Prečo sme my ľudia rádioaktívni?

Draslík 40 v našom tele a jeho vplyv na náš život.

Písmo: A- | A+
Diskusia  (2)

Mnohí si možno ešte pamatajú slovenskú pesničku, v ktorej sa spieva, že “Radšej budem dnes aktívny ako zajtra rádioaktívny..” Samozrejme že je to iba pesnička, ktorá nemá so skutočnosťou nič spoločné. Je to fikcia. Byť nerádioaktívny sa v skutočnosti nedá…..

Ako je to teda s tou našou rádioaktivitou?

Obrázok blogu

Niektorí tvrdia že všetko je rádioaktívne… Je to tak?

V podstate aj áno. Takmer všetko je do určitej miery rádioaktívne: kamene, pôda, rastliny, zvieratá a aj my samotní. Sú síce aj materiály, ktoré “za určitých okolností” môžu zostať „nie rádioaktívne“ (napríklad Zirkónium) ale aj to sa dá zmeniť. Ale ako vačšina vecí, aj tu môžeme povedať, že je to relatívne. Existujú aj stabilné atómy. Rádioaktívny rozpad je komplikovaný proces, ktorý na úplné pochopenie vyžaduje kvantovú chromodynamiku (QCD). Takže stabilné jadrá, pokiaľ vieme, sa nerozpadnú. Vieme však, že neutróny sú nestabilné a majú priemernú životnosť približne 15 minút (keď nie sú viazané v jadre). A zatiaľ nebolo pozorované, že by sa voľné protóny rozpadali, ale či sa to deje alebo nie, je stále horúcou témou v časticovej fyzike, teoreticky by mohli mať obrovskú strednú životnosť. Takže v sumáre to znamená, že áno, všetko na svete by sa teoreticky mohlo po veľmi dlhom čase rozpadnúť (inými slovami byť rádioaktívne).

SkryťVypnúť reklamu
SkryťVypnúť reklamu
Článok pokračuje pod video reklamou

Čo je to vlastne tá rádioaktivita?

V zjednodušenom výklade môžeme povedať, že rádioaktivita je uvoľňovanie energie z rozpadu jadier určitých druhov atómov a izotopov.

Obrázok blogu

Atómové jadrá sa skladajú z protónov a neutrónov, ktoré sú navzájom spojené do malých zväzkov v strede atómov.

Obrázok blogu

Rádioaktívne jadrá, ktoré sú nestabilné sa rozpadajú emitovaním energetických častíc, ako sú fotóny, elektróny, neutrína, protóny, neutróny alebo alfa (dva protóny a dva neutróny spojené dohromady) žiarenie. Niektoré z týchto častíc sú známe ako ionizujúce častice. Sú to častice s dostatočnou energiou na to, aby zrazili elektróny z atómov alebo molekúl.

SkryťVypnúť reklamu

Stupeň rádioaktivity teda závisí od frakcie nestabilných jadier a od toho, ako často sa tieto jadrá rozkladajú. A účinok rádioaktivity zase závisí aj od typu a energie častíc produkovaných počas jadrového rozpadu. Napríklad neutrína neustále prechádzajú Zemou, zatiaľ čo na blokovanie častíc alfa stačí aj obyčajný list papiera.

Obrázok blogu

Rádioaktivita je a bola na našej Zemi vždy prítomná od jej prvopočiatku (vzniku), ale ľudstvo ju objavilo až v roku 1896. A treba si tiež uvedomiť, že bez tepla z prirodzene sa vyskytujúcej rádioaktivity by zemské jadro zamrzlo už dávno pred miliardami rokov.

SkryťVypnúť reklamu

Je to ťažké na prvé pochopenie? No tak ešte raz, stručnejšie:

SkryťVypnúť reklamu

Keď objekt vydáva určitý druh energie, ako napíklad slnko alebo röntgenový prístroj, možno ho opísať ako rádioaktívny. Prídavné meno rádioaktívny je vedecký termín pre konkrétny typ látky alebo veci emitujúcej energiu. Rádioaktívna energia alebo žiarenie sa skladá z aktívnych častíc alebo elektromagnetických vĺn.

Prečo to vzniká?

Ionizujúce žiarenie je produkované nestabilnými atómami. Nestabilné atómy sa líšia od stabilných atómov, tým že majú prebytok energie alebo hmotnosti alebo oboje. Žiarenie môžu produkovať aj vysokonapäťové zariadenia (napr. röntgenové prístroje). A práve o nestabilných atómoch sa hovorí, že sú rádioaktívne.

SkryťVypnúť reklamu
Obrázok blogu

Prečo sa jej (rádioaktivity) tak bojíme?

1 – Vo všeobecnosti je chápanie tohoto procesu trošku komplikované a teda mnoho ľudí tomu nie celkom rozumie. Z toho dôvodu to pre nich môže byť akési “mystické”, a je známe, že toho čo nepoznáme – sa toho aj akosi podvedomo bojíme.

2 - Naše ľudské telá jednoducho nemajú také senzory, ktoré by dokázali detekovať alfa-častice, beta-častice alebo gama lúče. Preto je rádioaktivita pre nás vlastne neviditeľná – nie je ani zelená a nemá ani žiadnu inú farbu, ani nesmrdí a pre nás ľudí je teda úplne prirodzeným spôsobom nedetekovateľná, čo spôsobuje ďalší možný faktor strachu.

SkryťVypnúť reklamu
reklama

3 – Rádioaktivita po prvý krát vstúpila do všeobecného ľudského povedomia v spojení s použitím atómových zbraní proti ľuďom (Hirošima, Nagasaky), teda jasným dôkazom toho že rádioaktivita môže byť životu nebezpečná! Tejto nálepky sa už nikdy nezbaví!

Prečo sa to nazýva “rádioaktivita”? 

Pretože „rádio“ má rovnakú etymológiu ako „rádioaktívne“: obe sú odvodené od anglického slova „radiation" – teda v preklade "vyžarovanie, žiarenie“. Ale aj naše bežné „rádio“ je zariadenie, ktoré prijíma (a niekedy aj vysiela) „žiarenie“. V tomto prípade však ide o rádiové vlny. „Rádioaktívna“ látka je teda látka, ktorá vyžaruje „radiation - žiarenie“. Tentoraz však ide o alfa, beta alebo gama lúče.

Obrázok blogu

Ako to teda je v skutočnosti s ľudským telom?

Zaujímavé je, že v drvivej vačšine sa vo vzťahu k ľudskému organizmu vníma rádioaktivita ako vonkajší faktor. Teda že nás niečo (napríklad kozmické žiarenie) ožaruje zvonku. Ale v skutočnosti na naše telo nepôsobia iba vonkajšie faktory. Aj my sami v sebe máme dosť vnútorných rádioaktívnych žiaričov. A čo máme v sebe?

SkryťVypnúť reklamu
reklama

Zloženie nášho ľudského tela 

Zloženie tela možno analyzovať rôznymi spôsobmi.

-             Môže sa to uskutočniť z hľadiska prítomných chemických prvkov alebo molekulárnej štruktúry, napr. vody, bielkovín, tukov (alebo lipidov), hydroxylapatitu (v kostiach), sacharidov (ako je glykogén a glukóza) a DNA.

-             Pokiaľ ide o typ tkaniva, naše telá môžu byť analyzované na vodu, tuk, spojivové tkanivo, svaly, kosti atď.

-             Pokiaľ ide o typ buniek, telo obsahuje stovky rôznych typov buniek, ale najmä najväčší počet buniek obsahujúci v ľudskom tele (hoci nie v najväčšej mase buniek) nie sú ľudské bunky, ale baktérie nachádzajúce sa v normálnom ľudskom gastrointestinálnom trakte.

Ľudské telo obsahuje 6 (plus 5) základných prvkov:

Obrázok blogu

Približne 99 % hmoty ľudského tela tvorí šesť prvkov: kyslík, uhlík, vodík, dusík, vápnik a fosfor. Len asi 0,85 % tvorí ďalších päť prvkov: draslík, síra, sodík, chlór a horčík. Všetkých týchto 11 prvkov je  pre náš život nevyhnutných! Zvyšné prvky sú stopové prvky, z ktorých viac ako tucet sa na základe dobrých dôkazov považuje tiež za nevyhnutné pre život. Celková hmotnosť stopových prvkov spolu (menej ako 10 gramov na ľudské telo) nezodpovedá telesnej hmotnosti horčíka, najmenej bežného z tých 11 nestopových prvkov.

Obrázok blogu

Máme v sebe aj ďalšie prvky - ale nie všetky prvky, ktoré sa v ľudskom tele nachádzajú v stopových množstvách, hrajú v našom živote dôležitú úlohu. Niektoré z týchto prvkov sú považované za jednoduché bežné kontaminanty bez funkcie (príklady: cézium, titán, aj keď práve izotop cézia môže hrať dôležitú rolu z pohľadu jeho dlhého polčasu rozpadu), zatiaľ čo mnohé iné sú považované za aktívne toxíny v závislosti od množstva (kadmium, ortuť, olovo, rádioaktívne látky). Napríklad, taký arzén je pre ľudí toxický a jeho hladiny v potravinách a hlavne potravinových doplnkoch sú starostlivo monitorované, aby sa znížil alebo úplne eliminoval jeho príjem. Cicavce (kam patríme aj my ľudia) potrebujú aj niektoré ďalšie prvky (kremík, bór, nikel, vanád), ale v oveľa menších dávkach. Napríklad bróm používajú niektoré (aj keď nie všetky) baktérie, huby, rozsievky. Vedecké štúdie napríklad ukazujú, že aj bróm je nevyhnutný pre syntézu kolagénu IV u ľudí. Fluór zase používa množstvo rastlín na výrobu toxínov, ale u ľudí je jeho jedinou známou funkciou lokálne vytvrdzovanie zubnej skloviny.

Zloženie nášho tela podľa chemických prvkov.

Telo dospelého človeka s hmotnosťou 70 kg obsahuje približne 7 x 10 * 27 atómov a obsahuje prinajmenšom zistiteľné stopy až 60 chemických prvkov. Asi 29 z týchto prvkov zohráva aktívnu pozitívnu úlohu v živote a zdraví ľudí. Samozrejme že relatívne množstvá každého prvku sa u každého jednotlivca líšia, hlavne kvôli rozdielom v podiele tuku, svalov a kostí v tele. Osoby s väčším množstvom tuku budú mať vyšší podiel uhlíka a nižší podiel väčšiny ostatných prvkov (podiel vodíka bude približne rovnaký).

Obrázok blogu

Telo dospelého človeka obsahuje v priemere ~ 53% vody. Aj to sa výrazne líši podľa veku, pohlavia. Štatistika ukazuje, že hmotnostný podiel vody je 48 ± 6 % u žien a 58 ± 8 % u mužov. Voda má ~ 11 % hmotnosti vodíka, ale ~ 67 % vodíka podľa atómového percenta, a tieto čísla spolu s doplnkovými percentami kyslíka vo vode najviac prispievajú k celkovej hmotnosti a atómovému zloženiu. Kvôli obsahu vody obsahuje ľudské telo viac hmotnostného kyslíka ako ktorýkoľvek iný prvok, ale zase viac vodíka na atómovú frakciu ako ktorýkoľvek prvok.

Obrázok blogu

V skutočnosti je to tak, že prakticky všetky bunky sú v našom ľudskom tele ožarované a zažijú každý rok aspoň jedno radiačné poškodenie, niekdy aj mnohokrát. Navyše väčšina ľudí dostane od 0,3 do 0,6 miliSievertov ročne kvôli pozemskému žiareniu. Zjednodušene povedané, v priemere dostávame z pozemských zdrojov prírodného žiarenia približne 350 mikroSievertov ročne (čiže jednotlivé dávky pre väčšinu z nás sú bližšie k 0,3 miliSievertom)...

Obrázok blogu

A ak hovoríme o tom, ktorý prvok najviac prispieva k nášmu vnútornému vyžarovaniu, tak je to plynný radón a produkty jeho rozpadu. Jeho podiel predstavuje približne 75 % ročnej individuálnej dávky ľudského žiarenia z pozemských zdrojov a približne polovicu dávky zo všetkých zdrojov žiarenia. Radón k nám prichâdza zo zeme a nevetraných podzemných priestorov.

Ale možno vačšina čitateľov možno ani nevie, že ak by bol človek umiestnený do olovenej komory s hrubými stenami tak, že sa mu do pľúc nedostane žiadny radón, aj tak bude stále ožiarený!

Obrázok blogu

Zdrojom tohto ožiarenia sú rádionuklidy v jeho vlastnom tele, ktoré sa doňho dostali už pri narodení a neustále sa dopĺňajú počas jeho života. Prírodné rádionuklidy chemických prvkov, ktoré sa nachádzajú v ľudskom tele, sú: Urán-238, urán-234, tórium Th-232, proaktínium-210, olovo Pb-210, draslík K-40, rádium-226, rádium-228, trícium-3, uhlík C-14, berýlium-7, a sodík Na-22. Zbaviť sa ich je zásadne nemožné, rovnako ako napríklad nemožno človeka zbaviť vápnika či fosforu v tele.

Ale existujú iba dva takéto rádionuklidy, ktoré majú hlavný podiel na vnútornej expozícii. Sú to draslík-40 a uhlík-14 (nazývaný tiež rádiokarbón). Dnes budeme hovoriť hlavne o draslíku.

Obrázok blogu

Ide o jeden z najbežnejších prvkov v zemskej kôre: obsahuje od 2,1 - až do 2,4 %.  V priemere je relatívna atómová hmotnosť draslíka, (berúc do úvahy množstvo jeho izotopov), 39,0983. Poznáme tri izotopy draslíka - 39, 40 a 41. Izotopy 39 a 41 sú stabilné, ale izotop 40-K (ktorého je v celkovom množstve draslíka iba drobných 0,012 percenta), je rádioaktívny, a hoci jeho aktivita je nízka, jeho polčas rozpadu je veľmi dlhý (t1/2 = 1,28 x 10 * 9 rokov) a teda hrá význačnú rolu. My vieme aj vypočítať, aký druh žiarenia dostávame v dôsledku rozpadu draslíka vo vlastnom tele. Človek s hmotnosťou 70 kg obsahuje približne 0,2 % draslíka, teda 140 g (mimochodom, čo je viac ako sodík, ktorého človek obsahuje asi 100 g). Priemerný človek teda vždy nosí v tele 0,0164 g rádioaktívneho draslíka-40, čiže 2,47 x 10 * 20 atómov.

Ľudské telo vždy obsahuje rádioaktívne látky

Naše životné prostredie obsahuje rádioaktívne látky prírodného aj umelého pôvodu. Do ľudského tela sa dostávajú potravou, pitnou vodou alebo vdýchnutým vzduchom. V našom ľudskom tele potom rádioaktívne látky vystavujú samotného človeka vnútornému žiareniu. Rádioaktivitu v ľudskom tele možno merať priamo celotelovým počítačom alebo nepriamo z ľudských sekrétov. Monitorovanie rádioaktivity v ľudskom tele je súčasťou radiačného monitoringu životného prostredia a mimoriadne dôležitým prvkom u profesionálov pracujúcich s rádiaktívnymi vecami (jadrová energetika, lekári, vedci...)

Obrázok blogu

Telo vždy obsahuje prirodzene sa vyskytujúce rádioaktívne látky. Izotop draslík-40 je úplným príkladom prirodzene sa vyskytujúcich rádioaktívnych látok v ľudskom tele. Prirodzene sa vyskytujúci draslík vždy obsahuje štandardnú časť rádioaktívneho izotopu draslíka-40. Dospelý človek zvyčajne obsahuje 3 000 – 6 000 Becquerelov (Bq) draslíka-40. Okrem toho sa v ľudskom tele nachádza aj prirodzene sa vyskytujúci urán a tórium z podložia, ako aj produkty ich rozpadu. Ako sme spomenuli - v mnohých krajinách je najznámejším a vzhľadom na radiačnú záťaž najvýznamnejším produktom rozpadu radón, teda látka patriaca do rozpadového radu uránu.

Okrem toho do potravín dostávame rádioaktívne látky pochádzajúce z nehôd jadrových spádov.

Obrázok blogu

Napríklad rádioizotopy cézium-137 (polčas rozpadu 30 rokov) a stroncium-90 (28 rokov) s dlhou životnosťou pochádzajúce najmä z diaľkového ožiarenia pri testoch atmosférických jadrových zbraní pred rokom 1963 sú v aj v našom životnom prostredí stále ešte v malých množstvách prítomné.

Obrázok blogu

Mnohí ľudia si taktiež neuvedomujú že napríklad aj v dôsledku jadrovej havárie v Černobyle v roku 1986 ľudia ešte stále dostávajú cézium-137 v potravinách. Cézium-134, pôvodne tiež prítomné v spáde, už takmer vymizlo kvôli svojmu krátkemu polčasu rozpadu (dva roky). Ale taký guláš z diviaka v Nemecku by som si asi v reštaurácii ešte stále neobjednal.

Malé množstvá rádioaktívnych látok sa do životného prostredia uvoľňujú aj z kontrolovaných únikov jadrových elektrární a hlavne prepracovateľských závodov.

Obrázok blogu

Množstvá rádioaktívnych látok uvoľnených z normálne fungujúcich jadrových elektrární sú ale v skutočnosti však také nízke, že sú pre ľudí v podstate bezvýznamné.

Ale vrátme sa k normálnym prirodzeným rádioaktívnym zdrojom v našom ľudskom tele.

Najväčším zdrojom prirodzenej rádioaktivity u ľudí (ale aj u zvierat) je draslík-40.

Ešte raz - ľudské telo s hmotnosťou 70 kg obsahuje asi 140 g draslíka, teda asi 140 g × 0,0117 % ≈ 16,4 mg 40-K; ktorého rozpad spôsobuje približne 3850 až 4300 rozpadov za sekundu (Becquerelov) a to nepretržite počas celého života človeka . Rádioaktívny rozpad draslíka 40-K je v našom plášti Zeme na treťom mieste, (po thóriu 232-Th a uráne 238-U), a je to vlastne zdroj rádiogénneho tepla (čo zohrieva našu matičku Zem). Jadro Zeme tiež pravdepodobne obsahuje rádiogénne zdroje, aj keď nie je isté, koľko. A zdá sa , že práve významná jadrová rádioaktivita (1–2 TW) môže byť vlastne spôsobená vysokými hladinami uránu, tória a draslíka.

Ako sa ten draslík do nášho tela dostane?

Naše telo nie je schopné produkovať draslík, preto ho musíme prijímať prostredníctvom stravy. Mnoho potravín poskytuje draslík, napríklad ovocie, zelenina, orechy, fazuľa, mliečne výrobky, mäso, hydina a ryby. Nachádza sa aj v doplnkoch soli vo forme chloridu draselného.

Obrázok blogu

My ale draslík k životu bezpodmienečne potrebujeme, pretože pomáha kompenzovať niektoré škodlivé účinky sodíka na krvný tlak. Takže ho vlastne máme z toho, čo jeme a pijeme. Naše telo ho potom absorbuje pasívnou difúziou, predovšetkým v tenkom čreve. Asi 90 % požitého draslíka je absorbované a použité na udržanie normálnych našich intracelulárnych a extracelulárnych koncentrácií.

Draslík (po anglicky Potassium) je jedným z našich telesných elektrolytov, čo sú minerály, ktoré po rozpustení v telesných tekutinách, ako je krv, nesú elektrický náboj. Väčšina draslíka v tele sa nachádza vo vnútri našich buniek. A draslík je práve potrebný pre normálne fungovanie buniek, nervov a svalov. Telo musí udržiavať hladinu draslíka v krvi v úzkom rozmedzí. Príliš vysoká hladina draslíka v krvi (hyperkaliémia) alebo príliš nízka (hypokaliémia) môže mať vážne následky, ako je abnormálny srdcový rytmus alebo dokonca zástava srdca! Telo môže využiť veľkú zásobu draslíka uloženú v bunkách na udržanie konštantnej hladiny draslíka v krvi.

Obrázok blogu

Ale všetko má byť s mierou. Keď máme draslíka moc, potom je filtrovaný obličkami a vylučujeme ho močom. Ak by sme mali obličky choré, tak v počiatočných štádiách ochorenia (obličiek) to ešte snáď môže stačiť. Ale ak by sa funkcia obličiek zhoršila, nemusia už byť schopné efektívne odstrániť príliš mnoho draslíka z nášho tela. A preto je potom (ako sme už spomenuli) pokročilé ochorenie obličiek častou príčinou hyperkaliémie.

Pozor tiež na niektoré lieky! Vstrebávanie draslíka do nášho tela môžu blokovať diuretíka a laxatíva, ale aj niektoré iné lieky, ako sú steroidy a niektoré antacidá. To môže spôsobiť že sa naruší rovnováhe medzi schopnosťou absorbovať a vylučovať draslík, teda inými slovami to spôsobí, že strâcame viac ako získavame.

Ako sa vlastne draslík správa ako rádioaktívny?

Obrázok blogu

Draslík-40 (lat. Kalium-40) je nestabilný izotop draslíka s atómovým číslom 19 a hmotnostným číslom 40. Tento izotop bol síce objavený až v roku 1935, hoci Joseph Thomson objavil rádioaktivitu prirodzene sa vyskytujúceho draslíka už v roku 1905. Polčas rozpadu draslíka-40 je 1,248 x10 * 9 rokov, a aktivita 1 gramu izotopovo čistého 40-K je 2,652 x 10 * 5-tu Bq. Draslík-40 je súčasťou prírodného draslíka. Izotopové zastúpenie draslíka-40 je 0,0117 %. V dôsledku rozpadov 40-K je prírodný draslík rádioaktívny, jeho špecifická aktivita je približne 31 Bq/g.

Obrázok blogu

Draslík-40 je jedným z mála nepárnych nuklidov (to znamená s nepárnym počtom protónov aj neutrónov), ktoré existujú v prirodzenej izotopovej zmesi. Všetky nepárne nuklidy ťažšie ako dusík-14 – prírodné (okrem draslíka-40 sú to aj vanád-50, lantán-138 a lutécium-176) aj umelé – sú rádioaktívne (s výnimkou tantalu-180m, ktorého rozpad nebol pozorovaný). Polčas rozpadu rádioaktívnych nepárnych nuklidov existujúcich v prírode (vrátane draslíka-40) je však taký dlhý, že sa počas existencie Zeme nestihli rozpadnúť. V draslíku-40 je rozpad navyše potlačený v dôsledku vysokého vnútorného krútiaceho momentu jadra (J = 4); Oba izotopy, na ktoré je možný rozpad, argón-40 a vápnik-40, majú v základnom stave nulový moment hybnosti, takže prebytočný moment hybnosti musia častice emitované počas rozpadu odniesť. A to dramaticky znižuje pravdepodobnosť rozpadu.

K-40 je stará štruktúra…

Všetok draslík-40 prítomný na Zemi vznikol krátko pred vznikom slnečnej sústavy a samotnej našej planéty (asi pred 4,54 miliardami rokov) a odvtedy sa postupne rozkladá. Existencia nuklidu v našej modernej dobe je spôsobená jeho extrémne dlhým polčasom rozpadu. Je to z pohľadu výskytu v podstate piaty prvok na Zemi. Teda celkom vážne zastúpenie.

Obrázok blogu

K rozpadu draslíka-40 dochádza dvoma hlavnými kanálmi:

A-)  β− rozpadom (s pravdepodobnosťou 89,28 ± 0,13 %). Vyletuje elektrón a elektrónne antineutríno a draslík 40 (19 protónov) sa mení na vápnik 40 (20 protónov).

Obrázok blogu

B-) zachytením orbitálneho elektrónu (s pravdepodobnosťou 10,72 ± 0,13 %). Je to takzvaný "K-záchyt". Vtedy jadro draslíka 40 (19 protónov) zachytáva najbližší elektrón k jadru (teda z tzv. K-orbitu - odtaľ má aj ten svoj názov "K-záchyt") a ako výsledok dostávame argón 40 (18 protónov) a vylieta elektrónne neutríno.

Obrázok blogu

Okrem toho, ale to je extrémne zriedkavé (iba cca v 0,001 % prípadov) sa rozpadá na argón 40-Ar prostredníctvom pozitrónového rozpadu s emisiou pozitrónu (β+) a elektrónového neutrína νe:

Obrázok blogu

Pri záchyte elektrónov pri 40-K dochádza takmer vždy (v 99,5% prípadov) k prechodu nie na prízemnú hladinu 40-Ar, ale na prvú vybudenú hladinu, ktorá má energiu 1460,8 keV a krútiaci moment 2. V čase r. asi 1 ps, sa táto hladina rozpadá s emisiou gama kvanta, pričom odnáša takmer všetku energiu.

Obrázok blogu

Gama kvantá s energiou 1,46 MeV majú vysokú penetračnú schopnosť a keďže draslík je jedným z najbežnejších chemických prvkov, tieto gama lúče emitované pri rozpade draslíka-40 výrazne prispievajú k dávke žiarenia pre človeka.

Zemský argón pozostáva z 99,6% 40-Ar, zatiaľ čo v slnečnej fotosfére a v atmosfére obrovských planét je izotopový obsah argónu-40 iba ~ 0,01 %. Je to preto, že len malá časť zemského argónu sa zachytí počas formovania planét; Takmer všetok argón obsiahnutý v zemskej atmosfére a vo vnútri je rádiogénny – vzniká v dôsledku postupného rozpadu draslíka-40.

Biologická úloha a ožiarenie

Draslík-40 je prirodzene prítomný v živých organizmoch spolu s ďalšími jeho dvoma (stabilnými) prirodzene sa vyskytujúcimi izotopmi draslíka. Prítomnosť draslíka-40 v ľudskom tele spôsobuje prirodzenú a neodstrániteľnú, (ktorá ale nepredstavuje nebezpečenstvo pre ľudský život a zdravie) rádioaktivitu ľudského tela z tohto izotopu v rozsahu 4-5 kBq (v závislosti od pohlavia a veku, sa špecifický obsah draslíka môže líšiť). Priemerná ročná efektívna ekvivalentná dávka prijatá osobou v dôsledku rozkladu draslíka-40 v telesných tkanivách je 180 μSv; vonkajšia priemerná ročná dávka z tohto rádionuklidu v oblastiach s normálnym pozadím je v priemere 120 μSv, pričom celková celosvetová priemerná ročná dávka zo všetkých zdrojov ionizujúceho žiarenia sa odhaduje na 2200 μSv. Hlavný podiel na dávke vnútorného žiarenia z 40-K majú elektróny emitované pri jeho β− rozpadu do 40-Ca – ktoré sú takmer úplne absorbované v tkanivách, zatiaľ čo gama kvantá s energiou 1,46 MeV vznikajúce pri záchyte elektrónov 40 -K → *40-Ar, s vysokou pravdepodobnosťou vyletia z tela; Okrem toho je pravdepodobnosť β− rozpadu 40-K až 9-krát vyššia ako pravdepodobnosť záchytu elektrónov.

Ako sme už spomenuli - odmietnutie konzumácie draslíka s jedlom spôsobuje hypokaliémiu, ktorá je veľmi nebezpečná pre zdravie a môže viesť k smrti, pričom naopak prirodzená rádioaktivita draslíka nepredstavuje nebezpečenstvo pre ľudský život a zdravie. Draslík je nevyhnutný pre život živých organizmov vrátane človeka a je dôležitou makroživinou spolu so zlúčeninami sodíka, vápnika, fosforu, horčíka, chlóru a síry.

Obrázok blogu

Bolo by vhodné ešte raz zopakovať - my nemôžeme žiť bez draslíka! Niektorí odborníci odporúčajú že denná dávka, ktorú by mal náš organizmus prijať je až do 5 gramov za deň.

Obrázok blogu

Mimochodom pomer koncentrácie 40-K ku koncentrácii jeho rozpadového produktu 40-Ar sa tiež používa aj na určenie absolútneho veku objektov pomocou takzvanej draslíkovo-argónovej datovacej metódy. Ale na to by už bol potrebný ďalší článok. Ale ani to nie je ešte všetko. Okrem draslíka-40 naše telo vždy obsahuje aj rádioaktívny uhlík-14 s polčasom rozpadu 5730 rokov, ktorý sa tiež nedá eliminovať. Ale o tom si povieme nabudúce…

Marian Nanias

Marian Nanias

Prémiový bloger
  • Počet článkov:  274
  •  | 
  • Páči sa:  1 162x

Jadrovy inzinier ktory prezil cely svoj profesionalny zivot v jadrovej energetike na roznych pracovnych postoch, od prevadzkovania jadrovej elektrarne az po ovplyvnovanie energetickej politiky na urovni EU. Zoznam autorových rubrík:  NezaradenéSúkromné

Prémioví blogeri

Anna Brawne

Anna Brawne

103 článkov
Roman Kebísek

Roman Kebísek

107 článkov
Jiří Ščobák

Jiří Ščobák

764 článkov
Monika Nagyova

Monika Nagyova

299 článkov
Pavol Koprda

Pavol Koprda

10 článkov
reklama
SkryťZatvoriť reklamu