Polonij-210 radioaktivni izotop: poluživot

Polonij je element, čiji su svi izotopi (atomske vrste) radioaktivni. To je također halkogen, to jest, nalazi se u prirodi - to je dio zemljine kore. A on je nevjerojatno opasan. Posebno njegov izotop - polonij-210. Međutim, prvo prvo.

Pola života

Kao što je već spomenuto, polonij-210 je vrlo opasna tvar. Vrlo je toksičan, a vrijeme poluraspada je 138 dana i 9 sati. Pod tom vrijednošću podrazumijeva se vrijeme tijekom kojeg se tvar raspada približno u omjeru od ½. Primijenite ovaj izraz, usput, ne na sve sustave. I isključivo eksponencijalno propadajuće.

Važno je napomenuti da u dva takva razdoblja sve čestice ne propadaju. Uostalom, svaka faza poluživota smanjuje broj očuvanih čestica 2 puta. I vrijedi znati da je aktivnost tvari proporcionalna broju njegovih atoma.

toksičnost

Spomenuti element ima vrlo visoku specifičnu aktivnost - čak 166 TBq / g. Pod ovim pojmom podrazumijeva se količina radioaktivnog raspada po jedinici vremena - spontana promjena sastava ili unutarnjeg struktura atomskih jezgri.

Ova tvar emitira samo alfa čestice - pozitivno nabijene, formirane od 2 protona i 2 neutrona. No, unatoč tome, zabranjeno je uzimati ga rukom. Dodirujući ovaj mekani, srebrno-bijeli metal, osobi je zajamčena barem šteta od zračenja na koži. I vrlo je vjerojatno da će se proširiti po cijelom tijelu. Jer izotop lako prodire kroz kožu.

Također je opasno na udaljenosti koja prelazi duljinu prevladavanja alfa čestica. To je zato što se počinju samostalno zagrijavati, zbog čega postaju aerosolizirani.

Što je to o toksičnosti i propadanju polonija-210. Ali još uvijek postoje izotopi 208 i 209 - više dugovječnosti. U 208. poluživotu je 2898 godina. I na 209. - i na sve 103 godine. Oni su manje toksični. I praktički ne postoje informacije o drugim izotopima i njihovoj radiotoksičnosti, budući da su kratkotrajne.

Standardi i ograničenja sadržaja

Postoji pojam maksimalno dopuštene koncentracije - to je zakonski sanitarni i higijenski standard. Omogućuje sadržaj u okolišu određenih elemenata u strogo definiranoj, sigurnoj količini za floru, faunu i ljude.

Čak i takva otrovna tvar kao što je polonij-210, čija je fotografija prikazana u nastavku, ima MAC-ove. Dopušten je njegov sadržaj u akumulacijama u iznosu od 11,1 • 10 ^-3 Bq / l. U zraku radnih prostora može biti u koncentraciji od 7.41 • 10 ^-3 Bq / m³. Zato s ovim izotopom rade isključivo u zatvorenim kutijama.

Uz dopuštene granice, postoji i smrtonosna doza. Za odraslu osobu dovoljna je samo 0,1-0,3 GBq. To je od 0,6 do 2 mcg. To jest, 0,000002 grama izotopa koji je ušao u tijelo kroz pluća može ubiti. Smrt u oralnom slučaju nastaje s većom količinom tvari - od 6 do 18 mck (0,000006 - 0,000018 grama).

Naravno, radioaktivni izotop Polonij-210 nema antidot. Iako se provode eksperimenti. Postoje dokazi da se 2,3-dimercaptopropanol, koji je detoksikacijski lijek sa komponentama sulfidrida, uspješno dokazao kao antidot tijekom pokusa s štakorima.

Smrtonosna doza izotopa davana je intravenozno životinjama. I u jednom dijelu eksperimentalne skupine izveden je uz pomoć naznačenih sredstava, a ostali su ostavljeni da umru. Preživjelo je 90% štakora kojima je primijenjen 2,3-dimercaptopropanol. Svi ostali, uključujući otrovane i netretirane, umrli su u idućih 1,5 mjeseci.

Svojstva i specifikacije

I njima se mora reći. Ako ovu radioaktivnu tvar smatramo elementom, možemo razlikovati sljedeća svojstva i značajke:

• Masa jezgre polonija-210 je oko 208,9824 atomske jedinice (g / mol).
• Formula za lociranje elektrona u atomskim ljuskama (konfiguracija) je sljedeća: [Xe] 4f ¹⁴ 5d ¹⁰ 6s ² 6p ⁴ _.
• Polumjer atoma, koji označava udaljenost između jezgre i najdalje orbite elektrona, jednak je 176 pikometara. 1 kom = 1 trilijun metara.
• Kovalentni radijus koji označava pola udaljenosti između jezgre atoma s kovalentnom vezom je 146 pc.
• Radijus iona (veličina) je (+ 6e) 67 um.
• Elektronegativnost na Paulingovoj skali je 2.3. Ovaj pojam podrazumijeva sposobnost nekih atoma da povuku elektrone drugih za sebe. Usput, fluor ima najviši indeks - 9.915.
• Potencijal elektrode (elektromotorna sila) je sljedeći: Ro ← Ro ³ + 0,56 V i Ro ← Ro2 + 0,65 V.
• Brzine oksidacije su: -2, +2, +4 i +6.
• Energija ionizacije (najmanja potrebna za udaljenost od slobodnog atoma elektrona) je 813,1 (8,43) kJ / mol ili eV.
• Gustoća tvari u normalnim uvjetima je približno 9,5 g / cm3.
• Talište ovog mekog metala je samo 254 ° C.
• Polonij vrije na 962 ° C.
• Specifična toplina taljenja i isparavanja iznosi 10, odnosno 102,9 kJ / mol.
• Molarni toplinski kapacitet je 26,4 J / (K * mol).
• Molarni volumen je 22,7 cm3 / mol.

I trebalo bi reći nekoliko riječi o kristalnoj rešetki ovog mekog metala. To je geometrijska slika, koja je uvedena za analizu strukture kristala tvari. Polonij ima kubičnu strukturu, a parametri su 3.35 angstroma.

Izvori polonija

Malo ljudi zna, ali taj izotop je pronađen u duhanu koji se koristi u proizvodnji cigareta. I prema tome, u duhanskom dimu. Proizvođači, naravno, radije šute o tome. No te su informacije i dalje razjašnjene i objavljene.

Prvi put je objavljen članak u američkom izdanju pod nazivom American Journal of Public Health. Napisala ga je skupina istraživača, među kojima su bili specijalisti za kliniku Mayo (Rochester) i znanstvenici sa Sveučilišta Stanford.

U članku se navodi da su proizvođači cigara prije više od četrdeset godina otkrili da je radioaktivni polonij-210 dio duhana. Pokušali su ga ukloniti iz svih dostupnih metoda, ali bez uspjeha.

Kako bi se spriječilo da potencijalni kupci postanu svjesniji te činjenice, tvrtke nisu izvještavale o rezultatima svojih internih istraživanja. O tome svjedoče interni dokumenti zabrinutosti duhanske industrije.

Švicarski list Le Temps, pak, piše da je želja da se sakriju te informacije bila toliko jaka da su je proizvođači zadržali u tišini čak i kad se pokazalo da je koncentracija polonija-210 dva do tri puta manja od prvobitnih procjena.

Znanstvenici vjeruju da je zbog pakiranja cigareta potrebno prikazati znak koji upozorava na opasnost od radioaktivnosti.

Proizvodnja metala

Iznad toga je mnogo toga rečeno molarna masa polonij-210, njegova fizikalno-kemijska svojstva i druge značajke. Ne bi bilo suvišno reći kako se proizvodi taj metal.

U prirodi su njegovi izotopi uključeni u radioaktivnu prirodnu seriju ²³⁸ U i još uvijek su prisutni u uranovim rudama. No, zbog kratkog razdoblja alfa raspada, polonij-210 se ne akumulira u značajnim količinama. Koncentracija je unutar prihvatljivih granica.

Da bi se ta tvar dobila iz rude, potrebno je iz nje izvaditi radij - srebrno bijeli sjajni zemno-alkalni metal, koji karakterizira visoka kemijska aktivnost. Ostaci se otapaju pomoću klorovodične kiseline, nakon čega se polonij istaloži sa sumporovodikom. Uz njega se ističe i bizmut - sjajni metal s ružičastim nijansama.

Sljedeća faza je odvajanje polonija. U ovom procesu koristi se metoda frakcijske kristalizacije spojeva koji imaju različitu topljivost i različita svojstva.

Do danas možete dobiti polonij-210 nuklearni reaktori gdje je bizmut ozračen neuronima. A izotop koji je najduže živio izvađen je bombardiranjem ružičastog metala protonima.

Jednostavno rečeno, dobivanje radioaktivnog polonija nije tako jednostavno. Prema mišljenju stručnjaka, u svijetu postoji samo 40-50 reaktora koji mogu proizvesti tu tvar. Neki od njih su nuklearna postrojenja smještena na području bivšeg SSSR-a, kao i Njemačka i Australija.

Upotreba

Iznad toga bilo je dovoljno reći o raznim svojstvima ovog polumeta, kao io sastavu jezgre polonija-210. 84 je broj pod kojim se element nalazi, ali je prvi unesen u periodni sustav zbog jedinstvenosti koja je prikazana u mnogim aspektima.

Gdje se primjenjuje? Polonij je bio prvi radioaktivni metal koji se koristio u svemirskim istraživanjima. Prije otprilike 40 godina primijenjena je termoelektrični elementi sateliti. Međutim, poluživot polonija-210 je samo 138 dana, što nije dovoljno. Stoga je zamijenjen s plutonijem-238.

Također, metal se koristio u neutronskim izvorima. Međutim, tu ga je zamijenio tricij, superteški radioaktivni izotop vodika.

Osim toga, polonij je korišten kao antistatik u tiskarskim uređajima. Dodan je da se smanji statička elektrifikacija tipična za polimerne materijale. Ali sada to više nije potrebno.

Općenito, proizvodnja ovog materijala u mnogim je zemljama odavno prekinuta. U Britaniji je dovršena 1960-ih. U SAD-u - 1970-ih. U Kanadi je proizvodnja dovršena prije ranih 1980-ih, i samo u Kini je trajala do 1990-ih. Posljednji polonij proizveden je u Sarovu, zatvorenom ruskom znanstvenom gradu u regiji Nižnji Novgorod.

Trovanje. simptomi

Čak je i dobiti milijardu dolara u lutriji lakše nego susresti negdje polonij. Naposljetku, njezinu proizvodnju klasificira vlada, a svaki mikrogram ekstrahirane tvari strogo se kontrolira. Međutim, ako se to nekako dogodilo, onda morate odmah djelovati.

Trovanje polonijem 210 nema očitih znakova. No, od prvog kontakta, tvar izaziva razvoj radijacijske bolesti, što je popraćeno simptomima radioaktivnog oštećenja. Manifestirati iste znakove koji se opažaju u slučaju trovanja drugim visoko toksičnim metalima. Naime:

• Proljev, mučnina, povraćanje.
• Hipertenzija i tahikardija.
• Pad i umor.
• Delirijum, halucinacije i poremećaji svijesti.

To su uobičajeni znakovi. Nakon nekog vremena počinje:

• Gubitak kose
• Oštro starenje tijela.
• Neuspjeh organa (počinje s jetrom i bubrezima).
• Potpuna oštećenja imunološkog sustava i odgovorna leukocitna formula.
• Nedostatak koštane srži i limfe.

Polonij-210, jednom u tijelu, kroz krv ravnomjerno "divergira" po tijelu. Homogena koncentracija je uočena već nekoliko sati nakon onoga što se dogodilo. Odmah se poremećaju metabolički procesi, mogu se pojaviti napadi i psihoze, problemi s motoričkim motilitetom. Srčani udar, krvave stolice, padovi tlaka, djelomična ili potpuna sljepoća sve su posljedice trovanja.

Kako djelovati?

Hoće li biti moguće spasiti osobu od destruktivnog kontakta s ovom tvari, ne ovisi o poluživotu polonija-210, niti o tome koliko je metala ili pare utjecalo. I od liječenja i pravodobne pomoći. Evo kako postupiti:

• Ako dodirnete metal, odmah operite ovaj dio tijela, koristeći veliku količinu deterdženta za pranje rublja ili sapun za pranje rublja.
• Ako izotop uđe u jednjak, potrebno je odmah izazvati povraćanje. Kako se broj sekundi nastavlja, za to se koriste potkožne injekcije apomorfina. I prijem laksativa - uvođenje klistir natrij sulfata i magnezija.

Naravno, prije toga morate nazvati hitnu pomoć. U takvim slučajevima kvalificirana medicinska skrb je najvažnija.

U roku od šest mjeseci ili godinu izotop se može izlučiti putem bubrega. Ali za to vrijeme on će se akumulirati i uzrokovati štetu (na primjer, ćelavost).

Ako je supstanca imala vremena da se apsorbira u tkivo organa, liječnici koriste kemijske spojeve iz oksatiola i unitiola. Ovi lijekovi mogu "izvaditi" polonij-210 i iznijeti ga. Najmanje tjedan dana, žrtva će morati ležati pod kapanjem.

Slučajevi trovanja

Poznate su samo dvije takve priče. Jedan se dogodio 2006. - 43-godišnji Alexander Valterovich Litvinenko, potpukovnik u sovjetskoj i ruskoj državnoj sigurnosti koji je u to vrijeme bio u Londonu, bio je otrovan polonijem-210.

U noći 23. studenoga stanje mu se oštro pogoršalo i umro je manje od jednog dana kasnije. Tijelo Aleksandra dugo nije bilo otvoreno, jer je postojao strah od zračenja liječnika zračenju. Provedena su detaljna istraživanja. U njihovim okvirima uspjeli smo pronaći tragove zračenja u onim mjestima gdje je Alexander bio prije nego što se razbolio.

Drugi slučaj nije tako jasan. Polonij-210 pronađen je u osobnim stvarima predsjednika Palestinske nacionalne vlasti pod imenom Yasser Arafat, koji je umro 2004. godine.

Čak je izvršena ekshumacija njegovog tijela, a švicarska strana međunarodne komisije potvrdila je kao rezultat istraživanja da je to izotopno trovanje. Ali onda su svejedno promijenili odluku. Zbog toga su ruska, francuska i švicarska strana došle do zaključka da nema dokaza koji potvrđuju činjenicu trovanja polonijem, a slučaj je zatvoren.