ซีเซียม และซีเซียม-137

ซีเซียม และซีเซียม-137

21-03-2023
ซีเซียม (Caesium)

ซีเซียม (Caesium, สัญลักษณ์ Cs) เป็นธาตุซึ่งเป็นโลหะแอลคาไลน์ (Alkaline Metal) มีลักษณะเป็นโลหะสีเงินขาว (Silvery-white metal) แวววาว อ่อนนุ่ม ยืดหยุ่น เป็นของเหลวที่อุณหภูมิห้อง และสามารถเปลี่ยนสถานะเป็นผลึกแข็งได้เมื่อจับกับไอออนของคลอรีน หรือคลอไรด์ (Cl-) โดยปกติมักไม่พบซีเซียมบริสุทธิ์ในธรรมชาติ แต่จะอยู่ปะปนกับธาตุอื่น ๆ ในรูปแบบของแร่

ซีเซียมถูกค้นพบครั้งแรกเมื่อปี ค.ศ. 1860 โดยนักเคมีชื่อ โรเบิร์ต บุนเซ่น (Robert Bunsen) และกุสตาร์ฟ เคอร์ช็อฟ (Gustav Kirchhoff) ขณะใช้เครื่องสเปกโตรสโคป (Spectroscope) วิเคราะห์สเปกตรัมของน้ำแร่ และบังเอิญพบสเปกตรัมสีฟ้าสดที่ไม่เคยเห็นมาก่อนของซีเซียมปะปนอยู่ ชื่อของซีเซียม จึงมาจากคำว่า Caecius เป็นภาษาละติน ที่แปลว่าสีฟ้าสด (Brilliant blue) นั่นเอง   

ซีเซียมถูกนำมาใช้ในงานที่เกี่ยวข้องกับกัมมันตภาพรังสี โดยรูปแบบที่ถูกนำมาใช้มากที่สุด คือ ซีเซียม-137 (Caesium-137, สัญลักษณ์ Cs-137) เกิดจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชัน (Nuclear fission) หรือปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่เกิดจากการแตกตัวของนิวเคลียสของธาตุ มักถูกนำมาใช้ในการปรับเทียบเครื่องมือวัดรังสี ใช้เป็นต้นกำเนิดรังสีสำหรับรักษาโรคมะเร็ง รวมถึงเครื่องมือวัดต่าง ๆ ที่ใช้ในโรงงานอุตสาหกรรม เช่น เครื่องวัดความหนาแน่นของวัสดุ เครื่องวัดการไหลของของเหลวผ่านท่อ เป็นต้น

ซีเซียม-137 มีครึ่งชีวิต หรือระยะเวลาที่สารกัมมันตรังสีใช้ในการสลายตัวของสารเหลือครึ่งหนึ่งของที่มีอยู่เดิมประมาณ 30.17 ปี เมื่อออกสู่สิ่งแวดล้อมซีเซียม-137 สามารถแพร่กระจายในอากาศ ละลายน้ำได้ดี นอกจากนี้ยังสามารถรวมตัวกับดินได้ แต่จะไม่แพร่กระจายลงไปลึกในชั้นดิน จึงอาจพบว่ามีการปนเปื้อนในพืชปริมาณเล็กน้อยเท่านั้น ทั้งนี้มักพบในบริเวณที่มีการทดสอบอาวุธนิวเคลียร์และบริเวณที่เกิดอุบัติเหตุเกี่ยวกับเตาปฏิกรณ์นิวเคลียร์

หากร่างกายของมนุษย์สัมผัสซีเซียม-137 ในปริมาณมากจะทำให้ผิวหนังเกิดการไหม้ และอาจทำให้เสียชีวิตได้อย่างเฉียบพลัน หากได้รับในปริมาณน้อยจะสะสมอยู่ในร่างกายตามเนื้อเยื่อต่าง ๆ เพิ่มความเสี่ยงในการเกิดโรคมะเร็ง ในกรณีที่ได้รับซีเซียม-137 จากการรับประทานโดยไม่ได้ตั้งใจ แพทย์มักจะให้ผู้ป่วยรับประทานยาที่ชื่อว่า ปรัสเชียนบลู (Prussian Blue) เพื่อกระตุ้นให้ร่างกายเกิดการกำจัดสารกัมมันตภาพรังสีออกมา

นอกจากนี้ ข้อมูลจากทบวงการพลังงานปรมาณูระหว่างประเทศ (International Atomic Energy Agency) รายงานค่ารังสีส่วนเกินจากธรรมชาติซึ่งร่างกายไม่ควรได้รับมากกว่า 1 มิลลิซีเวิร์ตต่อปี โดยการแผ่ปริมาณรังสีของซีเซียม-137 นั้นมีอัตราเท่ากับ 0.01  มิลลิซีเวิร์ตต่อชั่วโมง หรือคิดเป็น 87.6 มิลลิซีเวิร์ตต่อปี ที่ระยะทาง 1.8 เมตร (จากด้านช่องเปิดของภาชนะบรรจุ) หรือหมายความว่าหากอยู่ใกล้ซีเซียม-137 นี้ ในระยะ 1.8 เมตร (ประมาณ 1 วา) เป็นระยะเวลาประมาณ 4 วัน จะได้รับรังสีเกินค่าที่มาตรฐานกำหนดไว้ ซึ่งหากอยู่ไกลจากวัตถุแผ่รังสีนี้เท่าไหร่ ผลกระทบที่ได้รับจากรังสีก็จะลดลงตามลำดับ

 

ธาตุซีเซียมบริสุทธิ์บรรจุในหลอดแก้ว

ภาพธาตุซีเซียมบริสุทธิ์บรรจุในหลอดแก้ว

https://en.wikipedia.org/wiki/Caesium#/media/File:Cesium.jpg

เรียบเรียงโดย: ปวิตา ลิขิตเดชาโรจน์ นักวิชาการ กองวิชาการวิทยาศาสตร์ สำนักวิชาการพิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์ อพวช.

แหล่งข้อมูล

https://www.nst.or.th/article/article54/article54-004.html

https://www.epa.gov/radiation/radionuclide-basics-cesium-137

https://pubhealth168chernobyldisaster.weebly.com/effects-of-caesium-137.html

https://www.cdc.gov/nceh/radiation/emergencies/isotopes/cesium.htm

https://www.cdc.gov/nceh/radiation/emergencies/prussianblue.htm#howWorks

https://www.oap.go.th/images/documents/information/news/2023/03/ซีเซียม-137_Cs-137_ปราจีนบุรี/14-03-66/Cs137_lostrevised02.pdf

Related