ЦИРКОНИЙ

Цирконий радиоактивный (Zirconium, Zr) — химический элемент IV группы периодической системы Д. И. Менделеева. Порядковый номер 40, атомный вес (масса) 91,22. Содержание в земной коре составляет 2-10-2% по массе. В природе он встречается преимущественно в виде минералов — циркона, бадделита, а также цирконосиликата.

Цирконий — серебристо-белый металл с характерным блеском, в химически чистом виде исключительно ковок и пластичен, его плотность 6,506 г/см³ при 20°, t°пл 1852°, t°кип 4377°; выделенный из соединений циркония представляет собой серую губчатую массу или черно-серый порошок. Стоек против коррозии в химически агрессивных средах, в соединениях четырехвалентен, проявляет также валентность + 3 и +2 в соединениях с галогенами.

Цирконий находит применение в металлургии, вакуумной технике, как конструкционный материал в ядерной энергетике, при изготовлении тритиевых мишеней, керамики, огнеупоров и др. Стабильный цирконий входит в состав тканей животных и растений, в мягких тканях тела человека содержится около 0,4 г. В физиологическом отношении он является практически инертным элементом.

Природный цирконий имеет 5 стабильных изотопов с массовыми числами 90 (51,5%), 91(11,2%), 92 (17,1%), 94 (17,4%) и 96 (2,8%). Известны также 17 радиоизотопов и 4 ядерных изомера (см. Изомерия, изомерия атомных ядер) циркония с массовыми числами от 81 до 102. Большинство из них являются ультра- и короткоживущими (с секундными, минутными и часовыми периодами полураспада), один (⁹³Zr) весьма долгоживущий (Т1/2 = 1,5*10⁶ лет) и два с периодами полураспада свыше двух месяцев — ⁸⁸Zr (Т1/2 = 83,4 сут.) и ⁹⁵Zr (Т1/2 = 64,02 сут.).

Из радиоактивных изотопов циркония наибольшее значение имеет 95Zr, являющийся одним из основных компонентов продуктов деления урана и других тяжелых элементов, входит в состав Реакторы ядерные). 95Zr используется в научных исследованиях и при технологическом контроле в качестве изотопного индикатора.

95Zr поступает в организм человека через дыхательную систему, а также с пищей; откладывается в основном в скелете (30—40%), меньше в печени, почках, селезенке, лимфатических узлах и половых железах, выводится из организма главным образом с калом и частично с мочой. Эффективный период полувыведения 95Zr из организма 56 суток.

Согласно нормам радиационной безопасности (НРБ-76), этот радионуклид по радиотоксичности относится к группе В, то есть на рабочем месте без разрешения санэпидслужбы могут находиться его открытые препараты с активностью до 10 мккюри (370 кБк).

Допустимые концентрации 95Zr в воде открытых водоемов 6,2*10^-8 кюри/л (~2,3 кБк/л), в воздухе рабочих помещений 3,2*10^-11 кюри/ л (~1,2 Бк/л), в атмосферном воздухе 1,1*10^-12 кюри/л (4,07-10,2 Бк/л).

Профилактика лучевых повреждений (см.) при работе с радиоактивными изотопами циркония обеспечивается соблюдением требований радиационной безопасности (см.), использованием защитного оборудования (см. Противолучевая защита).

См. также Изотопы.

Библиогр.: Левин В. И. Получение радиоактивных изотопов, М., 1972; Нормы радиационной безопасности НРБ-76, М., 1978; Хольнов Ю. В. и др. Характеристики излучений радиоактивных нуклидов, применяемых в народном хозяйстве, М., 1980; Человек, Медико-биологические данные, Международная комиссия по радиологической защите, Публикация № 23, М., 1977

В. В. Бочкарев.