Blant alle elementene i det periodiske system tilhører en betydelig del de som folk flest snakker om med frykt. Hvordan ellers? Tross alt er de radioaktive, noe som betyr en direkte trussel mot menneskers helse.
La oss prøve å finne ut nøyaktig hvilke elementer som er farlige og hva de er, og også finne ut hva deres skadelige effekt på menneskekroppen er.
Generelt konsept for en gruppe radioaktive elementer
Denne gruppen inkluderer metaller. Det er mange av dem, de er plassert i det periodiske systemet umiddelbart etter bly og opp til den aller siste cellen. Hovedkriteriet som det er vanlig å tilskrive et eller annet element til den radioaktive gruppen er dens evne til å ha en viss halveringstid.
Med andre ord er radioaktivt forfall transformasjonen av en metallkjerne til et annet barn, som er ledsaget av stråling av en bestemt type. Samtidig forvandles noen elementer til andre.
Et radioaktivt metall er et metall der minst én isotop er radioaktiv. Selv om alle varianterdet vil være seks, og samtidig vil bare én av dem være bærer av denne egenskapen, hele grunnstoffet vil bli ansett som radioaktivt.
Typer av stråling
Hovedtypene av stråling som sendes ut av metaller under forfall er:
- alfapartikler;
- beta-partikler eller nøytrino-forfall;
- isomerovergang (gammastråler).
Det er to alternativer for eksistensen av slike elementer. Den første er naturlig, det vil si at når et radioaktivt metall oppstår i naturen og på enkleste måte, under påvirkning av ytre krefter, over tid omdannes det til andre former (viser dets radioaktivitet og forfaller).
Den andre gruppen er metaller som er kunstig skapt av forskere, i stand til raskt forfall og kraftig frigjøring av store mengder stråling. Dette gjøres for bruk i enkelte aktivitetsområder. Installasjoner der kjernefysiske reaksjoner produseres ved transformasjon av ett grunnstoff til et annet kalles synkrofasotroner.
Forskjellen mellom de to angitte metodene for halveringstid er åpenbar: i begge tilfeller er den spontan, men kun kunstig oppnådde metaller gir nøyaktig kjernefysiske reaksjoner i prosessen med destrukturering.
Grunnleggende betegnelse for lignende atomer
Siden de fleste grunnstoffer bare har en eller to isotoper som er radioaktive, er det vanlig å angi en bestemt type i betegnelsene, og ikke hele grunnstoffet som helhet. For eksempel er bly bare et stoff. Hvis vi tar med at det er et radioaktivt metall, daskal for eksempel kalles "lead-207".
Halveringstidene til de aktuelle partiklene kan variere mye. Det er isotoper som bare eksisterer i 0,032 sekunder. Men på lik linje med dem er det de som forfaller i millioner av år i jordens tarm.
Radioaktive metallliste
En fullstendig liste over alle elementer som tilhører gruppen som vurderes kan være ganske imponerende, for tot alt inkluderer den omtrent 80 metaller. For det første er dette alle de som står i det periodiske systemet etter bly, inkludert gruppen lantanider og aktinider. Det vil si vismut, polonium, astatin, radon, francium, radium, rutherfordium og så videre i serienumre.
Over den angitte grensen er det mange representanter, som hver også har isotoper. Imidlertid kan noen av dem bare være radioaktive. Derfor er det viktig hvilke varianter et kjemisk grunnstoff har. Et radioaktivt metall, eller snarere en av dets isotopiske varianter, finnes i nesten alle representanter for tabellen. De har for eksempel:
- kalsium;
- selenium;
- hafnium;
- tungsten;
- osmium;
- vismut;
- indium;
- kalium;
- rubidium;
- zirkonium;
- europium;
- radium og andre.
Dermed er det åpenbart at det er mange grunnstoffer som viser egenskapene til radioaktivitet – de aller fleste. Noen av dem er trygge på grunn av for lang halveringstid og finnes i naturen, mens andre er skapt kunstig av mennesker.for ulike behov innen vitenskap og teknologi og er ekstremt farlig for menneskekroppen.
Karakterisering av radium
Navnet på elementet ble gitt av oppdagerne - Curie-ektefellene, Pierre og Maria. Det var disse menneskene som først oppdaget at en av isotopene til dette metallet - radium-226 - er den mest stabile formen, som har de spesielle egenskapene til radioaktivitet. Dette skjedde i 1898, og et lignende fenomen ble først kjent. Ektefellene til kjemikere tok nettopp opp en detaljert studie av det.
Etymologien til ordet tar sine røtter fra det franske språket, der det høres ut som radium. Tot alt 14 isotopiske modifikasjoner av dette elementet er kjent. Men de mest stabile formene med massetall er:
- 220;
- 223;
- 224;
- 226;
- 228.
Formen 226 har en utt alt radioaktivitet. Radium i seg selv er et kjemisk grunnstoff med nummer 88. Atommasse [226]. Hvor enkel materie er i stand til å eksistere. Det er et sølvhvitt radioaktivt metall med et smeltepunkt på omtrent 6700C.
Frå et kjemisk synspunkt viser den en ganske høy grad av aktivitet og er i stand til å reagere med:
- vann;
- organiske syrer, danner stabile komplekser;
- oksygendannende oksid.
Egenskaper og applikasjoner
Radium er også et kjemisk grunnstoff som danner en serie s alter. Dens nitrider, klorider, sulfater, nitrater, karbonater, fosfater, kromater er kjent. Det finnes også doble s alter med wolfram ogberyllium.
Det faktum at radium-226 kan være helsefarlig, oppdaget ikke oppdageren Pierre Curie umiddelbart. Han klarte imidlertid å bekrefte dette da han utførte et eksperiment: i en dag gikk han med et reagensrør med metall bundet til skulderen på armen. Et ikke-helbredende sår dukket opp på stedet for kontakt med huden, som forskeren ikke kunne bli kvitt på mer enn to måneder. Ektefellene takket ikke nei til sine eksperimenter på fenomenet radioaktivitet, og derfor døde begge av en stor dose stråling.
I tillegg til å være negativ, er det en rekke områder hvor radium-226 brukes og er fordelaktig:
- Forskyvningsindikator for havvann.
- Brukes for å bestemme mengden uran i fjellet.
- Inkludert i lysblandinger.
- Brukes i medisin for å danne terapeutiske radonbad.
- Brukes til å fjerne elektriske ladninger.
- Med dens hjelp blir feildeteksjon av støpegods utført og sømmer på deler sveises.
Plutonium og dets isotoper
Dette elementet ble oppdaget på førtitallet av 1900-tallet av amerikanske forskere. Den ble først isolert fra uranmalm, der den ble dannet fra neptunium. Sistnevnte er resultatet av nedbrytningen av urankjernen. Det vil si at alle er nært forbundet med vanlige radioaktive transformasjoner.
Det er flere stabile isotoper av dette metallet. Imidlertid er den vanligste og praktisk t alt viktige varianten plutonium-239. Kjente kjemiske reaksjoner av dettemetall c:
- oksygen,
- acids;
- vann;
- alkali;
- halogener.
Når det gjelder fysiske egenskaper, er plutonium-239 et sprøtt metall med et smeltepunkt på 6400C. De viktigste metodene for å påvirke kroppen er gradvis dannelse av onkologiske sykdommer, opphopning i bein og forårsaker deres ødeleggelse, lungesykdommer.
Bruksområdet er hovedsakelig atomindustrien. Det er kjent at under nedbrytningen av ett gram plutonium-239 frigjøres en slik mengde varme som kan sammenlignes med 4 tonn brent kull. Det er derfor denne typen metall er så mye brukt i reaksjoner. Atomplutonium er en energikilde i atomreaktorer og termonukleære bomber. Den brukes også til produksjon av lagringsbatterier for elektrisk energi, hvis levetid kan nå fem år.
Uran er en kilde til stråling
Dette grunnstoffet ble oppdaget i 1789 av den tyske kjemikeren Klaproth. Imidlertid klarte folk å utforske egenskapene og lære å sette dem i praksis først på 1900-tallet. Det viktigste kjennetegnet er at radioaktivt uran er i stand til å danne kjerner under naturlig forfall:
- lead-206;
- krypton;
- plutonium-239;
- lead-207;
- xenon.
I naturen er dette metallet lysegrå i fargen, har et smeltepunkt på over 11000C. Finnes i mineraler:
- Uranium glimmer.
- Uraninite.
- Nasturan.
- Autentisering.
- Tyuyanmunit.
Tre stabile naturlige isotoper og 11 kunstig syntetiserte isotoper er kjent, med massetall fra 227 til 240.
I industrien er radioaktivt uran mye brukt, i stand til å forfalle raskt med frigjøring av energi. Så den brukes:
- i geokjemi;
- mining;
- atomreaktorer;
- i produksjon av atomvåpen.
Effekten på menneskekroppen er ikke forskjellig fra de tidligere betraktede metallene - akkumulering fører til økt strålingsdose og forekomst av kreftsvulster.
transuraniske elementer
De viktigste metallene etter uran i det periodiske systemet er de som nylig er blitt oppdaget. Bokstavelig t alt i 2004 ble det publisert kilder som bekreftet fødselen av det 115. elementet i det periodiske systemet.
De ble det mest radioaktive metallet av alle kjente i dag - ununpentium (Uup). Egenskapene forblir uutforskede til nå, fordi halveringstiden er 0,032 sekunder! Det er rett og slett umulig å vurdere og avsløre detaljene i strukturen og de manifesterte funksjonene under slike forhold.
Radioaktiviteten er imidlertid mange ganger høyere enn indikatorene for det andre elementet når det gjelder denne egenskapen - plutonium. Likevel er det ikke ununpentium som brukes i praksis, men dets "langsommere" kamerater i tabellen - uran, plutonium, neptunium, polonium og andre.
Et annet element - unbibium - eksisterer teoretisk, men for å bevise detpraktisk t alt kan forskere fra forskjellige land ikke siden 1974. Det siste forsøket ble gjort i 2005, men ble ikke bekreftet av kjemikernes generelle råd.
Thorium
Den ble oppdaget tilbake på 1800-tallet av Berzelius og oppk alt etter den skandinaviske guden Thor. Det er et svakt radioaktivt metall. Fem av de 11 isotopene har denne funksjonen.
Hovedapplikasjonen innen kjernekraft er ikke basert på evnen til å avgi en enorm mengde termisk energi under forfall. Det særegne er at thoriumkjerner er i stand til å fange nøytroner og bli til uran-238 og plutonium-239, som allerede går direkte inn i kjernefysiske reaksjoner. Derfor kan thorium også tilskrives den gruppen metaller vi vurderer.
Polonium
Sølvhvitt radioaktivt metall nummer 84 i det periodiske systemet. Den ble oppdaget av de samme ivrige forskerne av radioaktivitet og alt knyttet til den, ektefellene Marie og Pierre Curie i 1898. Hovedtrekket til dette stoffet er at det eksisterer fritt i omtrent 138,5 dager. Det vil si at dette er halveringstiden til dette metallet.
Det finnes i naturen som en del av uran og andre malmer. Den brukes som en energikilde, og ganske kraftig. Det er et strategisk metall, siden det brukes til å lage atomvåpen. Antallet er strengt begrenset og er under kontroll av hver stat.
Brukes også til luftionisering, eliminering av statisk elektrisitet i rommet, ved produksjon av plassvarmeovner og andre lignende varer.
Effekt på menneskekroppen
Alle radioaktive metaller har evnen til å trenge gjennom menneskelig hud og samle seg inne i kroppen. De skilles ut veldig dårlig med avfallsstoffer, de skilles ikke ut med svette i det hele tatt.
Over tid begynner de å påvirke luftveiene, sirkulasjons- og nervesystemene, og forårsaker irreversible endringer i dem. De påvirker cellene, og får dem til å fungere feil. Som et resultat oppstår dannelsen av ondartede svulster, onkologiske sykdommer.
Derfor er hvert radioaktivt metall en stor fare for mennesker, spesielt hvis vi snakker om dem i sin rene form. Ikke berør dem med ubeskyttede hender og vær innendørs med dem uten spesielt verneutstyr.
