Notas de un fitoquímico. Radio banana

Cada milagro debe encontrar su propia explicación, de lo contrario es simplemente insoportable ...
K. Chapek

Prácticamente no toco en mis artículos cosas que están descritas universalmente y de fácil acceso, por ejemplo, la composición de macro y microelementos de frutas / verduras. Pero para el plátano decidí hacer una excepción. ¡Hay mucho potasio en el plátano! Levante a cualquier persona en el medio de la noche y pregunte qué es bueno en un plátano: obtendrá la respuesta "potasio para el corazón" (exagero, pero no lejos de la verdad). Y el potasio, es un elemento difícil, "con un toque de radioactividad ...". En general, para descubrir si la radiactividad de un plátano es tan buena y si da tanto miedo, vamos debajo del gato.
nota ps "a pedido ..."

El potasio se refiere a la llamada nutrientes , es decir está constantemente presente en un organismo vivo y juega un papel biológico importante. El cuerpo humano contiene aproximadamente 0,35% de potasio. El 98% de esta cantidad está en las células, y el 2% restante es líquido extracelular (incluida la sangre). El gradiente de concentración es mantenido por el llamado "Bomba Na ⁺ / K ⁺ ". El hecho de la presencia de un gradiente electroquímico de potasio entre el espacio intracelular y extracelular es importante para el funcionamiento de la función nerviosa (repolarización de la membrana celular, por ejemplo). Con la hipocalemia (falta de potasio) debido a una desaceleración en la repolarización ventricular, aumenta el riesgo de alteración del ritmo cardíaco, que a menudo puede conducir a un paro cardíaco. En general, está claro que el cuerpo realmente necesita. Viene, en la mayoría de los casos (como otros oligoelementos) con alimentos.

Importante! Si necesita aclarar algunos datos sobre ciertos oligoelementos / aminoácidos, etc., utilizo la base del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (Servicio de Investigación Agrícola del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos, también conocido como USDA) y le recomiendo encarecidamente. Una fuente más objetiva, en mi opinión, no existe.

Entonces, de acuerdo con esta base de datos, en las bananas alrededor de 358 mg de potasio por 100 g de producto, solo el kiwi con sus 522 mg de potasio tiene un "poder" comparable de los "invitados" tropicales disponibles. Todo lo demás es bastante raro (tamarindo - 628 mg, aguacate - 485 mg (no es raro, a menudo se encuentra en el sushi), durian - 436 mg, guayaba - 417 mg, maracuyá - 348 mg). Al mismo tiempo, compare con los productos de los familiares "cerca de cada salida del metro": eneldo - 738 mg, espinacas - 558 mg, perejil - 554 mg, cilantro - 521 mg, incluso acedera del bosque, y luego 390 mg por cada 100 gramos de producto. También hay algo en las verduras: coles de Bruselas - 389 mg, calabaza - 340 mg, grosella negra - 322 mg. Entonces, antes del próximo "encontrar% de nutrientes% en 60 segundos en un estante con frutas subtropicales", eche un vistazo a la base del USDA, tal vez todo ya esté en la zanahoria o el calabacín ...

En cualquier vegetal / fruta / verduras, además del potasio, también hay sus isótopos . Estable son ³⁹ K (93.08% de la masa total), ⁴⁰ K (0.01% de la masa total, vida media de 1.248 * 10 ⁹ años), ⁴¹ K (6.91% de la masa total). Todos los demás viven de horas a nanosegundos y descomposición:

Nuestro oligoelemento (en relación con otros) es inusual en el sentido de que tiene un isótopo de ⁴⁰ K, que es un raro ejemplo de un isótopo que sufre ambos tipos de desintegración beta. En aproximadamente el 89.28% de los casos, se descompone en calcio-40 ( ⁴⁰ Ca) con la emisión de una partícula beta (β ^- , electrón) con una energía máxima de 1.31 MeV y un antineutrino. Alrededor del 10.72% del tiempo, se descompone en argón-40 ( ⁴⁰ Ar) al capturar electrones con la emisión de radiación gamma con una energía de 1.460 MeV y neutrinos. La desintegración radiactiva de este isótopo en particular explica el alto contenido de argón (casi 1%) en la atmósfera de la Tierra, así como su alto contenido en comparación con ³⁶ Ar. Muy raramente (en 0.001% de los casos) se descompone a ⁴⁰ Ar, emitiendo un positrón (β ⁺ ) y un neutrino. Sobre la última reacción fue escrita en el artículo de Habra . Dicen que el plátano es la fuente de antimateria.

Gracias a los hechos expresados, es ⁴⁰ K que es la mayor fuente de radiactividad natural en animales, incluidos los humanos. En un gramo de potasio natural, se produce un promedio de 32 desintegraciones de potasio-40 por segundo (32 becquerel, u 865 picocuries o aproximadamente una billonésima parte de curie). El cuerpo humano que pesa 70 kg contiene aproximadamente 175 g de potasio, por lo tanto, cada segundo hay aproximadamente 5400 caries (≈ 5400 becquerel), además, continuamente durante el transcurso de la vida humana.

Becquerel (designación rusa: Bq; internacional: Bq) es una unidad de medida de la actividad de una fuente radiactiva en el Sistema Internacional de Unidades (SI). Un becquerel se define como la actividad de la fuente, en la cual ocurre una desintegración radiactiva en promedio en 1 segundo. La unidad lleva el nombre del científico francés Antoine Henri Becquerel, uno de los pioneros de la radiactividad.

En principio, no hay nada sorprendente aquí. En la naturaleza, hay más productos alimenticios radiactivos, además, radiactivos no solo por ⁴⁰ K, sino también, por ejemplo, radio (isótopos ²²⁶ Ra, ²²⁸ Ra). Como ejemplo, una nuez de Brasil es excelente, cuya radioactividad puede alcanzar los 12,000 picocuries por kilogramo y más (450 Bq / kg y más).

Nota : los fumadores son los peores a este respecto, ya que el tabaco contiene no solo el radio mencionado anteriormente ²²⁶ Ra, sino también ²³⁴ Th torio, ²¹⁰ Polonio polonio y mucho más.

Pero por alguna razón, el camarada Gary Mansfield del Laboratorio Nacional de Livermore. Laurence, mientras hacía el boletín de seguridad nuclear RadSafe en 1995, escribió específicamente sobre la "dosis equivalente de banano" y comenzó una nueva era. La era de un plátano radiactivo (el equivalente del plátano es algo mucho más vigoroso que el argumento del plátano descrito en el artículo ).

La dosis equivalente de plátano (BED) es una unidad completamente no oficial que caracteriza los efectos de la radiación ionizante. Su objetivo principal es actuar como un estándar accesible incluso para el usuario promedio, con el cual se pueden comparar fácilmente las dosis de radiactividad. De hecho, es una herramienta para describir dosis infinitesimales de radiación (y riesgos infinitamente pequeños para la población de ellas). Extracto de Wikipedia (RU) :

... Dado que la muerte o una enfermedad grave causada por una pequeña dosis de radiación (por debajo de 0.5 Gy) es extremadamente rara, resultó que es imposible relacionarlos de manera confiable con el efecto de la radiación en el cuerpo; tomará observaciones a largo plazo (más de 12 años) en una muestra enorme personas expuestas a esa dosis. Además, se descubrió un efecto positivo de pequeñas dosis de radiación sobre los organismos vivos, la hormesis. El fenómeno de la conciencia de masas también se asocia con pequeñas dosis de radiación, cuando la incertidumbre en el tema de la seguridad (o la creencia de que el peligro existente es insignificante) se interpreta como la presencia deliberada de peligro y el miedo masivo a pequeñas dosis de radiación.

Algunas palabras sobre la hormesis de la radiación :

El término hormesis de radiación fue propuesto en 1980 por T.D. Lucky y significa el efecto beneficioso de las dosis bajas de radiación. El mecanismo de la hormesis de la radiación a nivel celular de los animales de sangre caliente consiste en iniciar la síntesis de proteínas, la activación de genes, la reparación del ADN en respuesta al estrés, la exposición a una pequeña dosis de radiación (cerca de la magnitud del fondo radiactivo natural de la Tierra). Esta reacción finalmente provoca la activación de los receptores de membrana, la proliferación de esplenocitos y la estimulación del sistema inmune. (1994 - informe del Comité Internacional de la ONU sobre los Efectos de la Radiación Atómica).

Al graduarme en el Departamento de Química de Alta Energía, trato el concepto de hormesis (~ hormesis de radiación) con respeto (el respeto, a su debido tiempo, se vio reforzado por los cursos experimentales realizados en uno de los hospitales). En mi humilde opinión, pequeño pero permanente, más perjudicial que grande, pero una sola vez. Una gota desgasta una piedra.

Para comprender mejor qué es una dosis pequeña y qué NO es pequeña, puede usar, además del equivalente de plátano, una ayuda visual: una tabla resumen de dosis de radiación ( aumento ), creada por el ingeniero y divulgador de ciencia Randall Patrick Monroe (tenga en cuenta que el equivalente de plátano está encerrado en rojo) .

Bueno, si la tabla no le conviene para algunos parámetros, volveremos a nuestro equivalente de banana. 1 cama es aproximadamente igual a la dosis de radiactividad que recibe una persona cuando come un plátano mediano, con un peso de aproximadamente 150 g (5,3 onzas) con una actividad isotópica de aproximadamente 15 Bq . Todo esto se calcula multiplicando la dosis equivalente esperada que un adulto puede tomar en 50 años de un isótopo puro de ⁴⁰ K por la actividad isotópica y la masa de potasio en el plátano. Obtenemos:

1 CAMA ≈ 5.02 nSv / Bq x 32 Bq / g x 0.537 g ≈ 86 nSv = 0.086 μSv (μSv) = 8.6 microroentgen (μrem)

En general, se acostumbra redondear este valor a 0.1 μSv (10 microroentgen) para simplificar los cálculos y facilitar la percepción. En general, si un plátano promedio se come diariamente durante un año, la dosis equivalente total será de μ 37 μSv ≈ 3.7 mbar.

Por cierto, la dosis equivalente esperada (5.02 nSv / Bq) se tomó de fuentes estadounidenses ( EPA ). Pero la Comisión Internacional de Protección Radiológica usa un valor diferente para este coeficiente = 6.2 nSv / Bq, y luego, al recalcular la cifra, no resultará tan hermoso. Será más difícil contar, representar escalas, etc. Por lo tanto, usan datos estadounidenses.

Nota: es decir teóricamente, utilizando la fórmula anterior, puede crear su% de VEGETAL / FRUTO% equivalente en relación con ⁴⁰ K. Por ejemplo, el peso promedio de un tubérculo comercializable de una variedad (una bolsa que Lukashenko presentó a Putin para el Año Nuevo) es de 100 gramos. Vamos a ver la base del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos sobre el hecho de potasio en las papas. También es importante elegir la opción correcta (con / sin máscara, etc.). Bueno, que sea en promedio 430 mg de potasio. Cuente y obtenga 6.9 microroentgen. Saca conclusiones tú mismo (o no, pero sigue leyendo).

¿Por qué la unidad no es oficial (e incluso cómica)? Y debido a que el potasio "externo" (y por lo tanto sus isótopos), que se ingiere con los alimentos, no se acumula en él (es decir, la "dosis de plátano" no es acumulativa). La razón es la homeostasis del cuerpo humano.

Homeostasis (dr. Griego ὁμοιοστάσις de ὅμοιος "idéntico, similar" + στάσις "de pie; quietud") - autorregulación, la capacidad de un sistema abierto para mantener la constancia de su estado interno a través de reacciones coordinadas dirigidas a mantener el equilibrio dinámico.

Es decir Cualquier exceso de componente que viene con los alimentos se compensa rápidamente mediante la extracción de la misma cantidad con excreciones del cuerpo. De hecho, la radiación adicional causada por el uso del plátano dura solo unas pocas horas después de la ingestión, es decir, hasta que los riñones restablecen el contenido normal de potasio en el cuerpo. Nos cuenta sobre esto y el documento emitido por la Agencia de Protección Ambiental de EE . UU . Citaré:

Para los radioisótopos de elementos que participan activamente en la homeostasis del cuerpo humano, los factores de corrección para calcular el riesgo de inhalación o ingestión que se proporcionan en este documento no son adecuados para su uso en algunos casos. Por ejemplo, el factor de riesgo para tragar por ⁴⁰ K no es adecuado para calcular cuando se usan productos naturales que contienen un mayor contenido de ⁴⁰ K. Esto se debe al hecho de que el modelo biocinético utilizado en este documento implica una eliminación relativamente lenta de este elemento (vida media biológica de 30 días) , que es el caso con los volúmenes promedio de ingesta de potasio en el cuerpo. Un fuerte aumento en el uso de potasio con los alimentos conduce a la eliminación de una masa igual de potasio nutriente (incluido el isótopo de ⁴⁰ K) del cuerpo en un período corto.

Además, si el tiempo estimado que pasa una determinada masa saturada con un isótopo en el cuerpo disminuye N veces (debido a la administración simultánea de un laxante, por ejemplo), la dosis absorbida equivalente calculada también disminuye N veces.

Entonces ... Un fenómeno mucho más dañino, en mi opinión, es el caso cuando se combinan muchas fuentes pequeñas de radiación (en almacenamiento o en almacenes). No es de extrañar que haya historias de falsas alarmas de sensores de radiación ionizante en la Aduana de los Estados Unidos, cuando los automóviles cargados con plátanos pasaron por un punto de control.

No sé cuántas personas saben, pero Canadá, Bielorrusia y Rusia son los mayores productores de fertilizantes de potasa en el mundo (!). Muy a menudo, estos fertilizantes vienen en forma de cloruro de potasio KCl, Kalimagnesia K ₂ SO ₄ * MgSO ₄ y nitrato de potasio raro KNO ₃ . Y aquí la escala está lejos de la banana. Por ejemplo, en 1 kg del fertilizante de potasio más común KCl (cloruro de potasio) ~ 524 gramos de potasio, es decir son casi 1000 CAMAS (mil plátanos). Naturalmente, nadie en su sano juicio comerá este fertilizante, y no podrá hacerlo, porque Aproximadamente 15 g en el interior pueden conducir fácilmente a un cese de las contracciones del corazón. Pero, por otro lado, a menudo veía, especialmente durante la temporada de siembra de primavera en Bielorrusia, hombres que se acostaban para descansar en bolsas de fertilizantes.

En términos generales, está lleno de electrones (no se tiene en cuenta la descomposición con la emisión de rayos gamma), la espalda es bastante rápida (sobre los efectos en el cuerpo, gracias al refinamiento de Javian , puede leer aquí ). La bolsa de polietileno no se guardará . A continuación se muestra una imagen para aquellos que olvidaron las lecciones de GO (o que simplemente no las tuvieron :()

Las partículas beta (electrones) pueden ser absorbidas más o menos por solo unos pocos milímetros de aluminio. Envuélvete con papel de aluminio antes de acostarte o algo ...

En conclusión, como siempre, un pequeño trabajo de laboratorio sobre el tema "estudiar el dosímetro". Las imágenes muestran una comparación de plátanos y algunas sales que contienen potasio.

Pero estos son los mismos valores en KCl chino (cloruro de potasio)

Bueno, hablar de sal sería incompleto si no mencionáramos KBr (el mismo sedante que supuestamente fue alimentado a los soldados en los cuarteles para reducir la libido), un soviético todavía producía

La diferencia, como dicen, es visible a simple vista. Entonces ...

Nota moral : radioactividad del plátano = radioactividad de 40K existente durante miles de años. Si llegaste de la constelación de Sirius (y todos los Dogon pueden confirmar esto) con un nivel diferente de radiación de fondo, tendrás que rechazar los plátanos (y las papas bielorrusas, por cierto, también), y todos al resto - "no lo pienses". Fumar, por cierto, daña mucho más (por razones objetivas, como la radiación gamma que surge de la descomposición de los isótopos en el tabaco penetra más que algún tipo de electrón de plátano). Bueno ... tenga cuidado de estar cerca de grandes concentraciones de plátanos / sales de potasio, etc. durante mucho tiempo. Fuentes ⁴⁰ K.

Bajo el spoiler, los comentarios de Sumah sobre el equivalente del plátano

! - - lab66 . , , :)