانبی فرآیندهای شکافت هسته‌ای در راکتورهای هسته‌ای و آزمایش سلاح‌های هسته‌ای است.

سزیم می تواند یکی از محصولات میانی تجزیه اورانیوم ۲۳۵ باشد.

سزیم ۱۳۷ پس از فروپاشی و انتشار ذره بتا به باریم ۱۳۷ تبدیل می شود که پایدار است.

سزیم در محیط زیست

از آنجا که Cs-137 با کلریدها پیوند برقرار می‌کند و پودر کریستالی می‌سازد، در محیط مانند نمک طعام (کلرید سدیم) واکنش نشان می‌دهد:

سزیم به راحتی در هوا حرکت می‌کند.
سزیم به راحتی در آب حل می‌شود.
سزیم به شدت به خاک و بتن می‌چسبد، اما خیلی به زیر سطح نفوذ نمی‌کند.
گیاهان و نباتاتی که در خاک آلوده یا در نزدیکی آن رشد می‌کنند، ممکن است مقادیر کمی از سزیم-۱۳۷ را از خاک جذب کنند.

مقادیر کمی از Cs-137 را می‌توان از سلاح‌های هسته‌ای و حوادث راکتورهای هسته‌ای در محیط زیست یافت.
منابع سزیم
تصویر یک شمارنده گایگر

سزیم-۱۳۷ در مقادیر کم برای کالیبراسیون تجهیزات تشخیص پرتو، مانند شمارنده‌های گایگر-مولر، استفاده می‌شود. در مقادیر بیشتر، سزیم-۱۳۷ در موارد زیر استفاده می‌شود:

دستگاه‌های پرتودرمانی پزشکی برای درمان سرطان.
گیج‌های صنعتی که جریان مایع را از طریق لوله‌ها تشخیص می‌دهند.
سایر دستگاه‌های صنعتی که ضخامت موادی مانند کاغذ یا ورق‌های فلزی را اندازه‌گیری می‌کنند.

سزیم و سلامت

قرار گرفتن در معرض مقادیر زیاد Cs-137 از خارج از بدن می‌تواند باعث سوختگی، بیماری حاد ناشی از پرتو و حتی مرگ شود. قرار گرفتن در معرض چنین مقدار زیادی می‌تواند ناشی از استفاده نادرست از یک منبع صنعتی قوی Cs-137، انفجار هسته‌ای یا یک حادثه هسته‌ای بزرگ باشد. مقادیر زیاد Cs-137 در شرایط عادی در محیط یافت نمی‌شود.

قرار گرفتن در معرض Cs-137 می‌تواند به دلیل وجود تابش گاما با انرژی بالا، خطر ابتلا به سرطان را افزایش دهد. قرار گرفتن در معرض داخلی Cs-137 از طریق بلع یا استنشاق، باعث می‌شود که مواد رادیواکتیو در بافت‌های نرم، به ویژه بافت عضلانی، توزیع شوند که این امر خطر ابتلا به سرطان را افزایش می‌دهد.

ترکیبات سزیم مشابه ترکیبات پتاسیم هستند. این امر خطر ویژه ای را ایجاد می‌کند وقتی که سزیم-۱۳۷ رادیواکتیو خاک را آلوده می‌کند، همانطور که در نزدیکی چرنوبیل اتفاق افتاد. گیاهان در حال رشد به مقادیر زیادی پتاسیم نیاز دارند و آن را از خاک به دست می آورند. از آنجایی که سزیم هم مانند پتاسیم یک فلز قلیایی است، سزیم رادیواکتیو نیز جذب گیاهان می‌شود. نتیجه این است که گیاهانی که در خاک آلوده رشد می‌کنند ممکن است غلظت سزیم رادیواکتیو بسیار بالاتری نسبت به خاک معمولی داشته باشند.

پیکربندی الکترونی سزیم شامل یک الکترون تنها ۶s در خارج از یک هسته کاملاً متقارن شامل ۵۴ الکترون دیگر است که مشخصه عنصر نجیب زنون است. این واقعیت آن را به پایه و اساس بهترین ساعت بشر، ساعت اتمی سزیم، تبدیل کرده است.

سرچشمه ها:

https://www.epa.gov

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu