ซีเซียม-137 (Caesium-137): คุณสมบัติ ข้อควรระวัง

ซีเซียม-137 (Caesium-137) เป็นไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีของซีเซียม ซึ่งเป็นธาตุโลหะที่มีเลขอะตอม 55 เป็นธาตุที่มนุษย์สร้างขึ้นซึ่งเกิดขึ้นจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชัน ซึ่งเป็นกระบวนการแยกอะตอมออกเป็นส่วนเล็ก ๆ Cs-137 ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในทางการแพทย์ อุตสาหกรรม และการวิจัย แต่ก็มีความเสี่ยงต่อสุขภาพของมนุษย์และสิ่งแวดล้อมเช่นกัน บทความนี้แสดงภาพรวมของ Cs-137 คุณสมบัติ การใช้งาน และข้อควรระวังเพื่อความปลอดภัย

คุณสมบัติของ ซีเซียม-137 (Caesium-137)

ซีเซียม-137 (Caesium-137) มีครึ่งชีวิต 30.17 ปี ซึ่งหมายความว่าต้องใช้เวลา 30.17 ปีกว่าที่ครึ่งหนึ่งของอะตอมจะสลายตัวเป็นอะตอมที่เสถียรของแบเรียม-137 กระบวนการสลายตัวนี้จะปล่อยอนุภาคบีตาพลังงานสูงและรังสีแกมมาออกมา ซึ่งสามารถทะลุทะลวงเนื้อเยื่อของมนุษย์และทำให้เกิดการแตกตัวเป็นไอออนได้ Cs-137 มีฤทธิ์เฉพาะ 3.2 x 10^13 Bq/g ซึ่งทำให้เป็นแหล่งกำเนิดรังสีที่มีศักยภาพ

Cs-137 เป็นโลหะสีขาวเงินที่มีจุดหลอมเหลว 28.5 °C และจุดเดือด 671 °C มีปฏิกิริยาสูงและสามารถทำปฏิกิริยาอย่างรุนแรงกับน้ำ กรด และสารเคมีที่ทำปฏิกิริยาอื่น ๆ Cs-137 ยังสามารถสร้างสารประกอบกับธาตุอื่น ๆ เช่น คลอไรด์, ไอโอไดด์ และซัลเฟต

การผลิต Cs-137

Cs-137 ผลิตโดยการฉายรังสีนิวตรอนของไอโซโทปซีเซียมที่เสถียร เช่น Cs-133 นิวตรอนสามารถผลิตได้จากเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ เครื่องเร่งอนุภาค หรือแหล่งกำเนิดกัมมันตภาพรังสี เมื่อนิวตรอนชนกับนิวเคลียส Cs-133 มันจะถูกดูดซับและสร้างเป็น Cs-134 หรือ Cs-135 ซึ่งเป็นไอโซโทปที่ไม่เสถียร ไอโซโทปเหล่านี้ผ่านการสลายตัวของบีตาเพื่อสร้าง Cs-137

นอกจากนี้ยังสามารถผลิต Cs-137 ในระหว่างการทดสอบอาวุธนิวเคลียร์ อุบัติเหตุนิวเคลียร์ และการกำจัดกากนิวเคลียร์ แหล่งที่มาเหล่านี้สามารถปล่อย Cs-137 สู่สิ่งแวดล้อมและทำให้เกิดการปนเปื้อนในวงกว้าง

การใช้ Cs-137

Cs-137 มีประโยชน์หลายอย่างในด้านต่าง ๆ รวมถึงการแพทย์ อุตสาหกรรม และการวิจัย

การประยุกต์ใช้ทางการแพทย์

ในทางการแพทย์ Cs-137 ถูกใช้เป็นแหล่งรังสีสำหรับการรักษามะเร็ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการรักษาด้วยการฝังแร่ Brachytherapy เป็นรูปแบบหนึ่งของการรักษาด้วยรังสีที่เกี่ยวข้องกับการวางแหล่งกำเนิดกัมมันตภาพรังสีภายในหรือใกล้กับเนื้องอก นอกจากนี้ยังสามารถใช้ Cs-137 เพื่อวัตถุประสงค์ในการวินิจฉัย เช่น การถ่ายภาพรังสีและการวางแผนการรักษาด้วยรังสี

การประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรม

ในอุตสาหกรรม Cs-137 ใช้เป็นแหล่งกำเนิดรังสีสำหรับการถ่ายภาพรังสีอุตสาหกรรม ซึ่งเป็นวิธีทดสอบแบบไม่ทำลายที่ใช้รังสีในการตรวจสอบความสมบูรณ์ของวัสดุและโครงสร้าง Cs-137 ยังสามารถใช้สำหรับการฆ่าเชื้อ การฉายรังสีอาหาร และการวัดความหนา

แอปพลิเคชันการวิจัย

ในการวิจัย ใช้ Cs-137 เป็นแหล่งสอบเทียบสำหรับเครื่องตรวจจับการแผ่รังสี เช่น ไกเกอร์เคาน์เตอร์และเครื่องตรวจจับการเรืองแสงวาบ นอกจากนี้ยังสามารถใช้ Cs-137 สำหรับการตรวจสอบด้านสิ่งแวดล้อม การสืบอายุทางธรณีวิทยา และการศึกษาร่องรอย

ข้อควรระวังเพื่อความปลอดภัยสำหรับ Cs-137

เนื่องจากมีกัมมันตภาพรังสีสูง Cs-137 จึงมีความเสี่ยงต่อสุขภาพของมนุษย์และสิ่งแวดล้อม ดังนั้น ต้องใช้มาตรการป้องกันความปลอดภัยอย่างเหมาะสมเมื่อจัดการ จัดเก็บ และกำจัด Cs-137

การจัดการและการจัดเก็บ

Cs-137 ควรได้รับการจัดการโดยผู้เชี่ยวชาญที่ผ่านการฝึกอบรมซึ่งมีความรู้และประสบการณ์ด้านความปลอดภัยจากรังสี ควรสวมอุปกรณ์ป้องกันที่เหมาะสม เช่น ถุงมือ เสื้อกาวน์ห้องปฏิบัติการ และกระบังหน้า เมื่อจัดการกับ Cs-137 ควรเก็บ Cs-137 ในภาชนะที่ปลอดภัยซึ่งออกแบบมาเพื่อบรรจุสารกัมมันตภาพรังสี เช่น ภาชนะที่บุด้วยตะกั่ว

ขีดจำกัดการรับแสง

ขีดจำกัดการสัมผัสสำหรับ Cs-137 ถูกควบคุมโดยหน่วยงานของรัฐ เช่น คณะกรรมการกำกับดูแลกิจการนิวเคลียร์ (NRC) และสำนักงานพลังงานปรมาณูระหว่างประเทศ (IAEA) ปริมาณรังสี Cs-137 สูงสุดที่อนุญาตสำหรับประชาชนทั่วไปคือ 1 มิลลิซีเวอร์ต (mSv) ต่อปี ในขณะที่ปริมาณรังสีในการทำงานที่จำกัดสำหรับพนักงานฉายรังสีคือ 50 mSv ต่อปี

การปนเปื้อนและการปนเปื้อน

Cs-137 สามารถทำให้เกิดการปนเปื้อนได้หากปล่อยสู่สิ่งแวดล้อมหรือสัมผัสกับพื้นผิวหรือวัตถุ สามารถตรวจจับการปนเปื้อนได้โดยใช้อุปกรณ์ตรวจสอบรังสี เช่น เครื่องวัดการสำรวจและการทดสอบการเช็ด สามารถใช้ขั้นตอนการขจัดสิ่งปนเปื้อน เช่น การล้าง การเช็ด หรือการขูด เพื่อขจัดสิ่งปนเปื้อนออกจากพื้นผิวและวัตถุต่างๆ

การกำจัด

Cs-137 ต้องกำจัดอย่างเหมาะสมเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดอันตรายต่อผู้คนหรือสิ่งแวดล้อม การกำจัด Cs-137 ถูกควบคุมโดยหน่วยงานของรัฐ และต้องทำตามแนวทางและข้อบังคับเฉพาะ Cs-137 สามารถกำจัดได้โดยการฝังไว้ในที่เก็บทางธรณีวิทยาลึกหรือส่งไปยังสถานที่กำจัดขยะที่ได้รับอนุญาต

Cs-137 ในสิ่งแวดล้อม

สามารถปล่อย Cs-137 สู่สิ่งแวดล้อมได้ผ่านการทดสอบอาวุธนิวเคลียร์ อุบัติเหตุนิวเคลียร์ และการกำจัดกากนิวเคลียร์ Cs-137 สามารถเดินทางได้ไกลทั้งทางอากาศและทางน้ำ และสามารถปนเปื้อนดิน พืช และสัตว์ได้ ผลกระทบของ Cs-137 ต่อสิ่งแวดล้อมอาจส่งผลยาวนานและอาจนำไปสู่ปัญหาทางนิเวศวิทยาและสุขภาพได้

บทสรุป

สรุปได้ว่า Cs-137 เป็นไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีของซีเซียมซึ่งมีประโยชน์หลายอย่างในทางการแพทย์ อุตสาหกรรม และการวิจัย อย่างไรก็ตาม Cs-137 ยังก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อสุขภาพของมนุษย์และสิ่งแวดล้อม และต้องมีมาตรการป้องกันความปลอดภัยอย่างเหมาะสมเมื่อจัดการ จัดเก็บ และกำจัด สิ่งสำคัญคือต้องปฏิบัติตามแนวทางและข้อบังคับที่กำหนดโดยหน่วยงานของรัฐเพื่อให้แน่ใจว่ามีการใช้งานและกำจัด Cs-137 อย่างปลอดภัย

FAQs