सीज़ियम-137

सीज़ियम-137, सीज़ियम-137 (यूएस), या रेडियोसीज़ियम, सीज़ियम का एक रेडियोधर्मिता आइसोटोप है जो परमाणु रिएक्टरों और परमाणु हथियारों में यूरेनियम-235 -235 और अन्य विखंडनीय आइसोटोप के परमाणु विखंडन द्वारा अधिक सामान्य विखंडन उत्पादों में से एक के रूप में बनता है। ट्रेस मात्राएँ भी यूरेनियम-238 के स्वतःस्फूर्त विखंडन से उत्पन्न होती हैं। यह अल्प-से-मध्यम-जीवन काल के विखंडन उत्पादों में सबसे अधिक समस्याग्रस्त है। सीज़ियम-137 का क्वथनांक अपेक्षाकृत कम होता है 671 °C और उच्च तापमान पर अचानक छोड़े जाने पर आसानी से अस्थिर हो जाता है, जैसे कि चेरनोबिल आपदा के मामले में और परमाणु हथियार के साथ, और हवा में बहुत लंबी दूरी तय कर सकता है। परमाणु पतन के रूप में मिट्टी पर जमा होने के बाद, यह सीज़ियम के सबसे आम रासायनिक यौगिकों, जो कि लवण हैं, की उच्च जल घुलनशीलता के कारण पर्यावरण में आसानी से चलता और फैलता है। सीज़ियम-137 की खोज ग्लेन टी. सीबोर्ग और मार्गरेट मेलहेज़ ने की थी।

क्षय
सीज़ियम-137 का आधा जीवन लगभग 30.05 वर्ष है। बेरियम के मेटास्टेबल परमाणु आइसोमर में बीटा उत्सर्जन द्वारा लगभग 94.6% बीटा क्षय होता है: बेरियम-137 मी (137 मीबा, बा-137 मी)। शेष सीधे जमीनी स्थिति को आबाद करता है 137बा, जो स्थिर है। बेरियम-137एम का आधा जीवन लगभग 153 सेकंड है, और यह नमूनों में सभी गामा किरण उत्सर्जन के लिए जिम्मेदार है। 137सी.एस. 0.6617 MeV ऊर्जा वाले फोटॉन के उत्सर्जन से बेरियम-137m जमीनी अवस्था में विघटित हो जाता है। कुल 85.1% 137Cs क्षय इस प्रकार गामा किरण उत्सर्जन उत्पन्न करता है। का एक ग्राम 137Cs की गतिविधि (रेडियोधर्मिता) 3.215 टेराबेकेरेल (TBq) है।

उपयोग
सीज़ियम-137 के कई व्यावहारिक उपयोग हैं। कम मात्रा में, इसका उपयोग विकिरण-पता लगाने वाले उपकरणों को जांचने के लिए किया जाता है। चिकित्सा में, इसका उपयोग विकिरण चिकित्सा में किया जाता है। उद्योग में, इसका उपयोग प्रवाह मीटर, मोटाई गेज में किया जाता है। नमी-घनत्व गेज (घनत्व रीडिंग के लिए, अमेरिकियम-241/बेरिलियम नमी रीडिंग प्रदान करता है), और गामा किरण लॉगिंग उपकरणों में।

औद्योगिक रेडियोग्राफी के लिए सीज़ियम-137 का व्यापक रूप से उपयोग नहीं किया जाता है क्योंकि एक अच्छी तरह से परिभाषित (और छोटे) आकार के साथ एक बहुत ही उच्च विशिष्ट गतिविधि सामग्री प्राप्त करना कठिन है क्योंकि प्रयुक्त परमाणु ईंधन से सीज़ियम में स्थिर सीज़ियम-133 और लंबे समय तक रहने वाला सीज़ियम-135 भी होता है।. सस्ते विकल्पों की तुलना में आइसोटोप पृथक्करण बहुत महंगा है। इसके अलावा उच्च विशिष्ट गतिविधि वाले सीज़ियम स्रोत बहुत घुलनशील सीज़ियम क्लोराइड (CsCl) से बने होते हैं, परिणामस्वरूप यदि रेडियोग्राफी स्रोत क्षतिग्रस्त हो जाता है तो इससे संदूषण का प्रसार बढ़ जाएगा। पानी में अघुलनशील सीज़ियम स्रोत बनाना संभव है (जैसे कि विभिन्न ferrocyanide यौगिकों के साथ)।, और अमोनियम फेरिक हेक्सासायनो फेरेट (एएफसीएफ), गिसे नमक, फेरिक अमोनियम फेरोसाइनाइड) लेकिन उनकी विशिष्ट गतिविधि बहुत कम होगी। अन्य रासायनिक रूप से निष्क्रिय सीज़ियम यौगिकों में प्राकृतिक खनिज नापाक के समान सीज़ियम-एलुमिनोसिलिकेट-ग्लास शामिल हैं। उत्तरार्द्ध का उपयोग गहरे भूवैज्ञानिक भंडार में निपटान के लिए परमाणु कचरे के रासायनिक रूप से स्थिर जल-अघुलनशील रूपों के प्रदर्शन में किया गया है। बड़ी उत्सर्जन मात्रा रेडियोग्राफी में छवि गुणवत्ता को नुकसान पहुंचाएगी। और , रेडियोग्राफी के लिए पसंदीदा हैं, क्योंकि ये रासायनिक रूप से गैर-प्रतिक्रियाशील धातुएं हैं और उच्च प्रवाह रिएक्टरों में स्थिर कोबाल्ट या इरिडियम के सक्रियण द्वारा बहुत अधिक विशिष्ट गतिविधियों के साथ प्राप्त की जा सकती हैं। हालाँकि, जबकि  परमाणु विखंडन रिएक्टरों में बड़ी मात्रा में उत्पादित एक अपशिष्ट उत्पाद है,  और  विशेष रूप से वाणिज्यिक और अनुसंधान रिएक्टरों में उत्पादित होते हैं और उनके जीवन चक्र में शामिल उच्च-मूल्य वाले तत्वों का विनाश शामिल होता है। कोबाल्ट-60 स्थिर निकल में विघटित हो जाता है, जबकि इरिडियम-192 स्थिर ऑस्मियम या प्लैटिनम में विघटित हो सकता है। अवशिष्ट रेडियोधर्मिता और कानूनी बाधाओं के कारण, परिणामी सामग्री आमतौर पर खर्च किए गए रेडियोधर्मी स्रोतों से भी पुनर्प्राप्त नहीं की जाती है, जिसका अर्थ है कि संपूर्ण द्रव्यमान गैर-रेडियोधर्मी उपयोगों के लिए खो जाता है।

लगभग पूरी तरह से मानव-निर्मित आइसोटोप के रूप में, सीज़ियम-137 का उपयोग वाइन की तारीख तय करने और नकली चीज़ों का पता लगाने के लिए किया गया है। और 1945 के बाद होने वाले अवसादन की आयु का आकलन करने के लिए एक सापेक्ष-डेटिंग सामग्री के रूप में। सीज़ियम-137 का उपयोग भूगर्भिक अनुसंधान में मिट्टी के कटाव और जमाव को मापने के लिए रेडियोधर्मी अनुरेखक के रूप में भी किया जाता है।

स्वास्थ्य जोखिम
सीज़ियम-137 पानी के साथ प्रतिक्रिया करता है, जिससे पानी में घुलनशील यौगिक (सीज़ियम हाइड्रॉक्साइड) बनता है। सीज़ियम का जैविक व्यवहार पोटैशियम  के समान है और  रूबिडीयाम. शरीर में प्रवेश करने के बाद, सीज़ियम पूरे शरीर में कमोबेश समान रूप से वितरित हो जाता है, जिसमें कोमल ऊतकों में उच्चतम सांद्रता होती है। हालाँकि, रेडियम और स्ट्रोंटियम-90 जैसे क्षारीय पृथ्वी धातु रेडियोन्यूक्लाइड्स के विपरीत, सीज़ियम जैव संचय नहीं करता है और अपेक्षाकृत जल्दी उत्सर्जित होता है। सीज़ियम का जैविक आधा जीवन लगभग 70 दिन है। 1961 के एक प्रयोग से पता चला कि चूहों को 21.5 क्यूरी (यूनिट)|μCi/g की खुराक देने से 30 दिनों के भीतर 50% मौतें हुईं (एलडी50|एलडी का अर्थ है)50245 μg/किग्रा)। 1972 में इसी तरह के एक प्रयोग से पता चला कि जब कुत्तों पर पूरे शरीर पर 3800 क्यूरी (यूनिट)|μCi/किग्रा (140 एमबीक्यू/किग्रा, या लगभग 44 μg/किग्रा) सीज़ियम-137 (और 950 से 1400 रेड (यूनिट)) का बोझ डाला जाता है, तो वे 33 दिनों के भीतर मर जाते हैं, जबकि आधे बोझ वाले जानवर एक साल तक जीवित रहते हैं। महत्वपूर्ण शोधों से उल्लेखनीय एकाग्रता का पता चला है 137अग्न्याशय की बहिःस्रावी कोशिकाओं में सी.एस., जो कैंसर से सबसे अधिक प्रभावित होती हैं। 2003 में, चेरनोबिल के पास प्रदूषित क्षेत्र में मरने वाले 6 बच्चों की शव-परीक्षा में (उन कारणों से जो सीधे तौर पर चेरनोबिल से जुड़े नहीं थे, ज्यादातर सेप्सिस) जहां उन्होंने अग्न्याशय के ट्यूमर की उच्च घटना की भी सूचना दी थी, बंदाज़ेव्स्की ने पाया कि 137Cs उनके लीवर की तुलना में 3.9 गुना अधिक (1359 बनाम 347 Bq/किग्रा, इन अंगों में 36 और 9.3  क्यूरी (इकाई) /किग्रा के बराबर, 600 Bq/किग्रा = 16 क्यूरी (यूनिट)/किग्रा) माप के अनुसार शरीर), इस प्रकार यह दर्शाता है कि अग्नाशयी ऊतक रेडियोधर्मी सीज़ियम की आंत में एक मजबूत संचायक और स्रावक है। सीज़ियम-137 के आकस्मिक अंतर्ग्रहण का इलाज हल्का नीला (Fe.) से किया जा सकता है$30.05 years$[स्त्री$7/2$( साइनाइड )$III 4$]$II$), जो इसे रासायनिक रूप से बांधता है और जैविक अर्ध-जीवन को 30 दिनों तक कम कर देता है।

पर्यावरण प्रदूषण


सीज़ियम-137, अन्य रेडियोधर्मी आइसोटोप सीज़ियम-134, आयोडीन-131, क्सीनन-133 और स्ट्रोंटियम-90 के साथ, लगभग सभी परमाणु हथियार परीक्षणों और कुछ परमाणु दुर्घटनाओं, विशेष रूप से चेरनोबिल आपदा और फुकुशिमा दाइची आपदा के दौरान पर्यावरण में जारी किए गए थे।

पर्यावरण में सीज़ियम-137 पर्यावरण पर काफी हद तक मानव प्रभाव (मानव निर्मित) है। सीज़ियम-137 प्लूटोनियम और यूरेनियम के परमाणु विखंडन से उत्पन्न होता है, और बेरियम-137 में विघटित हो जाता है। इस आइसोटोप द्वारा उत्सर्जित विशिष्ट गामा किरणों को देखकर, कोई यह निर्धारित कर सकता है कि किसी दिए गए सीलबंद कंटेनर की सामग्री पहले परमाणु बम विस्फोट (ट्रिनिटी परीक्षण, 16 जुलाई 1945) से पहले या बाद में बनाई गई थी, जिसने इसका कुछ हिस्सा वायुमंडल में फैला दिया, जिससे दुनिया भर में इसकी थोड़ी मात्रा तेजी से फैल गई। इस प्रक्रिया का उपयोग शोधकर्ताओं द्वारा कुछ दुर्लभ वाइन, विशेष रूप से कथित जेफरसन बोतलों की प्रामाणिकता की जांच करने के लिए किया गया है। सतही मिट्टी और तलछट की गतिविधि को मापकर भी दिनांक निर्धारित किया जाता है 137सी.एस.

चेरनोबिल आपदा
आज तक और अगले कुछ सौ वर्षों तक, सीज़ियम-137 और स्ट्रोंटियम-90 चेरनोबिल परमाणु ऊर्जा संयंत्र के आसपास अलगाव के क्षेत्र में विकिरण का प्रमुख स्रोत बने रहेंगे, और स्वास्थ्य के लिए सबसे बड़ा खतरा पैदा करेंगे। उनका लगभग 30 वर्ष का आधा जीवन और जैविक उत्थान। चेरनोबिल आपदा के बाद जर्मनी में सीज़ियम-137 का औसत संदूषण 2000 से 4000 बीक्यू/एम था2. यह 1 मिलीग्राम/किमी के संदूषण से मेल खाता है2सीज़ियम-137, कुल मिलाकर लगभग 500 ग्राम पूरे जर्मनी में जमा हुआ। स्कैंडिनेविया में, कुछ हिरन और भेड़ें चेरनोबिल के 26 साल बाद नॉर्वेजियन कानूनी सीमा (3000 बीक्यू/किग्रा) से अधिक हो गईं। 2016 तक, चेरनोबिल सीज़ियम-137 आधे से कम हो गया है, लेकिन बहुत बड़े कारकों द्वारा स्थानीय रूप से केंद्रित किया जा सकता था।

फुकुशिमा दाइची डिसा आर
अप्रैल 2011 में, जापान में फुकुशिमा दाइची परमाणु आपदा के बाद पर्यावरण में सीज़ियम-137 का ऊंचा स्तर भी पाया जा रहा था। जुलाई 2011 में, फुकुशिमा प्रान्त से टोक्यो भेजे गए 11 गायों के मांस में प्रति किलोग्राम 1,530 से 3,200 Becquerel  पाए गए। 137Cs, जो उस समय प्रति किलोग्राम 500 बेकरेल की जापानी कानूनी सीमा से काफी अधिक था। मार्च 2013 में, संयंत्र के पास पकड़ी गई एक मछली में रिकॉर्ड 740,000 बेकरेल प्रति किलोग्राम रेडियोधर्मी सीज़ियम था, जो सरकारी सीमा 100 बेकरेल प्रति किलोग्राम से अधिक था।  वैज्ञानिक रिपोर्ट  में 2013 के एक पेपर में पाया गया कि प्रभावित पौधे से 50 किमी दूर एक वन स्थल के लिए, 137Cs सांद्रता पत्ती कूड़े, कवक और कतरे में अधिक थी, लेकिन शाकाहारी में कम थी। 2014 के अंत तक, फुकुशिमा-व्युत्पन्न रेडियोकैज़ियम पूरे पश्चिमी उत्तरी प्रशांत महासागर में फैल गया था, जो जापान से अलास्का की खाड़ी तक उत्तरी प्रशांत धारा द्वारा पहुँचाया गया था। इसे सतह परत में 200 मीटर तक और वर्तमान क्षेत्र के दक्षिण में 400 मीटर तक मापा गया है। सीज़ियम-137 को फुकुशिमा में प्रमुख स्वास्थ्य चिंता का विषय बताया गया है। ऐसी कई तकनीकों पर विचार किया जा रहा है जो दूषित मिट्टी और अन्य सामग्रियों से 80% से 95% सीज़ियम को कुशलतापूर्वक और मिट्टी में कार्बनिक पदार्थों को नष्ट किए बिना निकालने में सक्षम होंगी। इनमें हाइड्रोथर्मल ब्लास्टिंग शामिल है। फेरिक फेरोसायनाइड (प्रशियाई नीला) के साथ अवक्षेपित सीज़ियम एकमात्र ऐसा अपशिष्ट होगा जिसके लिए विशेष दफन स्थलों की आवश्यकता होगी। इसका उद्देश्य प्रदूषित वातावरण से पृष्ठभूमि से 1 millisievert  ऊपर तक वार्षिक जोखिम प्राप्त करना है। सबसे अधिक प्रदूषित क्षेत्र जहां विकिरण की खुराक 50 mSv/वर्ष से अधिक है, उसे सीमा से बाहर रखा जाना चाहिए, लेकिन कुछ क्षेत्र जो वर्तमान में 5 mSv/वर्ष से कम हैं, उन्हें संदूषित किया जा सकता है, जिससे 22,000 निवासियों को वापस लौटने की अनुमति मिल सकती है।

घटनाएँ और दुर्घटनाएँ
सीज़ियम-137 गामा स्रोत कई रेडियोलॉजिकल दुर्घटनाओं और घटनाओं में शामिल रहे हैं।

1987 गोइआनिया, गोइआस, ब्राज़ील
1987 की गोइआनिया दुर्घटना में, ब्राजील के गोइआनिया में एक परित्यक्त क्लिनिक से अनुचित तरीके से निपटाए गए विकिरण चिकित्सा प्रणाली को हटा दिया गया, फिर उसे कबाड़खानों में बेचने के लिए तोड़ दिया गया, और चमकती सीज़ियम क्लोराइड को जिज्ञासु, अनजान खरीदारों को बेच दिया गया। इसके कारण विकिरण संदूषण से चार लोगों की मौत की पुष्टि हुई और कई गंभीर चोटें आईं।

1989 क्रामटोरस्क, डोनेट्स्क, यूक्रेन
क्रामाटोर्स्क रेडियोलॉजिकल दुर्घटना 1989 में हुई थी जब सीज़ियम-137 आकार का एक छोटा कैप्सूल 8x4 मिमी यूक्रेनी एसएसआर के क्रामाटोरस्क में एक अपार्टमेंट इमारत की कंक्रीट की दीवार के अंदर पाया गया था। ऐसा माना जाता है कि कैप्सूल, जो मूल रूप से एक माप उपकरण का एक हिस्सा था, 1970 के दशक के अंत में खो गया था और 1980 में इमारत के निर्माण के लिए इस्तेमाल की गई बजरी के साथ मिल गया था। 9 वर्षों से अधिक समय से, दो परिवार अपार्टमेंट में रह रहे थे। जब तक कैप्सूल की खोज की गई, तब तक इमारत के 6 निवासियों की मृत्यु हो चुकी थी, 4 लेकिमिया  से और 17 अन्य को विकिरण की अलग-अलग खुराक मिली थी।

1997 जॉर्जिया
1997 में, जॉर्जिया (देश) के कई सैनिकों को विकिरण विषाक्तता और जलन का सामना करना पड़ा। अंततः उन्हें सोवियत संघ के विघटन के बाद त्याग दिए गए, भुला दिए गए और बिना लेबल वाले प्रशिक्षण स्रोतों में खोजा गया। एक साझा जैकेट की जेब में सीज़ियम-137 गोली थी जो 1 मीटर की दूरी पर पृष्ठभूमि विकिरण के स्तर से लगभग 130,000 गुना अधिक विकिरण करती थी।

1998 लॉस बैरियोस, कैडिज़, स्पेन
1998 की एसेरिनोक्स दुर्घटना में, स्पैनिश रीसाइक्लिंग कंपनी एसेरिनॉक्स ने गलती से गामा-किरण जनरेटर से आए रेडियोधर्मी सीज़ियम -137 के द्रव्यमान को पिघला दिया।

2009 पहनने के लिए, शानक्सी, चीन
2009 में, एक चीनी सीमेंट कंपनी (टोंगचुआन, शानक्सी प्रांत में) एक पुराने, अप्रयुक्त सीमेंट संयंत्र को ध्वस्त कर रही थी और रेडियोधर्मी सामग्री को संभालने के लिए मानकों का पालन नहीं कर रही थी। इसके कारण एक मापने वाले उपकरण से कुछ सीज़ियम-137 को इस्पात मिल  के रास्ते में स्क्रैप धातु के आठ ट्रक लोड के साथ शामिल किया गया, जहां रेडियोधर्मी सीज़ियम पिघल कर स्टील में बदल गया।

मार्च 2015, ट्रोम्सो विश्वविद्यालय, नॉर्वे
मार्च 2015 में, नॉर्वेजियन यूनिवर्सिटी ऑफ़ ट्रोम्सो ने 8 रेडियोधर्मी नमूने खो दिए, जिनमें सीज़ियम-137, अमेरिकियम-241 और स्ट्रोंटियम-90 के नमूने शामिल थे। नमूनों को शिक्षा के लिए उपयोग करने के लिए एक सुरक्षित स्थान से बाहर ले जाया गया। जब नमूनों को वापस किया जाना था, तो विश्वविद्यालय उन्हें ढूंढने में असमर्थ था। नमूने अभी भी गायब हैं।

मार्च 2016 हेलसिंकी, उज़्बेकिस्तान, फिनलैंड
3 और 4 मार्च 2016 को फिनलैंड के हेलसिंकी में हवा में सीज़ियम-137 का असामान्य रूप से उच्च स्तर पाया गया। देश के परमाणु नियामक, विकिरण और परमाणु सुरक्षा प्राधिकरण के अनुसार, माप 4,000 μBq/m दिखाया गया है3- सामान्य स्तर से लगभग 1,000 गुना। एजेंसी की जांच में स्रोत का पता उस इमारत से चला जहां से STUK और एक रेडियोधर्मी अपशिष्ट उपचार कंपनी संचालित होती है।

मई 2019 सिएटल, वाशिंगटन, संयुक्त राज्य अमेरिका
मई 2019 में हार्बरव्यू मेडिकल सेंटर परिसर में अनुसंधान और प्रशिक्षण भवन में तेरह लोग सीज़ियम-137 के संपर्क में आए थे। एक अनुबंध दल प्रयोगशाला से सीज़ियम को एक ट्रक में स्थानांतरित कर रहा था जब पाउडर फैल गया। पांच लोगों को संक्रमण मुक्त कर दिया गया और छोड़ दिया गया, लेकिन 8 जो अधिक सीधे संपर्क में थे, उन्हें अस्पताल ले जाया गया, जबकि अनुसंधान भवन को खाली करा लिया गया।

जनवरी 2023 पश्चिमी ऑस्ट्रेलिया, ऑस्ट्रेलिया
25 जनवरी 2023 को परिवहन में सीज़ियम-137 युक्त एक कैप्सूल के खो जाने के बाद पश्चिमी ऑस्ट्रेलिया में सार्वजनिक स्वास्थ्य अधिकारियों ने लगभग 1,400 किमी लंबी सड़क के लिए एक आपातकालीन चेतावनी जारी की। 8 मिमी कैप्सूल के गायब होने पर इसमें थोड़ी मात्रा में रेडियोधर्मी सामग्री थी। एक ट्रक से. राज्य सरकार ने तुरंत एक खोज शुरू की, WA स्वास्थ्य विभाग के मुख्य स्वास्थ्य अधिकारी एंड्रयू रॉबर्टसन (डॉक्टर) ने चेतावनी दी कि एक उजागर व्यक्ति एक घंटे में लगभग 10 एक्स-रे के बराबर प्राप्त करने की उम्मीद कर सकता है। विशेषज्ञों ने चेतावनी दी, यदि कैप्सूल पाया जाता है, तो जनता को कम से कम 5 मीटर दूर रहना चाहिए। कैप्सूल 1 फरवरी 2023 को मिला था।

मार्च 2023 प्राचिन बुरी, थाईलैंड
23 फरवरी 2023 को थाईलैंड के प्राचिनबुरी प्रांत में एक भाप बिजली संयंत्र से एक सीज़ियम-137 कैप्सूल गायब हो गया, जिसके बाद थाईलैंड के शांति परमाणु कार्यालय (ओएपी) और प्राचिन बुरी प्रांतीय प्रशासन के अधिकारियों ने इसकी खोज शुरू कर दी। हालाँकि, थाई जनता को 14 मार्च तक सूचित नहीं किया गया था। 20 मार्च को, ओएपी के महासचिव और प्राचीन बुरी के गवर्नर ने एक प्रेस कॉन्फ्रेंस आयोजित की जिसमें कहा गया कि उन्हें काबिन बुरी जिले में स्टील पिघलने वाले संयंत्र में सीज़ियम -137 दूषित भट्ठी की धूल मिली थी।

यह भी देखें

 * आमतौर पर गामा-उत्सर्जक आइसोटोप का उपयोग किया जाता है

बाहरी संबंध

 * NLM Hazardous Substances Databank – Cesium, Radioactive
 * Cesium-137 dirty bombs by Theodore Liolios