Stabilní a radioaktivní Cesium v přírodním prostředí

0575099 - ÚJF 2024 RIV CZ cze J - Journal Article
Procházka, V. - Suchara, I. - Thinová, L. - Mizera, Jiří - Sucharová, J. - Hraníček, J.
Stabilní a radioaktivní Cesium v přírodním prostředí.
[Stable and Radioactive Cesium in Natural Environment.]
Chemické listy. Roč. 117, č. 8 (2023), s. 501-507. ISSN 0009-2770. E-ISSN 1213-7103
Institutional support: RVO:61389005
Keywords : cesium * rubidium * potassium * forest ecosystem * radiocesium
OECD category: Analytical chemistry
Impact factor: 0.6, year: 2022
Method of publishing: Open access
https://doi.org/10.54779/chl20230501

Cesium je důležitým stopovým prvkem v horninách typických pro zemskou kůru, a jeho obsah v biomase je také po-měrně vysoký ve srovnání s některými málo rozpustnými nebiogenními prvky. Nenáročné analytické metody, jako je rent-genová fluorescence, jsou pro stanovení cesia v typických přírodních vzorcích nedostatečné, a proto se zpravidla používá ICP-MS (hmotnostní spektrometrie s indukčně vázaným plazmatem) nebo INAA (instrumentální neutronová aktivační analýza). K poznání biogeochemie cesia přispělo i zkoumání znečištění radioaktivním izotopem 137Cs, který je důležitým štěpným produktem a lze jej měřit pomocí spektrometrie gama. Ukázalo se, že Cs je obvykle silně zadržováno v humusu (díky jílovým minerálům), nebo je intenzivně recyklováno v systému půda-biomasa a jen pomalu odstraňováno (to však nemusí platit globálně, neboť většina výzkumů byla prováděna v podmínkách severního mírného pásu). Podobně i výsledky rozsáhlého biomonitoringu (se stanovením desítek stopových prvků) v českých jehličnatých lesích (s převahou smrku) ukazují, že Cs je přirozenými procesy koncentrováno v humusu (relativně vůči všem ostatním alkalickým kovům).

Cesium is the heaviest stable alkali metal (with only one stable isotope - 133Cs) and it occurs mainly as a potassium-substituting cation. It is an important trace element in rocks typical for the Earth crust, and its content in biomass is also relatively high compared to those abiogenic elements which are little soluble. Low-cost analytical methods like X-Ray Fluorescence are inadequate to quantify cesium in typical natural samples, so that the usage of ICP-MS (Inductively-Coupled-Plasma Mass Spectrometry) or INAA (Instrumental Neutron Activation Analysis) is necessary. Nevertheless, investigation of the pollution with the radioactive isotope 137Cs, which is an important fission product and can be measured with gamma-ray spectrometry, also contributed to the knowledge of biogeochemistry of cesium. It has been shown that Cs is usually strongly retained in humus (thank to clay minerals), or is cycling intensely within the soil-biomass system, being only slowly removed (at least, this is valid for ecosystems in temperate climate). The results of extensive biomonitoring in Czech coniferous forests (with prevailing spruce) also show that Cs is concentrated in humus (relatively to all other alkali elements) by natural processes.
Permanent Link: https://hdl.handle.net/11104/0344957