Notizen eines Phytochemikers. Bananenradio

Jedes Wunder muss seine eigene Erklärung finden, sonst ist es einfach unerträglich ...
K. Chapek

Ich berühre in meinen Artikeln praktisch keine Dinge, die allgemein beschrieben und leicht zugänglich sind, zum Beispiel die Makro- und Mikroelementzusammensetzung von Obst / Gemüse. Aber für die Banane habe ich beschlossen, eine Ausnahme zu machen. Die Banane enthält viel Kalium! Heben Sie jemanden mitten in der Nacht hoch und fragen Sie, was in einer Banane gut ist - Sie erhalten die Antwort "Kalium für das Herz" (ich übertreibe, aber nicht weit von der Wahrheit entfernt). Und Kalium ist ein schwieriges Element, "mit einem Hauch von radioaktivem ...". Um herauszufinden, ob die Radioaktivität einer Banane so groß und so beängstigend ist, gehen wir im Allgemeinen unter die Katze.
ps note "auf Anfrage ..."

Kalium bezieht sich auf das sogenannte Nährstoffe , d.h. es ist ständig in einem lebenden Organismus vorhanden und spielt eine wichtige biologische Rolle. Der menschliche Körper enthält etwa 0,35% Kalium. 98% dieser Menge befinden sich in Zellen und die restlichen 2% sind extrazelluläre Flüssigkeit (einschließlich Blut). Der Konzentrationsgradient wird durch das sogenannte aufrechterhalten "Na ⁺ / K ⁺ Pumpe." Das Vorhandensein eines elektrochemischen Kaliumgradienten zwischen dem intrazellulären und dem extrazellulären Raum ist wichtig für die Funktion der Nervenfunktion (z. B. Repolarisation der Zellmembran). Bei einer Hypokaliämie (Kaliummangel) aufgrund einer Verlangsamung der ventrikulären Repolarisation steigt das Risiko einer Herzrhythmusstörung, die häufig zu einem Herzstillstand führen kann. Im Allgemeinen ist klar, dass der Körper wirklich braucht. Es kommt in den meisten Fällen (wie andere Spurenelemente) mit Lebensmitteln.

Wichtig! Wenn Sie einige Daten zu bestimmten Spurenelementen / Aminosäuren usw. klären müssen, verwende ich die Basis des US-Landwirtschaftsministeriums (Landwirtschaftsforschungsdienst des US-Landwirtschaftsministeriums, auch bekannt als USDA) und rate Ihnen dringend. Eine objektivere Quelle gibt es meiner Meinung nach nicht.

Laut dieser Datenbank hat in Bananen etwa 358 mg Kalium pro 100 g Produkt nur Kiwi mit seinen 522 mg Kalium eine vergleichbare "Kraft" von den verfügbaren tropischen "Gästen". Alles andere ist ziemlich selten (Tamarinde - 628 mg, Avocado - 485 mg (nicht selten, oft in Sushi enthalten), Durian - 436 mg, Guave - 417 mg, Passionsfrucht - 348 mg). Vergleichen Sie gleichzeitig die Produkte der Verwandten „in der Nähe jedes U-Bahn-Ausgangs“: Dill - 738 mg, Spinat - 558 mg, Petersilie - 554 mg, Koriander - 521 mg, sogar Waldsauerampfer und dann 390 mg pro 100 g Produkt enthalten. Gemüse enthält auch etwas: Rosenkohl - 389 mg, Kürbis - 340 mg, schwarze Johannisbeere - 322 mg. Schauen Sie sich also vor dem nächsten "Finden Sie% Nährstoff% in 60 Sekunden in einem Regal mit subtropischen Früchten" die USDA-Basis an, vielleicht ist alles bereits in der Karotte oder Zucchini ...

In jedem Gemüse / Obst / Gemüse gibt es neben Kalium auch Isotope . Stabil sind ³⁹ K (93,08% der Gesamtmasse), ⁴⁰ K (0,01% der Gesamtmasse, Halbwertszeit von 1,248 * 10 ⁹ Jahre), ⁴¹ K (6,91% der Gesamtmasse). Alle anderen leben von Stunden bis zu Nanosekunden und verfallen:

Unser Spurenelement (im Vergleich zu anderen) ist insofern ungewöhnlich, als es ein ^40- K-Isotop aufweist, was ein seltenes Beispiel für ein Isotop ist, das beide Arten des Beta-Zerfalls durchläuft. In ungefähr 89,28% der Fälle zersetzt es sich unter Emission eines Beta-Partikels (β ^- , Elektron) mit einer maximalen Energie von 1,31 MeV und eines Antineutrinos in Calcium-40 ( ⁴⁰ Ca). In etwa 10,72% der Fälle zerfällt es in Argon-40 ( ⁴⁰ Ar), indem Elektronen mit Emission von Gammastrahlung mit einer Energie von 1,460 MeV und Neutrinos eingefangen werden. Der radioaktive Zerfall dieses speziellen Isotops erklärt den hohen Argongehalt (fast 1%) in der Erdatmosphäre sowie seinen im Vergleich zu ³⁶ Ar hohen Gehalt. Sehr selten (in 0,001% der Fälle) zerfällt es auf ⁴⁰ Ar und emittiert ein Positron (β ⁺ ) und ein Neutrino. Über die letzte Reaktion wurde im Habra-Artikel geschrieben . Sie sagen, dass die Banane die Quelle der Antimaterie ist.

Dank der geäußerten Fakten ist ⁴⁰ K die größte Quelle natürlicher Radioaktivität bei Tieren, einschließlich Menschen. In einem Gramm natürlichem Kalium treten durchschnittlich 32 Zerfälle von Kalium-40 pro Sekunde auf (32 Becquerel oder 865 Picocuries oder etwa ein Billionstel Curie). Der 70 kg schwere menschliche Körper enthält etwa 175 g Kalium, daher gibt es jede Sekunde etwa 5400 Zerfälle (≈ 5400 Becquerel), außerdem kontinuierlich im Laufe des menschlichen Lebens.

Becquerel (russische Bezeichnung: Bq; international: Bq) ist eine Maßeinheit für die Aktivität einer radioaktiven Quelle im Internationalen Einheitensystem (SI). Ein Becquerel ist definiert als die Aktivität der Quelle, bei der durchschnittlich 1 radioaktiver Zerfall in 1 Sekunde auftritt. Die Einheit ist nach dem französischen Wissenschaftler Antoine Henri Becquerel benannt, einem der Pioniere der Radioaktivität.

Grundsätzlich ist hier nichts überraschend. In der Natur gibt es mehr radioaktive Lebensmittelprodukte, die nicht nur wegen ⁴⁰ K radioaktiv sind, sondern beispielsweise auch Radium (Isotope ²²⁶ Ra, ²²⁸ Ra). Zum Beispiel ist eine Paranuss perfekt, deren Radioaktivität 12.000 Picocuries pro Kilogramm und mehr (450 Bq / kg und mehr) erreichen kann.

Hinweis : Raucher sind in dieser Hinsicht am schlimmsten, da Tabak nicht nur das bereits erwähnte Radium ²²⁶ Ra enthält, sondern auch ²³⁴ Th Thorium, ²¹⁰ Polonium Polonium und eine ganze Reihe mehr.

Aber aus irgendeinem Grund Genosse Gary Mansfield vom Livermore National Laboratory. Als Laurence 1995 den RadSafe-Newsletter zur nuklearen Sicherheit verfasste , schrieb er speziell über die "Bananenäquivalentdosis" und eine neue Ära begann. Die Ära einer radioaktiven Banane (das Bananenäquivalent ist viel heftiger als das im Artikel beschriebene Bananenargument).

Die äquivalente Bananendosis (BED) ist eine völlig inoffizielle Einheit, die die Auswirkungen ionisierender Strahlung charakterisiert. Sein Hauptzweck ist es, selbst für den Durchschnittsnutzer als zugänglicher Standard zu fungieren, mit dem die Radioaktivitätsdosen leicht verglichen werden können. Tatsächlich ist es ein Werkzeug zur Beschreibung infinitesimaler Strahlungsdosen (und unendlich geringer Risiken für die Bevölkerung). Auszug aus Wikipedia (RU) :

... Da der Tod oder eine schwere Krankheit, die durch eine kleine Strahlendosis (unter 0,5 Gy) verursacht wird, äußerst selten ist, stellte sich heraus, dass es unmöglich ist, sie zuverlässig mit der Wirkung von Strahlung auf den Körper in Beziehung zu setzen - es werden Langzeitbeobachtungen (mehr als 12 Jahre) über eine große Probe durchgeführt Menschen, die dieser Dosis ausgesetzt sind. Darüber hinaus wurde eine positive Wirkung kleiner Strahlungsdosen auf lebende Organismen, die Hormese, entdeckt. Das Phänomen des Massenbewusstseins ist auch mit kleinen Strahlungsdosen verbunden, wenn die Unsicherheit in Bezug auf das Thema Sicherheit (oder die Annahme, dass die bestehende Gefahr unbedeutend ist) als absichtliches Vorhandensein von Gefahr und massive Angst vor kleinen Strahlungsdosen interpretiert wird.

Ein paar Worte zur Strahlenhormese :

Der Begriff Strahlenhormese wurde 1980 von T. D. Lucky vorgeschlagen und bedeutet die vorteilhafte Wirkung niedriger Strahlendosen. Der Mechanismus der Strahlenhormese auf Zellebene von Warmblütern besteht darin, die Proteinsynthese, die Genaktivierung und die DNA-Reparatur als Reaktion auf Stress einzuleiten - Exposition gegenüber einer kleinen Strahlungsdosis (nahe der Größe des natürlichen radioaktiven Hintergrunds der Erde). Diese Reaktion bewirkt letztendlich die Aktivierung von Membranrezeptoren, die Proliferation von Splenozyten und die Stimulation des Immunsystems. (1994 - Bericht des Internationalen Komitees der Vereinten Nationen über die Auswirkungen der Atomstrahlung).

Als Absolvent der Abteilung für Hochenergiechemie behandle ich das Konzept der Hormese (~ Strahlenhormese) mit Respekt (der Respekt wurde zu gegebener Zeit durch experimentelle Kurse in einem der Krankenhäuser verstärkt). IMHO klein aber dauerhaft, schädlicher als groß, aber einmalig. Ein Tropfen schärft einen Stein.

Um besser zu verstehen, was für eine kleine Dosis und was NICHT eine kleine ist, können Sie zusätzlich zum Bananenäquivalent eine visuelle Hilfe verwenden - eine zusammenfassende Tabelle der Strahlungsdosen ( Erhöhung ), die vom Ingenieur und Popularisierer der Wissenschaft Randall Patrick Monroe erstellt wurde (beachten Sie meine - das Bananenäquivalent ist rot eingekreist). .

Wenn die Tabelle für einige Parameter nicht zu Ihnen passt, kehren wir zu unserem Bananenäquivalent zurück. 1 BETT entspricht ungefähr der Dosis an Radioaktivität, die eine Person erhält, wenn sie eine mittelgroße Banane isst, die etwa 150 g wiegt und eine Isotopenaktivität von etwa 15 Bq aufweist . Dies alles wird berechnet, indem die erwartete äquivalente Dosis , die ein Erwachsener in 50 Jahren von einem reinen ^40- K-Isotop einnehmen kann, mit der Isotopenaktivität und der Kaliummasse in der Banane multipliziert wird. Wir bekommen:

1 BETT ≤ 5,02 nSv / Bq × 32 Bq / g × 0,537 g ≤ 86 nSv = 0,086 μSv (μSv) = 8,6 Mikroroentgen (μrem)

Im Allgemeinen ist es üblich, diesen Wert auf 0,1 μSv (10 Mikroroentgen) zu runden, um die Berechnungen zu vereinfachen und die Wahrnehmung zu vereinfachen. Wenn eine durchschnittliche Banane ein Jahr lang täglich gegessen wird, beträgt die äquivalente Gesamtdosis im Allgemeinen ≈ 37 μSv ≈ 3,7 mbar.

Die erwartete äquivalente Dosis (5,02 nSv / Bq) wurde übrigens aus amerikanischen Quellen ( EPA ) entnommen. Die Internationale Strahlenschutzkommission verwendet jedoch einen anderen Wert für diesen Koeffizienten = 6,2 nSv / Bq. Wenn die Zahl neu berechnet wird, wird sie nicht so schön. Es wird schwieriger sein zu zählen, Skalen darzustellen usw. Daher verwenden sie amerikanische Daten.

Anmerkung: d.h. Theoretisch kann es unter Verwendung der obigen Formel sein% VEGETABLE / FRUIT% -Äquivalent relativ zu ⁴⁰ K erzeugen. Beispielsweise beträgt das durchschnittliche Gewicht einer marktfähigen Knolle einer Sorte (eine Tüte, von der Lukaschenko Putin für Neujahr gab) 100 Gramm. Wir werden die Basis des US-Landwirtschaftsministeriums auf die Tatsache von Kalium in Kartoffeln untersuchen. Es ist auch wichtig, die richtige Option zu wählen (mit / ohne Haut usw.). Nun, lassen Sie es durchschnittlich 430 mg Kalium sein. Zähle und erhalte 6,9 ​​Mikroroentgen. Ziehen Sie selbst Schlussfolgerungen (oder nicht, aber lesen Sie weiter).

Warum ist die Einheit inoffiziell (und sogar komisch)? Und weil sich das "äußere" Kalium (und damit seine Isotope), das mit der Nahrung aufgenommen wird, nicht darin ansammelt (dh die "Bananendosis" ist nicht kumulativ). Der Grund ist die Homöostase des menschlichen Körpers.

Homöostase (dr. Griechisch ὁμοιοστάσις von ὅμοιος „identisch, ähnlich“ + στάσις „stehend; Immobilität“) - Selbstregulierung, die Fähigkeit eines offenen Systems, die Konstanz seines inneren Zustands durch koordinierte Reaktionen aufrechtzuerhalten, die auf die Aufrechterhaltung eines dynamischen Gleichgewichts abzielen.

Das heißt, Jeder überschüssige Bestandteil, der mit der Nahrung einhergeht, wird schnell durch den Entzug der gleichen Menge durch Ausscheidungen des Körpers ausgeglichen. Tatsächlich hält die zusätzliche Strahlung, die durch die Verwendung von Bananen verursacht wird, nur wenige Stunden nach der Einnahme an, dh bis die Nieren den normalen Kaliumgehalt im Körper wiederherstellen. Erzählt uns davon und dem von der US Environmental Protection Agency herausgegebenen Dokument . Ich werde zitieren:

Für Radioisotope von Elementen, die aktiv an der Homöostase des menschlichen Körpers beteiligt sind, sind die in diesem Dokument angegebenen Korrekturfaktoren zur Berechnung des Inhalations- oder Verschluckungsrisikos in einigen Fällen nicht geeignet. Beispielsweise ist der Risikofaktor für das Schlucken bei ⁴⁰ K nicht zur Berechnung geeignet, wenn Naturstoffe mit einem erhöhten Gehalt von ⁴⁰ K verwendet werden. Dies liegt daran, dass das in diesem Dokument verwendete biokinetische Modell eine relativ langsame Entfernung dieses Elements impliziert (biologische Halbwertszeit von 30 Tagen). Dies ist bei durchschnittlichen Kaliumaufnahmemengen in den Körper der Fall. Ein starker Anstieg der Verwendung von Kalium in Lebensmitteln führt dazu, dass in kurzer Zeit eine gleiche Masse an Nährstoff Kalium (einschließlich des ⁴⁰ K-Isotops) aus dem Körper ausgeschieden wird.

Wenn außerdem die geschätzte Verweilzeit einer bestimmten Masse, die mit einem Isotop im Körper gesättigt ist, N-mal abnimmt (beispielsweise aufgrund der gleichzeitigen Einnahme eines Abführmittels), verringert sich auch die berechnete äquivalente absorbierte Dosis N-mal.

Also ... Ein viel schädlicheres Phänomen ist meiner Meinung nach der Fall, wenn viele kleine Strahlungsquellen kombiniert werden (im Lager oder in Lagern). Kein Wunder, dass es beim US-Zoll Berichte über Fehlalarme von Sensoren für ionisierende Strahlung gibt, wenn mit Bananen beladene Autos einen Kontrollpunkt passieren.

Ich weiß nicht, wie viele Menschen es wissen, aber Kanada, Weißrussland und Russland sind die größten Kalidüngerproduzenten der Welt (!). Meistens kommen diese Düngemittel in Form von Kaliumchlorid KCl, Kalimagnesia K ₂ SO ₄ * MgSO ₄ und seltenem Kaliumnitrat KNO _{3 vor} . Und hier ist die Skala weit von Banane entfernt. Zum Beispiel in 1 kg des gebräuchlichsten Kaliumdüngers KCl (Kaliumchlorid) ~ 524 g Kalium, d.h. Es ist fast 1000 Bett (tausend Bananen). Natürlich wird niemand, der bei klarem Verstand ist, diesen Dünger essen, und das kann er auch nicht Etwa 15 g im Inneren können leicht zu einer Beendigung der Herzkontraktionen führen. Andererseits sah er vor allem während der Frühjahrssaat in Weißrussland oft Männer, die sich auf Düngemittelsäcken ausruhten.

Grob gesagt ist es mit Elektronen gefüllt (Zerfall mit Gammastrahlenemission wird nicht berücksichtigt), der Rücken ist ziemlich schnell (über die Auswirkungen auf den Körper, dank der javianischen Verfeinerung, können Sie hier lesen). Beutel Polyethylen wird nicht sparen . Unten sehen Sie ein Bild für diejenigen, die den GO-Unterricht vergessen haben (oder ihn einfach nicht hatten :()

Beta-Teilchen (Elektronen) können mehr oder weniger von nur wenigen Millimetern Aluminium absorbiert werden. Wickeln Sie sich mit Folie ein, bevor Sie sich hinlegen oder so ...

Abschließend wie immer eine kleine Laborarbeit zum Thema "Dosimeter studieren". Die Bilder zeigen einen Vergleich von Bananen und einigen kaliumhaltigen Salzen.

Dies sind jedoch die gleichen Werte in chinesischem KCl (Kaliumchlorid).

Nun, über Salz zu sprechen wäre unvollständig, wenn wir nicht KBr erwähnen würden (dasselbe Beruhigungsmittel, das angeblich Soldaten in der Kaserne zugeführt wurde, um die Libido zu verringern), ein Sowjet, der immer noch produziert

Der Unterschied ist, wie sie sagen, mit bloßem Auge sichtbar. Also ...

Moral beachten : Bananenradioaktivität = 40K Radioaktivität seit Tausenden von Jahren. Wenn Sie aus dem Sternbild Sirius (und alle Dogon können dies bestätigen) mit einer anderen Hintergrundstrahlung angekommen sind, müssen Sie Bananen (und übrigens auch belarussische Kartoffeln) und alle ablehnen zum Rest - "denk nicht darüber nach." Rauchen schadet übrigens viel mehr (aus objektiven Gründen wie der Gammastrahlung, die durch den Zerfall von Isotopen im Tabak entsteht, dringt mehr ein als irgendeine Art von Bananenelektron). Nun ... hüte dich davor, lange Zeit in der Nähe großer Konzentrationen von Bananen / Kaliumsalzen usw. zu sein. Quellen ⁴⁰ K.

Unter dem Spoiler kommentiert Sumah das Bananenäquivalent

! - - lab66 . , , :)