Polonijum: istorija otkrića elementa. Zašto je bio potreban polonijum? Ko je otkrio polonijum

Godine 1898., ispitujući katran uranijuma iz Češke, koji je sadržavao do 75% uranijuma, Curie-Sklodowska je primijetila da katran ima znatno veću radioaktivnost od čistog uranijuma izolovanog iz istog katrana. Ovo sugerira da mineral sadrži jedan ili više novih elemenata visoke radioaktivnosti. U julu iste godine, Curie-Sklodowska je napravila kompletnu analizu uranijum katrana, pažljivo prateći radioaktivnost svakog proizvoda izolovanog iz njega. Analiza se pokazala vrlo teškom, jer je mineral sadržavao nekoliko elemenata. Dvije frakcije su imale povećanu radioaktivnost; jedan od njih je sadržavao soli bizmuta, drugi - soli barija. Iz frakcije bizmuta izolovan je proizvod čija je aktivnost bila 400 puta veća od aktivnosti uranijuma. Curie-Sklodowska je došla do prirodnog zaključka da je tako visoka aktivnost posljedica prisustva soli nekog do sada nepoznatog metala. Nazvala ga je polonijum (Polonium) u čast svoje domovine Pol (lat. Polonia - Poljska). Međutim, nekoliko godina nakon ovog otkrića, postojanje polonija se smatralo kontroverznim. Markwald je 1902. godine testirao analizu uranijum katrana na velikoj količini minerala (oko 2 tone). On je izolovao frakciju bizmuta, otkrio u njoj „novi“ element i nazvao ga radiotelurijum, budući da je metal bio veoma radioaktivan po drugim svojstvima sličan teluru. Kako je Markwald utvrdio, radiotelurjeva sol koju je izolirao bila je milion puta aktivnija od uranijuma i 1000 puta aktivnija od polonijuma. Element ima atomsku težinu od 212 i gustinu od 9,3. Mendeljejev je svojevremeno predvidio postojanje elementa sa takvim svojstvima i, na osnovu njegovog očekivanog položaja u periodnom sistemu, nazvao element di-telurijum. Osim toga, Markwaldove nalaze potvrdilo je nekoliko istraživača. Međutim, Rutherford je ubrzo ustanovio da je radiotelur jedan od proizvoda radioaktivnog raspada serije uranijuma i nazvao element Ra-F (Radium-F). Samo nekoliko godina kasnije postalo je očigledno da su polonijum, radiotelurijum i radijum-F isti element, koji poseduje alfa i gama zračenje i poluživot od oko 140 dana. Kao rezultat toga, priznato je da prioritet za otkriće novog elementa pripada poljskoj naučnici, a ime koje je ona predložila je zadržano.

Polonijum je element čiji su svi izotopi (varijeteti atoma) radioaktivni. Takođe je halkogen, odnosno nalazi se u prirodi - dio je zemljine kore. Takođe je neverovatno opasan. Posebno je njegov izotop polonijum-210. Međutim, prvo prvo.

Poluživot

Kao što je već spomenuto, polonijum-210 je vrlo opasna supstanca. Veoma je toksičan i ima poluživot od 138 dana i 9 sati. Ova vrijednost se odnosi na vrijeme tokom kojeg se supstanca raspada približno u omjeru od ½. Inače, ovaj termin se ne odnosi na sve sisteme. I to isključivo na one koje eksponencijalno propadaju.

Važno je napomenuti da se tokom dva takva perioda sve čestice ne raspadaju. Uostalom, svaka faza poluraspada smanjuje broj preostalih čestica za 2 puta. Također je vrijedno znati da je aktivnost tvari proporcionalna broju njenih atoma.

Toksičnost

Predmetni element ima vrlo visoku specifičnu aktivnost - čak 166 TBq/g. Ovaj izraz se odnosi na broj radioaktivnih raspada koji se dešavaju u jedinici vremena - spontane promjene u sastavu ili unutrašnjoj strukturi atomskih jezgara.

Ova tvar emitira samo alfa čestice - pozitivno nabijene, formirane od 2 protona i 2 neutrona. Ali čak i uprkos tome, zabranjeno je uzimati ga rukama. Dodirom ovog mekog srebrno-bijelog metala, osoba će zajamčeno pretrpjeti najmanje oštećenje kože od zračenja. I postoji velika vjerovatnoća da će se proširiti po cijelom tijelu. Zato što izotop lako prodire kroz kožu.

Opasno je i na udaljenosti koja prelazi dužinu alfa čestica koje treba savladati. To je zato što se počinju sami zagrijavati, zbog čega prelaze u aerosolno stanje.

Ovdje se radi o toksičnosti i raspadu polonijuma-210. Ali postoje i izotopi 208 i 209 - dugovječniji. 208 ima poluživot od 2.898 godina. A 209. ima 103 godine. Oni su manje toksični. O drugim izotopima i njihovoj radiotoksičnosti praktički nema podataka, jer su kratkog vijeka.

Postoji koncept maksimalno dozvoljene koncentracije - ovo je zakonski odobren sanitarno-higijenski standard. Omogućava prisustvo određenih elemenata u životnoj sredini u strogo određenim količinama koje su bezbedne za floru, faunu i ljude.

Čak i takva otrovna tvar kao što je polonijum-210, čija je fotografija prikazana u nastavku, ima najveću dopuštenu koncentraciju. Njegov dozvoljeni sadržaj u vodnim tijelima je 11.1.10 −3 Bq/l. U vazduhu radnih prostorija može biti prisutan u koncentraciji od 7.41.10 −3 Bq/m³. Zato sa ovim izotopom rade isključivo u zatvorenim kutijama.

Uz dozvoljene granice, postoji i smrtonosna doza. Za odraslu osobu, dovoljno je samo 0,1–0,3 GBq. To je od 0,6 do 2 mcg. To jest, 0,000002 grama izotopa koji uđe u tijelo kroz pluća može ubiti. Smrtonosni ishod u oralnom slučaju javlja se kod veće količine supstance - od 6 do 18 mg (0,000006 - 0,000018 grama).

Naravno, radioaktivni izotop polonijum-210 nema protuotrov. Iako se eksperimenti izvode. Postoje dokazi da se 2,3-dimerkaptopropanol, koji je lijek za detoksikaciju sa sulfhidridnim komponentama, uspješno dokazao kao protuotrov tokom eksperimenata sa pacovima.

Životinjama je intravenozno ubrizgana smrtonosna doza izotopa. I u jednom dijelu eksperimentalne grupe uklonjen je navedenim sredstvima, dok su ostali ostavljeni da umru. Preživjelo je 90% pacova koji su dobili 2,3-dimerkaptopropanol. Svi ostali, uključujući i otrovane i neizliječene, umrli su u narednih 1,5 mjesec.

Svojstva i karakteristike

I o njima treba razgovarati. Ako ovu radioaktivnu tvar smatramo elementom, onda možemo istaknuti sljedeća svojstva i karakteristike:

• Masa jezgra polonijuma-210 je oko 208,9824 atomskih jedinica (g/mol).
• Formula za raspored elektrona u ljusci atoma (konfiguracija) izgleda ovako: [Xe] 4f 14 5d 10 6s 2 6p 4.
• Atomski radijus, koji se odnosi na udaljenost između jezgra i najudaljenije orbite elektrona, je 176 pikometara. 1 kom = 1 trilionti dio metra.
• Kovalentni radijus, koji označava polovinu udaljenosti između jezgara atoma sa kovalentnom vezom, je 146 pc.
• Radijus (veličina) jona je (+6e) 67 pm.
• Elektronegativnost na Paulingovoj skali je 2,3. Ovaj izraz podrazumijeva sposobnost nekih atoma da privlače elektrone od drugih. Najveći broj, inače, je za fluor - 9.915.
• Potencijal elektrode (elektromotorna sila) je sljedeći: Po ← Po 3 + 0,56 V i Po ← Po2+ 0,65 V.
• Oksidacijska stanja su: -2, +2, +4 i +6.
• Energija jonizacije (minimalna potrebna za uklanjanje elektrona iz slobodnog atoma) je 813,1 (8,43) kJ/mol ili eV.
• Gustina supstance u normalnim uslovima je približno 9,5 g/cm 3 .
• Tačka topljenja ovog mekog metala je samo 254 °C.
• Polonijum ključa na 962°C.
• Specifična toplota fuzije i isparavanja je 10 i 102,9 kJ/mol, respektivno.
• Molarni toplotni kapacitet je 26,4 J/(K*mol).
• Molarni volumen je 22,7 cm³/mol.

I još nekoliko riječi treba reći o kristalnoj rešetki ovog mekog metala. Ovo je geometrijska slika koja je uvedena za analizu strukture kristala neke supstance. Polonijum ima kubičnu strukturu, a parametri su 3,35 angstroma.

Izvori polonijuma

Malo ljudi zna, ali ovaj izotop je otkriven u duhanu koji se koristi u proizvodnji cigareta. I shodno tome, u duvanskom dimu. Proizvođači, naravno, radije šute o tome. Ali ova informacija je ipak bila razjašnjena i objavljena.

Članak je prvi put objavljen u američkoj publikaciji pod nazivom American Journal of Public Health. Napisala ga je grupa istraživača, koja je uključivala specijaliste sa klinike Mayo (Rochester) i naučnike sa Univerziteta Stanford.

U članku se navodi da su proizvođači cigara otkrili radioaktivni polonijum-210 u duhanu prije više od četrdeset godina. Pokušali su svim dostupnim metodama da ga uklone iz proizvodnje, ali bezuspješno.

Kako bi izbjegli da potencijalni kupci postanu svjesniji ove činjenice, kompanije nisu prijavile rezultate svog internog istraživanja. O tome svjedoče interni dokumenti koncerna duvanske industrije.

Švicarski list Le Temps, pak, piše da je želja za skrivanjem ove informacije bila toliko jaka da su je proizvođači potisnuli čak i kada se pokazalo da je koncentracija polonija-210 dva do tri puta manja od prvobitnih procjena.

Naučnici smatraju da je, s tim u vezi, potrebno istaknuti znak na kutijama cigareta koji bi upozoravao na radioaktivnu opasnost.

Proizvodnja metala

Mnogo je gore rečeno o molarnoj masi polonijuma-210, njegovim fizičko-hemijskim svojstvima i drugim karakteristikama. Ne bi bilo suvišno reći o tome kako se ovaj metal dobija.

U prirodi su njegovi izotopi uključeni u radioaktivnu prirodnu seriju 238 U, a prisutni su i u rudama uranijuma. Ali zbog kratkog perioda alfa raspada, polonijum-210 se ne akumulira u značajnim količinama. Koncentracija je unutar dozvoljene norme.

Da bi se ova tvar dobila iz rude, potrebno je iz nje izdvojiti radij - srebrno-bijeli sjajni zemnoalkalni metal koji je vrlo kemijski reaktivan. Njegovi ostaci se rastvore hlorovodoničnom kiselinom, nakon čega se polonij istaloži sumporovodikom. Uz njega se ističe i bizmut - sjajni metal ružičaste nijanse.

Sljedeća faza je odvajanje polonijuma. Ovaj proces koristi metodu frakcione kristalizacije jedinjenja koja imaju različite rastvorljivosti i različita svojstva.

Danas se polonijum-210 može dobiti u nuklearnim reaktorima, gdje neuroni zrače bizmut. A najdugovječniji izotop se izdvaja bombardiranjem ružičastog metala protonima.

Jednostavno rečeno, nabavka radioaktivnog polonija nije tako laka. Prema mišljenju stručnjaka, u svijetu postoji samo 40-50 reaktora koji mogu proizvesti ovu supstancu. Neki od njih su nuklearna postrojenja koja se nalaze u bivšem SSSR-u, kao iu Njemačkoj i Australiji.

Upotreba

Gore je bilo dovoljno rečeno o različitim svojstvima ovog polumetala, kao io sastavu jezgra polonijum-210. 84 je broj pod kojim se element nalazi, ali je prvi uvršten u periodni sistem zbog svoje jedinstvenosti, koja se manifestuje u mnogim pokazateljima.

Gdje se koristi? Polonijum je bio prvi radioaktivni metal korišćen u svemirskim istraživanjima. Prije oko 40 godina korišten je u termoelektričnim elementima satelita. Međutim, poluživot polonijuma-210 je samo 138 dana, što nije dovoljno. Stoga je zamijenjen plutonijumom-238.

Metal je također korišten u izvorima neutrona. Međutim, čak i tamo je zamijenjen tritijem, superteškim radioaktivnim izotopom vodika.

Osim toga, polonijum se koristio kao antistatik u uređajima za štampanje. Dodan je kako bi se smanjio statički elektricitet karakterističan za polimerne materijale. Ali sada to više nije potrebno.

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

Trovanje. Simptomi

Čak je i osvojiti milijardu dolara na lutriji lakše nego pronaći polonijum negdje. Uostalom, njegova proizvodnja je klasifikovana od strane vlade, a svaki mikrogram ekstrahirane supstance je strogo kontrolisan. Međutim, ako se to nekako dogodilo, onda morate odmah djelovati.

Trovanje polonijum-210 nema očigledne znakove. Ali od prvog kontakta tvar izaziva razvoj radijacijske bolesti, koju prate simptomi radioaktivnog oštećenja. Javljaju se isti simptomi koji se uočavaju u slučaju trovanja drugim visokotoksičnim metalima. naime:

• Dijareja, mučnina, povraćanje.
• Hipertenzija i tahikardija.
• Pad i umor.
• Deluzije, halucinacije i poremećaji svijesti.

Ovo su opšti znakovi. Nakon nekog vremena počinje:

• Gubitak kose.
• Brzo starenje organizma.
• Otkazivanje organa (počinje od jetre i bubrega).
• Potpuni poraz imunološkog sistema i leukocitne formule odgovorne za to.
• Nedostatak koštane srži i limfe.

Polonijum-210, nakon što je ušao u tijelo, ravnomjerno se distribuira po cijelom tijelu kroz krv. Uočena je homogena koncentracija nekoliko sati nakon incidenta. Metabolički procesi se odmah poremete, mogu se pojaviti konvulzije i psihoze, a mogu se pojaviti i problemi s motorikom. Srčani udari, krvava stolica, promjene pritiska, djelomično ili potpuno sljepilo - sve su to posljedice trovanja.

Kako dalje?

Da li se osoba može spasiti od štetnog kontakta sa ovom supstancom ne zavisi od vremena poluraspada polonijuma-210, pa čak ni od toga koliko je metala ili isparenja bilo izloženo. I od liječenja i pravovremene pomoći. Evo kako dalje:

• Ako dodirnete metal, odmah operite ovo područje tijela uz pomoć velike količine praška za pranje rublja ili sapuna za pranje rublja.
• Ako izotop uđe u jednjak, povraćanje se mora odmah izazvati. Pošto se sekunde računaju, za to se koriste potkožne injekcije apomorfina. I uzimanje laksativa - davanje klistir natrijum i magnezijum sulfata.

Naravno, prije toga morate pozvati hitnu pomoć. U takvim slučajevima, kvalificirana medicinska njega je najvažnija.

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

Ako je supstanca uspjela da se apsorbira u tkivo organa, liječnici koriste hemijska jedinjenja iz oksatiola i unitiola. Ovi lijekovi mogu "izvući" polonijum-210 i osloboditi ga van. Žrtva će morati da ostane na kapanju najmanje nedelju dana.

Slučajevi trovanja

Istorija poznaje samo dva od njih. Jedna se dogodila 2006. godine - 43-godišnji Aleksandar Valterovič Litvinjenko, potpukovnik sovjetske i ruske državne bezbjednosti, koji je u to vrijeme boravio u Londonu, otrovan je polonijumom-210.

U noći 23. novembra njegovo stanje se naglo pogoršalo, a nepuna 24 sata kasnije preminuo je. Aleksandrovo tijelo dugo nije otvarano, jer je postojao strah od izlaganja ljekara zračenju. Sprovedene su detaljne istrage. U njihovom okviru bilo je moguće otkriti tragove radijacije na mjestima gdje je Aleksandar bio prije nego što se razbolio.

Drugi slučaj nije tako jasan. Polonijum-210 pronađen je u ličnim stvarima predsjednika Palestinske nacionalne vlasti po imenu Yasser Arafat, koji je umro 2004. godine.

Njegovo tijelo je čak i ekshumirano, a švicarska strana međunarodne komisije, kao rezultat istraživanja, potvrdila je da se radi o trovanju izotopom. Ali onda su promijenili svoju odluku. Kao rezultat toga, ruska, francuska i švicarska strana su došle do zaključka da ne postoje dokazi koji potvrđuju činjenicu trovanja polonijumom, te je slučaj zatvoren.

Trovanje radioaktivnim metalima nije samo ogroman udarac zdravlju – to je tempirana bomba koja utiče na funkcionisanje svih unutrašnjih organa i sistema i sposobna je da eksplodira u svakom trenutku. Obično se djelovanje posebno jakih otrova može dijagnosticirati u bliskoj budućnosti kako bi se odmah započela terapija. Ali postoje metali čije je tragove vrlo teško pronaći u tijelu, a simptomi se ne mogu nazvati jedinstvenim. Među ovim supstancama je i radioaktivni polonijum.

Šta je polonijum

Polonijum (Po) je jedan od najređih elemenata na zemlji, koji su otkrili veliki hemičari i osnivači doktrine radioaktivnosti Pjer Kiri i Marija Sklodovska-Kuri. Opasni meki srebrnasti metal koji se nakuplja u rudi uranijumske smole nevino je nazvan po Marijinoj domovini, Poljskoj, i prvi put je izolovan kao uzorak 1910.

Danas je glavni proizvođač ove supstance Rusija. Element ima 27 izotopa, od kojih su svi radioaktivni, ali polonijum-210 se tradicionalno koristi u proizvodnji. Ima najkraće vrijeme poluraspada (138 dana i 9 sati), nakon čega se element pretvara u jedan od izotopa olova. Srebrni metal se koristi u najudaljenijim područjima jedni od drugih - od mirne automobilske industrije do proizvodnje oružja za masovno uništenje.

Za koje se svrhe koristi polonijum:

Osim toga, prirodni polonij-210 akumulira se u duhanu - proizvođači cigareta su ga otkrili prije više od 40 godina, ali nisu poduzete jasne mjere. Radioaktivni “poljski” element jedan je od glavnih razloga za destruktivno djelovanje duvana na organizam i rak pluća i usne duplje.

Kako dolazi do trovanja?

Polonijum-210, za razliku od mnogih drugih radioaktivnih supstanci, emituje samo alfa zračenje. Prilikom rada s ovim elementom vjerojatnost trovanja je zanemariva - ako slijedite najstrože sigurnosne mjere, koristite zaštitna odijela, radite u posebnim zatvorenim kutijama i ne rukujte metalom.

Rizik od radioaktivne kontaminacije određen je prvenstveno dužinom putovanja alfa čestica - u zraku se čak ni najmoćnije od njih s energijom od 10 MeV ne raspršuju više od 10 centimetara. Stoga je gotovo nemoguće otrovati se Room u zraku dok nosite zaštitnu masku i rukavice. Ali sve se mijenja kada polonij-210 uđe u tijelo - alfa čestice se trenutno šire u sve organe, talože se u koštanoj srži, bubrezima, slezeni, jetri i zadržavaju se u koži.

Najopasniji put trovanja Po je kroz jednjak, respiratorni trakt ili otvorene rane na tijelu. Smrtonosna doza srebrnaste supstance kada se unese sa vazduhom je od 0,6 do 2 mcg, sa hranom i pićem – 6-8. Razlog je taj što udisanjem alfa čestica sav otrov odjednom ulazi u tijelo, a samo mali postotak se uzima oralno. Uz ovu dozu, otrovana osoba umire za 10-30 dana. Ako se količina supstance smanji za 10 puta, smrt od radijacijske bolesti će nastupiti za šest mjeseci do godinu dana. Ali mnogi kemičari su sigurni da je smrt u roku od 1-2 mjeseca neizbježna čak i uz dozu od 0,1-0,2 mcg.

Nemoguće je slučajno se teško otrovati dozom smrtonosne supstance. Metal može da prodre unutra sa hranom samo tokom planiranog pokušaja atentata od strane osoba sa pristupom proizvodnji polonijuma-210, kao što se dogodilo, na primer, u senzacionalnom slučaju ubistva oficira FSB A. Litvinjenka 2006. godine. Ubrzivači čestica i nuklearni reaktori proizvode metal, tako da samo nekolicina ima pristup toj tvari.

Međutim, u rijetkim slučajevima moguće je otrovati se malim dozama polonija, na primjer, zbog neuspješnih eksperimenata profesionalnih kemičara i fizičara ili aktivnog pušenja. To može produžiti period bolesti na nekoliko decenija – supstanca se akumulira u organizmu, posebno u koži, i vrlo sporo se izlučuje preko bubrega.

Znakovi trovanja

Trovanje polonijumom nema očigledne, jasno prepoznatljive znakove, pa se prilikom dijagnosticiranja infekcija opasnim srebrnim metalom lako može pomiješati s trovanjem drugim tvarima. Simptomi bolesti zavise od primljene doze polonijuma-210.

Sa malim količinama Po u organizmu, simptomi bolesti su identični trovanju visokotoksičnim metalnim talijem. Potonji se nalazi u otrovu za pacove i često ga koriste kriminalci. U takvim slučajevima javljaju se sljedeći znakovi trovanja polonijum-210:

Kako se bolest razvija ili doza raste do smrtonosne doze, dodaju se dodatni znakovi koji ukazuju na tešku bolest zračenja:

• oštro starenje tijela;
• gubitak kose;
• stanjivanje noktiju i kože;
• zatajenje bubrega i jetre;
• naglo smanjenje imuniteta.
• oticanje grla;
• tumori različitih veličina i lokacija.

Kod trovanja radioaktivnim metalom dolazi do poremećaja metaboličkih procesa u svim unutrašnjim sistemima: nervnom, probavnom, srčanom, srčanom i hematopoetskom. U prvih nekoliko dana oštećenje vagusnog nerva u crijevima i poremećaj njegove funkcije izazivaju mučninu, krvavu ili izostalu stolicu i povraćanje. Nepovratne promjene u centralnom nervnom sistemu izazivaju psihozu, delirijum i konvulzije. Poremećaji u funkcionisanju perifernog nervnog sistema dovode do poremećaja motorike i opšte slabosti, au autonomnom nervnom sistemu – tahikardije i visokog krvnog pritiska. Uništavanje optičkih živaca dovodi do djelomičnog ili potpunog sljepila.

Polonijum se postepeno izlučuje urinom, ali se nakuplja u koži, prodire u folikule dlake i uništava ćelije koje su odgovorne za rast kose. Otuda – jak gubitak kose do potpune ćelavosti.

Tijelo nije u stanju odoljeti moćnom djelovanju alfa čestica, pa imunitet naglo opada, a oslabljeni organi počinju otkazivati. Prije svega, bubrezi i jetra, koštana srž, oni su najosjetljiviji na destruktivno djelovanje polonija. Ako količina opasnog metala koji uđe unutra premašuje smrtonosnu razinu, a dijagnoza nije ispravno postavljena, sljedeća faza bolesti bit će smrt.

Poteškoće u dijagnostici

Kod trovanja opasnim srebrnim metalom najvažnije je postaviti tačnu dijagnozu, ali to je prilično teško učiniti. Dva su glavna razloga:

Prva žrtva radioaktivne supstance bila je poznata fizičarka, kćerka otkrića metala Irene Joliot-Curie. Ona je "zaradila" dio alfa zraka nakon što se kapsula u kojoj je Ro pala u laboratoriju. Toksična doza je bila zanemariva, ali je bila dovoljna da Irene umre od radijacijske bolesti 10 godina kasnije.

Još jedan senzacionalan slučaj je ubistvo bivšeg oficira FSB-a A. Litvinjenka u Londonu 2006. godine. Vojnik je otrovan dozom polonijuma-210 nekoliko puta većom od smrtonosne, a tačna dijagnoza postavljena je tek nekoliko dana nakon infekcije.

Postoji verzija da je uzrok smrti palestinskog vođe Yassera Arafata također trovanje otrovnim metalnim isparenjima, ali ova dijagnoza nije u potpunosti potvrđena.

1. Poteškoće u otkrivanju polonija u krvi.

Budući da kontaminacija rijetkim metalima nije tipična bolest, potrebno je mnogo testova kako bi se utvrdio uzrok brzog uništenja u tijelu. Alfa zraci, za razliku od gama zračenja, ne mogu se otkriti pomoću Geigerovog brojača, tako da je bolest zračenja teško odmah dijagnosticirati. Osim toga, kada je pogođen gama česticama, na koži se pojavljuju karakteristične rane i čirevi - polonijum ne proizvodi takve simptome.

Klasični znakovi bolesti slični su trovanju mnogim teškim metalima, a potrebno je pažljivo laboratorijsko testiranje kako bi se isključile sve druge mogućnosti. Konkretno, talij ulazi u tijelo. Osim toga, polonijum-210 ima kratko vrijeme poluraspada, tako da nakon nekoliko mjeseci više nije moguće otkriti tragove metala u tkivu.

Prva pomoć i liječenje

Ako se sumnja na trovanje smrtonosnim polonijem, potrebno je pružiti tradicionalnu prvu pomoć: udaljiti osobu od mjesta infekcije, uništiti obuću i odjeću, isprati sluznicu - oči i nos, idealno - potpuno oprati.

Ako je moguće, isperite želudac kod kuće, uzmite bilo koji moćni apsorbent, kao i diuretik i laksativ. Zatim pošaljite žrtvu u bolnicu što je prije moguće. Prognoza bolesti zavisi od doze primljene supstance, ali ako količina polonijuma prelazi 0,1-0,2 mcg, onda je smrt gotovo neizbežna, a jedino što lekari mogu da urade je da produže život i smanje agoniju pacijenta. .

Glavna terapijska djelovanja za infekciju polonijem su ispiranje želuca i održavanje funkcije bubrega i jetre posebnim preparatima. Eksperimenti su pokazali da moćni 2,3-dimerkaptopropanol pomaže u uklanjanju polonija iz tijela, ali djelovanje ove tvari nije u potpunosti proučeno. Transfuzije krvi i transplantacije koštane srži su prepoznate kao efikasne metode liječenja kontaminacije rijetkim metalima.

Trovanje radioaktivnim metalom polonijumom je rijetka i vrlo opasna bolest. Smrtonosna doza supstance je zanemariva, ali samo iskusni stručnjaci mogu dijagnosticirati infekciju, a trovanje je gotovo nemoguće potpuno izliječiti. Glavni način prevencije je pridržavanje svih mjera opreza pri radu s polonijumom u proizvodnji, a također i nepušenje kako bi se smanjio rizik od ulaska smrtonosne tvari u tijelo.

Polonijum-210 ima vrlo jasnu vezu sa zračenjem. I to nije uzalud, jer je izuzetno opasan.

Istorija otkrića

Njegovo postojanje je još 1889. godine predvidio Mendeljejev, kada je stvorio svoj čuveni periodni sistem. U praksi, ovaj element, broj 84, dobijen je devet godina kasnije trudom Curijevih, koji su proučavali fenomen zračenja. pokušala otkriti razlog jakog zračenja koje dolazi iz nekih minerala, te je stoga počela raditi s nekoliko uzoraka stijena, obrađujući ih na sve njoj dostupne načine, dijeleći ih na frakcije i odbacujući ono što je bilo nepotrebno. Kao rezultat toga, dobila je novu tvar, koja je postala analog bizmuta i treći otkriveni radioaktivni element nakon urana i torija.

Unatoč uspješnim rezultatima eksperimenta, Maria nije žurila pričati o svom pronalasku. koju je sproveo kolega iz Curija, takođe nije dao povoda da se govori o otkriću novog elementa. Ipak, u izvještaju na sastanku Pariške akademije nauka u julu 1898., par je prijavio navodni prijem supstance koja pokazuje svojstva metala i predložio je da se nazove polonijum u čast Poljske, Marijine domovine. Ovo je bio prvi i jedini slučaj u istoriji kada je element koji još nije bio pouzdano identifikovan već dobio ime. Pa, prvi uzorak se pojavio tek 1910. godine.

Fizička i hemijska svojstva

Polonijum je relativno mekan, srebrno-bijeli metal. Toliko je radioaktivan da svijetli u mraku i stalno se zagrijava. Štaviše, njegova tačka topljenja je nešto viša od one kalaja - samo 254 stepena Celzijusa. Metal vrlo brzo oksidira na zraku. Na niskim temperaturama formira jednoatomsku jednostavnu kubičnu kristalnu rešetku.

Po svojim hemijskim svojstvima, polonijum je veoma blizak svom analogu telurijumu. Osim toga, na prirodu njegovih spojeva u velikoj mjeri utiču visoki nivoi zračenja. Dakle, reakcije koje uključuju polonijum mogu biti prilično spektakularne i zanimljive, iako prilično opasne sa stanovišta zdravstvenih koristi.

Izotopi

Ukupno, nauka trenutno poznaje 27 (prema drugim izvorima - 33) oblika polonijuma. Nijedan od njih nije stabilan, a svi su radioaktivni. Najteži od izotopa (s rednim brojevima od 210 do 218) nalaze se u malim količinama u prirodi, ostali se mogu dobiti samo umjetno.

Radioaktivni polonijum-210 je najdugovječniji prirodni oblik. Nalazi se u malim količinama u rudama radij-uranija i formira se kroz lanac reakcija počevši od U-238 i traju otprilike 4,5 milijardi godina u smislu poluraspada.

Potvrda

1 tona sadrži izotop polonijum-210 u količini od približno 100 mikrograma. Mogu se izolovati preradom industrijskog otpada, ali za dobijanje manje ili više značajnog volumena elementa bilo bi potrebno preraditi ogromnu količinu materijala. Mnogo jednostavnija i efikasnija metoda je sinteza prirodnog bizmuta korištenjem neutronskog zračenja u nuklearnim reaktorima.

Rezultat, nakon još nekoliko procedura, je polonijum-210. Izotopi 208 i 209 se također mogu dobiti zračenjem bizmuta ili olova ubrzanim snopovima alfa čestica, protona ili deuterona.

Radioaktivnost

Polonijum-210, kao i drugi izotopi, je alfa emiter. Teža grupa takođe emituje gama zrake. Unatoč činjenici da je izotop 210 izvor samo alfa čestica, s njim se ne smije rukovati niti mu se čak približavati, jer kada se zagrije, prelazi u aerosolno stanje. Takođe je izuzetno opasno ako se polonijum unese disanjem ili hranom. Zbog toga se rad s ovom tvari odvija u posebnim zatvorenim kutijama. Zanimljivo je da je ovaj element otkriven u listovima duhana prije otprilike pola stoljeća. Period raspada polonijuma-210 je prilično dug u poređenju sa drugim izotopima, pa se stoga može akumulirati u biljci i naknadno još više štetiti zdravlju pušača. Međutim, bilo kakvi pokušaji da se ova supstanca ekstrahuje iz duhana bili su neuspješni.

Opasnost

Budući da polonijum-210 emituje samo alfa čestice, ne biste se trebali bojati rada s njim ako preduzmete određene mjere opreza. Dužina putovanja ovih valova rijetko prelazi deset centimetara, a osim toga, obično ne mogu prodrijeti u kožu.

Međutim, kada uđu u tijelo, nanose mu veliku štetu. Kada uđe u krvotok, brzo se širi po svim tkivima – u roku od nekoliko minuta može se primijetiti njegovo prisustvo u svim organima. Prisutan je prvenstveno u bubrezima i jetri, ali je generalno raspoređen prilično ravnomjerno, što može objasniti njegovo veliko ukupno štetno djelovanje.

Toksičnost polonijuma je toliko velika da čak i male doze uzrokuju hroničnu radijacijsku bolest i smrt nakon 6-11 mjeseci. Glavni putevi eliminacije iz organizma su putem bubrega i gastrointestinalnog trakta. Postoji ovisnost o načinu ulaska. Poluživot se kreće od 30 do 50 dana.

Slučajno trovanje polonijumom je potpuno nemoguće. Da bi se dobila dovoljna količina supstance, potrebno je imati pristup nuklearnom reaktoru i namjerno staviti izotop na žrtvu. Teškoća dijagnoze je i u činjenici da je kroz istoriju poznato samo nekoliko slučajeva. Prvom žrtvom smatra se ćerka otkrića polonijuma, Irene Joliot-Curie, koja je tokom istraživanja u laboratoriji razbila kapsulu sa supstancom i umrla 10 godina kasnije. Još dva slučaja dešavaju se u 21. veku. Prvi od njih je senzacionalni slučaj Litvinjenka, koji je preminuo 2006. godine, a drugi je smrt Jasera Arafata, u čijoj su stvarima pronađeni tragovi radioaktivnog izotopa. Međutim, konačna dijagnoza nikada nije potvrđena.

Propadanje

Jedan od najdugovječnijih izotopa, uz 208 i 209, je polonijum-210. (tj. vrijeme tokom kojeg se broj radioaktivnih čestica prepolovi) za prve dvije je 2,9 odnosno 102 godine, a za druge 138 dana i 9 sati. Što se tiče ostalih izotopa, njihov životni vijek se uglavnom računa u minutama i satima.

Kombinacija različitih svojstava polonijum-210 čini ga najpogodnijim iz asortimana za upotrebu u različitim oblastima života. Budući da je u posebnoj metalnoj ljusci, više ne može štetiti zdravlju, ali je u stanju dati svoju energiju za dobrobit čovječanstva. Dakle, za šta se danas koristi polonijum-210?

Moderna aplikacija

Prema nekim izvještajima, oko 95% proizvodnje polonijuma je koncentrisano u Rusiji, sa oko 100 grama supstance sintetizirano godišnje, a gotovo sav se izvozi u Sjedinjene Države.

Postoji nekoliko oblasti u kojima se koristi polonijum-210. Prije svega, to su svemirske letjelice. Svojom kompaktnom veličinom nezaobilazan je kao odličan izvor energije i topline. Iako se njegova efikasnost prepolovi otprilike svakih 5 mjeseci, teži izotopi su mnogo skuplji za proizvodnju.

Osim toga, polonij je apsolutno neophodan u nuklearnoj fizici. Široko se koristi u proučavanju efekata alfa zračenja na druge supstance.

Konačno, još jedno područje primjene je proizvodnja uređaja za uklanjanje statičkog elektriciteta za industriju i kućnu upotrebu. Nevjerovatno je kako tako opasan element može postati gotovo kuhinjski pribor, zatvoren u pouzdanu školjku.

Aleksandar Litvinjenko, bivši radnik ruskog FSB-a, preminuo je u Londonu. Pretpostavlja se da je uzrok njegove smrti bilo trovanje radioaktivnom supstancom polonijum-210.

Polonijum je prvi element uključen u periodni sistem nakon otkrića radioaktivnosti. Polonijum su otkrili poznati hemičari Pierre i Marie Sklodowska-Curie 1898. (prema drugim izvorima - 1897.). Element je dobio ime po Poljskoj, rodnom mjestu Marije (od latinskog Polonia - Poljska). Maria Sklodowska-Curie dobila je Nobelovu nagradu za ovo otkriće.

Prema Argonne National Laboratory\Nacionalna laboratorija Argonne, polonijum-210 može dobiti samo osoba koja ima pristup nuklearnim istraživačkim postrojenjima.

Polonijum se obično proizvodi zračenjem bizmuta-209 neutronskim tokovima (ova tehnologija je razvijena 1934. godine).

Svake godine svjetski nuklearni reaktori proizvedu približno 100 g polonija-210. Ukupno je poznato 27 izotopa polonija s masenim brojevima od 192 do 218. Vrijeme poluraspada najdugovječnijeg izotopa (polonij-209) je 103. godine. Polonijum-210, koji je otrovao Litvinenka, ima poluživot od 138 dana i tokom ovog procesa proizvodi velike količine toplote. Gram polonijuma može da se zagreje do 500 stepeni Celzijusa, pa je korišćen u svemiru kao izvor energije, na primer, bio je osnova za elektrane mnogih satelita, pa čak i na čuvenoj sovjetskoj istraživačkoj sondi Lunohod-2, gde je polonijum je omogućio održavanje temperature prihvatljive za naučnike. Osim toga, polonij se koristi u proizvodnji nuklearnog oružja.

Sigurna doza polonijuma-210 za ljude je 7 pikograma (1 pikogram je trilionti dio grama). Dakle, bukvalno zrnca polonijumske prašine može postati fatalna za ljude. Polonijum-210 je jedna od najotrovnijih hemijskih supstanci.

Ljudi su stalno izloženi polonijumu (nastaje tokom raspadanja rasprostranjenog gasa radona ili pri pušenju duvana uzgajanog na polju tretiranom fosfatnim đubrivima), ali u prirodnim uslovima ove doze su neznatne.

Nije poznato da li se polonijum ranije koristio kao otrov. Međutim, ironično, prva poznata žrtva polonijuma bila je Irene Julio-Curie, kćerka pronalazača polonijuma.

Uzrok njene smrti bila je slomljena kapsula polonijum-210. To se dogodilo u laboratoriji u kojoj je Irene stalno radila. Njena smrt od raka dogodila se 1956. godine - deceniju nakon incidenta sa kapsulom.1991. godine Međunarodna agencija za istraživanje raka\

Međunarodna agencija za istraživanje raka objavila je rezultate prve velike studije o efektima polonijuma-210 na ljude. U sklopu ove studije sprovedene su ankete zaposlenih u jednom od američkih nuklearnih postrojenja koji su tamo radili od 1944. do 1972. godine. Napomenuto je da je polonijum-210 bio uzrok mnogih slučajeva raka pluća i bubrega, što se dogodilo i pored činjenice da se kompanija striktno pridržavala sigurnosnih mjera opreza. Studija je, posebno, dala sljedeće statističke podatke: oko 22,5 hiljada ljudi radilo je u nuklearnim postrojenjima, od kojih je oko 9,4 hiljade bilo izloženo zračenju, od čega je 638 ljudi bilo izloženo polonijumu-210.