ซีเซียม 137 คืออะไร ค้นพบจากไหน ผลกระทบอย่างไร
ซีเซียม (Caesium) คือ ธาตุธรรมชาติ มีลักษณะเป็นโลหะ อยู่ในหมวดโลหะแอลคาไล ค้นพบในปีค.ศ.1860 โดยกุสตาฟ เคอร์ชอฟฟ์ และ โรเบิร์ต บุนเซน จากตัวอย่างน้ำแร่ที่ได้มาจากเมืองเดอร์คไฮม์ ประเทศเยอรมนี
แล้วแอลคาไลคืออะไร? แอลคาไลประกอบไปด้วย ลิเทียม โซเดียม โพแทสเซียม รูบิเดียม ซีเซียม และแฟรนเซียม คุณสมบัติเหมือนกันของแอลคาไลคือเป็นโลหะที่อ่อน สะท้อนแสงได้ดี และไวต่อการเกิดปฏิกิริยาเคมี
ตัวเลข 137 หลังซีเซียม คืออะไร?
เลขหลังธาตุเรียกว่า “เลขมวล” คือจำนวนผลรวมของจำนวนโปรตอนและนิวตรอน
ซีเซียม-137 มีจำนวนโปรตอน 55 และนิวตรอน 82 รวมกันได้ 137 จึงเรียกว่า Caesium-137 ซึ่งแต่ละเลขจะทำให้คุณสมบัติและคุณลักษณะต่างกันออกไป
ซีเซียม-137 ค้นพบจากไหน?
16 กรกฎาคม ค.ศ.1945 ระเบิดปรมาณูลูกแรกของโลกถูกทดลองในทะเลทรายอะลาโมกอร์โด มลรัฐนิวเม็กซิโก ประเทศสหรัฐอเมริกา จากโครงการลับที่ใช้ชื่อว่า “Manhattan Project”
หลังจากระเบิด ได้มีการเข้าไปเก็บข้อมูลสารที่ฟุ้งกระจาย และนั่นทำให้เกิดการค้นพบซีเซียม-137 และสารกัมมันตรังสีอื่นๆ
ซีเซียม-137 เป็นผลพลอยได้การค้นพบจากการระเบิดนิวเคลียร์ มันคือสารกัมมันตรังสีที่เกิดได้เฉพาะปฏิกิริยานิวเคลียร์ หรือที่เรียกว่านิวเคลียร์ฟิชชัน เป็นโลหะอ่อนสีขาวเงิน ตีเป็นรูปได้ง่าย เป็นของเหลวที่อุณหภูมิ 28 องศาเซลเซียส มีครึ่งชีวิต 30 ปี
คำว่า “ครึ่งชีวิต” คืออะไร?
ครึ่งชีวิต คือระยะเวลาที่นิวเคลียสของธาตุกัมมันตรังสี (นิวเคลียสคือส่วนที่อยู่ใจกลางของอะตอมในธาตุ) สลายตัวจนเหลือครึ่งหนึ่งของปริมาณเดิม
ยกตัวอย่างเช่น ซีเซียม 137 จำนวน 100 กรัม มีครึ่งชีวิตที่ 30 ปี หมายความว่าอีก 30 ปี ซีเซียม 137 ตัวนี้จะเหลือ 50 กรัมเนื่องจากนิวเคลียสมีการสลายตัวรังสีออกมา และอีก 30 ต่อมามันจะเหลือครึ่งหนึ่งจากที่เหลือ นั่นคือ 25 กรัม
ครึ่งชีวิตเป็นเลขที่ถูกใช้อธิบายการสลายตัว เนื่องจากเลขตัวนี้มีค่าคงที่ตลอดช่วงชีวิต และบอกเป็นจำนวนได้ง่ายกว่าการสลายตัวทั้งหมดจนเหลือ 0
ซีเซียม-137 ใช้ทำอะไร?
ซีเซียม-137 เป็นไอโซโทปรังสี (ธาตุที่ปล่อยกัมมันตภาพรังสีออกมาได้เรียกว่า ไอโซโทปรังสี) ที่นิยมมาใช้ในอุตสาหกรรมมากมาย เช่นเครื่องวัดความชื้น เครื่องวัดความหนาแน่น เครื่องวัดระดับการไหลของเหลวในท่อ เครื่องวัดความหนา และเครื่องตรวจสอบชั้นบาดาล
ซีเซียม-137 ยังใช้ทางการแพทย์ โดยเป็นต้นกำเนิดของรังสีแกมมาเพื่อฉายแสงรักษามะเร็ง
ผลกระทบของซีเซียม-137
ซีเซียม-137 ปล่อยรังสีเบตาและรังสีแกมมาออกมา มีผลคือทำให้เรามีโอกาสเป็นมะเร็งเพิ่มขึ้น ผลกระทบมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับ 4 ประการด้วยกัน
1.ความแรงของต้นกำเนิด
2.เวลาที่ได้รับ
3.ระยะทางจากจุดกำเนิดรังสี
4.มีอะไรกั้นระหว่างเรากับต้นกำเนิดรังสีไหม
เราจะรู้ได้อย่างไรว่ากำลังโดนซีเซียม-137?
ถ้าเป็นการสัมผัสแบบใกล้ชิดโดยตรง ซึ่งเป็นไปได้ยากมาก และถ้าเกิดขึ้นจริง จะเกิดการไหม้ของผิวหนังและเสียชีวิตต่อมา
แต่หากเป็นฝุ่นของกัมมันตภาพรังสี เราจะไม่รู้เลยว่ากำลังโดนรังสี เนื่องจากเราไม่สามารถรู้สึกได้เลยว่าได้รับรังสี ได้รับรส หรือแม้กระทั่งกลิ่นของซีเซียม-137 สิ่งเดียวที่รู้ได้คือเครื่องตรวจจับรังสีเท่านั้น
และจะรู้ได้ว่าในร่างกายของเรามีซีเซียม-137 อยู่ไหม ก็ได้จากการตรวจปัสสาวะและอุจจาระ
เคยมีเหตุการณ์ ซีเซียม-137 กระจายฟุ้งไหม?
มี ใหญ่ที่สุดคือในเหตุการณ์ระเบิดปรมาณูและเหตุการณ์เชอร์โนบิล ในเหตุการณ์เชอร์โนบิลพบว่า ซีเซียม-137 ปลิวไปไกลถึงประเทศสวีเดนซึ่งอยู่ห่างออกไปกว่า 1,000 กิโลเมตร
คณะกรรมการป้องกันอันตรายจากรังสีแห่งชาติของอังกฤษทำนายว่า ฝุ่นกัมมันตภาพรังสีของซีเซียม-137 ในเชอร์โนบิล ทำให้คนเกิดมะเร็งมากกว่า 1,000 คน
ที่มา ; fb I’m from Andromeda
สรุปสาระสำคัญ
ซีเซียม (Caesium) เป็นธาตุโลหะแอลคาไล มีลักษณะเป็นโลหะอ่อน สีขาวเงิน สะท้อนแสงได้ดี และมีความไวต่อปฏิกิริยาเคมี กลุ่มแอลคาไลประกอบด้วยลิเทียม โซเดียม โพแทสเซียม รูบิเดียม ซีเซียม และแฟรนเซียม ซีเซียม-137 เป็นไอโซโทปรังสีที่เกิดจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชัน โดยถูกค้นพบจากการศึกษาผลตกค้างของการทดลองระเบิดปรมาณูในโครงการ Manhattan Project ปี 1945 มีเลขมวล 137 จากโปรตอน 55 และนิวตรอน 82
ซีเซียม-137 มีครึ่งชีวิตประมาณ 30 ปี หมายถึงระยะเวลาที่ปริมาณสารลดลงครึ่งหนึ่งจากการสลายตัวของนิวเคลียส สามารถปล่อยรังสีเบตาและแกมมา จึงมีความเสี่ยงต่อสุขภาพ เช่น เพิ่มโอกาสเกิดมะเร็ง
การใช้งานพบในอุตสาหกรรม เช่น เครื่องวัดความหนา ความชื้น และการแพทย์ในการฉายรังสีรักษามะเร็ง การได้รับรังสีขึ้นอยู่กับความแรง ระยะเวลา ระยะทาง และสิ่งกั้นรังสี มนุษย์ไม่สามารถรับรู้รังสีได้โดยตรง ต้องใช้เครื่องตรวจวัดเท่านั้น เหตุการณ์สำคัญที่พบการกระจายของซีเซียม-137 คือระเบิดนิวเคลียร์และเชอร์โนบิล ซึ่งมีการแพร่กระจายไกลและส่งผลกระทบต่อสุขภาพประชาชนจำนวนมาก
ข้อสอบ
ข้อ 1
ซีเซียมจัดอยู่ในกลุ่มธาตุใด
ก. โลหะทรานซิชัน
ข. อโลหะ
ค. แอลคาไล
ง. กึ่งโลหะ
เฉลย: ค
เหตุผล: ซีเซียมอยู่ในหมู่โลหะแอลคาไลซึ่งมีความไวต่อปฏิกิริยาสูง
ข้อ 2
คุณสมบัติสำคัญของโลหะแอลคาไลคือข้อใด
ก. แข็งและทนทาน
ข. อ่อนและเกิดปฏิกิริยาได้ง่าย
ค. ไม่ทำปฏิกิริยา
ง. เป็นก๊าซ
เฉลย: ข
เหตุผล: โลหะแอลคาไลมีความอ่อนและว่องไวทางเคมี
ข้อ 3
เลขมวลของธาตุหมายถึงอะไร
ก. จำนวนอิเล็กตรอน
ข. โปรตอนอย่างเดียว
ค. โปรตอน + นิวตรอน
ง. นิวตรอนอย่างเดียว
เฉลย: ค
เหตุผล: เลขมวลคือผลรวมของโปรตอนและนิวตรอน
ข้อ 4
ซีเซียม-137 มีโปรตอน 55 และนิวตรอน 82 รวมเป็นเลขมวลเท่าใด
ก. 82
ข. 100
ค. 137
ง. 55
เฉลย: ค
เหตุผล: 55 + 82 = 137
ข้อ 5
ซีเซียม-137 ถูกค้นพบจากเหตุการณ์ใด
ก. การทดลองไฟฟ้า
ข. โครงการอวกาศ
ค. การระเบิดปรมาณู
ง. การทำเหมืองแร่
เฉลย: ค
เหตุผล: พบจากผลตกค้างการทดลองระเบิดนิวเคลียร์ในโครงการ Manhattan
ข้อ 6
ความหมายของ “ครึ่งชีวิต” คือข้อใด
ก. เวลาที่ธาตุเพิ่มขึ้นสองเท่า
ข. เวลาที่สารสลายหมด
ค. เวลาที่สารลดลงครึ่งหนึ่ง
ง. เวลาที่เกิดปฏิกิริยา
เฉลย: ค
เหตุผล: ครึ่งชีวิตคือเวลาที่ปริมาณลดลงครึ่งหนึ่ง
ข้อ 7
ซีเซียม-137 มีครึ่งชีวิตประมาณเท่าใด
ก. 10 ปี
ข. 20 ปี
ค. 30 ปี
ง. 50 ปี
เฉลย: ค
เหตุผล: ตามข้อมูลกำหนดครึ่งชีวิตประมาณ 30 ปี
ข้อ 8
รังสีที่ซีเซียม-137 ปล่อยออกมาคือข้อใด
ก. อัลฟาเท่านั้น
ข. เบตาและแกมมา
ค. นิวตรอนเท่านั้น
ง. คลื่นเสียง
เฉลย: ข
เหตุผล: ซีเซียม-137 ปล่อยรังสีเบตาและแกมมา
ข้อ 9
ปัจจัยใด “ไม่เกี่ยวข้อง” กับความรุนแรงของการได้รับรังสี
ก. ระยะเวลา
ข. ระยะทาง
ค. สีของรังสี
ง. ความแรงของแหล่งกำเนิด
เฉลย: ค
เหตุผล: สีไม่มีผลต่อรังสี เพราะรังสีมองไม่เห็น
ข้อ 10
วิธีที่มนุษย์รับรู้การปนเปื้อนซีเซียม-137 ได้ดีที่สุดคือข้อใด
ก. การดมกลิ่น
ข. การมองเห็น
ค. เครื่องตรวจวัดรังสี
ง. การชิม
เฉลย: ค
เหตุผล: รังสีไม่สามารถรับรู้ด้วยประสาทสัมผัส ต้องใช้เครื่องตรวจวัดเท่านั้น