সিসিয়াম-১৩৭-এর অর্ধ-জীবন। সিশিয়ামের জৈবিক বৈশিষ্ট্য

2024 লেখক: Angel Austin | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2023-12-17 05:18

আমাদের বিশ্ব আজ পরিবেশ দূষণ নিয়ে উদ্বিগ্ন। এবং এটি বোধগম্য - আমরা যে বায়ু শ্বাস নিই এবং আমরা যে খাবার খাই তার সংমিশ্রণ দীর্ঘদিন ধরে পরিবেশ বান্ধব হওয়া বন্ধ করে দিয়েছে। পারমাণবিক অস্ত্রের প্রথম পরীক্ষা (1945) থেকে, আমাদের গ্রহ নৃতাত্ত্বিক বৈশিষ্ট্য সহ বিভিন্ন রেডিওনুক্লাইড দ্বারা দূষিত হয়েছে। এবং তাদের মধ্যে একটি হল cesium-137। এর অর্ধ-জীবন বিশাল, এবং মানুষের শরীরের উপর প্রভাব বিভিন্ন। আমরা এই নিবন্ধে এটি এবং আরও অনেক কিছু নিয়ে কথা বলব৷

অনেকের মধ্যে একটি

দিমিত্রি মেন্ডেলিভের পর্যায় সারণীতে সিসিয়াম ষষ্ঠ সময়ের প্রথম গ্রুপের প্রধান উপগোষ্ঠীর অন্তর্গত এবং এর পারমাণবিক সংখ্যা 55। মৌলের রাসায়নিক প্রতীক হল Cs (Caesium), এবং এটির নামকরণ হয়েছে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বিকিরণের আপেক্ষিক তীব্রতার বর্ণালীতে দুটি নীল রেখার উপস্থিতিতে (থেকেল্যাটিন শব্দ সিসিয়াস, যার অর্থ "আকাশের নীল")।

একটি সাধারণ পদার্থ হিসাবে, সিজিয়াম হল একটি নরম, রূপালী-হলুদ ধাতু যার উচ্চারিত ক্ষারীয় বৈশিষ্ট্য রয়েছে।

এই উপাদানটি 1860 সালে দুই জার্মান বিজ্ঞানী R. Bunsen এবং G. Kirchhoff আবিষ্কার করেছিলেন। তারা বর্ণালী বিশ্লেষণের পদ্ধতি ব্যবহার করেছিল, এবং সিজিয়াম ছিল প্রথম উপাদান যা এইভাবে সনাক্ত করা হয়েছিল।

সিসিয়ামের অনেকগুলি মুখ

প্রকৃতিতে, সিসিয়াম একচেটিয়াভাবে Cs-133 এর একটি স্থিতিশীল আইসোটোপ হিসাবে দেখা যায়। কিন্তু আধুনিক পদার্থবিজ্ঞান জানে 39টি কৃত্রিমভাবে তৈরি রেডিওনুক্লাইড (তেজস্ক্রিয় আইসোটোপ)।

স্মরণ করুন যে আইসোটোপগুলি একটি মৌলের পরমাণুর বিভিন্ন প্রকার যার নিউক্লিয়াসে বিভিন্ন সংখ্যক নিউট্রন রয়েছে।

আইসোটোপ Cs-135 সবচেয়ে বেশি দিন বাঁচে (2.3 মিলিয়ন বছর পর্যন্ত), অর্ধ-জীবনের দিক থেকে দ্বিতীয়টি হল সিজিয়াম-137। এটি আমাদের গ্রহের বিকিরণ দূষণের জন্য দায়ী যে পরেরটি। সেকেন্ডে সিজিয়াম-137-এর অর্ধ-জীবন হল 952066726, যা 30.17 বছর।

এই আইসোটোপটি পারমাণবিক চুল্লিতে নিউক্লিয়াসের ক্ষয়ের সময় তৈরি হয়, সেইসাথে পারমাণবিক ওয়ারহেড সহ অস্ত্র পরীক্ষার সময়।

অস্থির রেডিওনিউক্লাইড

সিজিয়াম-137-এর অর্ধ-জীবনের ফলে, এটি বিটা ক্ষয় পর্যায়ে যায় এবং অস্থির বেরিয়াম-137m এবং তারপর স্থিতিশীল বেরিয়াম-137-এ পরিণত হয়। এটি গামা বিকিরণ প্রকাশ করে।

এটি সিজিয়াম-137-এর সম্পূর্ণ অর্ধ-জীবন 30 বছর, এবং বেরিয়াম-137m-এ এটি 2.55 মিনিটে ক্ষয়প্রাপ্ত হয়। এই প্রক্রিয়ার মোট শক্তি হল1175.63 ± 0.17 keV.

সিসিয়াম-১৩৭-এর অর্ধ-জীবন বর্ণনাকারী সূত্রগুলি জটিল এবং ইউরেনিয়ামের ক্ষয়ের অংশ৷

ভৌত ও রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য

আমরা ইতিমধ্যে আইসোটোপের ভৌত বৈশিষ্ট্য এবং এর ক্ষয়ের বৈশিষ্ট্য সম্পর্কে লিখেছি। রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যের দিক থেকে, এই উপাদানটি রুবিডিয়াম এবং পটাসিয়ামের কাছাকাছি।

সমস্ত আইসোটোপ (30.17 বছর অর্ধ-জীবন সহ সিজিয়াম-137 সহ) যে কোনও উপায়ে যখন তারা জীবন্ত প্রাণীতে প্রবেশ করে তখন পুরোপুরি শোষিত হয়।

বায়োস্ফিয়ারিক রেডিওনিউক্লাইডের প্রধান সরবরাহকারী

30 বছরেরও বেশি অর্ধেক জীবন সহ বায়োস্ফিয়ারিক তেজস্ক্রিয় নিউক্লাইড সিজিয়াম-137 এর উত্স হল পারমাণবিক শক্তি।

পরিসংখ্যান নিরলস। 2000 সালের তথ্য অনুসারে, সিজিয়াম-137-এর প্রায় 22.2 × 1019 Bq, যার অর্ধ-জীবন 30 বছরেরও বেশি, পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রের সমস্ত চুল্লি দ্বারা বায়ুমণ্ডলে নির্গত হয়েছিল। বিশ্বের।

এটি কেবল বায়ুমণ্ডলই দূষিত নয়। পারমাণবিক বিদ্যুৎকেন্দ্র সহ ট্যাঙ্কার এবং আইসব্রেকার থেকে, পারমাণবিক সাবমেরিন থেকে, এই রেডিওনিউক্লাইড প্রতি বছর সমুদ্রে প্রবেশ করে। এইভাবে, বিশেষজ্ঞদের মতে, একটি সাবমেরিন চুল্লির অপারেশন চলাকালীন, প্রায় 24 x 1014 Bq এক বছরে সমুদ্রে প্রবেশ করবে। সিজিয়াম-137-এর অর্ধ-জীবনের পরিপ্রেক্ষিতে, এটি খুব দীর্ঘমেয়াদী পরিবেশ দূষণের একটি বিপজ্জনক উৎস হয়ে ওঠে।

সবচেয়ে বিখ্যাত ব্লোআউট

মানবদেহে রেডিওনিউক্লাইড সিসিয়ামের প্রভাবের দিকে যাওয়ার আগে আমরা বেশ কয়েকটি বড় বিপর্যয়ের কথা স্মরণ করি,জীবজগতে এই উপাদানটির নির্গমনের সাথে।

খুব কম লোকই জানেন, তবে 1971 সালে, ইভানোভো অঞ্চলে (গালকিনো গ্রাম), আমাদের গ্রহের ভূত্বকের গভীর অনুসন্ধানের কাজ করা হয়েছিল। এগুলি ছিল ভূগর্ভস্থ পারমাণবিক বিস্ফোরণ, যার একটির পরে একটি কূপ থেকে একটি মাটির ঝর্ণা বেরিয়েছিল। এবং আজ, এই কাজের জায়গায়, প্রতি ঘন্টায় 3 মিলিরেন্টজেন রেডিয়েশন রেকর্ড করা হয়েছে, এবং স্ট্রনটিয়াম-90 এবং সিজিয়াম-137 এর রেডিওনুক্লাইড এখনও পৃথিবীর পৃষ্ঠে আসে।

1986 সালে চেরনোবিল বিপর্যয় সম্পর্কে সবাই জানেন। কিন্তু সবাই জানে না যে সেই সময়ে প্রায় 1850 পিবিকিউ তেজস্ক্রিয় উপাদান বায়ুমণ্ডলে প্রবেশ করেছিল। এবং তাদের মধ্যে 270 PBq হল সিজিয়াম-137।

2011 সালে, যখন জাপানের ফুকুশিমা পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রে দুর্ঘটনা ঘটে, তখন 15 পিবিকিউ সিজিয়াম-137 30 বছরের অর্ধেক জীবন প্রশান্ত মহাসাগরে প্রবেশ করে।

পরে কি হবে

তেজস্ক্রিয় পতন এবং বর্জ্যের সাথে, সিজিয়াম-137 মাটিতে প্রবেশ করে, যেখান থেকে এটি উদ্ভিদে প্রবেশ করে, যার শোষণ সহগ 100%। একই সময়ে, উদ্ভিদ জীবের উপরিভাগে 60% পর্যন্ত নিউক্লাইড জমা হয়। একই সময়ে, পটাসিয়ামের অভাবযুক্ত মাটিতে, সিজিয়াম-137 জমা হওয়ার প্রভাব উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায়।

এই নিউক্লাইডের সর্বোচ্চ সঞ্চয় সহগগুলি আর্কটিক অঞ্চলের মিঠা পানির শেওলা, লাইকেন এবং উদ্ভিদ জীবগুলিতে উল্লেখ করা হয়েছে। প্রাণীদের শরীরে, এই রেডিওনিউক্লাইড পেশী এবং লিভারে জমা হয়।

আর্কটিক উপকূলে রেইনডিয়ার এবং জলপাখির মধ্যে সর্বোচ্চ ঘনত্ব দেখা গেছে।

সিজিয়াম এবং ছত্রাক জমা করে।বিশেষ করে তেল মাশরুম, পোলিশ মাশরুম, মসিনেস মাশরুম এবং শূকর সমগ্র অর্ধ-জীবন জুড়ে।

সিসিয়াম-১৩৭ এর জৈবিক বৈশিষ্ট্য

প্রাকৃতিক সিজিয়াম প্রাণীদেহের অন্যতম ট্রেস উপাদান। আমাদের শরীরে, প্রতি 1 গ্রাম নরম টিস্যুতে 0.0002-0.06 মাইক্রন পরিমাণে সিজিয়াম থাকে।

সিসিয়াম রেডিওনিউক্লাইড, যেমনটি ইতিমধ্যে উল্লিখিত হয়েছে, জীবজগতের পদার্থের চক্রের অন্তর্ভুক্ত এবং জৈবিক ট্রফিক চেইনের সাথে অবাধে চলাচল করে।

গ্যাস্ট্রোইনটেস্টাইনাল ট্র্যাক্টে মানবদেহের সাথে মৌখিক যোগাযোগের পরে, এই নিউক্লাইডের 100% শোষণ ঘটে। তবে বিভিন্ন বিভাগে এই প্রক্রিয়ার গতি ভিন্ন। সুতরাং, শরীরে প্রবেশ করার এক ঘন্টা পরে, সিজিয়াম -137 এর 7% পর্যন্ত মানুষের পাকস্থলীতে, 77% পর্যন্ত ডুডেনাম, জেজুনাম এবং ইলিয়ামে, 13% পর্যন্ত সিকামে এবং শেষ অংশে শোষিত হয়। অন্ত্র (ট্রান্সভার্স কোলন) - 40% পর্যন্ত।

সিসিয়াম -137 এর অংশ যা শ্বাসযন্ত্রের মাধ্যমে প্রবেশ করে খাবার থেকে আসা পরিমাণের 25%।

পেশীতে রক্তের মাধ্যমে

অন্ত্রে পুনঃশোষিত হওয়ার পর, সিজিয়াম-১৩৭ শরীরের টিস্যুতে প্রায় সমানভাবে বিতরণ করা হয়।

শুয়োরের সাম্প্রতিক গবেষণায় দেখা গেছে যে এই নিউক্লাইড পেশী টিস্যুতে সর্বোচ্চ ঘনত্বে পৌঁছেছে।

রেইনডিয়ার অধ্যয়ন করার সময়, এটি পাওয়া গেছে যে সিজিয়াম -137 একক ইনজেকশনের পরে নিম্নরূপ বিতরণ করা হয়:

• পেশী - 100%।
• কিডনি – ৭৯%।
• হার্ট - ৬৭%।
• হালকা – 55%।
• লিভার- 48%।

অর্ধ-জীবন 5 থেকে 14 দিন এবং প্রধানত প্রস্রাবে নির্গত হয়।

মানুষের শরীরে কী ঘটে

শরীরে সিজিয়াম পাওয়ার প্রধান উপায় হল পরিপাকতন্ত্র এবং শ্বাসতন্ত্রের মাধ্যমে। অক্ষত ত্বকে সিজিয়াম-137 এর বাহ্যিক যোগাযোগের সাথে, 0.007% ভিতরে প্রবেশ করে। খাওয়ার সময়, এর 80% কঙ্কালের পেশীতে জমা হয়।

উপাদানটি কিডনি এবং অন্ত্রের মাধ্যমে নির্গত হয়। এক মাসের মধ্যে, সিজিয়ামের 80% পর্যন্ত সরানো হয়। ইন্টারন্যাশনাল কমিশন অন রেডিওলজিক্যাল প্রোটেকশন অনুসারে, রেডিওনিউক্লাইডের অর্ধ-জীবন সত্তর দিন, তবে হার শরীরের অবস্থা, বয়স, পুষ্টি এবং অন্যান্য কারণের উপর নির্ভর করে।

বিকিরণ ক্ষতি, বিকিরণ অসুস্থতার লক্ষণগুলির অনুরূপ, 2 Gy এর বেশি ডোজ গ্রহণ করার সময় বিকাশ হয়। কিন্তু ইতিমধ্যেই MBq এর ইউনিটগুলিতে, ডায়রিয়া, অভ্যন্তরীণ রক্তপাত এবং দুর্বলতার আকারে হালকা বিকিরণ আঘাতের লক্ষণ পরিলক্ষিত হয়৷

কীভাবে নিজেকে সংক্রমণ থেকে রক্ষা করবেন

মানব দেহে সিজিয়াম-137 এর পরিমাণ নির্ধারণ করতে, বিটা-গামা রেডিওমিটার বা হিউম্যান রেডিয়েশন মিটার (HCR) শরীর থেকে বা নিঃসরণ থেকে গামা বিকিরণ পরিমাপ করে।

প্রদত্ত রেডিওনিউক্লাইডের সাথে সঙ্গতিপূর্ণ বর্ণালী শিখর বিশ্লেষণ করার সময়, শরীরে এর কার্যকলাপ নির্ধারণ করা হয়।

সিসিয়াম-১৩৭ এর তরল বা কঠিন যৌগগুলির সাথে সংক্রমণ প্রতিরোধের জন্য একচেটিয়াভাবে সিল করা বাক্সে ম্যানিপুলেশন করা হয়। উপাদান ভিতরে প্রবেশ করা থেকে প্রতিরোধ করার জন্য উপায় ব্যবহার করা হয়ব্যক্তিগত সুরক্ষা।

এটা মনে রাখতে হবে যে সিজিয়াম-১৩৭-এর অর্ধ-জীবন হল ৩০ বছর। সুতরাং, 1987 সালে ব্রাজিলে (গোয়ানিয়া শহর) একটি রেডিওথেরাপি ইউনিট থেকে একটি অংশ চুরি হয়েছিল। 2 সপ্তাহের মধ্যে, প্রায় 250 জন সংক্রামিত হয়েছিল, তাদের মধ্যে চারটি এক মাসের মধ্যে মারা গিয়েছিল৷

সহনশীলতা এবং জরুরি যত্ন

এই উপাদানটির গ্রহণযোগ্য রসিদ হল 7.4 x 10² Bq দিনের বেলায় এবং 13.3 x 10⁴ Bq প্রতি বছর। বাতাসে সামগ্রী 18 x 10^-3 Bq প্রতি 1 ঘনমিটারের বেশি হওয়া উচিত নয় এবং জলে - 5.5 x 10^{2 Bq প্রতি লিটার.}

যদি নির্দিষ্ট নিয়মগুলি অতিক্রম করা হয়, তাহলে শরীর থেকে উপাদানটি অপসারণকে ত্বরান্বিত করার জন্য ব্যবস্থা প্রয়োগ করা প্রয়োজন। প্রথমত, সাবান এবং জল দিয়ে পৃষ্ঠগুলি (মুখ এবং হাত) দূষিত করার ব্যবস্থা নেওয়া উচিত। যদি পদার্থটি শ্বাস নালীর মাধ্যমে প্রবেশ করে তবে স্যালাইন দিয়ে নাসোফ্যারিনক্স ধুয়ে ফেলুন।

জল লোড সহ সরবেন্ট এবং মূত্রবর্ধক ব্যবহার উপাদানটি অপসারণকে ত্বরান্বিত করবে।

গুরুতর ক্ষেত্রে, হেমোডায়ালাইসিস করা হয় এবং নির্দিষ্ট থেরাপি নির্ধারিত হয়।

কিন্তু সুবিধা আছে

রাসায়নিক গবেষণায়, গামা-রশ্মির ত্রুটি সনাক্তকরণে, বিকিরণ প্রযুক্তিতে এবং বিভিন্ন রেডিওবায়োলজিকাল পরীক্ষায়, বিজ্ঞানীরা বিকিরণ বৈশিষ্ট্য সহ এই মানবসৃষ্ট উপাদানটির ব্যবহার খুঁজে পেয়েছেন।

Cesium-137 যোগাযোগ এবং রেডিয়েশন থেরাপিতে, চিকিৎসা যন্ত্র, খাদ্য পণ্যের জীবাণুমুক্তকরণে ব্যবহৃত হয়।

এই উপাদানটি তৈরিতে এর প্রয়োগ খুঁজে পেয়েছেরেডিওআইসোটোপ শক্তির উত্স এবং কঠিন স্তরের গেজে, যেখানে এটি অস্বচ্ছ সিল করা পাত্রে ব্যবহৃত হয়৷