Dintre toate elementele tabelului periodic, o parte semnificativă aparține celor despre care majoritatea oamenilor vorbesc cu frică. Cum altfel? La urma urmei, sunt radioactive, ceea ce înseamnă o amenințare directă pentru sănătatea umană.
Să încercăm să ne dăm seama exact ce elemente sunt periculoase și care sunt acestea și, de asemenea, să aflăm care este efectul lor dăunător asupra corpului uman.
Concept general al unui grup de elemente radioactive
Acest grup include metale. Sunt multe, ele sunt localizate în sistemul periodic imediat după plumb și până la ultima celulă. Principalul criteriu prin care se obișnuiește atribuirea unuia sau altui element grupului radioactiv este capacitatea acestuia de a avea un anumit timp de înjumătățire.
Cu alte cuvinte, dezintegrarea radioactivă este transformarea unui nucleu metalic într-un altul, copil, care este însoțită de emisia de radiații de un anumit tip. În același timp, unele elemente sunt transformate în altele.
Un metal radioactiv este unul în care cel puțin un izotop este radioactiv. Chiar dacă toate soiurilevor fi șase și, în același timp, doar unul dintre ei va fi purtător al acestei proprietăți, întregul element va fi considerat radioactiv.
Tipuri de radiații
Principalele tipuri de radiații emise de metale în timpul degradarii sunt:
- particule alfa;
- particule beta sau dezintegrare de neutrini;
- tranziție izomer (raze gamma).
Există două opțiuni pentru existența unor astfel de elemente. Primul este natural, adică atunci când un metal radioactiv apare în natură și în cel mai simplu mod, sub influența forțelor externe, în timp se transformă în alte forme (își arată radioactivitatea și se descompune).
Al doilea grup este reprezentat de metalele create artificial de oameni de știință, capabile de degradare rapidă și de eliberare puternică de cantități mari de radiații. Acest lucru se face pentru utilizare în anumite domenii de activitate. Instalațiile în care se produc reacții nucleare prin transformarea unui element în altul se numesc sincrofazotroni.
Diferența dintre cele două metode indicate de timp de înjumătățire este evidentă: în ambele cazuri este spontan, însă doar metalele obținute artificial dau reacții exact nucleare în procesul de destructurare.
Desemnarea de bază a atomilor similari
Deoarece majoritatea elementelor au doar unul sau doi izotopi care sunt radioactivi, se obișnuiește să se indice în denumiri un anumit tip și nu întregul element în ansamblu. De exemplu, plumbul este doar o substanță. Dacă luăm în considerare că este un metal radioactiv, atunciar trebui să fie numit, de exemplu, „lead-207”.
Timpurile de înjumătățire ale particulelor în cauză pot varia foarte mult. Există izotopi care există doar pentru 0,032 secunde. Dar la egalitate cu ei sunt și cei care se descompun milioane de ani în măruntaiele pământului.
Lista de metale radioactive
O listă completă a tuturor elementelor aparținând grupului luat în considerare poate fi destul de impresionantă, deoarece în total include aproximativ 80 de metale. În primul rând, aceștia sunt toți cei care stau în sistemul periodic după plumb, inclusiv grupul de lantanide și actinide. Adică bismut, poloniu, astatin, radon, franciu, radiu, ruterfordiu și așa mai departe în numere de serie.
Deasupra graniței indicate sunt mulți reprezentanți, fiecare având și izotopi. Cu toate acestea, unele dintre ele pot fi doar radioactive. Prin urmare, este important ce varietăți are un element chimic. Un metal radioactiv, sau mai degrabă una dintre soiurile sale izotopice, se găsește în aproape fiecare reprezentant al tabelului. De exemplu, au:
- calciu;
- seleniu;
- hafniu;
- wolfram;
- osmium;
- bismut;
- indiu;
- potasiu;
- rubidium;
- zirconiu;
- europium;
- radiu și altele.
Astfel, este evident că există o mulțime de elemente care prezintă proprietățile radioactivității - marea majoritate. Unele dintre ele sunt sigure din cauza timpului de înjumătățire prea lung și se găsesc în natură, în timp ce altele sunt create artificial de om.pentru diverse nevoi din știință și tehnologie și este extrem de periculos pentru organismul uman.
Caracterizarea radiului
Numele elementului a fost dat de descoperitorii săi - soții Curie, Pierre și Maria. Acești oameni au fost cei care au descoperit pentru prima dată că unul dintre izotopii acestui metal - radiu-226 - este cea mai stabilă formă, care are proprietățile speciale ale radioactivității. Acest lucru s-a întâmplat în 1898 și un fenomen similar a devenit cunoscut abia. Soții chimiștilor tocmai au început un studiu detaliat al acestuia.
Etimologia cuvântului își are rădăcinile din limba franceză, în care sună ca radiu. Sunt cunoscute un total de 14 modificări izotopice ale acestui element. Dar cele mai stabile forme cu numere de masă sunt:
- 220;
- 223;
- 224;
- 226;
- 228.
Forma 226 are o radioactivitate pronunțată. Radiul însuși este un element chimic cu numărul 88. Masa atomică [226]. Cât de simplă este materia capabilă să existe. Este un metal radioactiv alb-argintiu cu un punct de topire de aproximativ 6700C.
Din punct de vedere chimic, prezintă un grad destul de ridicat de activitate și este capabil să reacționeze cu:
- apă;
- acizi organici, formând complexe stabili;
- oxid care formează oxigen.
Proprietăți și aplicații
De asemenea, radiul este un element chimic care formează o serie de săruri. Sunt cunoscute nitrururile, clorurile, sulfații, nitrații, carbonații, fosfații, cromații săi. Există și săruri duble cu wolfram șiberiliu.
Faptul că radiul-226 poate fi periculos pentru sănătate, descoperitorul său Pierre Curie nu a recunoscut imediat. Cu toate acestea, a reușit să verifice acest lucru atunci când a efectuat un experiment: timp de o zi a mers cu o eprubetă cu metal legat de umărul brațului. La locul contactului cu pielea a apărut un ulcer care nu se vindecă, de care omul de știință nu a putut scăpa mai mult de două luni. Soții nu și-au refuzat experimentele cu privire la fenomenul radioactivității și, prin urmare, ambii au murit din cauza unei doze mari de radiații.
Pe lângă faptul că este negativ, există o serie de zone în care radiul-226 este folosit și benefic:
- Indicator de schimbare a nivelului apei oceanului.
- Folosit pentru a determina cantitatea de uraniu din rocă.
- Inclus în amestecurile de iluminat.
- Folosit în medicină pentru a forma băi terapeutice cu radon.
- Folosit pentru a elimina sarcinile electrice.
- Cu ajutorul acestuia, se realizează detectarea defectelor pieselor turnate și cusăturile pieselor sunt sudate.
Plutoniu și izotopii săi
Acest element a fost descoperit în anii patruzeci ai secolului XX de oamenii de știință americani. A fost izolat mai întâi din minereul de uraniu, în care s-a format din neptuniu. Acesta din urmă este rezultatul dezintegrarii nucleului de uraniu. Adică, toate sunt strâns interconectate prin transformări radioactive comune.
Există mai mulți izotopi stabili ai acestui metal. Cu toate acestea, varietatea cea mai comună și practic importantă este plutoniul-239. Reacții chimice cunoscute ale acestuiametal c:
- oxigen,
- acizi;
- apă;
- alcali;
- halogeni.
În ceea ce privește proprietățile sale fizice, plutoniul-239 este un metal fragil cu un punct de topire de 6400C. Principalele metode de influențare a organismului sunt formarea treptată a bolilor oncologice, acumularea în oase și cauzarea distrugerii acestora, bolile pulmonare.
Zona de utilizare este în principal industria nucleară. Se știe că în timpul descompunerii unui gram de plutoniu-239, se eliberează o astfel de cantitate de căldură care este comparabilă cu 4 tone de cărbune ars. De aceea, acest tip de metal este atât de utilizat în reacții. Plutoniul nuclear este o sursă de energie în reactoarele nucleare și bombele termonucleare. De asemenea, este folosit la fabricarea bateriilor de stocare a energiei electrice, a căror durată de viață poate ajunge la cinci ani.
Uraniul este o sursă de radiații
Acest element a fost descoperit în 1789 de chimistul german Klaproth. Cu toate acestea, oamenii au reușit să-și exploreze proprietățile și să învețe cum să le pună în practică abia în secolul al XX-lea. Principala caracteristică distinctivă este că uraniul radioactiv este capabil să formeze nuclee în timpul dezintegrarii naturale:
- lead-206;
- krypton;
- plutoniu-239;
- lead-207;
- xenon.
În natură, acest metal este de culoare gri deschis, are un punct de topire de peste 11000C. Găsit în minerale:
- Mică de uraniu.
- Uraninit.
- Nasturan.
- Autentificare.
- Tyuyanmunit.
Sunt cunoscuți trei izotopi naturali stabili și 11 izotopi sintetizați artificial, cu numere de masă de la 227 la 240.
În industrie, uraniul radioactiv este utilizat pe scară largă, capabil să se descompună rapid odată cu eliberarea de energie. Deci, este folosit:
- în geochimie;
- minerit;
- reactoare nucleare;
- în fabricarea de arme nucleare.
Efectul asupra corpului uman nu este diferit de metalele considerate anterior - acumularea duce la o doză crescută de radiații și la apariția tumorilor canceroase.
Elemente transuranice
Cele mai importante dintre metalele care urmează uraniului în tabelul periodic sunt cele care au fost descoperite recent. Literal, în 2004, au fost publicate surse care confirmă nașterea celui de-al 115-lea element al sistemului periodic.
Au devenit cel mai radioactiv metal dintre toate cunoscute astăzi - ununpentium (Uup). Proprietățile sale rămân neexplorate până acum, deoarece timpul de înjumătățire este de 0,032 secunde! Este pur și simplu imposibil să luăm în considerare și să dezvălui detaliile structurii și caracteristicile manifestate în astfel de condiții.
Cu toate acestea, radioactivitatea sa este de multe ori mai mare decât indicatorii celui de-al doilea element în ceea ce privește această proprietate - plutoniul. Cu toate acestea, nu ununpentium este folosit în practică, ci tovarășii săi „mai lenți” din tabel - uraniu, plutoniu, neptuniu, poloniu și altele.
Un alt element - unbibium - există teoretic, dar pentru a-l demonstrapractic, din 1974, oamenii de știință din diferite țări nu pot. Ultima încercare a fost făcută în 2005, dar nu a fost confirmată de consiliul general al chimiștilor.
thoriu
A fost descoperit în secolul al XIX-lea de către Berzelius și numit după zeul scandinav Thor. Este un metal slab radioactiv. Cinci dintre cei 11 izotopi ai săi au această caracteristică.
Principala aplicație în energia nucleară nu se bazează pe capacitatea de a emite o cantitate imensă de energie termică în timpul dezintegrarii. Particularitatea este că nucleele de toriu sunt capabile să capteze neutroni și să se transforme în uraniu-238 și plutoniu-239, care intră deja direct în reacții nucleare. Prin urmare, toriul poate fi atribuit și grupului de metale pe care îl luăm în considerare.
Polonium
Metal radioactiv alb-argintiu numărul 84 în sistemul periodic. A fost descoperită de aceiași cercetători înfocați ai radioactivității și a tot ceea ce este legat de ea, soții Marie și Pierre Curie în 1898. Caracteristica principală a acestei substanțe este că există liber timp de aproximativ 138,5 zile. Adică, acesta este timpul de înjumătățire al acestui metal.
Se găsește în natură ca parte a uraniului și a altor minereuri. Este folosit ca sursă de energie și destul de puternic. Este un metal strategic, deoarece este folosit la fabricarea armelor nucleare. Cantitatea este strict limitată și se află sub controlul fiecărui stat.
Folosit și pentru ionizarea aerului, eliminând electricitatea statică din cameră, în fabricarea spațiuluiîncălzitoare și alte articole similare.
Efect asupra corpului uman
Toate metalele radioactive au capacitatea de a pătrunde în pielea umană și de a se acumula în interiorul corpului. Sunt foarte slab excretate cu deșeurile, nu sunt deloc excretați cu transpirație.
De-a lungul timpului, acestea încep să afecteze sistemele respirator, circulator, nervos, provocând modificări ireversibile ale acestora. Acestea afectează celulele, determinându-le să funcționeze incorect. Ca urmare, apar formarea de tumori maligne, boli oncologice.
De aceea, fiecare metal radioactiv este un mare pericol pentru oameni, mai ales dacă vorbim despre el în forma lor pură. Nu le atingeți cu mâinile neprotejate și rămâneți cu ele în interior fără echipament special de protecție.
