Полониј-210 радиоактивни изотоп: полуживот

Полонијум је елемент, чији су сви изотопи (атомске врсте) радиоактивни. То је такође и халкоген, то јест, налази се у природи - то је део земљине коре. А он је невероватно опасан. Посебно његов изотоп - полонијум-210. Међутим, прво прво.

Пола живота

Као што је већ поменуто, полонијум-210 је веома опасна супстанца. Високо је токсичан, а полуживот је 138 дана и 9 сати. Под овом вредношћу подразумева се време током кога се супстанца распада приближно у односу ½. Примијените овај израз, успут, не на све системе. И искључиво експоненцијално пропадајуће.

Важно је напоменути да у два таква периода све честице не пропадају. На крају крајева, свака фаза полуживота смањује број очуваних честица за 2 пута. И вреди знати да је активност супстанце пропорционална броју њених атома.

Токсичност

Предметни елемент има веома високу специфичну активност - чак 166 ТБк / г. Под овим изразом подразумева се количина радиоактивног распада по јединици времена - спонтана промена састава или унутрашње структура атомских језгара.

Ова супстанца емитује само алфа честице - позитивно наелектрисане, формиране од 2 протона и 2 неутрона. Али чак и тако, забрањено је узимати га руком. Додирујући овај мекани, сребрно-бели метал, човек је загарантован да барем добије оштећење коже. И врло је вероватно да ће се проширити по целом телу. Зато што изотоп лако продире кроз кожу.

Такође је опасно на удаљености која превазилази дужину превладавања алфа честица. То је зато што се почињу самостално загријавати, због чега постају аеросолизирани.

Шта је то о токсичности и распадању полонијума-210. Али још увијек постоје изотопи 208 и 209 - више дуговјечности. У 208. полуживоту је 2,898 година. И на 209. - и на 103 године. Они су мање токсични. Практично нема информација о осталим изотопима и њиховој радиотоксичности, јер су краткотрајни.

Стандарди и ограничења садржаја

Постоји концепт максимално дозвољене концентрације - то је законски санитарни и хигијенски стандард. Омогућава садржај у окружењу одређених елемената у строго дефинисаној, сигурној количини за флору, фауну и људе.

Чак и таква токсична супстанца као што је полонијум-210, на којој је слика испод приказана, има МАК-ове. Дозвољен је његов садржај у акумулацијама у износу од 11,1 • 10 ^-3 Бк / л. У зраку радних просторија може бити у концентрацији од 7.41 • 10 ^-3 Бк / м³. Зато са овим изотопима раде искључиво у затвореним кутијама.

Уз дозвољене границе, постоји и смртоносна доза. За одрасле је довољан само 0,1-0,3 ГБк. Ово је од 0,6 до 2 мцг. То јест, 0.000002 грама изотопа који је ушао у тело кроз плућа може да убије. Смрт у оралном случају се јавља са већом количином супстанце - од 6 до 18 мцк (0,000006 - 0,000018 грама).

Наравно, радиоактивни изотоп Полонијум-210 нема антидот. Иако се проводе експерименти. Постоје докази да се 2,3-димерцаптопропанол, који је детоксикацијски лек са компонентама сулфидрида, успешно доказао као антидот током експеримената са пацовима.

Смртоносна доза изотопа је давана животињама интравенозно. У једном делу експерименталне групе он је изведен уз помоћ наведених средстава, а остали су остављени да умру. Преживело је 90% пацова којима је примењен 2,3-димерцаптопропанол. Сви остали, укључујући отроване и необрађене, умрли су у наредних 1,5 мјесеца.

Својства и спецификације

И њима се мора рећи. Ако ову радиоактивну супстанцу сматрамо елементом, можемо разликовати следећа својства и карактеристике:

• Маса нуклеуса полонија-210 је око 208.9824 атомских јединица (г / мол).
• Формула за лоцирање електрона у атомским љускама (конфигурација) је следећа: [Ксе] 4ф ¹⁴ 5д ¹⁰ 6с ² 6п ⁴ _.
• Радијус атома, који означава удаљеност између језгра и најдаље електронске орбите, једнак је 176 пикометара. 1 ком = 1 трилион метара.
• Ковалентни радијус који означава пола удаљености између језгра атома са ковалентном везом је 146 пц.
• Радијус јона (величина) је (+ 6е) 67 пм.
• Електронегативност на Паулинг скали је 2.3. Овај термин подразумева способност неких атома да повуку електроне других за себе. Инаце, флуор има највиши индекс - 9.915.
• Потенцијал електроде (електромоторна сила) је следећи: Ро ← Ро ³ + 0,56 В и Ро ← Ро2 + 0,65 В.
• Брзине оксидације су: -2, +2, +4 и +6.
• Енергија јонизације (најмања потребна за растојање од слободног атома електрона) је 813.1 (8.43) кЈ / мол или еВ.
• Густина супстанце у нормалним условима је приближно 9,5 г / цм3.
• Тачка топљења овог меког метала је само 254 ° Ц.
• Полонијум ври на 962 ° Ц.
• Специфична топлота топљења и испаравања је 10, односно 102,9 кЈ / мол.
• Моларни топлотни капацитет је 26.4 Ј / (К * мол).
• Моларни волумен је 22,7 цм3 / мол.

И требало би рећи неколико речи о кристалној решетки овог меког метала. То је геометријска слика, која је уведена за анализу структуре кристала супстанце. Полонијум има кубичну структуру, а параметри су 3.35 ангстрома.

Извори полонијума

Мало људи зна, али овај изотоп је пронађен у дувану који се користи у производњи цигарета. И сходно томе, у дуванском диму. Произвођачи, наравно, радије шуте о томе. Међутим, ове информације су и даље разјашњене и обелодањене.

Први пут је објављен чланак у америчком издању под називом Америцан Јоурнал оф Публиц Хеалтх. Написала га је група истраживача, међу којима су били специјалисти Маио клинике (Роцхестер) и научници са Станфорд универзитета.

У чланку се наводи да су произвођачи цигара прије више од четрдесет година открили да је радиоактивни полониј-210 дио духана. Покушали су га уклонити из производа свим расположивим методама, али без успјеха.

Да би се спријечило да потенцијални купци постану свјеснији ове чињенице, компаније нису извјештавале о резултатима својих интерних истраживања. О томе свједоче интерни документи забринутости дуванске индустрије.

Швајцарски лист Ле Темпс, пак, пише да је жеља да се сакрију ове информације била толико јака да су је произвођачи задржали у тишини чак и када се показало да је концентрација полонијума-210 два до три пута мања од првобитних процена.

Научници вјерују да је на цигаретним пакирањима, у том смислу, потребно приказати знак који би упозорио на радиоактивну опасност.

Производња метала

Изнад тога је много речено моларна маса полонијум-210, његове физичко-хемијске особине и друге карактеристике. Не би било сувишно рећи како се тај метал производи.

У природи су његови изотопи укључени у радиоактивну природну серију ²³⁸ У и још увијек су присутни у урановим рудама. Али због кратког периода распадања, полонијум-210 се не акумулира у значајним количинама. Концентрација је унутар прихватљивих граница.

Да би се ова супстанца добила из руде, потребно је из ње извадити радијум - сребрно-бијели сјајни земно-алкални метал, који се одликује високом кемијском активношћу. Остаци се растварају помоћу хлороводоничне киселине, након чега се полонијум преципитира са водоник-сулфидом. Уз њега се истиче и бизмут - сјајни метал са ружичастим нијансама.

Следећа фаза је одвајање полонија. У овом процесу користи се метода фракционе кристализације једињења која имају различиту растворљивост и различита својства.

До данас можете добити полонијум-210 нуклеарних реактора где је бизмут озрачен неуронима. А изотоп који је најдуже живио извађен је бомбардовањем ружичастог метала протонима.

Једноставно речено, добијање радиоактивног полонијума није тако једноставно. Према мишљењу стручњака, само 40-50 реактора у свету може произвести ову супстанцу. Неки од њих су нуклеарни објекти који се налазе на територији бившег СССР-а, као и Немачка и Аустралија.

Усе оф

Изнад тога довољно је било испричано о различитим својствима овог семиметала, као ио саставу језгре полониј-210. 84 је број под којим се елемент налази, али је први унет у периодни систем због јединствености која је приказана у многим аспектима.

Гдје се примјењује? Полонијум је био први радиоактивни метал који се користио у свемирским истраживањима. Пре око 40 година примењено је термоелектрични елементи сателита. Међутим, полуживот полонијума-210 је само 138 дана, што није довољно. Стога је замењен са плутонијум-238.

Такође, метал се користио у неутронским изворима. Међутим, ту је замењен трицијем, супертешким радиоактивним изотопом водоника.

Поред тога, полонијум је коришћен као антистатичко средство у уређајима за штампање. Додато је да се смањи статичка електрификација типична за полимерне материјале. Али сада то више није потребно.

Генерално, производња овог материјала је одавно прекинута у многим земљама. У Британији је завршена шездесетих година. У САД - седамдесетих година. У Канади је производња завршена прије раних 1980-их, и само у Кини је трајала до 1990-их. Последњи произведени полонијум направљен је у Сарову, затвореном руском научном граду у региону Нижњег Новгорода.

Тровање Симптоми

Чак и да освојите милијарду долара у лутрији је лакше него да се некако сретнете са полонијумом. Уосталом, његова производња је класификована од стране владе, а сваки микрограм екстраховане супстанце је строго контролисан. Међутим, ако се то некако десило, онда морате одмах да реагујете.

Тровање полонијумом 210 нема очигледних знакова. Од првог контакта, супстанца изазива развој радијацијске болести, што је праћено симптомима радиоактивног оштећења. Појављују се исти знаци који се уочавају у случају тровања другим високо токсичним металима. Наиме:

• Пролив, мучнина, повраћање.
• Хипертензија и тахикардија.
• Пад и умор.
• Делиријум, халуцинације и поремећаји свести.

То су уобичајени знаци. Након неког времена почиње:

• Губитак косе
• Оштро старење тела.
• Квар органа (почиње са јетром и бубрезима).
• Потпуна оштећења имуног система и леукоцитна формула одговорна за то.
• Недостатак коштане сржи и лимфе.

Полониј-210, једном у тијелу, кроз крв равномјерно "дивергира" по цијелом тијелу. Хомогена концентрација је уочена већ неколико сати након онога што се догодило. Одмах се поремећају метаболички процеси, могу се појавити напади и психозе, проблеми са моторичким мотилитетом. Срчани удари, крваве столице, падови притиска, дјеломична или потпуна сљепоћа су све посљедице тровања.

Како поступити?

Да ли ће бити могуће спасити особу од деструктивног контакта са овом супстанцом не зависи од полуживота полонија-210, или чак од тога колико је метала или паре утицало. И од лечења и благовремене помоћи. Ево како да поступите:

• Ако додирнете метал, одмах оперите овај део тела, користећи велику количину детерџента за прање веша или сапун за прање веша.
• Ако изотоп уђе у једњак, потребно је одмах изазвати повраћање. Како се број секунди наставља, за то се користе поткожне ињекције апоморфина. И пријем лаксатива - увођење клистир натријум сулфата и магнезијума.

Наравно, прије тога морате позвати хитну помоћ. У таквим случајевима, квалификована медицинска помоћ је најважнија.

У року од шест месеци или годину, изотоп се може излучити путем бубрега. Али за то време она ће се акумулирати и нанети штету (ћелавост, на пример).

Ако је супстанца имала времена да се апсорбује у ткиво органа, лекари користе хемијска једињења из оксатиола и унитиола. Ови лекови могу да "извлаче" полонијум-210 и изваде га. Најмање недељу дана, жртва ће морати да лежи под капањем.

Случајеви тровања

Приче се знају само за два таква. Један се десио 2006. године - 43-годишњи Александар Валтерович Литвиненко, потпуковник у совјетској и руској државној сигурности који је у то вријеме био у Лондону, био је отрован полонијем-210.

У ноћи 23. новембра стање му се оштро погоршало, а умро је мање од једног дана касније. Тијело Александра није било дуго отворено, јер је постојао страх од зрачења лијечника радијацији. Спроведена су детаљна истраживања. У тим оквирима, успели смо да нађемо трагове радијације у оним местима где је Александар био пре него што се разболио.

Други случај није тако јасан. Полониј-210 је пронађен у личним стварима председника Палестинске националне власти под именом Иассер Арафат, који је умро 2004. године.

Чак је извршена ексхумација његовог тела, а швајцарска страна међународне комисије потврдила је као резултат истраживања да је то изотопско тровање. Али онда су свеједно промијенили одлуку. Као резултат тога, руска, француска и швајцарска страна су дошле до закључка да нема доказа који потврђују чињеницу тровања полонијем, а случај је затворен.