Među svim elementima periodnog sustava, značajan dio pripada onima o kojima većina ljudi govori sa strahom. Kako drugačije? Uostalom, oni su radioaktivni, što znači izravnu prijetnju ljudskom zdravlju.
Pokušajmo točno shvatiti koji su elementi opasni, a što jesu, te saznati i kakav je njihov štetan učinak na ljudski organizam.
Opći koncept grupe radioaktivnih elemenata
Ova grupa uključuje metale. Ima ih puno, nalaze se u periodičnom sustavu odmah nakon olova pa sve do posljednje ćelije. Glavni kriterij prema kojem je uobičajeno pripisati jedan ili drugi element radioaktivnoj skupini je njegova sposobnost da ima određeni poluživot.
Drugim riječima, radioaktivni raspad je transformacija metalne jezgre u drugu, dijete, koja je popraćena emisijom zračenja određene vrste. U isto vrijeme, neki elementi se pretvaraju u druge.
Radioaktivni metal je onaj u kojem je najmanje jedan izotop radioaktivan. Čak i ako sve sortebit će ih šest, a istovremeno će samo jedan od njih biti nositelj ovog svojstva, cijeli element će se smatrati radioaktivnim.
Vrste zračenja
Glavne vrste zračenja koje emitiraju metali tijekom raspada su:
- alfa čestice;
- beta čestice ili raspad neutrina;
- prijelaz izomera (gama-zrake).
Postoje dvije opcije za postojanje takvih elemenata. Prvi je prirodan, odnosno kada se radioaktivni metal pojavi u prirodi i na najjednostavniji način, pod utjecajem vanjskih sila, s vremenom se pretvara u druge oblike (pokazuje svoju radioaktivnost i raspada).
Druga skupina su metali koje su umjetno stvorili znanstvenici, sposobni brzog raspadanja i snažnog oslobađanja velikih količina zračenja. To se radi za korištenje u određenim područjima djelatnosti. Instalacije u kojima se nuklearne reakcije proizvode transformacijom jednog elementa u drugi nazivaju se sinkrofazotroni.
Razlika između dvije naznačene metode poluraspada je očigledna: u oba je slučaja spontana, međutim, samo umjetno dobiveni metali daju upravo nuklearne reakcije u procesu destrukturiranja.
Osnovna oznaka sličnih atoma
Budući da većina elemenata ima samo jedan ili dva izotopa koji su radioaktivni, uobičajeno je u oznakama navesti određenu vrstu, a ne cijeli element u cjelini. Na primjer, olovo je samo tvar. Ako uzmemo u obzir da se radi o radioaktivnom metalu, ondatreba zvati, na primjer, "olovo-207".
Razvijek poluraspada dotičnih čestica može jako varirati. Postoje izotopi koji postoje samo 0,032 sekunde. Ali u rangu s njima postoje i oni koji propadaju milijunima godina u utrobi zemlje.
popis radioaktivnih metala
Potpuna lista svih elemenata koji pripadaju grupi koja se razmatra može biti prilično impresivna, jer ukupno uključuje oko 80 metala. Prije svega, to su svi oni koji stoje u periodnom sustavu nakon olova, uključujući skupinu lantanida i aktinida. To jest, bizmut, polonij, astat, radon, francij, radij, ruterfordij i tako dalje u serijskim brojevima.
Iznad označene granice nalazi se mnogo predstavnika, od kojih svaki također ima izotope. Međutim, neki od njih mogu biti samo radioaktivni. Stoga je važno koje vrste kemijski element ima. Radioaktivni metal, odnosno jedna od njegovih izotopskih varijanti, nalazi se u gotovo svakom predstavniku stola. Na primjer, imaju:
- kalcij;
- selen;
- hafnij;
- volfram;
- osmij;
- bizmut;
- indium;
- kalij;
- rubidij;
- cirkonij;
- europium;
- radij i drugi.
Dakle, očito je da postoji mnogo elemenata koji pokazuju svojstva radioaktivnosti - velika većina. Neki od njih su sigurni zbog predugog poluraspada i nalaze se u prirodi, dok je druge umjetno stvorio čovjek.za razne potrebe u znanosti i tehnologiji i iznimno je opasan za ljudski organizam.
Karakterizacija radija
Ime elementu dali su njegovi otkrivači - supružnici Curie, Pierre i Maria. Upravo su ti ljudi prvi otkrili da je jedan od izotopa ovog metala - radij-226 - najstabilniji oblik, koji ima posebna svojstva radioaktivnosti. To se dogodilo 1898. godine, a sličan fenomen tek je postao poznat. Supružnici kemičara upravo su to detaljno proučili.
Etimologija riječi vuče korijene iz francuskog jezika, u kojem zvuči kao radij. Poznato je ukupno 14 izotopskih modifikacija ovog elementa. Ali najstabilniji oblici s masovnim brojevima su:
- 220;
- 223;
- 224;
- 226;
- 228.
Izraženu radioaktivnost ima oblik 226. Sam radij je kemijski element s brojem 88. Atomska masa [226]. Koliko je jednostavna materija sposobna za postojanje. To je srebrno-bijeli radioaktivni metal s točkom taljenja od oko 6700C.
S kemijske točke gledišta, pokazuje prilično visok stupanj aktivnosti i može reagirati s:
- voda;
- organske kiseline, tvoreći stabilne komplekse;
- oksid koji stvara kisik.
Svojstva i aplikacije
Također, radij je kemijski element koji tvori niz soli. Poznati su njegovi nitridi, kloridi, sulfati, nitrati, karbonati, fosfati, kromati. Postoje i dvostruke soli s volframom iberilij.
Činjenicu da radij-226 može biti opasan po zdravlje, njegov otkrivač Pierre Curie nije odmah prepoznao. Međutim, uspio je to provjeriti kada je proveo pokus: jedan dan hodao je s epruvetom s metalom privezanom za rame. Na mjestu dodira s kožom pojavio se čir koji ne zacjeljuje, kojeg se znanstvenik nije mogao riješiti više od dva mjeseca. Supružnici nisu odbili svoje eksperimente na fenomenu radioaktivnosti, pa su oboje umrli od velike doze zračenja.
Osim što je negativan, postoji niz područja u kojima se radij-226 koristi i koristi:
- Indikator promjene razine vode u oceanu.
- Koristi se za određivanje količine urana u stijeni.
- Uključeno u mješavine rasvjete.
- Koristi se u medicini za stvaranje terapeutskih radonskih kupki.
- Koristi se za uklanjanje električnih naboja.
- Uz njegovu pomoć vrši se detekcija grešaka na odljevcima i zavaruju se šavovi dijelova.
Plutonij i njegovi izotopi
Ovaj element su četrdesetih godina XX. stoljeća otkrili američki znanstvenici. Najprije je izoliran iz rude urana, u kojoj je nastao iz neptunija. Potonji je rezultat raspada jezgre urana. To jest, svi su oni međusobno usko povezani zajedničkim radioaktivnim transformacijama.
Postoji nekoliko stabilnih izotopa ovog metala. Međutim, najčešća i praktički važna sorta je plutonij-239. Poznate kemijske reakcije ovogametal c:
- kisik,
- kiseline;
- voda;
- alkalna;
- halogeni.
U pogledu svojih fizičkih svojstava, plutonij-239 je krhki metal s točkom taljenja od 6400C. Glavne metode utjecaja na tijelo su postupno nastajanje onkoloških bolesti, nakupljanje u kostima i izazivanje njihovog uništenja, bolesti pluća.
Područje upotrebe je uglavnom nuklearna industrija. Poznato je da se tijekom raspadanja jednog grama plutonija-239 oslobađa tolika količina topline koja je usporediva s 4 tone spaljenog ugljena. Zato se ova vrsta metala tako široko koristi u reakcijama. Nuklearni plutonij je izvor energije u nuklearnim reaktorima i termonuklearnim bombama. Također se koristi u proizvodnji baterija za pohranu električne energije, čiji vijek trajanja može doseći pet godina.
Uran je izvor zračenja
Ovaj element je 1789. otkrio njemački kemičar Klaproth. Međutim, ljudi su uspjeli istražiti njegova svojstva i naučiti kako ih primijeniti u praksi tek u 20. stoljeću. Glavna razlikovna značajka je da je radioaktivni uran sposoban stvarati jezgre tijekom prirodnog raspada:
- lead-206;
- krypton;
- plutonij-239;
- lead-207;
- xenon.
U prirodi, ovaj metal je svijetlosive boje, ima talište preko 11000C. Nalazi se u mineralima:
- Uranium mica.
- Uraninit.
- Nasturan.
- Autentifikacija.
- Tyuyanmunit.
Poznata su tri stabilna prirodna izotopa i 11 umjetno sintetiziranih izotopa, s masenim brojevima od 227 do 240.
U industriji se široko koristi radioaktivni uran, sposoban brzo propadati oslobađanjem energije. Dakle, koristi se:
- u geokemiji;
- rudarstvo;
- nuklearni reaktori;
- u proizvodnji nuklearnog oružja.
Učinak na ljudsko tijelo ne razlikuje se od prethodno razmatranih metala - nakupljanje dovodi do povećane doze zračenja i pojave kancerogenih tumora.
Transuranski elementi
Najvažniji metali nakon urana u periodnom sustavu su oni koji su nedavno otkriveni. Doslovno 2004. objavljeni su izvori koji potvrđuju rođenje 115. elementa periodnog sustava.
Postali su najradioaktivniji metal od svih danas poznatih - ununpentium (Uup). Njegova svojstva su do sada neistražena, jer je poluživot 0,032 sekunde! Jednostavno je nemoguće razmotriti i otkriti detalje strukture i manifestiranih značajki u takvim uvjetima.
Međutim, njegova je radioaktivnost višestruko veća od pokazatelja drugog elementa u smislu ovog svojstva - plutonija. Ipak, u praksi se ne koristi ununpentium, već njegovi "sporiji" drugovi u tablici - uran, plutonij, neptun, polonij i drugi.
Još jedan element - unbibium - teoretski postoji, ali da to dokažepraktički znanstvenici iz različitih zemalja ne mogu od 1974. Posljednji pokušaj učinjen je 2005., ali ga nije potvrdilo opće vijeće kemičara.
torij
Otkrio ga je Berzelius još u 19. stoljeću i dobio ime po skandinavskom bogu Thoru. To je slabo radioaktivan metal. Pet od 11 izotopa ima ovu značajku.
Glavna primjena u nuklearnoj energiji ne temelji se na sposobnosti emitiranja ogromne količine toplinske energije tijekom raspada. Posebnost je u tome što su jezgre torija sposobne uhvatiti neutrone i pretvoriti se u uran-238 i plutonij-239, koji već ulaze izravno u nuklearne reakcije. Stoga se torij također može pripisati skupini metala koju razmatramo.
Polonij
Srebrno-bijeli radioaktivni metal broj 84 u periodičnom sustavu. Otkrili su ga isti gorljivi istraživači radioaktivnosti i svega što je s njom povezano, supružnici Marie i Pierre Curie 1898. godine. Glavna značajka ove tvari je da slobodno postoji oko 138,5 dana. To jest, ovo je vrijeme poluraspada ovog metala.
U prirodi se nalazi kao dio urana i drugih ruda. Koristi se kao izvor energije, i prilično moćan. To je strateški metal, jer se koristi za izradu nuklearnog oružja. Količina je strogo ograničena i pod kontrolom je svake države.
Koristi se i za ionizaciju zraka, eliminiranje statičkog elektriciteta u prostoriji, u proizvodnji prostoragrijači i drugi slični predmeti.
Učinak na ljudsko tijelo
Svi radioaktivni metali imaju sposobnost prodiranja u ljudsku kožu i nakupljanja unutar tijela. Vrlo se slabo izlučuju otpadnim tvarima, uopće se ne izlučuju znojem.
S vremenom počinju utjecati na dišni, krvožilni, živčani sustav, uzrokujući nepovratne promjene u njima. Oni utječu na stanice, uzrokujući njihov neispravan rad. Kao rezultat toga dolazi do stvaranja malignih tumora, onkoloških bolesti.
Stoga, svaki radioaktivni metal predstavlja veliku opasnost za ljude, pogotovo ako o njima govorimo u njihovom čistom obliku. Ne dirajte ih nezaštićenim rukama i budite s njima u zatvorenom prostoru bez posebne zaštitne opreme.
