Проникающая сила излучения зависит от его энергии. Большинство важных для экологии радиоактивных изотопов обладают энергиями от 0,1 до 5 Мэв (миллионов электронвольт). В табл. 59 указаны относительные энергии каждого изотопа (точные оценки можно найти в стандартных справочниках). Чем выше энергия, тем больше — в пределах данного типа излучения — потенциальный ущерб для биологического материала. Но, с другой стороны, изотопы с высокой энергией легче обнаруживаются в очень небольших количествах; поэтому они более удобны в качестве «меток», или индикаторов. Например, гамма-излучатели высокой энергии, такие, как кобальт-60, цезий-134, скандий-46 или тантал-182, служат .полезными «метками», с помощью которых можно следить снаружи за передвижениями под корой деревьев или в почве.
ТАБЛИЦА 59 Экологически важные радионуклиды. Группа А. Естественные изотопы, участвующие в создании фонового излучения
Период полураспада Изотопы
|
Излучение
|
Уран-235 (236U) 7-108 лет Альфа*** Гамма*
|
Уран-238(2звЦ) 4.5.109 » »
|
Радий-226(^Ra) 1620 »
|
» »
|
Торий-232(232тп) 1,4-1010 > »
|
Калнй-40(4°К) 1,3.10» » Бета*** Гамма***
|
Углерод-14 (см. группу Б)
|
|
Группа Б. Изотопы элементов, которые являются существенными компонентами организмов
|
Кальций-45(45Са) 160 дней
|
Бета**
|
Углерод-14(14С) 5568 лет Бета*
|
Кобальт-60(60Со) 5,27 >
|
Бета** Гамма***
|
Иод-131 (13Ч) 8 дней Гамма**
|
Как показывает табл. 59, с экологической точки зрения радиоактивные изотопы можно разбить на несколько довольно хорошо различимых групп. В группу А входят встречающиеся в природе радиоактивные изотопы, участвующие в создании фонового излучения. В группу Б входят изотопы элементов, являющихся существенными компонентами тканей животных и растений; они поэтому имеют большое значение в качестве меток при изучении метаболизма сообщества и как источники внутреннего облучения.В группу В входят продукты деления урана -и некоторых других элементов; большинство этих элементов несущественны для метаболизма (за исключением иода-131). Однако элементы этой группы опасны, так как они в больших количествах образуются при ядерных взрывах, а также при управляемых ядерных реакциях при производстве электричества или других полезных форм энергии. Хотя большинство из этих изотопов не представляют собой существенные компоненты протоплазмы, они легко включаются в биогеохимические циклы, и многие из них, особенно нуклиды стронция и цезия, накапливаются в пищевых цепях. Обратите внимание, что многие изотопы группы В производят «дочерние изотопы» (изотопы, образующиеся при распаде другого изотопа), которые часто обладают большей энергией, чем исходные изотопы. Человек надеется со временем научиться использовать энергию ядерного синтеза, выделяемую в водородной бомбе, и заменить ею энергию ядерного деления, которая лежит сейчас в основе развития ядерной энергетики. При этом мы избавились бы от продуктов деления, но не решили бы проблем, создаваемых тритием (3Н) и наведенной радиоактивностью.
|