نام عامل رادیواکتیو: CESIUM
معرفی عامل رادیواکتیو سزیم:
سزیم فلزی چکش خوار, نرم، مانند موم و به رنگ سفید- نقره ای با ساختار کوبیک است . این عنصر در سال 1860 توسط R.W. Bunsen و G.R. Kirchhoffاز کشور آلمان کشف شد. سزیم در گرمای اتاق مایع می شود (جیوه و گالیم نیز دارای این خاصیت می باشند) . این عنصر از لحاظ شیمیایی شبیه به روبیدیم و پتاسیم است.این عنصر فلزی است واکنش پذیر و هرگز در طبیعت به صورت غیر ترکیبی یافت نمی شود. سزیم در سنگ معدنی پولوکس یا پولوسیت یافت می شود. سزیم خالص از طریق الکترولیز سیانید سزیم مذاب در یک اتمسفر خنثی تهیه می شود.
یکی از بهترین منابع سزیم در دریاچه برنیک ( مونتیوبا ) واقع شده است. . به طور تقریبی در 300000 تن پولیسیت، 20% سزیم یافت می شود . سزیم می تواند بوسیله الکترولیز سیانید گداخته و یا در بعضی روش های دیگر تجزیه شود . گاز آزاد سزیم خالص بوسیله تجزیه گرمایی اسید سزیم تهیه می شود .این ماده توسط یک طیف با دو خط روشن در طول موج های آبی، قرمز، زرد و سبز مشخص می شود . سزیم بسیار سفید، نرم و قابل مفتول شدن است . این عنصر دارای خاصیت الکتروپوزتیو بالا و قویترین عنصر قلیایی در طبیعت می باشد.
سزیم با آب سرد قابل احتراق است و در دمای بالای 116- درجه سانتی گراد با یخ واکنش نشان می دهد . هیدروکسید سزیم باعث مقاومت بالا در شیشه ها می شود. به دلیل میل ترکیبی زیادی که این ماده با اکسیژن دارد به عنوان دریافت کننده گاز در لامپ های الکترونی استفاده می شود . همچنین از این عنصر به عنوان کاتالیزور در هیدروژن دار کردن ترکیبات آلی استفاده می شود. از سزیم برای ساخت ساعتهای اتمی با دقت 5 ثانیه تا 300 سال استفاده می شود. از مهمترین ترکیبات این عنصر کلرید و نیترات است.
سزیم از عناصر دیگر تعداد ایزوتوپ بیشتری با جرم بین 114 تا 145 دارد .
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر سزیم :
عدد اتمی: 55
جرم اتمی: 132.90543
نقطه ذوب : C° 28.4
نقطه جوش :C° 671
شعاع اتمی : Å 3.34
ظرفیت: 1
رنگ: نقره ای طلایی
حالت استاندارد: مایع
نام گروه: 1
انرژی یونیزاسیون: Kj/mol 375.7
شکل الکترونی: 6s1
شعاع یونی : Å 3.34
الکترونگاتیوی: 6
حالت اکسیداسیون : 1
دانسیته: 1.873
گرمای فروپاشی : Kj/mol 2.092
گرمای تبخیر : Kj/mol 67.74
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.000000204
گرمای ویژه: J/g Ko 0.24
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Cs-126 1.6 دقیقه
Cs-129 1.3 روز
Cs-131 9.7 روز
Cs-132 6.4 روز
Cs-133 پایدار
Cs-134 2.1 سال
Cs-134m 2.9 ساعت
Cs-135 2300000.0 سال
Cs-136 13.2 روز
Cs-137 30.2 سال
Cs-138 32.2 دقیقه
Cs-139 9.3 دقیقه
اشکال دیگر :
هیدرید سزیم CsH اکسید سزیم Cs2O کلرید سزیم CsCl
منابع : کانی های پلاسیت و لپیدولیت
کاربرد : برای خارج کردن هوا از تیوپها و ایجاد خلأ به کار می رود . بدلیل اینکه سریع یونیزه می شود به عنوان محرک موتور موشک بکار می رود . همچنین در پیلهای فتو الکتریک و ساعتهای اتمی و لامپ های اشعه مادون قرمز استفاده می شود .
اثرات پزشکی عوامل شناسایی شده:
سزیم از راه تنفس، نوشیدن یا خوردن وارد بدن می شود. معمولا میزان سزیم موجود در هوا کم است اما در آبهای سطحی و بسیاری از غذاها، سزیم رادیواکتیو وجود دارد.
مقدار سزیم موجود در غذا و نوشیدنی ها، بستگی به مقدار سزیم رادیواکتیوی دارد که در اثر حادثه از دستگاههای هسته ای خارج می شود. افرادی که در نیروگاههای هسته ای کار می کنند در معرض سزیم بیشتری هستند اما برای جلوگیری عوارض ناشی از آن، باید مراقب بود.
بسیاری از عوارض مستقیما مربوط به سزیم نیست. در اثر تماس با سزیم رادیواکتیو، که بسیار به ندرت رخ می دهد، در اثر تابش ذرات سزیم، به سلولها آسیب می رسد. به همین علت، اثراتی مانند حالت تهوع، استفراغ، اسهال و خونریزی رخ می دهد. تماس طولانی مدت با سزیم، باعث بیهوشی می شود و به دنبال آن کما و مرگ رخ می دهد. شدت عوارض بستگی به مقاومت شخص، مدت زمان تماس و غلظت سزیم بستگی دارد.
قدرت عوامل از لحاظ گسترش:
سزیم به طور طبیعی در محیط زیست وجود دارد و عمدتا در اثر فرسایش و هوازدگی سنگها و کانیها به وجود می آید. به علاوه سزیم در اثر فعالیتهای معدنی و خردکردن کانیها، در هوا، آب و خاک پخش می شود. ایزوتوپهای رادیواکتیو سزیم توسط نیروگاههای هسته ای و در حین آزمایش سلاح های اتمی در هوا پخش می شوند.
طی فرآیند تجزیه رادیواکتیو، غلظت ایزوتوپهای رادیواکتیو کاهش می یابد. سزیم غیررادیواکتیو هم به هنگام ورود به محیط زیست یا واکنش با ترکیبات دیگرتجریه شده و به ملکول دیگری تبدیل می شود. سزیم رادیواکتیو و سزیم پایدار از نظر شیمیایی در بدن انسان و جانوران به یک صورت عمل می کنند.
سزیم می تواند در هوا و قبل از نشستن روی زمین، مسافتی طولانی را بپیماید. اکثر ترکیبات سزیم موجود در آب و خاک، به شدت در آب محلول هستند. اما سزیم موجود در خاک با آب شسته نمی شود و وارد آب زیرزمینی نمی شود. این سزیم در لایه های بالایی خاک باقی می ماند و به ذرات خاک می پیوندد. در نتیجه به آسانی جذب ریشه های گیاهان نمی شود. سزیم رادیواکتیو، با افتادن روی برگهای گیاهان جذب آنها می شود.
جانورانی که دوز بالایی سزیم دریافت می کنند، تغییر رفتارهایی مانند افزایش یا کاهش فعالیت از خود نشان می دهند. سزيم – 137 بطورمحكم به خاك معدني رسي كه دردسترس گياه است مي چسبد بهمين دليل جذب ريشه اي آن كم است، اما جذب برگي آن بخصوص وقتي كه fallout فعال است، مهم است. سزيم، همزاد يا congener پتاسيم است ( همانطور كه استرانسيوم همزاد كلسيم است ).
عمده ترين راديونوكليدي كه در جريان چرنوبيل و براي كالكتيو دز، پخش شده و وارد بدن جانوران مي شود سزيم 137 مي باشد . اين دز براي جامعة اروپايي شوروي بعد از 50 تا 70 سال مرتبه اي از(man.sv) 106 × 2 تخمين زده مي شود كه براي بيشتر افرادي كه در تماس واقع شده اند، بالاترين دزي كه در طول دورة زندگيشان مي رسد كمتر از تشعشع زمينة طبيعي مي باشد. در مورد جذب سزيم توسط جانوران بايد گفت كه رودة جانور يا دستگاه گوارشي مهمترين موضع جذب اين عنصر مي باشد و %100 – 70 مقدار جذبي سزيم را به آن نسبت مي دهند كه بعد از جذب از اين طريق بسرعت روي كل بدن توزيع مي شود. بازداري آن در بدن جانور با جنس و سن جانور تغيير
مي كند.
نيمه عمر بيولوژيك آن در انسان حدود 110 روز و درگاو حدود 30 روز است . بعضي اوقات نشخوار كنندگان كمتر از آنهايي كه نشخوار كننده نيستند قابليت نگهداري آن را دارند.
