Poloniu: istoria descoperirii elementului. De ce a fost nevoie de poloniu? Cine a descoperit poloniul

În 1898, în timp ce examina gudronul de uraniu din Boemia, care conținea până la 75% uraniu, Curie-Sklodowska a observat că gudronul avea o radioactivitate semnificativ mai mare decât preparatele de uraniu pur izolate din același gudron. Acest lucru a sugerat că mineralul conținea unul sau mai multe elemente noi de radioactivitate ridicată. În iulie același an, Curie-Sklodowska a făcut o analiză completă a gudronului de uraniu, monitorizând cu atenție radioactivitatea fiecărui produs izolat din acesta. Analiza s-a dovedit a fi foarte dificilă, deoarece mineralul conținea mai multe elemente. Două fracții au avut radioactivitate crescută; una dintre ele conținea săruri de bismut, cealaltă - săruri de bariu. Din fracția de bismut a fost izolat un produs, a cărui activitate a fost de 400 de ori mai mare decât activitatea uraniului. Curie-Sklodowska a ajuns la concluzia naturală că o activitate atât de mare se datorează prezenței sărurilor unui metal necunoscut până acum. L-a numit polonium (Polonium) în onoarea patriei sale Pol (lat. Polonia - Polonia). Cu toate acestea, timp de câțiva ani după această descoperire, existența poloniului a fost considerată controversată. În 1902, Markwald a testat analiza gudronului de uraniu pe o cantitate mare de mineral (aproximativ 2 tone). A izolat fracția de bismut, a descoperit în ea un element „nou” și i-a numit radioteluriu, deoarece, fiind foarte radioactiv, metalul era asemănător cu telurul în alte proprietăți. După cum a stabilit Markwald, sarea de radioteluriu pe care a izolat-o era de un milion de ori mai activă decât uraniul și de 1000 de ori mai activă decât poloniul. Elementul are o greutate atomică de 212 și o densitate de 9,3. Mendeleev a prezis la un moment dat existența unui element cu astfel de proprietăți și, pe baza poziției sale așteptate în tabelul periodic, a numit elementul di-telur. În plus, descoperirile lui Markwald au fost confirmate de mai mulți cercetători. Cu toate acestea, Rutherford a stabilit curând că radiotelurul este unul dintre produsele dezintegrarii radioactive a seriei de uraniu și a numit elementul Ra-F (Radium-F). Doar câțiva ani mai târziu, a devenit evident că poloniul, radiotelurul și radiul-F sunt același element, având radiații alfa și gama și un timp de înjumătățire de aproximativ 140 de zile. Ca urmare a acestui fapt, a fost recunoscut că prioritatea pentru descoperirea unui nou element aparținea savantului polonez, iar numele propus de ea a fost păstrat.

Poloniul este un element din care toți izotopii (varietățile de atomi) sunt radioactivi. Este, de asemenea, un calcogen, adică se găsește în natură - face parte din scoarța terestră. El este, de asemenea, incredibil de periculos. În special izotopul său este poloniul-210. Cu toate acestea, primul lucru.

Înjumătățire de viață

După cum am menționat deja, poloniul-210 este o substanță foarte periculoasă. Este foarte toxic și are un timp de înjumătățire de 138 de zile și 9 ore. Această valoare se referă la timpul în care substanța se descompune aproximativ într-un raport de ½. Apropo, acest termen nu se aplică tuturor sistemelor. Și exclusiv celor care se degradează exponențial.

Este important de reținut că în două astfel de perioade, toate particulele nu se descompun. La urma urmei, fiecare etapă de înjumătățire reduce numărul de particule rămase de 2 ori. Și, de asemenea, merită să știți că activitatea unei substanțe este proporțională cu numărul atomilor ei.

Toxicitate

Elementul în cauză are o activitate specifică foarte mare - până la 166 TBq/g. Acest termen se referă la numărul de dezintegrari radioactive care apar pe unitatea de timp - modificări spontane în compoziția sau structura internă a nucleelor ​​atomice.

Această substanță emite doar particule alfa - încărcate pozitiv, formate din 2 protoni și 2 neutroni. Dar chiar și în ciuda acestui fapt, este interzis să-l iei cu mâinile. Prin atingerea acestui metal moale alb-argintiu, o persoană este garantată să sufere cel puțin daune ale radiațiilor la nivelul pielii. Și există o mare probabilitate ca acesta să se răspândească în tot corpul. Pentru că izotopul pătrunde ușor prin piele.

De asemenea, este periculos la o distanță care depășește lungimea particulelor alfa de depășit. Acest lucru se datorează faptului că încep să se încălzească de la sine, drept urmare se transformă într-o stare de aerosoli.

Este vorba despre toxicitatea și degradarea poloniului-210. Dar există și izotopii 208 și 209 - cei cu viață mai lungă. 208 are un timp de înjumătățire de 2.898 ani. Iar al 209-lea are 103 ani. Sunt mai puțin toxice. Practic, nu există informații despre alți izotopi și radiotoxicitatea lor, deoarece aceștia sunt de scurtă durată.

Există un concept de concentrație maximă admisă - acesta este un standard sanitar și igienic aprobat legal. Permite prezența anumitor elemente în mediu în cantități strict definite, care sunt sigure pentru floră, faună și oameni.

Și chiar și o substanță toxică precum poloniul-210, a cărei fotografie este prezentată mai jos, are o concentrație maximă admisă. Conținutul său admis în corpurile de apă este de 11.1.10 −3 Bq/l. În aerul spațiilor de lucru poate fi prezent într-o concentrație de 7.41.10 −3 Bq/m³. De aceea lucrează cu acest izotop exclusiv în cutii sigilate.

Pe lângă limitele admise, există și o doză letală. Pentru un adult, doar 0,1–0,3 GBq este suficient. Aceasta este de la 0,6 la 2 mcg. Adică, 0,000002 grame de izotop care intră în organism prin plămâni pot ucide. Rezultatul letal în cazul oral are loc cu o cantitate mai mare de substanță - de la 6 la 18 mg (0,000006 - 0,000018 grame).

Desigur, izotopul radioactiv poloniu-210 nu are antidot. Deși se fac experimente. Există dovezi că 2,3-dimercaptopropanol, care este un medicament detoxifiant cu componente sulfhidride, sa dovedit cu succes ca un antidot în timpul experimentelor cu șobolani.

Animalele au fost injectate intravenos cu o doză letală de izotop. Și într-o parte a grupului experimental a fost îndepărtat folosind mijloacele indicate, în timp ce celelalte au fost lăsate să moară. 90% dintre șobolanii cărora li sa administrat 2,3-dimercaptopropanol au supraviețuit. Toți ceilalți, inclusiv cei otrăviți și nevindecați, au murit în următoarele 1,5 luni.

Proprietăți și caracteristici

De asemenea, trebuie să se vorbească despre ele. Dacă considerăm această substanță radioactivă ca element, atunci putem evidenția următoarele proprietăți și caracteristici:

• Masa nucleului de poloniu-210 este de aproximativ 208,9824 unități atomice (g/mol).
• Formula pentru aranjarea electronilor în învelișurile unui atom (configurație) arată astfel: [Xe] 4f 14 5d 10 6s 2 6p 4.
• Raza atomică, care se referă la distanța dintre nucleu și cea mai exterioară orbita electronilor, este de 176 picometri. 1 buc = 1 trilionime dintr-un metru.
• Raza covalentă, care denotă jumătate din distanța dintre nucleele unui atom cu o legătură covalentă, este de 146 pc.
• Raza ionului (dimensiunea) este (+6e) 67 pm.
• Electronegativitatea pe scara Pauling este 2,3. Acest termen implică capacitatea unor atomi de a atrage electroni de la alții. Cea mai mare cifră, apropo, este pentru fluor - 9.915.
• Potențialul electrodului (forța electromotoare) este următorul: Po ← Po 3 + 0,56 V și Po ← Po2+ 0,65 V.
• Stările de oxidare sunt: ​​-2, +2, +4 și +6.
• Energia de ionizare (minimul necesar pentru a elimina un electron dintr-un atom liber) este de 813,1 (8,43) kJ/mol sau eV.
• Densitatea substanței în condiții normale este de aproximativ 9,5 g/cm 3 .
• Punctul de topire al acestui metal moale este de numai 254 °C.
• Poloniul fierbe la 962°C.
• Căldura specifică de fuziune și evaporare este de 10, respectiv 102,9 kJ/mol.
• Capacitatea de căldură molară este de 26,4 J/(K*mol).
• Volumul molar este de 22,7 cm³/mol.

Și mai trebuie spuse câteva cuvinte despre rețeaua cristalină a acestui metal moale. Aceasta este o imagine geometrică care a fost introdusă pentru a analiza structura cristalelor unei substanțe. Poloniul are o structură cubică, iar parametrii sunt de 3,35 angstromi.

Surse de poloniu

Puțini oameni știu, dar acest izotop a fost descoperit în tutunul folosit la producerea țigărilor. Și în consecință, în fumul de tutun. Producătorii, desigur, preferă să tacă în legătură cu acest lucru. Dar aceste informații au fost încă clarificate și dezvăluite.

Articolul a fost publicat pentru prima dată într-o publicație americană numită American Journal of Public Health. A fost scrisă de un grup de cercetători, care includea specialiști de la Clinica Mayo (Rochester) și oameni de știință de la Universitatea Stanford.

Articolul afirmă că producătorii de trabucuri au descoperit poloniu-210 radioactiv în tutun în urmă cu mai bine de patruzeci de ani. Au încercat cu toate metodele disponibile să-l scoată din producție, dar fără rezultat.

Pentru a evita ca potențialii cumpărători să devină mai conștienți de acest fapt, companiile nu au raportat rezultatele cercetării lor interne. Acest lucru este dovedit de documentele interne ale preocupărilor industriei tutunului.

Ziarul elvețian Le Temps, la rândul său, scrie că dorința de a ascunde aceste informații a fost atât de puternică încât producătorii au suprimat-o chiar și atunci când s-a dovedit că concentrația de poloniu-210 era de două până la trei ori mai mică decât estimările făcute inițial.

Oamenii de știință consideră că, în acest sens, este necesar să se afișeze pe pachetele de țigări un semn care să avertizeze despre pericolul radioactiv.

Producția de metal

S-au spus multe mai sus despre masa molară a poloniului-210, proprietățile sale fizico-chimice și alte caracteristici. Nu ar fi de prisos să spunem despre cum se obține acest metal.

În natură, izotopii săi sunt incluși în seria naturală radioactivă 238 U și sunt prezenți și în minereurile de uraniu. Dar datorită perioadei scurte de dezintegrare alfa, poloniul-210 nu se acumulează în cantități semnificative. Concentrația se încadrează în norma admisă.

Pentru a obține această substanță din minereu, este necesar să extrageți radiu din acesta - un metal alcalino-pământos strălucitor alb-argintiu, care este foarte reactiv din punct de vedere chimic. Rămășițele sale sunt dizolvate cu acid clorhidric, după care poloniul este precipitat cu hidrogen sulfurat. Alături de acesta iese în evidență și bismutul - un metal strălucitor cu o tentă roz.

Următoarea etapă este separarea poloniului. Acest proces folosește metoda de cristalizare fracționată a compușilor care au solubilități diferite și proprietăți diferite.

Astăzi, poloniul-210 poate fi obținut în reactoare nucleare, unde bismutul este iradiat de neuroni. Iar izotopul cu cea mai lungă viață este extras prin bombardarea metalului roz cu protoni.

În termeni simpli, obținerea poloniului radioactiv nu este atât de ușoară. Potrivit experților, în lume există doar 40-50 de reactoare care pot produce această substanță. Unele dintre ele sunt instalații nucleare situate în fosta URSS, precum și în Germania și Australia.

Utilizare

Mai sus, s-a spus destul despre diferitele proprietăți ale acestui semimetal, precum și despre compoziția nucleului poloniu-210. 84 este numărul sub care se află elementul, dar a fost inclus mai întâi în tabelul periodic datorită unicității sale, manifestată în mulți indicatori.

Unde este folosit? Poloniul a fost primul metal radioactiv folosit în explorarea spațiului. Cu aproximativ 40 de ani în urmă a fost folosit în elementele termoelectrice ale sateliților. Cu toate acestea, timpul de înjumătățire al poloniului-210 este de numai 138 de zile, ceea ce nu este suficient. Prin urmare, a fost înlocuit cu plutoniu-238.

Metalul a fost folosit și în sursele de neutroni. Cu toate acestea, chiar și acolo a fost înlocuit cu tritiu, un izotop radioactiv supergreu al hidrogenului.

În plus, poloniul a fost folosit ca agent antistatic în dispozitivele de imprimare. A fost adăugat pentru a reduce electricitatea statică caracteristică materialelor polimerice. Dar acum acest lucru nu mai este necesar.

În general, producția acestui material a fost întreruptă de mult timp în multe țări. În Marea Britanie a fost finalizat în anii 1960. În SUA - în anii 1970. În Canada, producția s-a încheiat înainte de începutul anilor 1980 și doar în China a durat până în anii 1990. Ultimul poloniu produs a fost fabricat în Sarov, un oraș științific rusesc închis din regiunea Nijni Novgorod.

Otrăvire. Simptome

Chiar și să câștigi un miliard de dolari la loterie este mai ușor decât să găsești poloniu undeva. La urma urmei, producția sa este clasificată de guvern și fiecare microgramă de substanță extrasă este strict controlată. Cu toate acestea, dacă acest lucru s-a întâmplat cumva, atunci trebuie să acționați imediat.

Otrăvirea cu poloniu-210 nu are semne evidente. Dar încă de la primul contact, substanța provoacă dezvoltarea bolii de radiații, care este însoțită de simptome de deteriorare radioactive. Apar aceleași simptome care se observă în caz de otrăvire cu alte metale foarte toxice. Anume:

• Diaree, greață, vărsături.
• Hipertensiune arterială și tahicardie.
• Declin și oboseală.
• Iluzii, halucinații și tulburări ale conștiinței.

Acestea sunt semne generale. Dupa ceva timp incepe:

• Căderea părului.
• Îmbătrânirea rapidă a corpului.
• Insuficiență de organ (începe cu ficatul și rinichii).
• Înfrângerea completă a sistemului imunitar și a formulei leucocite responsabile pentru aceasta.
• Lipsa măduvei osoase și a limfei.

Poloniul-210, odată ajuns în organism, „se distribuie” uniform în tot corpul prin sânge. O concentrație omogenă se observă la câteva ore după incident. Procesele metabolice sunt imediat perturbate, pot apărea convulsii și psihoze și pot apărea probleme cu abilitățile motorii. Atacuri de cord, scaune cu sânge, modificări ale presiunii, orbire parțială sau totală - toate acestea sunt consecințe ale otrăvirii.

Cum se procedează?

Dacă o persoană poate fi salvată de la contactul dăunător cu această substanță nu depinde de timpul de înjumătățire al poloniului-210 sau chiar de cât de mult metal sau vapori au fost expuși. Și din tratament și asistență în timp util. Iată cum să procedați:

• Dacă atingeți metal, spălați imediat această zonă a corpului folosind o cantitate mare de praf de spălat sau săpun de rufe.
• Dacă izotopul pătrunde în esofag, vărsăturile trebuie induse imediat. Din moment ce secundele contează, injecțiile subcutanate de apomorfină sunt utilizate pentru aceasta. Și luarea unui laxativ - administrarea unei clismă de sulfat de sodiu și magneziu.

Desigur, înainte de aceasta trebuie să chemați o ambulanță. În astfel de cazuri, îngrijirea medicală calificată este primordială.

În decurs de șase luni până la un an, izotopul poate fi excretat din organism prin rinichi. Dar în acest timp se va acumula și va cauza rău (chelie, de exemplu).

Dacă substanța a reușit să fie absorbită în țesutul organului, medicii folosesc compuși chimici din oxatiol și unithiol. Aceste medicamente pot „extrage” poloniul-210 și îl pot elibera în exterior. Victima va trebui să stea pe picurare cel puțin o săptămână.

Cazuri de otrăvire

Istoria îi cunoaște doar pe doi dintre ei. Unul a avut loc în 2006 - Alexander Valterovici Litvinenko, în vârstă de 43 de ani, locotenent colonel al securității de stat sovietice și ruse, care se afla în acel moment la Londra, a fost otrăvit cu poloniu-210.

În noaptea de 23 noiembrie, starea lui s-a deteriorat brusc, iar la mai puțin de 24 de ore a murit. Corpul lui Alexandru nu a fost deschis multă vreme, pentru că era teamă de a expune medicii la radiații. Au fost efectuate investigații amănunțite. În cadrul lor, a fost posibil să se detecteze urme de radiații în locurile în care se afla Alexandru înainte de a se îmbolnăvi.

Al doilea caz nu este atât de clar. Poloniul-210 a fost găsit în bunurile personale ale președintelui Autorității Naționale Palestiniene, Yasser Arafat, care a murit în 2004.

Corpul său a fost chiar exhumat, iar partea elvețiană a comisiei internaționale, în urma cercetărilor, a confirmat că este vorba de otrăvire cu izotopi. Dar apoi și-au schimbat decizia. Drept urmare, părțile rusă, franceză și elvețiană au ajuns la concluzia că nu există dovezi care să confirme faptul otrăvirii cu poloniu, iar cazul a fost închis.

Otrăvirea cu metale radioactive nu este doar o lovitură uriașă pentru sănătate - este o bombă cu ceas care afectează funcționarea tuturor organelor și sistemelor interne și este capabilă să explodeze în orice moment. De obicei, efectul otrăvurilor deosebit de puternice poate fi diagnosticat în viitorul apropiat pentru a începe imediat terapia. Dar există metale, ale căror urme sunt foarte greu de găsit în organism, iar simptomele nu pot fi numite unice. Printre aceste substanțe se numără poloniul radioactiv.

Ce este poloniul

Poloniul (Po) este unul dintre cele mai rare elemente de pe pământ, care a fost descoperit de marii chimiști și fondatori ai doctrinei radioactivității Pierre Curie și Marie Sklodowska-Curie. Metalul argintiu moale periculos care se acumulează în minereul de rășină de uraniu a fost numit inocent după patria lui Mary, Polonia, și a fost izolat pentru prima dată ca specimen în 1910.

Astăzi, principalul producător al acestei substanțe este Rusia. Elementul are 27 de izotopi, toți fiind radioactivi, dar poloniul-210 este folosit în mod tradițional în producție. Are cel mai scurt timp de înjumătățire (138 de zile și 9 ore), după care elementul se transformă într-unul dintre izotopii plumbului. Metalul argintiu este folosit în cele mai îndepărtate zone - de la industria auto pașnică până la fabricarea de arme de distrugere în masă.

În ce scopuri se utilizează poloniul:

În plus, poloniul-210 natural se acumulează în tutun - producătorii de țigări l-au descoperit acum mai bine de 40 de ani, dar nu au fost luate măsuri clare. Elementul radioactiv „polonez” este unul dintre principalele motive pentru efectele distructive ale tutunului asupra organismului și cancerului plămânilor și cavității bucale.

Cum apare otrăvirea?

Poloniul-210, spre deosebire de multe alte substanțe radioactive, emite doar radiații alfa. Când lucrați cu acest element, probabilitatea de otrăvire este neglijabilă - dacă urmați cele mai stricte măsuri de siguranță, utilizați costume de protecție, lucrați în cutii speciale închise și nu manipulați metalul.

Riscul de contaminare radioactivă este determinat în primul rând de lungimea de călătorie a particulelor alfa - în aer, chiar și cele mai puternice dintre ele cu o energie de 10 MeV nu împrăștie mai mult de 10 centimetri. Prin urmare, este aproape imposibil să fii otrăvit de Ro în aer în timp ce purtați o mască de protecție și mănuși. Dar totul se schimbă atunci când poloniul-210 intră în organism - particulele alfa se răspândesc instantaneu în toate organele, se instalează în măduva osoasă, rinichi, splină, ficat și rămân în piele.

Cea mai periculoasă cale de intoxicație cu Po este prin esofag, tractul respirator sau rănile deschise de pe corp. Doza letală a unei substanțe argintii atunci când este ingerată cu aer este de la 0,6 la 2 mcg, cu alimente și băuturi – 6-8. Motivul este că, prin inhalarea particulelor alfa, toată otrava intră în organism deodată și doar un mic procent este luat pe cale orală. Cu această doză, persoana otrăvită va muri în 10-30 de zile. Dacă cantitatea de substanță este redusă de 10 ori, moartea din cauza radiațiilor va avea loc în șase luni până la un an. Dar mulți chimiști sunt siguri că moartea în decurs de 1-2 luni este inevitabil chiar și cu o doză de 0,1-0,2 mcg.

Este imposibil să fii otrăvit grav printr-o doză de substanță letală accidental. Metalul poate pătrunde în interior cu alimente numai în timpul unei tentative de asasinat planificate de către persoane care au acces la producția de poloniu-210, așa cum sa întâmplat, de exemplu, în cazul senzațional al uciderii ofițerului FSB A. Litvinenko în 2006. Acceleratoarele de particule și reactoarele nucleare produc metal, așa că doar câțiva au acces la substanță.

Cu toate acestea, în cazuri rare, este posibil să deveniți otrăviți cu doze mici de poloniu, de exemplu, din cauza experimentelor nereușite ale chimiștilor și fizicienilor profesioniști sau a fumatului activ. Acest lucru poate prelungi perioada de boală la câteva decenii - substanța se acumulează în organism, în special în piele, și este excretată foarte lent prin rinichi.

Semne de otrăvire

Otrăvirea cu poloniu nu are semne evidente, clar recunoscute, așa că la diagnosticare, infecția cu un metal argintiu periculos poate fi ușor confundată cu otrăvirea cu alte substanțe. Simptomele bolii depind de doza de poloniu-210 primită.

Cu cantități mici de Po în organism, simptomele bolii sunt identice cu otrăvirea cu taliu, metal extrem de toxic. Acesta din urmă se găsește în otrava de șobolan și este adesea folosit de criminali. În astfel de cazuri, apar următoarele semne de otrăvire cu poloniu-210:

Pe măsură ce boala se dezvoltă sau doza crește la o doză letală, se adaugă semne suplimentare care indică o boală severă de radiații:

• îmbătrânirea bruscă a corpului;
• căderea părului;
• subțierea unghiilor și a pielii;
• insuficiență renală și hepatică;
• o scădere bruscă a imunității.
• umflarea gâtului;
• tumori de diferite dimensiuni și locații.

Când sunt otrăvite de un metal radioactiv, procesele metabolice sunt perturbate în toate sistemele interne: nervos, digestiv, cardiac, cardiac și hematopoietic. În primele zile, afectarea nervului vag din intestine și întreruperea funcției sale provoacă greață, scaune sângeroase sau absente și vărsături. Modificările ireversibile ale sistemului nervos central provoacă psihoză, delir și convulsii. Eșecurile în funcționarea sistemului nervos periferic duc la tulburări ale abilităților motorii și slăbiciune generală, iar în sistemul nervos autonom - tahicardie și hipertensiune arterială. Distrugerea nervilor optici duce la orbire parțială sau completă.

Poloniul este excretat treptat prin urină, dar se acumulează în piele, pătrunzând în foliculii de păr și distrugând celulele care sunt responsabile de creșterea părului. Prin urmare – căderea severă a părului până la chelie completă.

Corpul nu este capabil să reziste efectelor puternice ale particulelor alfa, astfel încât imunitatea scade brusc, iar organele slăbite încep să cedeze. In primul rand rinichii si ficatul, maduva osoasa, sunt cele mai susceptibile la efectele distructive ale poloniului. Dacă cantitatea de metal periculos care intră în interior depășește nivelul fatal și diagnosticul nu a fost pus corect, următoarea etapă a bolii va fi moartea.

Dificultăți în diagnosticare

Când otrăviți cu un metal argintiu periculos, cel mai important lucru este să faceți un diagnostic precis, dar acest lucru este destul de dificil de făcut. Există două motive principale:

Prima victimă a substanței radioactive a fost faimosul fizician, fiica descoperitorilor de metale Irene Joliot-Curie. Ea a „câștigat” o porție de raze alfa după ce o capsulă cu Ro s-a prăbușit în laborator. Doza toxică a fost neglijabilă, dar a fost suficientă ca Irene să moară din cauza radiațiilor 10 ani mai târziu.

Un alt caz senzațional este uciderea fostului ofițer FSB A. Litvinenko la Londra, în 2006. Soldatul a fost otrăvit cu o doză de poloniu-210 de câteva ori mai mare decât doza letală, iar un diagnostic precis a fost pus la doar câteva zile după infectare.

Există o versiune conform căreia cauza morții liderului palestinian Yasser Arafat a fost și otrăvirea cu vapori de metale toxice, dar acest diagnostic nu a fost complet confirmat.

1. Dificultate la detectarea poloniului în sânge.

Deoarece contaminarea cu metale rare nu este o boală tipică, sunt necesare multe teste pentru a determina cauza distrugerii rapide în organism. Razele alfa, spre deosebire de radiațiile gamma, nu pot fi detectate folosind un contor Geiger, așa că boala de radiații este dificil de diagnosticat imediat. În plus, atunci când este afectat de particule gamma, pe piele apar răni și ulcere caracteristice - poloniul nu produce astfel de simptome.

Semnele clasice ale bolii sunt similare cu otrăvirea de la multe metale grele și este necesară testarea atentă de laborator pentru a exclude toate celelalte posibilități. În special, taliul intră în organism. În plus, poloniul-210 are un timp de înjumătățire scurt, așa că după câteva luni nu mai este posibil să se detecteze urme de metal în țesut.

Primul ajutor și tratament

Dacă se suspectează otrăvirea cu poloniu mortal, este necesar să se acorde primul ajutor tradițional: îndepărtați persoana de locul infecției, distrugeți pantofii și hainele, clătiți mucoasele - ochii și nasul, în mod ideal - spălați-le complet.

Dacă este posibil, clătiți stomacul acasă, luați orice absorbant puternic, precum și un diuretic și laxativ. Apoi trimiteți victima la spital cât mai repede posibil. Prognosticul bolii depinde de doza de substanță primită, dar dacă cantitatea de poloniu depășește 0,1-0,2 mcg, atunci moartea este aproape inevitabilă, iar singurul lucru pe care medicii îl pot face este să prelungească viața și să reducă agonia pacientului. .

Principalele acțiuni terapeutice pentru infecția cu poloniu sunt spălarea gastrică și menținerea funcției renale și hepatice cu preparate speciale. Experimentele au arătat că puternicul 2,3-dimercaptopropanol ajută la eliminarea poloniului din organism, dar efectul acestei substanțe nu a fost pe deplin studiat. Transfuziile de sânge și transplanturile de măduvă osoasă sunt recunoscute ca metode eficiente de tratament pentru contaminarea cu metale rare.

Otrăvirea cu metalul radioactiv poloniu este o boală rară și foarte periculoasă. Doza letală a substanței este neglijabilă, dar numai specialiștii cu experiență pot diagnostica infecția și este aproape imposibil să se vindece complet otrăvirea. Principala metodă de prevenire este să urmați toate măsurile de precauție atunci când lucrați cu poloniu în producție și, de asemenea, să nu fumați pentru a minimiza riscul de intrare a substanței mortale în organism.

Poloniul-210 are o asociere foarte clară cu radiațiile. Și acest lucru nu este în zadar, deoarece este extrem de periculos.

Istoria descoperirii

Existența sa a fost prezisă încă din 1889 de Mendeleev, când a creat faimosul său tabel periodic. În practică, acest element, numărul 84, a fost obținut nouă ani mai târziu prin eforturile soților Curie, care studiau fenomenul radiațiilor. a încercat să afle motivul radiațiilor puternice emanate de unele minerale și, prin urmare, a început să lucreze cu mai multe mostre de rocă, prelucrându-le în toate modurile la îndemâna ei, împărțindu-le în fracții și aruncând ceea ce nu era necesar. Drept urmare, ea a obținut o nouă substanță, care a devenit un analog al bismutului și al treilea element radioactiv descoperit după uraniu și toriu.

În ciuda rezultatelor de succes ale experimentului, Maria nu s-a grăbit să vorbească despre descoperirea ei. realizată de un coleg de la Curie, nici nu a dat motive să se vorbească despre descoperirea unui nou element. Cu toate acestea, într-un raport la o reuniune a Academiei de Științe din Paris din iulie 1898, cuplul a raportat presupusa primire a unei substanțe care prezintă proprietățile unui metal și a propus să o numească poloniu în onoarea Poloniei, patria Mariei. Acesta a fost primul și singurul caz din istorie când un element care nu fusese încă identificat în mod sigur primise deja un nume. Ei bine, prima mostră a apărut abia în 1910.

Proprietăți fizice și chimice

Poloniul este un metal relativ moale, alb-argintiu. Este atât de radioactiv încât strălucește în întuneric și se încălzește constant. În plus, punctul său de topire este puțin mai mare decât cel al staniului - doar 254 de grade Celsius. Metalul se oxidează foarte repede în aer. La temperaturi scăzute formează o rețea cristalină cubică simplă monoatomică.

În ceea ce privește proprietățile sale chimice, poloniul este foarte aproape de analogul său, telurul. În plus, natura compușilor săi este foarte influențată de nivelurile ridicate de radiații. Deci reacțiile care implică poloniul pot fi destul de spectaculoase și interesante, deși destul de periculoase din punct de vedere al beneficiilor pentru sănătate.

Izotopi

În total, știința cunoaște în prezent 27 (conform altor surse - 33) forme de poloniu. Niciuna dintre ele nu este stabilă și toate sunt radioactive. Cei mai grei dintre izotopi (cu numere de ordine de la 210 la 218) se găsesc în cantități mici în natură, restul nu pot fi obținute decât artificial.

Poloniul-210 radioactiv este cea mai longevivă formă naturală. Se găsește în cantități mici în minereurile de radiu-uraniu și se formează printr-un lanț de reacții care începe cu U-238 și durează aproximativ 4,5 miliarde de ani în ceea ce privește timpul de înjumătățire.

chitanta

1 tonă conține izotopul poloniu-210 într-o cantitate egală cu aproximativ 100 micrograme. Ele pot fi izolate prin prelucrarea deșeurilor industriale, dar pentru a obține un volum mai mult sau mai puțin important de element ar fi necesară prelucrarea unei cantități uriașe de material. O metodă mult mai simplă și mai eficientă este sinteza bismutului natural folosind iradierea cu neutroni în reactoare nucleare.

Rezultatul, după mai multe proceduri, este poloniul-210. Izotopii 208 și 209 pot fi obținuți și prin iradierea bismutului sau plumbului cu fascicule accelerate de particule alfa, protoni sau deuteroni.

Radioactivitate

Poloniul-210, ca și alți izotopi, este un emițător alfa. Grupul mai greu emite și raze gamma. În ciuda faptului că izotopul 210 este o sursă doar de particule alfa, este destul de periculos, nu trebuie manipulat sau chiar abordat de aproape, deoarece atunci când se încălzește, se transformă într-o stare de aerosoli. De asemenea, este extrem de periculos dacă poloniul este ingerat prin respirație sau prin alimente. De aceea lucrul cu această substanță are loc în cutii speciale sigilate. Este curios că acest element a fost descoperit în frunzele de tutun în urmă cu aproximativ o jumătate de secol. Perioada de degradare a poloniului-210 este destul de lungă în comparație cu alți izotopi și, prin urmare, se poate acumula în plantă și, ulterior, poate dăuna și mai mult sănătății fumătorului. Cu toate acestea, orice încercare de a extrage această substanță din tutun nu a avut succes.

Pericol

Deoarece poloniul-210 emite doar particule alfa, nu ar trebui să vă fie frică să lucrați cu el dacă luați anumite măsuri de precauție. Lungimea de călătorie a acestor valuri depășește rar zece centimetri și, în plus, de obicei nu pot pătrunde în piele.

Cu toate acestea, odată în interiorul corpului, îi provoacă un mare rău. Când intră în sânge, se răspândește rapid în toate țesuturile - în câteva minute prezența sa poate fi observată în toate organele. Este prezent în principal în rinichi și ficat, dar în general este distribuit destul de uniform, ceea ce poate explica efectul său dăunător general ridicat.

Toxicitatea poloniului este atât de mare încât chiar și dozele mici provoacă boala cronică de radiații și moartea după 6-11 luni. Principalele căi de eliminare din organism sunt prin rinichi și tractul gastrointestinal. Există o dependență de metoda de intrare. Timpul de înjumătățire variază de la 30 la 50 de zile.

Otrăvirea accidentală cu poloniu este complet imposibilă. Pentru a obține o cantitate suficientă de substanță, este necesar să aveți acces la un reactor nuclear și să plasați în mod deliberat izotopul pe victimă. Dificultatea diagnosticului constă și în faptul că doar câteva cazuri sunt cunoscute de-a lungul istoriei. Prima victimă este considerată a fi fiica descoperitorilor poloniului, Irene Joliot-Curie, care în timpul cercetărilor a spart o capsulă cu substanța din laborator și a murit 10 ani mai târziu. Încă două cazuri apar în secolul al XXI-lea. Primul dintre ele este cazul senzațional al lui Litvinenko, care a murit în 2006, iar al doilea este moartea lui Yasser Arafat, în ale cărui bunuri au fost găsite urme ale unui izotop radioactiv. Cu toate acestea, diagnosticul final nu a fost niciodată confirmat.

Decăderea

Unul dintre cei mai longeviv izotopi, împreună cu 208 și 209, este poloniul-210. (adică timpul în care numărul de particule radioactive este înjumătățit) pentru primii doi este de 2,9 și, respectiv, 102 ani, iar pentru ultimii 138 de zile și 9 ore. Ca și pentru alți izotopi, durata lor de viață este calculată în principal în minute și ore.

Combinația diferitelor proprietăți ale poloniului-210 îl face cel mai convenabil din gamă pentru utilizare în diferite domenii ale vieții. Fiind într-o carcasă metalică specială, nu mai poate dăuna sănătății, dar este capabil să-și dea energia în folosul umanității. Deci, pentru ce se folosește poloniul-210 astăzi?

Aplicație modernă

Potrivit unor rapoarte, aproximativ 95% din producția de poloniu este concentrată în Rusia, cu aproximativ 100 de grame de substanță sintetizată pe an și aproape în totalitate este exportată în Statele Unite.

Există mai multe domenii în care se folosește poloniul-210. În primul rând, acestea sunt nave spațiale. Cu dimensiunile sale compacte, este indispensabil ca o sursă excelentă de energie și căldură. Deși eficacitatea sa este înjumătățită aproximativ la fiecare 5 luni, izotopii mai grei sunt mult mai scumpi de produs.

În plus, poloniul este absolut indispensabil în fizica nucleară. Este utilizat pe scară largă în studierea efectelor radiațiilor alfa asupra altor substanțe.

În cele din urmă, un alt domeniu de aplicare este producția de dispozitive de îndepărtare a electricității statice atât pentru industrie, cât și pentru uz casnic. Este uimitor cum un astfel de element periculos poate deveni aproape un ustensil de bucătărie, fiind închis într-o carcasă de încredere.

Alexander Litvinenko, un fost angajat al FSB-ului rus, a murit la Londra. Probabil că cauza morții lui a fost otravirea cu substanța radioactivă poloniu-210.

Poloniul este primul element inclus în tabelul periodic după descoperirea radioactivității. Poloniul a fost descoperit de celebrii chimiști Pierre și Marie Sklodowska-Curie în 1898 (conform altor surse - în 1897). Elementul și-a primit numele de la Polonia, locul de naștere al Mariei (din latinescul Polonia - Polonia). Maria Sklodowska-Curie a primit Premiul Nobel pentru această descoperire.

Conform Laboratorului Național Argonne\Laboratorul Național Argonne, poloniul-210 poate fi obținut doar de către o persoană cu acces la instalațiile de cercetare nucleară.

Poloniul este produs de obicei prin iradierea bismut-209 cu fluxuri de neutroni (această tehnologie a fost dezvoltată în 1934).

În fiecare an, reactoarele nucleare din lume produc aproximativ 100 g de poloniu-210 În total, 27 de izotopi de poloniu sunt cunoscuți cu numere de masă de la 192 la 218. Timpul de înjumătățire al celui mai longeviv izotop (poloniu-209) este de 103. ani. Timpul de înjumătățire al poloniului-210, care a fost folosit pentru a otrăvi Litvinenko, este de 138 de zile, iar în timpul acestui proces se produce o cantitate mare de căldură. Un gram de poloniu se poate încălzi până la 500 de grade Celsius, așa că a fost folosit în spațiu ca sursă de energie, de exemplu, a stat la baza centralelor electrice ale multor sateliți și chiar pe celebra sondă de cercetare sovietică Lunokhod-2, unde poloniul a făcut posibilă menținerea unei temperaturi acceptabile pentru oamenii de știință. În plus, poloniul este folosit la fabricarea armelor nucleare.

Doza sigură de poloniu-210 pentru oameni este de 7 picograme (1 picogram este o trilionime dintr-un gram). Astfel, literalmente, un fir de praf de poloniu poate deveni fatal pentru oameni. Poloniul-210 este una dintre cele mai toxice substanțe chimice.

Oamenii sunt expuși în mod constant la poloniu (se formează în timpul descompunerii gazului radon larg răspândit sau la fumatul tutun cultivat într-un câmp tratat cu îngrășăminte fosfatice), dar în condiții naturale aceste doze sunt nesemnificative.

Nu se știe dacă poloniul a fost folosit anterior ca otravă. Cu toate acestea, în mod ironic, prima victimă cunoscută a poloniului a fost Irene Julio-Curie, fiica descoperitorilor poloniului.

Cauza morții ei a fost o capsulă de poloniu-210 spartă. Asta s-a întâmplat în laboratorul în care Irene lucra constant. Moartea ei de cancer a avut loc în 1956 - la un deceniu după ce a avut loc incidentul capsulei.În 1991, Agenția Internațională pentru Cercetarea Cancerului\

Agenția Internațională de Cercetare a Cancerului a publicat rezultatele primului studiu amplu al efectelor poloniului-210 asupra oamenilor. Ca parte a acestui studiu, au fost efectuate sondaje ale angajaților uneia dintre instalațiile nucleare din SUA care au lucrat acolo din 1944 până în 1972. S-a remarcat că poloniul-210 a fost cauza multor cazuri de cancer pulmonar și de rinichi, acest lucru s-a întâmplat chiar și în ciuda faptului că compania a respectat cu strictețe măsurile de siguranță. Studiul, în special, a furnizat următoarele statistici: aproximativ 22,5 mii de oameni au lucrat la instalații nucleare, aproximativ 9,4 mii dintre ei au fost expuși la radiații, dintre care 638 de oameni au fost expuși la poloniu-210.