Izotopy wokół nas - stront 90

Stront 90 należy do 3 najbardziej rozpowszechnionych izotopów, które występują podczas różnego rodzaju awarii radiacyjnych i wybuchów jądrowych. Pozostałe to cez-137 i jod-131, jednakże stront-90 jest z nich najbardziej niebezpieczny. Biologicznie wykazuje powinowactwo do wapnia, zatem odkłada się w kościach, z których jest praktycznie nieusuwalny i może powodować raka kości oraz białaczkę. Dla porównania, cez-137 - powinowaty do potasu - odkłada się w mięśniach, skąd można go stopniowo usunąć w ciągu kilku miesięcy. Szerzej omówię ten temat w notce o biologicznym czasie półtrwania. Tutaj warto jednak wspomnieć, że w organizmach żywych występuje swoista równowaga we wchłanianiu wapnia i strontu, zarówno radioaktywnego, jak i stabilnego, zatem nawet pomimo silnego skażenia organizm nie przyjmie więcej strontu niż analogicznej ilości wapnia. Stront jest szczególnie dyskryminowany na rzecz wapnia, jeśli występuje w nadmiarze. Wprowadzono nawet jednostkę stosunku zawartości Sr-90 do wapnia, tzw. sunshine unit, równą 1 pCi/g Ca (pikokiur strontu-90 przypadający na gram wapnia).

Do skażenia organizmu strontem-90 dochodzi głównie drogą pokarmową, w dużo mniejszym stopniu oddechową, podobnie zresztą, jak w przypadku większości izotopów promieniotwórczych.

Stront-90 ulega rozpadowi beta (energia 0,5 MeV), a jego okres półtrwania wynosi aż 28 lat. Produktem rozpadu jest itr-90 (t1/2=64 h), który również emituje promieniowanie beta (o energii 2,24 MeV). Promieniowanie beta jest łatwe do zatrzymania za pomocą grubszej płytki metalowej lub szkła. Z tego powodu Sr-90 jest stosowany w różnego rodzaju źródłach kontrolnych do przyrządów dozymetrycznych, zarówno polskich DP-66 i DP-66M, jak również radzieckich DP-5 i DP-63A. Zwykle ma postać pastylki umieszczonej w metalowej obudowie i zasłoniętej stalową blaszką.Więcej na ten temat w notce o źródłach kontrolnych.

Pomimo faktu, że promieniowanie beta jest łatwe do odcięcia, podczas hamowania rozpędzonych elektronów w materii powstaje tzw. promieniowanie hamowania (Bremsstrahlung), czyli kwanty promieniowania rentgenowskiego. Dlatego też, pomimo emisji "czystej" bety przez Sr-90 osłony należy obliczać z pewnym naddatkiem lub stosować dublowanie osłon, z wolną przestrzenią między nimi.

Sr-90 stosuje się również w radioizotopowych termoelektrycznych generatorach prądu (RTG - radioisotope thermoelectric generator, nie mylić ze zdjęciem rentgenowskim). Ma mniejszą wydajność niż inne izotopy, ale nie wymaga masywnych osłon, gdyż nie emituje przenikliwego promieniowania gamma. Tym niemniej, źródła o dużej aktywności mogą być bardzo niebezpieczne, o czym przekonali się mieszkańcy wioski Lia w Gruzji, znajdując w lesie porzucone źródła z radzieckich generatorów [LINK] Innym jego zastosowaniem jest medycyna nuklearna. Stront-90 znajduje również użytek w lotniczych czujnikach oblodzenia i przemysłowych przyrządach pomiarowych, np. grubościomierzach. Z kolei nieradioaktywny stront stosuje się m.in. do produkcji farb, szkła i barwienia płomienia na kolor czerwony (fajerwerki, flary itp.).

Izotopowy czujnik oblodzenia we wlocie powietrza do silników śmigłowca Mi-2.