Isotopo radioattivo al polonio-210: emivita

Il polonio è un elemento, tutti gli isotopi di cui (specie atomiche) sono radioattivi. È anche un calcogeno, cioè si trova in natura - fa parte della crosta terrestre. Ed è incredibilmente pericoloso. Soprattutto il suo isotopo - polonio-210. Tuttavia, le prime cose prima.

Mezza vita

Come già accennato, il polonio 210 è una sostanza molto pericolosa. È altamente tossico e la sua emivita è di 138 giorni e 9 ore. Sotto questo valore si intende il tempo durante il quale la sostanza si disintegra approssimativamente nel rapporto di ½. A proposito, applica questo termine, non a tutti i sistemi. Ed esclusivamente per decadere esponenzialmente.

È importante notare che in due di questi periodi tutte le particelle non decadono. Dopotutto, ogni stadio di emivita riduce il numero di particelle conservate di 2 volte. E vale la pena sapere che l'attività di una sostanza è proporzionale al numero dei suoi atomi.

tossicità

L'elemento in questione ha un'attività specifica molto alta - fino a 166 TBq / g. Con questo termine si intende la quantità di decadimento radioattivo per unità di tempo - variazione spontanea nella composizione o interna la struttura dei nuclei atomici.

Questa sostanza emette solo particelle alfa - caricate positivamente, formate da 2 protoni e 2 neutroni. Ma anche così, è vietato prenderlo a mano. Toccando questo morbido metallo bianco argenteo, una persona è garantita per ottenere almeno un danno da radiazioni sulla pelle. Ed è molto probabile che si diffonderà in tutto il corpo. Perché l'isotopo penetra facilmente attraverso la pelle.

È anche pericoloso a una distanza che supera la lunghezza del superamento delle particelle alfa. Questo perché iniziano a riscaldarsi autonomamente, a seguito del quale diventano aerosolizzati.

Che cos'è questo sulla tossicità e il decadimento del polonio-210. Ma ci sono ancora gli isotopi 208 e 209 - più longevi. Nella 208a emivita sono 2898 anni. E al 209 ° - e per tutti 103 anni. Sono meno tossici. E non vi sono praticamente informazioni sugli altri isotopi e sulla loro radiotossicità, poiché sono di breve durata.

Standard e limiti del contenuto

Esiste un concetto di concentrazione massima ammissibile: è uno standard sanitario e igienico obbligatorio. Permette il contenuto nell'ambiente di determinati elementi in una quantità rigorosamente definita e sicura per la flora, la fauna e l'uomo.

E anche una sostanza così tossica come il polonio-210, la cui fotografia è presentata di seguito, ha MAC. Il suo contenuto in serbatoi nella quantità di 11,1 • 10 ^-3 Bq / l è consentito. Nell'aria dei locali di lavoro può essere in una concentrazione di 7,41 • 10 ^-3 Bq / m³. Questo è il motivo per cui questo isotopo funziona esclusivamente in scatole sigillate.

Insieme con i limiti ammissibili, c'è una dose letale. Per un adulto sono sufficienti solo 0,1-0,3 GBq. Questo è da 0,6 a 2 mcg. Cioè, 0,000002 grammi di un isotopo che è entrato nel corpo attraverso i polmoni possono uccidere. La morte nel caso orale si verifica con una maggiore quantità di sostanza - da 6 a 18 mcc (0,000006 - 0,000018 grammi).

Naturalmente, l'isotopo radioattivo Polonio-210 non ha un antidoto. Anche se gli esperimenti sono stati condotti. È stato dimostrato che il 2,3-dimercaptopropanolo, che è un farmaco di disintossicazione con componenti di solfidrato, si è dimostrato efficacemente come antidoto durante gli esperimenti con i ratti.

La dose letale dell'isotopo è stata somministrata per via endovenosa agli animali. E in una parte del gruppo sperimentale è stato portato fuori con l'aiuto dei mezzi indicati, e gli altri sono stati lasciati morire. Il 90% dei ratti a cui è stato somministrato 2.3-dimercaptopropanolo è sopravvissuto. Tutti gli altri, compresi quelli avvelenati e non trattati, morirono nei successivi 1,5 mesi.

Proprietà e specifiche

Riguardo a loro, deve essere detto. Se consideriamo questa sostanza radioattiva come un elemento, possiamo distinguere le seguenti proprietà e caratteristiche:

• La massa del nucleo di polonio-210 è di circa 208,9824 unità atomiche (g / mol).
• La formula per la posizione degli elettroni nei gusci atomici (configurazione) è la seguente: [Xe] 4f ¹⁴ 5d ¹⁰ 6s ² 6p ⁴ _.
• Il raggio dell'atomo, che indica la distanza tra il nucleo e l'orbita dell'elettrone più lontano, è pari a 176 picometri. 1 pz = 1 trilione di metri.
• Il raggio covalente che denota la metà della distanza tra i nuclei di un atomo con un legame covalente è 146 pc.
• Il raggio degli ioni (dimensione) è (+ 6e) 67 pm.
• L'elettronegatività sulla scala di Pauling è 2.3. Questo termine implica la capacità di alcuni atomi di allontanare gli elettroni degli altri da soli. A proposito, il fluoro ha l'indice più alto - 9,915.
• Il potenziale dell'elettrodo (forza elettromotrice) è il seguente: Ro ← Ro ³ + 0,56 V e Ro ← Ro2 + 0,65 V.
• I tassi di ossidazione sono i seguenti: -2, +2, +4 e +6.
• L'energia di ionizzazione (la più piccola richiesta per la distanza dall'atomo libero di un elettrone) è 813,1 (8,43) kJ / mol o eV.
• La densità di una sostanza in condizioni normali è di circa 9,5 g / cm ³ .
• Il punto di fusione di questo metallo morbido è solo 254 ° C.
• Il polonio bolle a 962 ° C.
• Il calore specifico di fusione ed evaporazione è 10 e 102,9 kJ / mol, rispettivamente.
• La capacità termica molare è 26,4 J / (K * mol).
• Il volume molare è di 22,7 cm³ / mol.

E alcune parole dovrebbero essere dette sul reticolo cristallino di questo metallo morbido. Questa è un'immagine geometrica, che è stata introdotta per analizzare la struttura dei cristalli di una sostanza. Il polonio ha una struttura cubica e i parametri sono 3,35 angstrom.

Fonti di polonio

Pochi sanno, ma questo isotopo è stato trovato nel tabacco utilizzato nella fabbricazione di sigarette. E di conseguenza, nel fumo di tabacco. I produttori, ovviamente, preferiscono tacere. Ma questa informazione è stata ancora chiarita e divulgata.

Per la prima volta un articolo è stato pubblicato nell'edizione americana chiamata American Journal of Public Health. È stato scritto da un gruppo di ricercatori, tra cui specialisti della Mayo Clinic (Rochester) e scienziati della Stanford University.

L'articolo afferma che i produttori di sigari più di quarant'anni fa hanno scoperto che il polonio radioattivo 210 fa parte del tabacco. Hanno provato a rimuoverlo dai prodotti con tutti i metodi disponibili, ma senza successo.

Per evitare che i potenziali acquirenti diventino più consapevoli di questo fatto, le aziende non hanno riportato i risultati delle loro ricerche interne. Ciò è evidenziato dai documenti interni delle preoccupazioni dell'industria del tabacco.

Il quotidiano svizzero Le Temps, a sua volta, scrive che il desiderio di nascondere questa informazione era così forte che i produttori lo hanno tenuto in silenzio anche quando è risultato che la concentrazione di polonio 210 è da due a tre volte inferiore rispetto alle stime fatte inizialmente.

Gli scienziati ritengono che sui pacchetti di sigarette, a questo proposito, sia necessario raffigurare un segnale che avvertirebbe di pericolo radioattivo.

Produzione di metallo

Sopra di esso è stato detto molto massa molare polonio-210, le sue proprietà fisico-chimiche e altre caratteristiche. Non sarebbe superfluo dire come viene prodotto questo metallo.

In natura, i suoi isotopi sono inclusi nelle serie radioattive naturali ²³⁸ U e sono ancora presenti nei minerali di uranio. Ma a causa del breve periodo di decadimento alfa, il polonio-210 non si accumula in quantità significative. La concentrazione è entro limiti accettabili.

Per ottenere questa sostanza dal minerale, è necessario estrarre da esso il radio - un metallo alcalino terroso lucido bianco argenteo, che è caratterizzato da un'elevata attività chimica. I suoi residui vengono sciolti per mezzo di acido cloridrico, dopo di che il polonio viene precipitato con idrogeno solforato. Insieme a lui spicca e bismuto - un metallo lucido con una sfumatura rosa.

Lo stadio successivo è la separazione del polonio. In questo processo, viene utilizzato il metodo di cristallizzazione frazionata di composti che hanno diversa solubilità e proprietà differenti.

Fino ad oggi, puoi ottenere il polonio-210 in reattori nucleari dove il bismuto è irradiato dai neuroni. E l'isotopo più longevo viene estratto bombardando il metallo rosa con i protoni.

In termini semplici, ottenere il polonio radioattivo non è così facile. Secondo gli esperti, ci sono solo 40-50 reattori nel mondo in grado di produrre questa sostanza. Alcuni di essi sono impianti nucleari situati sul territorio dell'ex Unione Sovietica, nonché in Germania e in Australia.

Uso di

Sopra di esso è stato detto abbastanza sulle varie proprietà di questo semimetale, nonché sulla composizione del nucleo di polonio-210. 84 è il numero in cui si trova l'elemento, ma è stato inserito per primo nella Tavola periodica a causa dell'unicità mostrata sotto molti aspetti.

Dove si applica? Il polonio è stato il primo metallo radioattivo utilizzato nella ricerca spaziale. Circa 40 anni fa, è stato applicato in elementi termoelettrici satelliti. Tuttavia, l'emivita del polonio-210 è di soli 138 giorni, il che non è sufficiente. Pertanto, è stato sostituito dal plutonio-238.

Inoltre, il metallo è stato usato nelle fonti di neutroni. Tuttavia, lì fu sostituito dal trizio, un isotopo radioattivo super pesante di idrogeno.

Inoltre, il polonio è stato usato come agente antistatico nei dispositivi di stampa. È stato aggiunto per ridurre l'elettrificazione statica tipica dei materiali polimerici. Ma ora non è più necessario.

In generale, la produzione di questo materiale è stata a lungo interrotta in molti paesi. In Gran Bretagna, fu completato negli anni '60. Negli Stati Uniti - negli anni '70. In Canada, la produzione è stata completata prima dei primi anni '80 e solo in Cina è durata fino agli anni '90. L'ultimo polonio prodotto fu prodotto a Sarov, una città scientifica russa chiusa nella regione di Nizhny Novgorod.

Avvelenamento. sintomi

Anche vincere un miliardo di dollari nella lotteria è più facile che incontrare il polonio da qualche parte. Dopo tutto, la sua produzione è classificata dal governo, e ogni microgramma della sostanza estratta è strettamente controllato. Tuttavia, se questo è successo in qualche modo, allora è necessario agire immediatamente.

L'avvelenamento da polonio-210 non ha segni evidenti. Ma fin dal primo contatto, la sostanza provoca lo sviluppo di malattie da radiazioni, che è accompagnata da sintomi di danno radioattivo. Manifesta gli stessi segni che si osservano in caso di avvelenamento con altri metalli altamente tossici. Vale a dire:

• Diarrea, nausea, vomito.
• Ipertensione e tachicardia.
• Declino e affaticamento.
• Delirio, allucinazioni e disturbi della coscienza.

Questi sono segni comuni. Dopo un po 'di tempo inizia:

• Perdita di capelli
• Forte invecchiamento del corpo.
• Insufficienza d'organo (inizia con fegato e reni).
• Danno completo al sistema immunitario e alla formula dei leucociti responsabile.
• Mancanza di midollo osseo e linfa.

Polonio-210, una volta nel corpo, attraverso il sangue uniformemente "diverge" in tutto il corpo. La concentrazione omogenea si osserva già un paio d'ore dopo quello che è successo. Immediatamente i processi metabolici sono disturbati, possono verificarsi convulsioni e psicosi, problemi di motilità motoria. Attacchi di cuore, feci sanguinolente, cadute di pressione, cecità parziale o totale sono tutte conseguenze dell'avvelenamento.

Come comportarsi?

Se sia possibile salvare una persona dal contatto distruttivo con questa sostanza non dipende dall'emivita del polonio-210, o anche da quanto metallo o vapore abbia influito. E dal trattamento e assistenza tempestiva. Ecco come agire:

• Se si tocca il metallo, lavare immediatamente questa parte del corpo, utilizzando una grande quantità di detersivo per bucato o sapone per bucato.
• Se un isotopo entra nell'esofago, è necessario indurre immediatamente il vomito. Mentre il conto continua per un secondo, per questo vengono usate iniezioni sottocutanee di apomorfina. E la ricezione di un lassativo - l'introduzione di clistere solfato di sodio e magnesio.

Naturalmente, prima di questo è necessario chiamare un'ambulanza. In tali casi, l'assistenza medica qualificata è fondamentale.

Entro sei mesi o l'anno, l'isotopo può essere espulso dai reni. Ma durante questo periodo si accumulerà e causerà danni (calvizie, per esempio).

Se la sostanza ha avuto il tempo di essere assorbita nel tessuto degli organi, i medici usano composti chimici da oxathiol e unithiol. Questi farmaci possono "estrarre" il polonio 210 e portarlo fuori. Per almeno una settimana, la vittima dovrà giacere sotto una flebo.

Casi di avvelenamento

Le storie sono conosciute solo due di queste. Uno avvenne nel 2006: il 43enne Alexander Valterovich Litvinenko, tenente colonnello della sicurezza statale sovietica e russa che era a quel tempo a Londra, fu avvelenato dal polonio 210.

La notte del 23 novembre, le sue condizioni peggiorarono bruscamente, e morì meno di un giorno dopo. Il corpo di Alexander non è stato aperto per molto tempo, perché c'era una paura dell'esposizione alle radiazioni dei medici alle radiazioni. Indagini dettagliate sono state condotte. All'interno della loro struttura, siamo riusciti a trovare tracce di radiazioni in quei luoghi in cui Alexander era prima che si ammalasse.

Il secondo caso non è così chiaro. Il polonio 210 è stato trovato negli oggetti personali del presidente dell'Autorità nazionale palestinese, Yasser Arafat, morto nel 2004.

Fu addirittura eseguita una riesumazione del suo corpo, e la parte svizzera della commissione internazionale confermò come risultato della ricerca che questo avvelenamento da isotopi. Ma poi hanno cambiato la decisione. Di conseguenza, i partiti russi, francesi e svizzeri giunsero alla conclusione che non esistevano prove che confermassero il fatto dell'avvelenamento da polonio, e il caso fu chiuso.