Кіріспе

Ядролық бөліну нәтижесінде пайда болатын атомдар немесе бөлшектер. Ядролық бөліну өнімдері – үлкен атом ядросы ядролық бөлінуге ұшырағаннан кейін қалған атомдық фрагменттер. Әдетте, уран ядросы сияқты үлкен ядро екі кішірек ядроға бөлінеді, сонымен қатар бірнеше нейтрон, жылу энергиясы (ядролардың кинетикалық энергиясы) және гамма сәулелері шығарылады. Екі кішірек ядро – ядролық бөліну өнімдері. (Сондай-ақ, "Элемент бойынша бөліну өнімдері" дегенді қараңыз). Бөлінулердің шамамен 0,2%-дан 0,4%-ы үштік бөліну болып табылады, нәтижесінде гелий-4 (90%) немесе тритий (7%) сияқты үшінші жеңіл ядро пайда болады. Ядролық бөліну өнімдерінің өзі әдетте тұрақсыз және сондықтан радиоактивті. Олардың атомдық санына қарағанда нейтрондары көп болғандықтан, олардың көпшілігі тез бета-ыдырауға ұшырайды. Бұл бета бөлшектер, антинейтринолар және гамма сәулелері түрінде қосымша энергияны босатады. Осылайша, ядролық бөліну оқиғалары әдетте бета және қосымша гамма сәулеленуіне әкеледі, бұл сәулелену тікелей ядролық бөліну оқиғасының өзінен тумаса да, бірден басталады. Шығарылатын радионуклидтердің жартылай ыдырау периоды әртүрлі, сондықтан радиоактивтілігі де әртүрлі. Мысалы, стронций-89 және стронций-90 ядролық бөліну кезінде шамамен бірдей мөлшерде түзіледі, әрбір ядро бета-эмиссия арқылы ыдырайды. Бірақ 90Sr-дің жартылай ыдырау периоды 30 жыл, ал 89Sr-дің жартылай ыдырау периоды 50,5 күн. Осылайша, 89Sr атомдарының жартысы ыдырауына кеткен 50,5 күн ішінде, ыдыраулар санына тең бета бөлшектері шығарылады, ал 90Sr атомдарының 0,4%-дан азы ғана ыдырайды, тек 0,4% бета бөлшегін шығарады. Радиоактивті эмиссия жылдамдығы ең қысқа өмір сүретін радионуклидтер үшін ең жоғары, бірақ олар да ең тез ыдырайды. Сонымен қатар, аз тұрақты ядролық бөліну өнімдері тұрақты нуклидтерге ыдырауға аз бейім, керісінше, басқа радионуклидтерге ыдырайды, олар одан әрі ыдырау мен сәулеленуді тудырады, сәулеленудің күшін арттырады. Осы қысқа өмір сүретін ядролық бөліну өнімдері пайдаланылған отынның тікелей қаупін құрайды, ал сәулеленудің энергиясы да пайдаланылған отынды сақтау кезінде ескерілуі тиіс маңызды жылуды тудырады. Жүздеген түрлі радионуклидтер пайда болғандықтан, бастапқы радиоактивтілік деңгейі қысқа өмір сүретін радионуклидтер ыдыраған сайын тез төмендейді, бірақ ұзақ өмір сүретін радионуклидтер қалған тұрақсыз атомдардың үлесін арттырғандықтан толығымен тоқтамайды. Шындығында, қысқа өмір сүретін өнімдердің үлесі соншалықты жоғары, реактордан алынғаннан кейін алғашқы айда 87 пайызы тұрақты изотоптарға ыдырайды.

Құрылу және ыдырау

Бір бөлінуге қабілетті атомның бөлінуінен пайда болған екі атомның атомдық массасының қосындысы әрқашан бастапқы атомның атомдық массасынан кем болады. Бұл себебі, массаның бір бөлігі еркін нейтрондар түрінде жоғалады, ал бөліну өнімдерінің кинетикалық энергиясы алынып тасталғаннан кейін (яғни, өнімдер реакция нәтижесінде бөлінетін жылуды алу үшін салқындатылған), осы энергияға байланысты масса да жүйеден жоғалады, сондықтан салқындатылған бөліну өнімдерінде "жоғалған" болып көрінеді. Бөлінуге оңай түсетін ядролар, әсіресе нейтрондарға бай болғандықтан (мысалы, уран-235 нуклондарының 61% -ы нейтрондар), бастапқы бөліну өнімдері көбінесе бірдей массалы тұрақты ядроларға қарағанда нейтрондарға бай болады (мысалы, тұрақты цирконий-90 56% нейтрондарды құрайды, ал тұрақсыз стронций-90 58% нейтрондардан тұрады). Сондықтан бастапқы бөліну өнімдері тұрақсыз болуы мүмкін және бета-ыдырау арқылы тұрақты күйге қарай жылжиды, әр бета-эмиссияда нейтронды протонға айналдырады. (Бөліну өнімдері альфа-ыдырау арқылы ыдырамайды.) Нейтрондарға бай және қысқа ғұмырлы бастапқы бөліну өнімдері қарапайым бета-ыдырауға ұшырайды (бұл байқалатын жартылай ыдырау мерзімінің көзі, әдетте секундының бірнеше оннан бір бөлігінен бірнеше секундқа дейін), содан кейін қозған қыз өнімдерінен нейтронның бірден шығарылуы жүреді. Осы процесс ядролық реакторды басқаруда маңызды рөл атқаратын, соқыр нейтрондар деп аталатын нәрселердің көзі болып табылады. Алғашқы бета-ыдыраулар жылдам өтеді және жоғары энергиялы бета-бөлшектерді немесе гамма-сәулеленуді бөліп шығаруы мүмкін. Алайда, бөліну өнімдері тұрақты ядролық жағдайға жақындаған сайын, соңғы бір немесе екі ыдыраудың жартылай ыдырау мерзімі ұзақ болуы мүмкін және энергиясы аз болады.

Уақыт өте келе радиоактивтілік

Бөліну өнімдерінің жартылай ыдырау мерзімі 90 жыл (самарий 151) немесе одан кем, тек жеті ұзақ өмір сүретін бөліну өнімдерінің жартылай ыдырау мерзімі 211,100 жыл (технеций 99) немесе одан көп. Сондықтан, таза бөліну өнімдері қоспасының жалпы радиоактивтілігі алғашқы жүз жылдар ішінде жылдам төмендейді (қысқа өмір сүретін өнімдермен реттеледі), содан кейін жүздеген мың жылдар бойы аз өзгеретін төмен деңгейде тұрақтанады (жеті ұзақ өмір сүретін өнімдермен реттеледі). Актинидтер алынған таза бөліну өнімдерінің бұл мінез-құлқы, актинидтерді қамтитын отынның ыдырауынан өзгеше. Бұл отын, ядролық қайта өңдеу жүргізілмейтін, яғни "ашық" ядролық отын циклында өндіріледі. Осы актинидтердің жартылай ыдырау мерзімі шамамен 100 жылдан 200,000 жылға дейін, бұл ашық циклдегі қайта өңделмеген отынды осы кезеңде сақтау жоспарларын қиындатады. Барлық актинидтерін бөліну арқылы тұтынуға бағытталған ядролық отын циклдерінің жақтаушылары, мысалы, Интегралды жылдам реактор және балқытылған тұз реакторы, осы фактіні пайдаланып, 200 жыл ішінде олардың отын қалдықтары бастапқы уран кенінен артық радиоактивті емес деп мәлімдейді. Бөліну өнімдері бета сәулеленуін шығарады, ал актинидтер негізінен альфа сәулеленуін шығарады. Олардың көптеген түрлері гамма сәулеленуін де шығарады.

Ұрнатқышты

Әрбір аталық атомның бөлінуі бөліну өнімдерінің әр түрлі жиынтығын тудырады. Дегенмен, жеке бөлінуді болжау мүмкін болмаса да, бөліну өнімдерін статистикалық тұрғыдан болжауға болады. Әрбір нақты изотоптың бір бөліну кезінде түзілетін мөлшері оның шығымы деп аталады, әдетте аталық бөлінуге шаққанда проценттермен көрсетіледі; сондықтан, шығымдардың жалпы сомасы 100% емес, 200% құрайды. (Шындығында, үштік бөлінудің сирек кездесетін жағдайларына байланысты нақты жалпы сома 200% -дан сәл жоғары.) Бөліну өнімдері мырыштан лантаноидтарға дейінгі барлық элементтерді қамтиды, бірақ бөліну өнімдерінің көп бөлігі екі шыңда орналасады. Бір шың шамамен (атомдық массасы 85-тен 105-ке дейін) стронцийден рутенийге дейін, ал екінші шың шамамен телурийден неодимге дейін (атомдық массасы 130-дан 145-ке дейін) болады. Шығым аталық атомға және бастаушы нейтронның энергиясына деңгейде байланысты. Жалпы, ядролық бөлінуге ұшыраған күйдің энергиясы жоғары болған сайын, екі бөліну өнімінің массасы соғұрлым ұқсас болады. Осылайша, нейтрон энергиясы және/немесе бөлінетін атомның энергиясы артқан сайын, екі шың арасындағы ойыс тереңдемейді. Мысалы, 239Pu үшін массаға қатысты шығым қисығы, 235U үшін байқалғанға қарағанда, термиялық нейтрондар болғанда, тереңдеу ойысқа ие. Кейінгі актиноидтардың бөліну қисықтары одан да тереңдеу ойыстар жасауға бейім. 259Fm сияқты ерекше жағдайларда тек бір шың байқалады; бұл қабық эффектісінің нәтижесінде симметриялық бөлінудің басым болуының салдары. Келесі суретте уранның бөлінуінен туындаған бөліну өнімдерінің әдеттегі таралуы көрсетілген. Бұл графикті жасау үшін қолданылған есептеулерде бөліну өнімдерінің белсенділігі ескерілмеген және бөліну бір сәтте орын алады деп есептелген, бірақ белгілі бір уақыт аралығында емес. Бұл жол диаграммасында әртүрлі салқындату уақыттары (бөлінуден кейінгі уақыт) үшін нәтижелер көрсетілген. Протон және/немесе нейтронның жұп саны бар ядролардың тұрақтылығына байланысты, элементке қатысты шығым қисығы тегіс емес, бірақ кезектесіп орналасады. Массалық санға қатысты қисық тегіс екенін ескеріңіз.

Өндіріс

Шағын мөлшердегі бөліну өнімдері табиғи түрде, табиғи уранның төмен жылдамдықпен өзінен-өзі бөлінуі немесе радиоактивті ыдыраудан немесе ғарыш сәулелері бөлшектерімен реакциялардан туындаған нейтрондар нәтижесінде пайда болады. Кейбір табиғи минералдарда (негізінен апатит және циркон) осы бөліну өнімдері қалдырған микроскопиялық іздер, табиғи тау жыныстарының салқындау (кристалдану) жасын анықтау үшін бөліну іздерін санау әдісінде қолданылады. Бұл әдістің тиімді уақыт өлшеу диапазоны қолданылған минералға және оның құрамындағы уран концентрациясына байланысты 0,1 млн жылдан 1,0 млрд жылға дейін жетеді. 1,5 миллиард жыл бұрын Африкадағы уран кенінде табиғи ядролық реактор бірнеше жүз мың жыл бойы жұмыс істеп, шамамен 5 тонна бөліну өнімдерін өндірді. Бұл бөліну өнімдері табиғи реактордың болғанын дәлелдеу үшін маңызды рөл атқарды. Ядролық қару жарылысында да бөліну өнімдері пайда болады, олардың мөлшері қару түріне байланысты. Бөліну өнімдерінің ең ірі көзі – ядролық реакторлар. Қазіргі заманғы ядролық электр станцияларындағы отын құрамындағы уранның шамамен 3% энергия өндірудің қосалқы өнімі ретінде бөліну өнімдеріне айналады. Осы бөліну өнімдерінің көп бөлігі отын элементтерінің зақымдануы немесе ядролық апат болмаса, немесе отын қайта өңделмесе, отында қалады.

Энергия реакторлары

Коммерциялық ядролық бөліну реакторлары, әдетте өзінен-өзі тоқтайтын жылдам субкритикалық күйде жұмыс істейді. Кейбір бөліну өнімдері секундтан минутқа дейін ыдырайды, бұл критикалықты сақтау үшін өте қажетті қосымша кешіктірілген нейтрондарды тудырады. Мысалы, бром-87-нің жартылай ыдырау периоды шамамен бір минутты құрайды. Осы кешіктірілген критикалық күйде жұмыс істеу, қуаттың адам және автоматты басқаруға мүмкіндік беретіндей баяу өзгеруін қамтамасыз етеді. Өрт сөндіргіштерінің ағаш көмірінің жаңа отынға қарай жылжуын реттеуіне ұқсас, басқару таяқшалары ядролық отынның уақыт өте келе жануына сәйкес жылжытылады. Ядролық электр станциясындағы радиоактивтіліктің негізгі көздері – актинидтер мен активация өнімдерімен қатар бөліну өнімдері болып табылады. Радиоактивтіліктің көп бөлігі алғашқы жүз жылдар бойы бөліну өнімдерінен шығады, ал отын қолданылғаннан кейін шамамен 103-105 жылдан кейін актинидтер басымдық алады. Көптеген бөліну өнімдері өндіріс орнына жақын сақталады. Олар реактордың жұмысы үшін маңызды, себебі олардың кейбіреулері реакторды басқаруға пайдалы кешіктірілген нейтрондарға үлес қосады, ал кейбіреулері ядролық реакцияны тежейтін нейтрондық улар болып табылады. Нейтрондық улардың жиналуы – берілген отын элементінің реакторда қанша уақыт сақталуын анықтайтын маңызды фактор. Бөліну өнімдерінің ыдырауы сонымен қатар реактор тоқтатылғаннан және бөліну тоқтатылғаннан кейін де жалғасатын жылуды тудырады. Бұл ыдырау жылуын тоқтатудан кейін шығару қажет; осы салқындатудың жоғалуы Үш Майл аралы мен Фукусимадағы реакторларға зақым келтірді. Егер отынды қоршаған қабықшада тесіктер пайда болса, бөліну өнімдері бірінші контурдағы салқындатқышқа ағып кетуі мүмкін. Химиялық қасиеттеріне байланысты, олар реактордың активтік аймағында тұншығып қалуы немесе салқындатқыш жүйесі арқылы таралуы мүмкін, ал оларды жою үшін химиялық бақылау жүйелері қарастырылған. Дұрыс жобаланған және қалыпты жағдайда жұмыс істейтін электр станциясында салқындатқыш радиоактивтілігі өте төмен болады. Отынды қайта өңдеу зауыттарында (және 2005 жылғы Чернобыль аймағында) гамма-сәулеленудің көп бөлігіне жауапты изотоп – цезий-137. Йод-129 – қайта өңдеу зауыттарынан шығарылатын маңызды радиоактивті изотоп. Ядролық реакторларда цезий-137 және стронций-90 отыннан алыс жерлерде табылады, себебі олар инертті газдардың бета-ыдырауынан (ксенон-137, 3,8 минуттық жартылай ыдырау периодымен, және криптон-90, 32 секундтық жартылай ыдырау периодымен) пайда болады, бұл олардың отыннан, мысалы, басқару таяқшаларында орналасуына мүмкіндік береді.

Ядролық реактордың уыттары

Кейбір бөліну өнімдері ядролық реакторды басқару үшін маңызды кешіктірілген нейтрондарды шығару арқылы ыдырайды. Ксенон-135 және самарий-149 сияқты басқа бөліну өнімдерінің нейтронды сіңіру қимасы жоғары. Ядролық реактор нейтрон өндірісі мен сіңіру деңгейін теңестіруі керек болғандықтан, нейтрондарды сіңіретін бөліну өнімдері реакторды "улайды" немесе тоқтатады; бұл жану арқылы сіңірілетін заттармен және басқару таяқшаларымен реттеледі. Ксенон-135 тоқтату кезінде немесе төмен қуаттылықта жиналуы реакторды қайта іске қосуға кедергі келтіруі немесе толық қуатқа дейін қайта іске қосу немесе реакцияны қалыпты басқару кезінде бұзуы мүмкін. Бұл Чернобыль апатында маңызды рөл атқарды.

Ядролық қару

Ядролық қарулар энергияның негізгі немесе жартылай көзі ретінде ядролық бөлінуді пайдаланады. Қарудың конструкциясына және жарылған жеріне байланысты, жалпы радиоактивтілікте бөліну өнімдерінің радиоактивтілігінің салыстырмалы маңызы, белсенділену өнімдерінің радиоактивтілігінен өзгереді. Ядролық қарудың бөлінуінен түзілген тікелей бөліну өнімдері, негізінен, кез келген басқа бөліну көзінен алынған өнімдермен бірдей, бірақ нақты бөлінетін нуклидке байланысты сәл өзгеше болуы мүмкін. Дегенмен, реакцияның өте қысқа уақыт аралығы атом бомбасынан түзілген изотоптардың құрамында айырмашылық тудырады. Мысалы, 134Cs/137Cs қатынасы бомбадан түскен радиоактивті жауын-шашын мен электр станциясының бөліну өнімдерін ажыратудың оңай жолын ұсынады. Цезий-134 ядролық бөліну арқылы түзілмейді (өйткені ксенон-134 тұрақты). 134Cs тұрақты 133Cs-тің нейтрондық белсенділенуінен түзіледі, ал ол өз кезегінде изобардағы (A = 133) изотоптардың ыдырауынан пайда болады. Сондықтан, бір сәттегі сындылықта, нейтрон ағыны нөлге жеткен кезде 133Cs пайда болуына жеткілікті уақыт болмайды. Ал қуат станциясында изотоптардың ыдырауына 133Cs түзуге жеткілікті уақыт бар, және осылай түзілген 133Cs, егер сындылықтың басталуы мен аяқталуы арасындағы уақыт ұзақ болса, 134Cs-ке айналу үшін белсенділенуі мүмкін. Жири Халаның оқулығына сәйкес, атом бомбасындағы радиоактивтіліктің көп бөлігін қысқа өмір сүретін изотоптар, мысалы, йод-131 және барий-140 құрайды. Шамамен төрт айдан кейін, церий-141, цирконий-95/ниобий-95 және стронций-89 радиоактивті материалдың ең үлкен үлесін құрайды. Екі-үш жылдан кейін, церий-144/празеодимий-144, рутений-106/родий-106 және прометий-147 радиоактивтіліктің көп бөлігіне жауап береді. Бірнеше жылдан кейін, сәулеленуде стронций-90 және цезий-137 басым болады, ал 10 000 жылдан миллион жылға дейінгі аралықта технеций-99 басымдық танытады.

Қолдану

Кейбір бөліну өнімдері (мысалы, 137Cs) медициналық және өнеркәсіптік радиоактивті көздерде қолданылады. 99TcO4− (пертехнетат) ионы коррозияға төзімді қабат түзу үшін болат беттерімен әрекеттесе алады. Осылайша, бұл металлоксо аниондар анодтық коррозияны тежегіштер ретінде әрекет етеді, болат бетін пассивтендіреді. Болат бетінде 99TcO2 пайда болуы, ядролық қалдықтар контейнерлерінен және ластанудан тазарту алдында жоғалған ядролық жабдықтардан (мысалы, теңізде жоғалған ядролық су асты қайық реакторларынан) 99Tc шығарылуын баяулатудың бір салдары болып табылады. Сол сияқты, қауісті реактор апаты кезінде радиоиодтың шығарылуы, ядролық станция ішіндегі металл беттеріне сіңу арқылы тежелуі мүмкін. Ауыр апат кезінде болатын йод химиясы бойынша көптеген зерттеулер жүргізілді.

Кесу

Уран-235-тің бөлінуі үшін басым радиоактивті бөліну өнімдері йод, цезий, стронций, ксенон және барий изотоптарын қамтиды. Уақыт өте келе қауіп азаяды. Радиоактивтік өріс бір кезде тікелей өлімге әкелетін қауіп төндірген жерлер, мысалы, апаттың бірінші күні Чернобыль атом электр станциясының көп бөлігі және Жапониядағы АҚШ атом бомбаларының жері (жарылыстан 6 сағат өткен соң) қазір салыстырмалы түрде қауіпсіз, себебі радиоактивтілік төмен деңгейге дейін төмендеді. Көптеген бөліну өнімдері өте қысқа өмір сүретін изотоптар арқылы ыдырайды, тұрақты изотоптарға айналады, бірақ радиоизотоптардың қысымды санының жартылай ыдырау мерзімі бір күннен асады. Бөліну өнімдері қоспасындағы радиоактивтілік бастапқыда негізінен 131I және 140Ba сияқты қысқа өмір сүретін изотоптардың әсерінен туындайды; шамамен төрт айдан кейін 141Ce, 95Zr/95Nb және 89Sr ең үлкен үлеске ие болады, ал шамамен екі немесе үш жылдан кейін 144Ce/144Pr, 106Ru/106Rh және 147Pm ең үлкен үлеске ие болады. Соңғы кездерде 90Sr және 137Cs негізгі радиоизотоптар болып табылады, олардың орнын 99Tc басады. Электр станциясынан немесе пайдаланылған отыннан радиоактивтілік шығарылған жағдайда, тек кейбір элементтер ғана шығарылады; нәтижесінде, радиоактивтіліктің изотоптық сипаттамасы барлық бөліну өнімдері тараған ашық ауадағы ядролық жарылыстан мүлдем өзгеше болады.

Жарылыс әсеріне қарсы шаралар

Радиологиялық төтенше жағдайға дайындықтың мақсаты – ядролық апат немесе жарылыс салдарынан радиациялық әсерден адамдарды қорғау болып табылады. Эвакуация – ең тиімді қорғау шарасы. Дегенмен, егер эвакуация мүмкін болмаса немесе оның болуы күмәнді болса, жергілікті бомбобеушілер мен басқа да шаралар ең жақсы қорғаныс қызметін көрсетеді.

Иод

Кам дегенде йодтың үш изотопы маңызды: 129I, 131I (радиойод) және 132I. Ашық ауадағы ядролық сынақтар мен Чернобыль апаты радиойод-131 шығарды. Йодтың қысқа өмір сүретін изотоптары ерекше зиянды, себебі қалқанша безі йодидті – радиоактивті де, тұрақты да – жинап, шоғырландырады. Радиойодты сіңіру жедел, созылмалы және кешіктірілген салдарларға алып келуі мүмкін. Жоғары дозадағы жедел салдарларға тиреоидит, ал созылмалы және кешіктірілген салдарларға гипотиреоз, қалқанша безінің түйіндері және қалқанша безінің қатерлі ісігі жатады. Чернобыль мен Маяктан шыққан белсенді йодтың бұрынғы Кеңес Одағында қалқанша безінің қатерлі ісігінің көбеюіне себеп болғаны дәлелденді. Радиойодтан қорғанудың бір шарасы – радиойодқа ұшырамас бұрын калий йодиді (КИ) қабылдау. Радиоактивті емес йодид қалқанша безін "қанықтырып", организмде радиойодтың жиналуын азайтады. Калий йодидті қолдану радиойодтың әсерін 99%-ға төмендетіп, радиоактивті жауын-шашыннан қорғалатын орынға тиімді және арзан қосымша болып табылады. Саудадағы йод таблеткаларына арзан балама ретінде калий йодидінің қаныққан ерітіндісін пайдалануға болады. КИ-ны ұзақ сақтау әдетте реагенттік сападағы кристалдар түрінде жүзеге асырылады. Йодтың биологиялық сіңіруін азайту үшін белгілі гойтрогенді заттарды профилактикалық түрде қолдануға болады (тамақтануға арналған радиоактивті емес йод-127 немесе радиоактивті йод, радиойод, көбінесе йод-131, себебі организм йод изотоптарын ажырата алмайды). Аэроғарыш өнеркәсібіне байланысты АҚШ-та суды ластайтын перхлорат иондары йодты сіңіруді азайтатыны көрсетілген, сондықтан олар гойтроген ретінде жіктеледі. Перхлорат иондары йодидтің қалқанша безінің фолликулярлық жасушаларына белсенді түрде түсу процесін бәсекеге қабілетті тежегіш ретінде әрекет етеді. Сау ересек еріктілермен жүргізілген зерттеулер 0,007 мг/кг/күн деңгейінен жоғары перхлораттың қалқанша безінің қаннан йодты сіңіру қабілетін уақытша тежей бастайтынын анықтады ("йодидті сіңіруді тежеу", сондықтан перхлорат белгілі гойтроген). Перхлораттың йодид қорын азайтуы екі түрлі әсер етеді: гормон синтезінің артық болуын және гипертиреозды азайту, бір жағынан, және қалқанша безінің тежегіштерінің синтезін азайту және гипотиреозды азайту, екінші жағынан. Перхлорат қалқанша безінде жиналған радиоиодтың бөлінуін өлшеуге арналған сынақтарда бір реттік қолданылатын препарат ретінде пайдалы болып табылады. Тиреотоксикозды (Грейвс ауруы қоса алғанда) күн сайын 600–2000 мг калий перхлоратымен (430–1400 мг перхлорат) бірнеше ай немесе одан да ұзақ емдеу бұрын, әсіресе Еуропада кең таралған практика болды, және қалқанша безінің проблемаларын емдеу үшін төмен дозада перхлорат қолдану осы күнге дейін жалғасуда. Алғашқыда тәулігіне төрт немесе бес дозаға бөлінген 400 мг калий перхлораты тиімді деп табылса да, 400 мг/күн тиреотоксикозды барлық науқастарда бақылауға алмағаны анықталғаннан кейін жоғары дозалар енгізілді. Сумен профилактикалық шара ретінде 17 ppm перхлорат концентрациясы, яғни 70 кг салмақтағы және күніне 2 литр су ішетін адам үшін 0,5 мг/кг тәуліктік мөлшері радиойодты сіңіруді 67%-ға азайтады. Алайда, перхлорат зауытының жұмыскерлеріне ең жоғары әсер еткенде, сіңірілген перхлораттың мөлшері шамамен 0,5 мг/кг/күн болса, йодты сіңірудің 67%-ға төмендеуі күтілді. Алайда, созымалы әсерге ұшыраған жұмыскерлерді зерттеу кезінде қалқанша безінің жұмысында, йодты сіңіруде ешқандай бұзылыс анықталған жоқ. Бұл жұмыскерлердің жеткілікті мөлшерде йод-127 қабылдауымен және перхлораттың организмдегі 8 сағаттық қысқа биологиялық жартылай өмір мерзімімен байланысты болуы мүмкін. Радиойод шығарылған жағдайда, калий йодидін, егер ол қолжетімді болса, немесе тіпті йодатты профилактикалық түрде қабылдау перхлораттан басымдыққа ие болып, халықты радиойодтан қорғаудың бірінші қадамы болады. Алайда, радиойодтың таралуы йодид пен йодаттың шектеулі профилактикалық препараттарымен бақылана алмайтынша үлкен және кең таралған жағдайда, сумен перхлорат иондарын қосу немесе перхлорат таблеткаларын тарату канцерогенді радиойодтың жиналуына қарсы тиімді, екінші қорғаныс шарасы болады. Гойтрогенді препараттарды қабылдау, калий йодиді сияқты, қауіпсіз емес, мысалы, гипотиреоз. Алайда, барлық жағдайларда да, қауіптерге қарамастан, йодид, йодат немесе перхлоратпен араласудың профилактикалық пайдасы радиойодтың қоршаған ортаны ластаған аймақтарда қатерлі ісік қаупінен асып түседі.

Цезий

Чернобыль апаты нәтижесінде үлкен мөлшерде цезий изотоптары шығарылды, олар кең аумаққа тарады. 137Cs – топырақтың үстіңгі қабатында ұзақ сақталуымен байланысты, ұзақ мерзімді алаңдау тудыратын изотоп. Жер астында тамырлары шалғын өсімдіктер оны көп жылдар бойы сіңіреді. Сондықтан, шөп пен саңырауқұлақтар 137Cs-тің қатты мөлшерін жинақтайды, ол тағам тізбегі арқылы адамдарға берілуі мүмкін. Сүт шаруашылығында 137Cs-ке қарсы тиімді шара – топырақты терең жырту арқылы араластыру. Бұл 137Cs-ті шөптің шалғын тамырларына қол жеткізбейді, нәтижесінде шөптегі радиоактивтіліктің деңгейі төмендейді. Сонымен қатар, топырақтың үстіңгі бірнеше сантиметрін алып тастап, оны терең емес орға көму, адамдар мен жануарларға түсетін дозаны азайтады, себебі 137Cs-тің гамма-сәулелері топырақ арқылы өте келе әлсірейді. Ордың тереңдігі мен қашықтығы артқан сайын, қорғаныш деңгейі де артады. Калийлі тыңайтқыштар цезийді сұйылту және өсімдіктердің оны сіңіруін шектеу үшін қолданылуы мүмкін. Мал шаруашылығында 137Cs-ке қарсы тағы бір шара – малға пруссия көгін қоректендіру. Бұл қосылыс ион алмастырғыш ретінде әрекет етеді. Цианид темірмен тығыз байланысқандықтан, адам күніне бірнеше грамм пруссия көгін қауіпсіз түрде жей алады. Пруссия көгі цезийдің биологиялық жартылай ыдырау мерзімін (ядролық жартылай ыдырау мерзімінен өзгеше) қысқартады. 137Cs-тің физикалық немесе ядролық жартылай ыдырау мерзімі шамамен 30 жылды құрайды. Адам ағзасындағы цезийдің биологиялық жартылай ыдырау мерзімі бірден төрт айға дейін ауыспалы. Пруссия көгінің қосымша артықшылығы – малдың нәжісіндегі цезийдің өсімдіктерге қол жетімді емес формада болуы. Бұл цезийдің қайта пайдаланылуына кедерес жасайды. Жануарларды, соның ішінде адамдарды емдеу үшін қолданылатын пруссия көгінің арнайы сапасы болуы керек. Бояу өндірісінде қолданылатын пигменттерді пайдалануға жасалған әрекеттер сәтті болған жоқ.

Стронций

Кальцийға жеткіліксіз топыраққа әк қосу өсімдіктердің стронцийді сіңіруін азайтуға мүмкіндік береді. Сол сияқты, топырақта калий азаз болған аймақтарда калийлі тыңайтқыштар қолдану цезийдің өсімдіктерге сіңуін шектеуі мүмкін. Дегенмен, әк немесе калий қолданылатын мұндай шараларға жауапкершілікпен қарау керек, себебі олар топырақтың химиялық құрамын күрт өзгертіп, жердің өсімдік әлеміне әсер етуі мүмкін.

Денсаулыққа қатысты мәселелер

Радионуклидтерді организмге енгізу үшін ең маңызды жол – қоректену арқылы сіңу. Ерімейтін қосылыстар ішекте сіңірілмейді және олар шығарылғанға дейін тек жергілікті сәулеленуді тудырады. Ерігіш түрлер болса, сіңірудің кең ауқымды пайызын көрсетеді. Изотоп Сәулелену түрі Жартылай ыдырау кезеңі Асқазан-ішек жолынан сіңуі Стронций-90/Итрий-90 β 28 жыл 30% Цезий-137 β, γ 30 жыл 100% Прометий-147 β 2,6 жыл 0,01% Церий-144 β, γ 285 күн 0,01% Рутений-106/Родий-106 β, γ 1,0 жыл 0,03% Цирконий-95 β, γ 65 күн 0,01% Стронций-89 β 51 күн 30% Рутений-103 β, γ 39,7 күн 0,03% Ниобий-95 β, γ 35 күн 0,01% Церий-141 β, γ 33 күн 0,01% Барий-140/Лантан-140 β, γ 12,8 күн 5% Йод-131 β, γ 8,05 күн 100% Тритий β 12,3 жыл 100%