세슘-137 ( 英語 : caesium-137, Cs-137 )은 核分裂 時 發生하는 主要 放射性 同位 元素 (放射性 同位元素) 中 하나이다. 半減期는 30年이다. 濕度計, 密度計, 流量計 따위의 工業用 機械, X線 等의 醫療 分野에도 쓰인다.

¹³⁷ Cs은 베타 崩壞 를 통해 1.176 MeV 의 에너지를 放出하면서 ¹³⁷ Ba 로 바뀌며 그 半減期 는 30.17年이다.

半減期 [ 編輯 ]

세슘-137의 半減期는 30.17年 假量으로 베타崩壞를 통해 核異性體 (核異性體)인 바륨-137 ( ¹³⁷ Ba, Ba-137)로 바뀐다. 全體의 5퍼센트 程度는 바로 바륨-137로 바뀌지만 나머지 95퍼센트 程度는 準安定 狀態(metastable)인 바륨-137m을 거쳐 安定狀態의 바륨-137로 바뀌며 바륨-137m에서 바륨-137로 바뀔 때 多量의 감마선 을 放出한다. 1그램의 세슘-137이 放出하는 放射能은 大略 3.215 테라베크렐(TBq) 程度이다.

바륨-137m이 放出하는 감마선이 가지는 光子의 에너지는 662 keV로 食品의 放射線療法과 放射線 癌 治療 等에 要緊하게 使用된다. 세슘-137은 反應性이 높고 세슘-137 廉(鹽, salt)은 물에 잘 녹아 다루기 힘들기 때문에 産業用으로 많이 쓰이지는 않는다. 代身 코발트-60 ( ⁶⁰ Co)李 反應性이 낮고 더 많은 감마선을 放出하기 때문에 더 많이 쓰인다.

環境 속의 放射性 세슘과 危險性 [ 編輯 ]

自然 狀態에는 微量의 세슘-134 와 세슘-137街 存在하는데, 우라늄 과 토륨 의 自發 核分裂 로 因해 微量 存在하고 있다. 自發 核分裂 로 인해 生成된 세슘-137은 워낙 極微量이라 自然系에 全혀 해가 되지 않는다. 하지만 相當數는 1940年代 부터 1960年代 사이의 核實驗 및 核事故로부터 放出된 것이다. 가장 많은 量이 放出된 事件으로는 舊蘇聯 의 체르노빌 原子力 發電所 事故 (Chernobyl disaster)와 브라질 의 고이아니아 事故 (Goiania accident)가 있다. 最近 후쿠시마 第1原電 核發電所 事故로 多量이 流出되고있다.

다음으로 많이 放出되고 있는 곳은 깊이 3,500m 以上의 바닷속이다. 過去에는 깊은 바다에 核廢棄物을 버리는 것이 許容되었었고 只今도 暗暗裏에 許容되고 있다. 10萬 드럼 以上의 高放射性 核廢棄物이 버려졌고 깊은 深海低에서는 鐵材 콘크리트 드럼桶이 腐蝕되어 放射性 物質들이 새고 있다. 太平洋, 大西洋 等 一部 地域에서는 基準値의 200倍가 넘는 放射性 物質을 含有한 海産物이 發見되고 있으며, 곳에 따라 1000倍가 넘는 放射性 物質을 含有한 海産物이 發見되고 있다. 東海 에서도 水深 3,000m가 넘는 地域에 核廢棄物이 버려졌었다. 이처럼 水深이 깊은 바다에 核廢棄物을 많이 버려 여기서 放出된 放射性 세슘度 같이 漏出되고 있다. 萬若에 이 드럼桶이 地震이나 地質活動으로 모두 새나온다면 核發電所 數十個가 큰 事故가 난 만큼의 많은 量의 세슘-137度 함께 漏出될 것이다.

세슘-137은 체르노빌 原電 (Chernobyl nuclear power plant) 周邊의 紹介地域(zone of alienation)의 紹介 主要 原因 物質 가운데 하나이고 다른 主要 物質로는 세슘-134, 아이오딘-131, 스트론튬-90 等이 있다. 체르노빌 原電 事故 後 獨逸의 平均 세슘-137 汚染程度는 2000에서 4000 Bq/m ² 였다. 이것은 1 mg/km ² 와 같고 總 約 500 그램이 獨逸 全域에 퍼져있다. ^{[ 出處 必要 ]} 스칸디나비아 地域에서는 체르노빌 原電 事故 26年 後, 一部 馴鹿과 孃으로부터 노르웨이의 法定 最高値(3000 Bq/kg)를 넘어선 放射能이 檢出되었다. ^[1]

2011年 3月 11日 以後에 더 많은 量의 세슘-137이 日本의 후쿠시마 第1原子力 發電所 事故 로 漏出되었으며 同年 7月 후쿠시마縣 에서 도쿄 로 運搬된 蘇 11마리로부터 1520에서 3200 Bq/kg의 세슘-137이 檢出되었다. 이는 當時 日本의 法定 最高値인 500Bq/kg를 넘는 量이었다. ^[2] 2013年 3月, 事故 原電을 所有한 도쿄 前歷은 發電所 隣近에서 잡은 물고기로부터 74萬 Bq/kg의 放射性 세슘을 檢出했다고 밝혔다. 이는 政府에서 定한 人間이 먹었을 때 해를 입지 않는 放射能의 最高値의 7400倍에 該當하는 量이다. ^[3]

세슘-137은 후쿠시마에서 健康에 가장 威脅的인 物質인 것으로 報告되었다. 日本 政府는 11萬名의 移住民이 다시 돌아올 수 있도록 되도록이면 빨리 후쿠시마로부터 放射能을 除去하도록 壓力을 받고 있다. 이를 爲해 많은 技術들이 動員되고 있는데(hydrothermal blasting 같은), 흙 속의 有機物質을 破壞하지 않으면서 大略 80에서 95퍼센트의 세슘을 汚染된 흙이나 다른 物質로부터 效果的으로 除去하는 것이 可能하다고 한다. 政府는 汚染된 地域의 年間 露出量을 1 밀리시버트 (mSv)까지 낮추는 것을 目標로 하고 있다.

세슘-137은 水龍城(水溶性)의 有毒物質이다. 몸에 들어온 세슘은 筋肉 따위에 모여, 有害한 감마선(γ線)을 낸다. 몸 안에서의 生物學的 半減期(半減期)는 110日 以下이다. ^[4]

事故 履歷 [ 編輯 ]

1986年 4月 26日 發生한 체르노빌 原子力 發電所 事故에서 아이오딘-131 1,760,000 TBq, 세슘-137 79,500 TBq, 제논-133 6,500,000 TBq, 스트론튬-90 80,000 TBq, 플루토늄 6100 TBq, 그밖에 10餘가지 放射能 物質이 流出되었다.

核分裂 時 發生하는 다른 放射性 同位元素 들과는 달리, 세슘의 境遇 半減期가 30年, 스트론튬은 29年으로 한番 漏出되면 오랜 期間 自然에 殘存하며 環境에 나쁜 影響을 미치게 된다. ^[5]

체르노빌 原子力 發電所 事故 에서 直接 死亡한 사람은 30餘名이나, 그 後에 數千名이 死亡하고 40餘萬名이 癌이나 畸形兒出産 等 各種 後遺症을 앓고 있다. ^[6] 放射能으로 汚染된 空氣와 물, 飮食 攝取가 直接 몸에 쪼이는 것 보다 더 問題인데, 放射線量이 몸에 放射線을 直接 쪼이는 것의 數十萬 倍에서 最高 1兆 倍까지 클 수 있다. 放射能의 毒性은 排泄이나 沐浴 等으로 없어지지 않으며, 放射能 被爆으로 죽은 사람을 火葬해도 放射能은 재 속에 그대로 남는다. ^[7]

후쿠시마 第1 原子力 發電所 事故 와 關聯, 2011年 3月 16日, 現地의 災害對策本部가 水道물 簡易檢査를 實施했다. 물 1kg에서 아이오딘-131 이 177 베크렐 , 세슘-137이 58 베크렐 檢出됐다. 日本 原子力安全委員會 가 定한 攝取 基準은 물 1kg當 아이오딘이 300베크렐, 세슘이 200베크렐이다. ^[8]

甚至於 브라질 에서는 1987年 고이아스州 의 고이아니아 에서도 放射能 流出 事故 가 일어났고, 이는 10萬 名 中 250名이 放射能 被爆 判定을 받았다. 이는 1988年 國際 原子力 機構 의 報告書에서는 249名이 被爆되었고, 4名이 死亡했다는 結果가 나오기도 했다. 1988年 3月에 除去 作業이 完全 終了되었다.

疾病 [ 編輯 ]

20世紀 中後半 核武器를 開發하기 위한 世界 國家들의 核實驗으로 因해 大量의 세슘-137이 環境 中에 放出되었다. 放出된 放射性 세슘은 먹이사슬을 따라 쌀, 野菜, 쇠고기, 生鮮 等의 動植物에 들어오고, 人體로 자연스럽게 傳達된다. 세슘-137이 空氣 中에 떠다니는 水蒸氣를 通해 人體에 들어간다는 浪說이 있으나, 事實 세슘은 空氣는 勿論 물보다 무겁기 때문에 放出된 세슘은 空氣 中에 떠다니지 않고 땅으로 금세 떨어지며 물로 떨어져 녹은 세슘은 물이 蒸發할 때 같이 蒸發하지 않는다. 그렇게 空氣 中 吸入이 아닌 放射性 세슘에 汚染된 飮食을 攝取하는 것이 身體 吸收의 主 經路로 判斷되어 지고 있다. 飮食物을 통한 人體 放射性 세슘이 相當히 많이 蓄積될 境遇 不妊症, 全身痲痹, 骨髓癌 , 肺癌 , 甲狀腺癌 , 乳房癌 等을 誘發할 수 있다. ^{[9] [10] [11] [12]}

半減期가 8日인 아이오딘에 比해 세슘의 半減期는 30年으로 人體에 오래 남아 危險度가 相對的으로 높다고는 하지만, 正常的 大使過程으로 放出되고 몸에 남는 量은 極히 적어 實際 生物學的 半減期는 100日~150日 程度인 것으로 알려져 있다. ^[13]

事故로 세슘을 攝取했을 境遇 治療劑로는 프러시안 블루 가 利用된다. 프러시안 블루는 세슘과 化學的으로 結合해 體外排出을 促進함으로써 生物學的 半減期를 30日 程度로 短縮시킨다. ^[14]

한便 세슘-137은 强力한 감마선을 放出하기 때문에 癌治療에도 쓰인다.

같이 보기 [ 編輯 ]

• 아이오딘-131

各州 [ 編輯 ]