Productos de fisión nuclear

Los productos de fisión nuclear son los fragmentos atómicos que quedan después de que un gran núcleo atómico sufre fisión nuclear. Por lo general, un núcleo grande como el del uranio se fisiona al dividirse en dos núcleos más pequeños, junto con algunos neutrones, la liberación de energía térmica (energía cinética de los núcleos) y rayos gamma. Los dos núcleos más pequeños son los productos de fisión. (Véase también Productos de fisión (por elemento)).

Alrededor del 0,2% al 0,4% de las fisiones son fisiones ternarias, que producen un tercer núcleo ligero como helio-4 (90%) o tritio (7%).

Los propios productos de fisión suelen ser inestables y, por lo tanto, radiactivos. Debido a que son relativamente ricos en neutrones para su número atómico, muchos de ellos experimentan rápidamente una desintegración beta. Esto libera energía adicional en forma de partículas beta, antineutrinos y rayos gamma. Por lo tanto, los eventos de fisión normalmente resultan en radiación beta y gamma, aunque esta radiación no es producida directamente por el evento de fisión en sí.

Los radionucleidos producidos tienen vidas medias variables y, por lo tanto, varían en radiactividad. Por ejemplo, el estroncio-89 y el estroncio-90 se producen en cantidades similares en la fisión y cada núcleo se desintegra por emisión beta. Pero Sr tiene una vida media de 30 años y Sr una vida media de 50,5 días. Así, en los 50,5 días tardan la mitad de los átomos de Sr en desintegrarse, emitiendo el mismo número de partículas beta que desintegraciones, menos del 0,4% de lasLos átomos de Sr se han desintegrado, emitiendo solo el 0,4% de los betas. La tasa de emisión radiactiva es más alta para los radionucleidos de vida más corta, aunque también se descomponen más rápido. Además, es menos probable que los productos de fisión menos estables se desintegren en nucleidos estables y, en cambio, se desintegren en otros radionucleidos, que experimentan una mayor descomposición y emisión de radiación, lo que aumenta la salida de radiación. Son estos productos de fisión de vida corta los que constituyen el peligro inmediato del combustible gastado, y la salida de energía de la radiación también genera un calor significativo que debe tenerse en cuenta al almacenar el combustible gastado. Dado que se crean cientos de radionucleidos diferentes, el nivel de radiactividad inicial se desvanece rápidamente a medida que los radionucleidos de vida corta se desintegran, pero nunca cesa por completo, ya que los radionucleidos de vida más larga forman cada vez más los átomos inestables restantes.

Formación y decadencia

La suma de la masa atómica de los dos átomos producidos por la fisión de un átomo fisionable es siempre menor que la masa atómica del átomo original. Esto se debe a que parte de la masa se pierde como neutrones libres, y una vez que se ha eliminado la energía cinética de los productos de fisión (es decir, los productos se han enfriado para extraer el calor proporcionado por la reacción), entonces la masa asociada con esta energía es también se pierde en el sistema y, por lo tanto, parece "faltar" de los productos de fisión enfriados.

Dado que los núcleos que pueden fisionarse fácilmente son particularmente ricos en neutrones (por ejemplo, el 61% de los nucleones en el uranio-235 son neutrones), los productos de fisión iniciales suelen ser más ricos en neutrones que los núcleos estables de la misma masa que el producto de fisión (por ejemplo, el circonio-90 estable tiene un 56 % de neutrones en comparación con el estroncio-90 inestable con un 58 %. Por lo tanto, los productos de fisión iniciales pueden ser inestables y, por lo general, sufren una desintegración beta para moverse hacia una configuración estable, convirtiendo un neutrón en un protón con cada emisión beta. (Los productos de fisión no se desintegran a través de la desintegración alfa).

Unos pocos productos de fisión iniciales, ricos en neutrones y de vida corta, se desintegran mediante la desintegración beta ordinaria (esta es la fuente de la vida media perceptible, típicamente de unas pocas décimas de segundo a unos pocos segundos), seguido de la emisión inmediata de un neutrón por parte del excitado. producto hijo. Este proceso es la fuente de los llamados neutrones retardados, que juegan un papel importante en el control de un reactor nuclear.

Las primeras desintegraciones beta son rápidas y pueden liberar partículas beta de alta energía o radiación gamma. Sin embargo, a medida que los productos de fisión se acercan a condiciones nucleares estables, la última o las dos últimas desintegraciones pueden tener una vida media prolongada y liberar menos energía.

Radiactividad a lo largo del tiempo

Los productos de fisión tienen vidas medias de 90 años (samario-151) o menos, excepto siete productos de fisión de vida larga que tienen vidas medias de 211 100 años (tecnecio-99) o más. Por lo tanto, la radiactividad total de una mezcla de productos de fisión puros disminuye rápidamente durante los primeros cientos de años (controlada por los productos de vida corta) antes de estabilizarse en un nivel bajo que cambia poco durante cientos de miles de años (controlada por los siete productos de vida larga). -productos vivos).

Este comportamiento de los productos de fisión puros con actínidos eliminados contrasta con la descomposición del combustible que aún contiene actínidos. Este combustible se produce en el llamado ciclo de combustible nuclear "abierto" (es decir, sin reprocesamiento nuclear). Varios de estos actínidos tienen vidas medias en el rango faltante de alrededor de 100 a 200 000 años, lo que causa algunas dificultades con los planes de almacenamiento en este rango de tiempo para combustibles no reprocesados ​​de ciclo abierto.

Los defensores de los ciclos de combustible nuclear que tienen como objetivo consumir todos sus actínidos por fisión, como el reactor rápido integral y el reactor de sal fundida, utilizan este hecho para afirmar que dentro de 200 años, sus desechos de combustible no serán más radiactivos que el mineral de uranio original.

Los productos de fisión emiten radiación beta, mientras que los actínidos emiten principalmente radiación alfa. Muchos de cada uno también emiten radiación gamma.

Rendir

Cada fisión de un átomo padre produce un conjunto diferente de átomos producto de fisión. Sin embargo, mientras que una fisión individual no es predecible, los productos de fisión son estadísticamente predecibles. La cantidad de cualquier isótopo en particular producido por fisión se denomina rendimiento, normalmente expresado como porcentaje por fisión principal; por lo tanto, rendimientos totales al 200%, no al 100%. (El total real es, de hecho, ligeramente superior al 200%, debido a casos raros de fisión ternaria).

Si bien los productos de fisión incluyen todos los elementos, desde el zinc hasta los lantánidos, la mayoría de los productos de fisión se presentan en dos picos. Un pico se produce aproximadamente (expresado por el número atómico) de estroncio a rutenio, mientras que el otro pico se encuentra aproximadamente a telurio de neodimio. El rendimiento depende en cierta medida del átomo padre y también de la energía del neutrón iniciador.

En general, cuanto mayor sea la energía del estado que sufre la fisión nuclear, más probable es que los dos productos de fisión tengan una masa similar. Por lo tanto, a medida que aumenta la energía del neutrón y/o aumenta la energía del átomo fisionable, el valle entre los dos picos se vuelve menos profundo. Por ejemplo, la curva de rendimiento frente a la masa para Pu tiene un valle menos profundo que el observado para U cuando los neutrones son neutrones térmicos. Las curvas de fisión de los actínidos posteriores tienden a formar valles aún más superficiales. En casos extremos como Fm, solo se ve un pico; esto es consecuencia de que la fisión simétrica se vuelve dominante debido a los efectos de capa.

La figura adyacente muestra una distribución típica de productos de fisión de la fisión de uranio. Tenga en cuenta que en los cálculos utilizados para hacer este gráfico, se ignoró la activación de los productos de fisión y se asumió que la fisión ocurre en un solo momento en lugar de un período de tiempo. En este gráfico de barras se muestran los resultados para diferentes tiempos de enfriamiento (tiempo después de la fisión). Debido a la estabilidad de los núcleos con números pares de protones y/o neutrones, la curva de rendimiento frente al elemento no es una curva suave sino que tiende a alternarse. Tenga en cuenta que la curva contra el número de masa es suave.

Producción

Pequeñas cantidades de productos de fisión se forman de forma natural como resultado de la fisión espontánea del uranio natural, que se produce a un ritmo bajo, o como resultado de los neutrones de la desintegración radiactiva o de las reacciones con partículas de rayos cósmicos. Las huellas microscópicas dejadas por estos productos de fisión en algunos minerales naturales (principalmente apatito y circón) se utilizan en la datación de huellas de fisión para proporcionar las edades de enfriamiento (cristalización) de las rocas naturales. La técnica tiene un rango de datación efectivo de 0,1 Ma a >1,0 Ga según el mineral utilizado y la concentración de uranio en ese mineral.

Hace aproximadamente 1500 millones de años en un yacimiento de mineral de uranio en África, un reactor de fisión nuclear natural funcionó durante unos cientos de miles de años y produjo aproximadamente 5 toneladas de productos de fisión. Estos productos de fisión fueron importantes para proporcionar pruebas de que se había producido el reactor natural. Los productos de fisión se producen en las explosiones de armas nucleares, y la cantidad depende del tipo de arma. La mayor fuente de productos de fisión son los reactores nucleares. En los reactores de energía nuclear actuales, alrededor del 3% del uranio del combustible se convierte en productos de fisión como subproducto de la generación de energía. La mayoría de estos productos de fisión permanecen en el combustible a menos que haya una falla en el elemento combustible o un accidente nuclear, o que el combustible sea reprocesado.

Reactores de potencia

En los reactores de fisión nuclear comerciales, el sistema se hace funcionar en el estado subcrítico rápido, que de otro modo sería autoextinguible. Los fenómenos físicos específicos del reactor que, no obstante, mantienen la temperatura por encima del nivel de calor de desintegración, son las transformaciones o movimientos predeciblemente retrasados ​​y, por lo tanto, fáciles de controlar de una clase vital de productos de fisión a medida que se desintegran. Los neutrones retardados son emitidos por fragmentos de fisión ricos en neutrones que se denominan "precursores de neutrones retardados". El bromo-87 es una de esas "brasas" de larga duración, con una vida media de aproximadamente un minuto y, por lo tanto, emite un neutrón retardado al decaer. Operando en este estado crítico retrasado, que depende de la transformación o movimiento inherentemente retrasado de los productos de fisión para mantener la temperatura, las temperaturas cambian lo suficientemente lento como para permitir la retroalimentación humana. De manera análoga a las compuertas cortafuegos que varían la apertura para controlar el movimiento de las brasas de madera hacia el nuevo combustible, las barras de control varían comparativamente hacia arriba o hacia abajo, a medida que el combustible nuclear se quema con el tiempo.

En un reactor nuclear de potencia, las principales fuentes de radiactividad son los productos de fisión, junto con los actínidos y los productos de activación. Los productos de fisión son la mayor fuente de radiactividad durante los primeros cientos de años, mientras que los actínidos dominan aproximadamente entre 10 y 10 años después del uso del combustible.

La fisión se produce en el combustible nuclear y los productos de fisión se retienen principalmente dentro del combustible cerca de donde se producen. Estos productos de fisión son importantes para el funcionamiento del reactor porque algunos productos de fisión aportan neutrones retardados que son útiles para el control del reactor, mientras que otros son venenos de neutrones que tienden a inhibir la reacción nuclear. La acumulación de los venenos de los productos de fisión es un factor clave para determinar la duración máxima que un elemento combustible dado puede permanecer dentro del reactor. La descomposición de los productos de fisión de vida corta también proporciona una fuente de calor dentro del combustible que continúa incluso después de que se haya cerrado el reactor y se hayan detenido las reacciones de fisión. Es este calor de descomposición el que establece los requisitos para el enfriamiento de un reactor después de la parada.

Si el revestimiento de combustible alrededor del combustible desarrolla agujeros, los productos de fisión pueden filtrarse al refrigerante primario. Dependiendo de la química del producto de fisión, puede asentarse dentro del núcleo del reactor o viajar a través del sistema de refrigeración. Los sistemas de refrigeración incluyen sistemas de control químico que tienden a eliminar tales productos de fisión. En un reactor de potencia bien diseñado que funciona en condiciones normales, la radiactividad del refrigerante es muy baja.

Se sabe que el isótopo responsable de la mayor parte de la exposición gamma en las plantas de reprocesamiento de combustible (y el sitio de Chernóbil en 2005) es el cesio-137. El yodo-129 es uno de los principales elementos radiactivos que se liberan de las plantas de reprocesamiento. En los reactores nucleares, tanto el cesio-137 como el estroncio-90 se encuentran en lugares alejados del combustible. Esto se debe a que estos isótopos se forman por la desintegración beta de gases nobles (xenón-137, con una vida media de 3,8 minutos, y criptón-90, con una vida media de 32 segundos) que permiten que estos isótopos se depositen en lugares alejados del combustible (por ejemplo, en las barras de control).

Venenos de reactores nucleares

Algunos productos de fisión se desintegran con la liberación de un neutrón. Dado que puede haber un breve retraso en el tiempo entre el evento de fisión original (que libera inmediatamente sus propios neutrones inmediatos) y la liberación de estos neutrones, estos últimos se denominan "neutrones retardados". Estos neutrones retardados son importantes para el control del reactor nuclear.

Algunos de los productos de fisión, como el xenón-135 y el samario-149, tienen una elevada sección eficaz de absorción de neutrones. Dado que un reactor nuclear depende de un equilibrio en la producción de neutrones y las tasas de absorción, los productos de fisión que eliminan los neutrones de la reacción tenderán a cerrar el reactor o "envenenar" el reactor. Los reactores y los combustibles nucleares están diseñados para hacer frente a este fenómeno a través de elementos tales como venenos consumibles y barras de control. La acumulación de xenón-135 durante el apagado o la operación de baja potencia puede envenenar el reactor lo suficiente como para impedir el reinicio o interferir con el control normal de la reacción durante el reinicio o la restauración de la potencia total, lo que posiblemente provoque o contribuya a un escenario de accidente.

Armas nucleares

Las armas nucleares utilizan la fisión como fuente de energía parcial o principal. Según el diseño del arma y el lugar donde explote, la importancia relativa de la radiactividad del producto de fisión variará en comparación con la radiactividad del producto de activación en la radiactividad total de la precipitación radiactiva.

Los productos de fisión inmediatos de la fisión de armas nucleares son esencialmente los mismos que los de cualquier otra fuente de fisión, dependiendo ligeramente del nucleido particular que se está fisionando. Sin embargo, la escala de tiempo muy corta para la reacción hace una diferencia en la mezcla particular de isótopos producidos por una bomba atómica.

Por ejemplo, la relación Cs/ Cs proporciona un método sencillo para distinguir entre la lluvia radiactiva de una bomba y los productos de fisión de un reactor de potencia. Casi no se forma cesio-134 por fisión nuclear (porque el xenón-134 es estable). El Cs se forma por la activación neutrónica del Cs estable que se forma por la descomposición de los isótopos en la isobara (A = 133). Entonces, en una criticidad momentánea, en el momento en que el flujo de neutrones se vuelve cero, habrá pasado muy poco tiempo para que haya Cs presente. Mientras que en un reactor de potencia existe mucho tiempo para que los isótopos en la isóbara se desintegren para formar Cs, los Cs así formados pueden activarse para formar Cs solo si el tiempo entre el comienzo y el final de la criticidad es largo.

Según el libro de texto de Jiri Hala, la radiactividad en la mezcla de productos de fisión en una bomba atómica es causada principalmente por isótopos de vida corta como el yodo-131 y el bario-140. Después de unos cuatro meses, el cerio-141, el zirconio-95/niobio-95 y el estroncio-89 representan la mayor parte del material radiactivo. Después de dos o tres años, el cerio-144/praseodimio-144, el rutenio-106/rodio-106 y el prometio-147 son responsables de la mayor parte de la radiactividad. Después de algunos años, la radiación está dominada por el estroncio-90 y el cesio-137, mientras que en el período entre 10.000 y un millón de años es el tecnecio-99 el que domina.

Solicitud

Algunos productos de fisión (como el Cs) se utilizan en fuentes radiactivas médicas e industriales. El ion TcO ₄ (pertecnetato) puede reaccionar con superficies de acero para formar una capa resistente a la corrosión. De esta forma, estos aniones metaloxo actúan como inhibidores de la corrosión anódica: vuelven pasiva la superficie del acero. La formación de TcO ₂ en las superficies de acero es un efecto que retrasará la liberación de Tc de los bidones de desechos nucleares y equipos nucleares que se hayan perdido antes de la descontaminación (p. ej., reactores nucleares submarinos que se hayan perdido en el mar).

De manera similar, la liberación de yodo radiactivo en un accidente grave de un reactor de potencia podría retardarse mediante la adsorción en superficies metálicas dentro de la central nuclear. Gran parte del resto del trabajo sobre la química del yodo que se produciría durante un accidente grave ya se ha realizado.

Decadencia

Para la fisión de uranio-235, los productos de fisión radiactivos predominantes incluyen isótopos de yodo, cesio, estroncio, xenón y bario. La amenaza se hace más pequeña con el paso del tiempo. Los lugares donde los campos de radiación alguna vez representaron amenazas mortales inmediatas, como gran parte de la planta de energía nuclear de Chernobyl el primer día del accidente y los sitios de la zona cero de los bombardeos atómicos estadounidenses en Japón (6 horas después de la detonación) ahora son relativamente seguros porque la radiactividad ha desaparecido. disminuido a un nivel bajo. Muchos de los productos de fisión se desintegran a través de isótopos de vida muy corta para formar isótopos estables, pero un número considerable de radioisótopos tienen vidas medias superiores a un día.

Inicialmente, la radiactividad en la mezcla de productos de fisión es principalmente causada por isótopos de vida corta como I y Ba; después de unos cuatro meses, Ce, Zr/ Nb y Sr toman la mayor parte, mientras que después de unos dos o tres años la mayor parte la toman Ce/ Pr, Ru/ Rh y Pm. Posteriormente Sr y Cs son los principales radioisótopos, siendo sucedido por Tc. En el caso de una liberación de radiactividad de un reactor de potencia o combustible usado, solo se liberan algunos elementos; como resultado, la firma isotópica de la radiactividad es muy diferente de una detonación nuclear al aire libre, donde se dispersan todos los productos de fisión.

Contramedidas de lluvia radiactiva

El propósito de la preparación para emergencias radiológicas es proteger a las personas de los efectos de la exposición a la radiación después de un accidente nuclear o una bomba. La evacuación es la medida de protección más eficaz. Sin embargo, si la evacuación es imposible o incluso incierta, los refugios locales contra la lluvia radioactiva y otras medidas brindan la mejor protección.

Yodo

Al menos tres isótopos de yodo son importantes. I, I (yodo radioactivo) e I. Las pruebas nucleares al aire libre y el desastre de Chernobyl liberaron yodo-131.

Los isótopos de vida corta del yodo son particularmente dañinos porque la tiroides recolecta y concentra el yoduro, tanto radiactivo como estable. La absorción de yodo radiactivo puede provocar efectos agudos, crónicos y retardados. Los efectos agudos de dosis altas incluyen tiroiditis, mientras que los efectos crónicos y retardados incluyen hipotiroidismo, nódulos tiroideos y cáncer de tiroides. Se ha demostrado que el yodo activo liberado por Chernobyl y Mayak ha provocado un aumento de la incidencia de cáncer de tiroides en la antigua Unión Soviética.

Una medida que protege contra el riesgo del yodo radiactivo es tomar una dosis de yoduro de potasio (KI) antes de la exposición al yodo radiactivo. El yoduro no radiactivo 'satura' la tiroides, lo que hace que se almacene menos radioyodo en el cuerpo. La administración de yoduro de potasio reduce los efectos del yodo radiactivo en un 99 % y es un complemento prudente y económico para los refugios contra lluvia atómica. Una alternativa de bajo costo a las pastillas de yodo disponibles comercialmente es una solución saturada de yoduro de potasio. El almacenamiento a largo plazo de KI normalmente se realiza en forma de cristales de grado reactivo.

La administración de sustancias bociógenas conocidas también se puede utilizar como profilaxis para reducir la biocaptación de yodo (ya sea el yodo-127 nutricional no radiactivo o el yodo radiactivo, yodo radiactivo, más comúnmente yodo-131, ya que el cuerpo no puede discernir entre diferentes isótopos de yodo). Se ha demostrado que los iones de perclorato, un contaminante común del agua en los EE. UU. debido a la industria aeroespacial, reducen la absorción de yodo y, por lo tanto, se clasifican como bociógenos. Los iones de perclorato son un inhibidor competitivo del proceso por el cual el yoduro se deposita activamente en las células foliculares de la tiroides. Los estudios en los que participaron voluntarios adultos sanos determinaron que a niveles superiores a 0,007 miligramos por kilogramo por día (mg/(kg·d)), el perclorato comienza a inhibir temporalmente la capacidad de la glándula tiroides para absorber el yodo del torrente sanguíneo (" La reducción de la reserva de yoduro por el perclorato tiene efectos duales: reducción del exceso de síntesis de hormonas e hipertiroidismo, por un lado, y reducción de la síntesis de inhibidores de la tiroides e hipotiroidismo, por el otro. El perclorato sigue siendo muy útil como aplicación de dosis única en las pruebas que miden la descarga de yoduro radiactivo acumulado en la tiroides como resultado de muchas alteraciones diferentes en el metabolismo posterior del yoduro en la glándula tiroides.

El tratamiento de la tirotoxicosis (incluida la enfermedad de Graves) con 600-2000 mg de perclorato de potasio (430-1400 mg de perclorato) al día durante períodos de varios meses o más fue una práctica común, particularmente en Europa, y el uso de perclorato en dosis más bajas para tratar problemas de tiroides continúa hasta el día de hoy. Aunque inicialmente se usaron 400 mg de perclorato de potasio divididos en cuatro o cinco dosis diarias y se encontraron efectivos, se introdujeron dosis más altas cuando se descubrió que 400 mg/día no controlaban la tirotoxicosis en todos los sujetos.

Los regímenes actuales para el tratamiento de la tirotoxicosis (incluida la enfermedad de Graves), cuando un paciente está expuesto a fuentes adicionales de yodo, suelen incluir 500 mg de perclorato de potasio dos veces al día durante 18 a 40 días.

Se encontró que la profilaxis con agua que contiene perclorato a concentraciones de 17 ppm, lo que corresponde a 0,5 mg/kg-día de ingesta personal, si uno pesa 70 kg y consume 2 litros de agua por día, reduce la captación de yodo radiactivo basal en un 67%. Esto es equivalente a ingerir un total de solo 35 mg de iones de perclorato por día. En otro estudio relacionado donde los sujetos bebieron solo 1 litro de agua que contenía perclorato por día a una concentración de 10 ppm, es decir, se ingirieron 10 mg diarios de iones de perclorato, se observó una reducción promedio del 38% en la absorción de yodo.

Sin embargo, cuando la absorción promedio de perclorato en los trabajadores de la planta de perclorato sujetos a la exposición más alta se ha estimado en aproximadamente 0,5 mg/kg-día, como en el párrafo anterior, se esperaría una reducción del 67 % en la absorción de yodo. Sin embargo, los estudios de trabajadores expuestos crónicamente hasta ahora no han podido detectar ninguna anomalía de la función tiroidea, incluida la absorción de yodo. esto bien puede atribuirse a la exposición o ingesta diaria suficiente de yodo-127 saludable entre los trabajadores y la corta vida media biológica de 8 horas del perclorato en el cuerpo.

Bloquear por completo la absorción de yodo-131 mediante la adición deliberada de iones de perclorato al suministro de agua de una población, con el objetivo de dosis de 0,5 mg/kg-día, o una concentración de agua de 17 ppm, sería, por lo tanto, muy inadecuado para reducir verdaderamente el yodo radiactivo. consumo. Las concentraciones de iones de perclorato en el suministro de agua de una región tendrían que ser mucho más altas, al menos 7,15 mg/kg de peso corporal por día, o una concentración de agua de 250 ppm, suponiendo que las personas beban 2 litros de agua por día, para que sea realmente beneficioso para la salud. la población en la prevención de la bioacumulación cuando se expone a un entorno de yodo radiactivo, independientemente de la disponibilidad de yodato o medicamentos con yoduro.

La distribución continua de tabletas de perclorato o la adición de perclorato al suministro de agua debería continuar durante no menos de 80 a 90 días, comenzando inmediatamente después de que se detecte la liberación inicial de yodo radiactivo. Después de 80 a 90 días, el yodo-131 radiactivo liberado se habría desintegrado a menos del 0,1% de su cantidad inicial, momento en el cual el peligro de la bioabsorción de yodo-131 prácticamente ha terminado.

En el caso de una liberación de yodo radiactivo, la ingestión de yoduro de potasio profiláctico, si está disponible, o incluso yodato, tendría prioridad sobre la administración de perclorato y sería la primera línea de defensa para proteger a la población de una liberación de yodo radiactivo. Sin embargo, en el caso de una liberación de yodo radiactivo demasiado masiva y generalizada para ser controlada por las existencias limitadas de yoduro y medicamentos de profilaxis con yodato, entonces la adición de iones de perclorato al suministro de agua, o la distribución de tabletas de perclorato, serviría como una forma barata y eficaz., segunda línea de defensa contra la bioacumulación cancerígena de yodo radioactivo.

La ingestión de medicamentos bociógenos, al igual que el yoduro de potasio, no está exenta de peligros, como el hipotiroidismo. Sin embargo, en todos estos casos, a pesar de los riesgos, los beneficios profilácticos de la intervención con yoduro, yodato o perclorato superan el grave riesgo de cáncer de la bioacumulación de yodo radiactivo en regiones donde el yodo radiactivo ha contaminado suficientemente el medio ambiente.

Cesio

El accidente de Chernobyl liberó una gran cantidad de isótopos de cesio que se dispersaron en una amplia zona. Cs es un isótopo que es motivo de preocupación a largo plazo, ya que permanece en las capas superiores del suelo. Las plantas con sistemas de raíces superficiales tienden a absorberlo durante muchos años. Por lo tanto, la hierba y los hongos pueden transportar una cantidad considerable de Cs, que puede transferirse a los humanos a través de la cadena alimentaria.

Una de las mejores contramedidas en la ganadería lechera contra el Cs es mezclar el suelo arándolo profundamente. Esto tiene el efecto de poner el Cs fuera del alcance de las raíces superficiales de la hierba, por lo que se reducirá el nivel de radiactividad en la hierba. Además, la eliminación de unos pocos centímetros de la parte superior del suelo y su enterramiento en una zanja poco profunda reducirá la dosis para humanos y animales, ya que los rayos gamma del Cs se verán atenuados por su paso a través del suelo. Cuanto más profunda y remota sea la zanja, mejor será el grado de protección. Los fertilizantes que contienen potasio se pueden usar para diluir el cesio y limitar su absorción por las plantas.

En la ganadería, otra contramedida contra Cs es alimentar a los animales con azul de prusia. Este compuesto actúa como un intercambiador de iones. El cianuro está tan unido al hierro que es seguro para un ser humano consumir varios gramos de azul de Prusia por día. El azul de prusia reduce la vida media biológica (diferente de la vida media nuclear) del cesio. La vida media física o nuclear deCs es de unos 30 años. El cesio en humanos normalmente tiene una vida media biológica de entre uno y cuatro meses. Una ventaja adicional del azul de Prusia es que el cesio que se extrae del animal en los excrementos se encuentra en una forma que no está disponible para las plantas. Por lo tanto, evita que el cesio sea reciclado. La forma de azul de Prusia requerida para el tratamiento de animales, incluidos los humanos, es de un grado especial. Los intentos de usar el grado de pigmento que se usa en las pinturas no han tenido éxito.

Estroncio

La adición de cal a suelos pobres en calcio puede reducir la absorción de estroncio por parte de las plantas. Asimismo, en áreas donde el suelo es bajo en potasio, la adición de un fertilizante de potasio puede desalentar la absorción de cesio en las plantas. Sin embargo, tales tratamientos con cal o potasa no deben realizarse a la ligera, ya que pueden alterar en gran medida la química del suelo, lo que resulta en un cambio en la ecología vegetal de la tierra.

Preocupaciones de salud

Para la introducción de radionúclidos en el organismo, la ingestión es la ruta más importante. Los compuestos insolubles no se absorben en el intestino y solo provocan irradiación local antes de excretarse. Sin embargo, las formas solubles muestran una amplia gama de porcentajes de absorción.

Isótopo	Radiación	Media vida	Absorción gastrointestinal
Estroncio-90/itrio-90	β	28 años	30%
Cesio-137	β, γ	30 años	100%
prometio-147	β	2,6 años	0.01%
Cerio-144	β, γ	285 días	0.01%
Rutenio-106/rodio-106	β, γ	1.0 años	0,03%
Zirconio-95	β, γ	65 días	0.01%
estroncio-89	β	51 dias	30%
rutenio-103	β, γ	39,7 días	0,03%
Niobio-95	β, γ	35 días	0.01%
Cerio-141	β, γ	33 días	0.01%
Bario-140/lantano-140	β, γ	12,8 días	5%
Yodo-131	β, γ	8,05 días	100%
tritio	β	12,3 años	100%