Med vsemi elementi periodnega sistema je pomemben del tistih, o katerih večina ljudi govori s strahom. Kako drugače? Navsezadnje so radioaktivni, kar pomeni neposredno nevarnost za zdravje ljudi.
Poskušajmo natančno ugotoviti, kateri elementi so nevarni in kaj so, ter ugotoviti, kakšen je njihov škodljiv učinek na človeško telo.
Splošni koncept skupine radioaktivnih elementov
Ta skupina vključuje kovine. Veliko jih je, nahajajo se v periodnem sistemu takoj za svincem in vse do zadnje celice. Glavno merilo, po katerem je običajno pripisati enega ali drugega elementa radioaktivni skupini, je njegova sposobnost, da ima določen razpolovni čas.
Z drugimi besedami, radioaktivni razpad je preoblikovanje kovinskega jedra v drugo, otroka, ki jo spremlja emisija sevanja določene vrste. Hkrati se nekateri elementi preoblikujejo v druge.
Radioaktivna kovina je tista, v kateri je radioaktiven vsaj en izotop. Tudi če vse sortejih bo šest, hkrati pa bo samo eden od njih nosilec te lastnosti, celoten element bo obravnavan kot radioaktiven.
Vrste sevanja
Glavne vrste sevanja, ki jih kovine oddajajo med razpadom, so:
- alfa delci;
- beta delci ali nevtrinski razpad;
- izomer prehod (gama žarki).
Obstajata dve možnosti za obstoj takšnih elementov. Prva je naravna, se pravi, ko se radioaktivna kovina pojavi v naravi in se na najpreprostejši način, pod vplivom zunanjih sil, sčasoma spremeni v druge oblike (pokaže svojo radioaktivnost in razpade).
Druga skupina so kovine, ki so jih umetno ustvarili znanstveniki, sposobne hitrega razpadanja in močnega sproščanja velikih količin sevanja. To se naredi za uporabo na določenih področjih dejavnosti. Naprave, v katerih jedrske reakcije nastanejo s pretvorbo enega elementa v drugega, se imenujejo sinhrofazotroni.
Razlika med obema navedenima načinoma razpolovne dobe je očitna: v obeh primerih je spontana, vendar le umetno pridobljene kovine v procesu razgradnje dajejo točno jedrske reakcije.
Osnovna oznaka podobnih atomov
Ker ima večina elementov le enega ali dva izotopa, ki sta radioaktivna, je običajno v označbah navesti določeno vrsto in ne celotnega elementa kot celote. Na primer, svinec je samo snov. Če upoštevamo, da gre za radioaktivno kovino, potemse mora imenovati na primer "lead-207".
Razpolovna doba zadevnih delcev se lahko zelo razlikuje. Obstajajo izotopi, ki obstajajo samo 0,032 sekunde. Toda na istem nivoju z njimi so tudi tisti, ki propadajo milijone let v nedrjih zemlje.
seznam radioaktivnih kovin
Celoten seznam vseh elementov, ki pripadajo obravnavani skupini, je lahko precej impresiven, saj skupaj vključuje približno 80 kovin. Najprej so to vsi tisti, ki stojijo v periodnem sistemu za svincem, vključno s skupino lantanidov in aktinidov. To so bizmut, polonij, astat, radon, francij, radij, rutherfordij itd. v serijskih številkah.
Nad označeno mejo je veliko predstavnikov, od katerih ima vsak tudi izotope. Vendar pa so nekateri od njih lahko samo radioaktivni. Zato je pomembno, kakšne sorte ima kemični element. Radioaktivno kovino ali bolje rečeno eno od njenih izotopskih sort najdemo v skoraj vsakem predstavniku mize. Na primer, imajo:
- kalcij;
- selen;
- hafnij;
- volfram;
- osmij;
- bizmut;
- indij;
- kalij;
- rubidij;
- cirkonij;
- europij;
- radij in drugi.
Tako je očitno, da obstaja veliko elementov, ki kažejo lastnosti radioaktivnosti - velika večina. Nekatere med njimi so zaradi predolge razpolovne dobe varne in jih najdemo v naravi, druge pa jih je človek ustvaril umetno.za različne potrebe v znanosti in tehnologiji in je izjemno nevaren za človeško telo.
Opredelitev radija
Ime elementu so dali njegovi odkritelji - zakonca Curie, Pierre in Maria. Ti ljudje so prvi odkrili, da je eden od izotopov te kovine - radij-226 - najbolj stabilna oblika, ki ima posebne lastnosti radioaktivnosti. To se je zgodilo leta 1898, podoben pojav pa je šele postal znan. Zakonca kemikov sta ga pravkar podrobno preučila.
Etimologija besede izvira iz francoskega jezika, v katerem zveni kot radij. Znanih je skupno 14 izotopskih modifikacij tega elementa. Toda najbolj stabilne oblike z masnimi številkami so:
- 220;
- 223;
- 224;
- 226;
- 228.
Oblika 226 ima izrazito radioaktivnost. Radij je sam kemični element s številko 88. Atomska masa [226]. Kako preprosta materija je sposobna obstoja. Je srebrno bela radioaktivna kovina s tališčem približno 6700C.
S kemičnega vidika kaže dokaj visoko stopnjo aktivnosti in je sposoben reagirati z:
- voda;
- organske kisline, ki tvorijo stabilne komplekse;
- oksid, ki tvori kisik.
Lastnosti in aplikacije
Prav tako je radij kemični element, ki tvori vrsto soli. Znani so njegovi nitridi, kloridi, sulfati, nitrati, karbonati, fosfati, kromati. Obstajajo tudi dvojne soli z volframom inberilij.
Dejstva, da je radij-226 lahko nevaren za zdravje, njegov odkritelj Pierre Curie ni takoj prepoznal. Vendar mu je to uspelo preveriti, ko je izvedel poskus: en dan je hodil z epruveto s kovino, privezano na ramo njegove roke. Na mestu stika s kožo se je pojavila razjeda, ki se ne celi, ki se je znanstvenik ni mogel znebiti več kot dva meseca. Zakonca nista zavrnila svojih poskusov na pojavu radioaktivnosti, zato sta oba umrla zaradi velike doze sevanja.
Poleg tega, da so negativni, obstajajo številna področja, kjer se radij-226 uporablja in je koristen:
- Indikator premika gladine oceanske vode.
- Uporablja se za določanje količine urana v kamnini.
- Vključeno v mešanice osvetlitve.
- Uporablja se v medicini za tvorbo terapevtskih radonskih kopeli.
- Uporablja se za odstranjevanje električnih nabojev.
- Z njegovo pomočjo se izvaja odkrivanje napak na ulitkih in varjeni šivi delov.
Plutonij in njegovi izotopi
Ta element so v štiridesetih letih XX stoletja odkrili ameriški znanstveniki. Najprej je bil izoliran iz uranove rude, v kateri je nastal iz neptunija. Slednje je posledica razpada uranovega jedra. To pomeni, da so vse tesno povezane s skupnimi radioaktivnimi transformacijami.
Obstaja več stabilnih izotopov te kovine. Vendar pa je najpogostejša in praktično pomembna sorta plutonij-239. Znane kemične reakcije tegakovinski c:
- kisik,
- kisline;
- voda;
- alkalna;
- halogeni.
Po svojih fizikalnih lastnostih je plutonij-239 krhka kovina s tališčem 6400C. Glavne metode vplivanja na telo so postopno nastajanje onkoloških bolezni, kopičenje v kosteh in povzročanje njihovega uničenja, pljučne bolezni.
Področje uporabe je predvsem jedrska industrija. Znano je, da se med razpadom enega grama plutonija-239 sprosti taka količina toplote, ki je primerljiva s 4 tonami zgorelega premoga. Zato se ta vrsta kovine tako pogosto uporablja v reakcijah. Jedrski plutonij je vir energije v jedrskih reaktorjih in termonuklearnih bombah. Uporablja se tudi pri proizvodnji baterij za shranjevanje električne energije, katerih življenjska doba lahko doseže pet let.
Uran je vir sevanja
Ta element je leta 1789 odkril nemški kemik Klaproth. Vendar so ljudje uspeli raziskati njegove lastnosti in se naučiti, kako jih uporabiti v praksi šele v 20. stoletju. Glavna značilnost je, da je radioaktivni uran sposoben tvoriti jedra med naravnim razpadom:
- lead-206;
- krypton;
- plutonij-239;
- lead-207;
- xenon.
V naravi je ta kovina svetlo sive barve, ima tališče nad 11000C. Najdeno v mineralih:
- Uranova sljuda.
- Uraninit.
- Nasturan.
- Preverjanje pristnosti.
- Tyuyanmunit.
Poznani so trije stabilni naravni izotopi in 11 umetno sintetiziranih izotopov z masnim številom od 227 do 240.
V industriji se široko uporablja radioaktivni uran, ki lahko hitro razpade s sproščanjem energije. Torej se uporablja:
- v geokemiji;
- rudarjenje;
- jedrski reaktorji;
- v proizvodnji jedrskega orožja.
Učinek na človeško telo se ne razlikuje od prejšnjih obravnavanih kovin - kopičenje vodi v povečan odmerek sevanja in nastanek rakavih tumorjev.
transuranski elementi
Najpomembnejše kovine, ki sledijo uranu v periodnem sistemu, so tiste, ki so bile odkrite pred kratkim. Dobesedno leta 2004 so bili objavljeni viri, ki potrjujejo rojstvo 115. elementa periodnega sistema.
Postali so najbolj radioaktivna kovina od vseh danes znanih - ununpentium (Uup). Njegove lastnosti ostajajo neraziskane do zdaj, saj je razpolovna doba 0,032 sekunde! Pod takšnimi pogoji je preprosto nemogoče upoštevati in razkriti podrobnosti strukture in manifestiranih značilnosti.
Vendar je njegova radioaktivnost po tej lastnosti večkrat višja od kazalnikov drugega elementa - plutonija. Kljub temu se v praksi ne uporablja ununpentium, ampak njegovi "počasnejši" tovariši v mizi - uran, plutonij, neptun, polonij in drugi.
Še en element - unbibium - teoretično obstaja, vendar za dokazod leta 1974 znanstveniki iz različnih držav praktično ne morejo. Zadnji poskus je bil izveden leta 2005, vendar ga generalni svet kemikov ni potrdil.
torij
Berzelius ga je odkril že v 19. stoletju in poimenoval po skandinavskem bogu Thoru. Je šibko radioaktivna kovina. Pet od 11 izotopov ima to funkcijo.
Glavna uporaba v jedrski energiji ne temelji na zmožnosti oddajanja ogromne količine toplotne energije med razpadom. Posebnost je, da so torijeva jedra sposobna ujeti nevtrone in se spremeniti v uran-238 in plutonij-239, ki že vstopata neposredno v jedrske reakcije. Zato lahko torij pripišemo tudi skupini kovin, ki jo obravnavamo.
polonij
Srebrno-bela radioaktivna kovina številka 84 v periodičnem sistemu. Odkrila sta ga ista goreča raziskovalca radioaktivnosti in vsega, kar je z njo povezano, zakonca Marie in Pierre Curie leta 1898. Glavna značilnost te snovi je, da prosto obstaja približno 138,5 dni. To pomeni, da je to razpolovna doba te kovine.
V naravi ga najdemo kot del urana in drugih rud. Uporablja se kot vir energije in je precej močan. Je strateška kovina, saj se uporablja za izdelavo jedrskega orožja. Količina je strogo omejena in je pod nadzorom vsake države.
Uporablja se tudi za ionizacijo zraka, odpravljanje statične elektrike v prostoru, pri izdelavi prostoragrelniki in drugi podobni predmeti.
Učinek na človeško telo
Vse radioaktivne kovine imajo sposobnost, da prodrejo v človeško kožo in se kopičijo v telesu. Zelo slabo se izločajo z odpadnimi snovmi, sploh se ne izločajo z znojem.
Sčasoma začnejo vplivati na dihala, cirkulacijo, živčni sistem, kar povzroča nepopravljive spremembe v njih. Vplivajo na celice, zaradi česar ne delujejo pravilno. Posledično nastanejo maligni tumorji, onkološke bolezni.
Zato je vsaka radioaktivna kovina velika nevarnost za ljudi, še posebej, če govorimo o njih v čisti obliki. Ne dotikajte se jih z nezaščitenimi rokami in bodite z njimi v zaprtih prostorih brez posebne zaščitne opreme.
