ЦЕРИЙ

ЦЕРИЙ (Cerium, Се) радиоактивный — химический элемент III группы периодической системы Д. И. Менделеева, относится к цериевой подгруппе семейства лантаноидов (редкоземельных элементов). Порядковый номер 58, атомный вес (масса) 140, 12. Церий является наиболее распространенным элементом из числа лантаноидов (см.). Его содержание в земной коре около 7-10,3 % по массе. Он встречается в минералах, содержащих монациты, бастнезиты, цериты и алланиты.

Церий — пластичный, мягкий металл серебристо-белого цвета, его плотность 6,657 г/см3 при 20°, t 798°,7 пл t° ° 3257°. Он обладает высокой химической активностью, в соединениях трех- или четырехвалентен.

Существует 4 стабильных нуклида природного церия с массовыми числами 136 (0,19%), 138 (0,25%),140 (88,5%) и 142 (11,1%). Искусственным путем получены 20 радиоактивных изотопов церия с массовыми числами от 128 до 151, три из которых имеют ядерные изомеры (см. Изомерия, изомерия атомных ядер). Большинство радиоизотопов церия и его изомеров являются ультра- и короткоживущими с часовыми, минутными и секундными периодами полураспада, остальные обладают периодами полураспада, превышающими сутки. Некоторые радионуклиды церия нашли практическое применение, главным образом в качестве радиоизотопных индикаторов, в том числе при изучении метаболизма церия в организме и в радиотоксикологических исследованиях. Меченые соединения с церием выпускаются в виде нитрата, хлорида и двуокиси церия.

139Се (Т х/ 2=137,6 сут.), 141Се (Т1/2=32,5 сут.) и 143Се (Т1/2= 33 час.) получают облучением соединений церия нейтронами в ядер-ном реакторе, а 139Се без носителя с высокой удельной активностью и радионуклидной чистотой выделяют из облученного на циклотроне лан-тата. Этот радионуклид, распадающийся путем электронного захвата и испускающий моноэнергетическое излучение с энергией Еу = 165,85 кэв, используют, например, в наборе образцовых спектрометрических гамма-источников, который применяется, в частности, для контроля качества радио фармацевтических препаратов (см.). 144Се (Т1/2 = 284 сут.) выделяют из продуктов деления тяжелых элементов.

141Се, 143Се и 144Се претерпевают бета-распад и при этом испускают излучение, по которому их обычно и детектируют. 144Се, распадаясь, образует короткоживущий дочерний радионуклид 144Рг (Т1/2 = 17,3 мин.) с высокой граничной энергией бета-излучения (Е0 = 3 Мэе), в связи с чем 144Се используют в качестве материнского нуклида соответствующего изотопного генератора (см. Генераторы радиоактивных изотопов).

При ядерных взрывах радиоактивный церий поступает в окружающую среду и может проникать в организм человека через органы дыхания, кожу, а также с продуктами питания. Попавший в организм радиоактивный церий обнаруживается главным образом в печени (около 50%) и скелете (до 35%); выделяется из организма с калом и в незначительном количестве с мочой.

Согласно нормам радиационной безопасности (НРБ-76), по радиотоксичности 141Се, 143Се и 144Се относят к группе В, то есть на рабочем месте без разрешения санэпидслужбы могут находиться открытые препараты этих радионуклидов активностью не выше 10 мккюри (370 кБк).

Допустимая концентрация 144Се в воде открытых водоемов 1,2-10,8 кюри/л (~0,44 кБк/л), в воздухе рабочих помещений 6,4*10-12 кюри/л (~0,24 Бк/л) и в атмосферном воздухе 2,2-10~13 кюри/л (8,14• 10,3 Бк/л).

См. также Изотопы.

Библиогр.: JI е в и н В. И. Получение ра’ диоактивных изотопов, М., 1972; Нормы радиационной безопасности НРБ-76, М , 1978; Распределение, биологическое действие, ускорение выведения радиоактивных изотопов, под ред. Ю. И. Москалева, М., 1964; Table of isotopes, ed. by С. M. Lede-rer a. V. S. Shirley, N. Y., 1978.

В. В. Бочкарев.