Periyodik tablonun tüm elementleri arasında, çoğu insanın korkuyla bahsettiği elementlerin önemli bir kısmı aittir. Başka nasıl? Ne de olsa radyoaktifler, bu da insan sağlığına doğrudan tehdit anlamına geliyor.
Hangi elementlerin tehlikeli olduğunu ve ne olduklarını tam olarak anlamaya çalışalım ve ayrıca insan vücudu üzerindeki zararlı etkilerinin ne olduğunu öğrenelim.
Bir grup radyoaktif elementin genel konsepti
Bu grup metalleri içerir. Birçoğu var, kurşundan hemen sonra ve en son hücreye kadar periyodik sistemde bulunurlar. Bir veya başka bir elementi radyoaktif gruba atfetmenin geleneksel olduğu ana kriter, belirli bir yarı ömre sahip olma yeteneğidir.
Başka bir deyişle, radyoaktif bozunma, belirli bir tür radyasyon emisyonunun eşlik ettiği bir metal çekirdeğin başka bir çocuğa dönüşmesidir. Aynı zamanda, bazı öğeler diğerlerine dönüştürülür.
Radyoaktif metal, en az bir izotopun radyoaktif olduğu metaldir. Tüm çeşitler olsa bile altı tane olacak ve aynı zamanda bunlardan sadece biri bu özelliğin taşıyıcısı olacak, tüm element radyoaktif olarak kabul edilecek.
Radyasyon türleri
Çürüme sırasında metallerin yaydığı başlıca radyasyon türleri şunlardır:
- alfa parçacıkları;
- beta parçacıkları veya nötrino bozunması;
- izomer geçişi (gama ışınları).
Bu tür öğelerin varlığı için iki seçenek vardır. Birincisi doğaldır yani radyoaktif bir metal doğada ve en basit şekilde dış kuvvetlerin etkisi altında oluştuğunda zamanla başka formlara dönüşür (radyoaktifliğini gösterir ve bozunur).
İkinci grup, bilim adamları tarafından yapay olarak oluşturulan, hızlı bozunma ve büyük miktarda radyasyonu güçlü bir şekilde salma yeteneğine sahip metallerdir. Bu, belirli faaliyet alanlarında kullanılmak üzere yapılır. Bir elementin diğerine dönüştürülmesiyle nükleer reaksiyonların üretildiği tesislere senkrofazotronlar denir.
Belirtilen iki yarı ömür yöntemi arasındaki fark açıktır: her iki durumda da kendiliğindendir, ancak yalnızca yapay olarak elde edilen metaller, yıkım sürecinde tam olarak nükleer reaksiyonlar verir.
Benzer atomların temel tanımı
Çoğu elementin radyoaktif olan yalnızca bir veya iki izotopu olduğundan, atamalarda bir bütün olarak tüm öğeyi değil, belirli bir türü belirtmek gelenekseldir. Örneğin kurşun sadece bir maddedir. Radyoaktif bir metal olduğunu hesaba katarsak, o zamanörneğin "lead-207" olarak adlandırılmalıdır.
Söz konusu parçacıkların yarı ömürleri büyük ölçüde değişebilir. Sadece 0.032 saniye boyunca var olan izotoplar vardır. Ama onlarla eşit olarak dünyanın bağırsaklarında milyonlarca yıl çürüyenleri de var.
Radyoaktif metaller listesi
Söz konusu gruba ait tüm elementlerin tam listesi oldukça etkileyici olabilir, çünkü toplamda yaklaşık 80 metal içerir. Her şeyden önce, bunlar, lantanitler ve aktinitler grubu da dahil olmak üzere kurşundan sonra periyodik sistemde duranlardır. Yani bizmut, polonyum, astatin, radon, fransiyum, radyum, rutherfordium vb. seri numaralarında.
Belirtilen sınırın üzerinde, her biri aynı zamanda izotopları olan birçok temsilci vardır. Bununla birlikte, bazıları sadece radyoaktif olabilir. Bu nedenle, bir kimyasal elementin hangi çeşitlere sahip olduğu önemlidir. Tablonun hemen hemen her temsilcisinde bir radyoaktif metal veya daha doğrusu izotop çeşitlerinden biri bulunur. Örneğin, sahip oldukları:
- kalsiyum;
- selenyum;
- hafniyum;
- tungsten;
- osmiyum;
- bizmut;
- indiyum;
- potasyum;
- rubidyum;
- zirkonyum;
- europium;
- radyum ve diğerleri.
Dolayısıyla, radyoaktivite özelliklerini sergileyen birçok element olduğu açıktır - büyük çoğunluğu. Bazıları çok uzun yarılanma ömrü nedeniyle güvenlidir ve doğada bulunur, bazıları ise insan tarafından yapay olarak oluşturulur.bilim ve teknolojideki çeşitli ihtiyaçlar için ve insan vücudu için son derece tehlikelidir.
Radyumun karakterizasyonu
Öğenin adı, onu keşfedenler tarafından verildi - Curie eşleri, Pierre ve Maria. Bu metalin izotoplarından birinin - radyum-226 - radyoaktivitenin özel özelliklerine sahip en kararlı form olduğunu ilk keşfeden bu insanlardı. Bu 1898'de oldu ve benzer bir fenomen ancak bilinir hale geldi. Kimyagerlerin eşleri bunun hakkında detaylı bir çalışma yaptı.
Kelimenin etimolojisi köklerini radyum gibi ses çıkaran Fransızcadan alır. Bu elementin toplam 14 izotop modifikasyonu bilinmektedir. Ancak kütle numaralarına sahip en kararlı formlar:
- 220;
- 223;
- 224;
- 226;
- 228.
226 formunun belirgin bir radyoaktivitesi vardır. Radyumun kendisi 88 numaralı kimyasal bir elementtir. Atomik kütle [226]. Ne kadar basit bir madde var olmaya muktedirdir. Yaklaşık 6700C. erime noktasına sahip gümüşi beyaz radyoaktif bir metaldir.
Kimyasal açıdan bakıldığında, oldukça yüksek derecede aktivite sergiler ve şunlarla reaksiyona girebilir:
- su;
- organik asitler, kararlı kompleksler oluşturur;
- oksijen oluşturan oksit.
Özellikler ve Uygulamalar
Ayrıca radyum, bir dizi tuz oluşturan kimyasal bir elementtir. Nitrürleri, klorürleri, sülfatları, nitratları, karbonatları, fosfatları, kromatları bilinmektedir. Ayrıca tungstenli çift tuzlar da vardır veberilyum.
Radyum-226'nın sağlığa zararlı olabileceği gerçeğini keşfeden Pierre Curie hemen fark etmedi. Ancak, bir deney yaptığında bunu doğrulamayı başardı: Bir gün boyunca kolunun omzuna metal bağlı bir test tüpü ile yürüdü. Cilt ile temas bölgesinde, bilim adamının iki aydan fazla kurtulamadığı, iyileşmeyen bir ülser ortaya çıktı. Eşler, radyoaktivite fenomeni üzerindeki deneylerini reddetmediler ve bu nedenle ikisi de yüksek dozda radyasyondan öldü.
Negatif olmasının yanı sıra, radyum-226'nın kullanıldığı ve faydalı olduğu bir takım alanlar vardır:
- Okyanus su seviyesi değişim göstergesi.
- Kayadaki uranyum miktarını belirlemek için kullanılır.
- Aydınlatma karışımlarına dahildir.
- Tıpta tedavi edici radon banyoları oluşturmak için kullanılır.
- Elektrik yüklerini kaldırmak için kullanılır.
- Bunun yardımıyla dökümlerin kusur tespiti yapılır ve parçaların dikişleri kaynatılır.
Plütonyum ve izotopları
Bu element XX yüzyılın kırklı yıllarında Amerikalı bilim adamları tarafından keşfedildi. İlk önce neptünyumdan oluştuğu uranyum cevherinden izole edildi. İkincisi, uranyum çekirdeğinin çürümesinin sonucudur. Yani, hepsi ortak radyoaktif dönüşümlerle yakından bağlantılıdır.
Bu metalin birkaç kararlı izotopu vardır. Bununla birlikte, en yaygın ve pratik olarak önemli olan çeşit plütonyum-239'dur. Bunun bilinen kimyasal reaksiyonlarımetal c:
- oksijen,
- asitler;
- su;
- alkali;
- halojenler.
Fiziksel özellikleri açısından, plütonyum-239 erime noktası 6400C olan kırılgan bir metaldir. Vücudu etkilemenin ana yöntemleri, onkolojik hastalıkların kademeli olarak oluşumu, kemiklerde birikmesi ve yıkımına neden olması, akciğer hastalıklarıdır.
Kullanım alanı ağırlıklı olarak nükleer endüstridir. Bir gram plütonyum-239'un çürümesi sırasında, 4 ton yanmış kömürle karşılaştırılabilir miktarda ısı açığa çıktığı bilinmektedir. Bu tür metallerin reaksiyonlarda çok yaygın olarak kullanılmasının nedeni budur. Nükleer plütonyum, nükleer reaktörlerde ve termonükleer bombalarda bir enerji kaynağıdır. Kullanım ömrü beş yıla ulaşabilen elektrik enerjisi akümülatörlerinin imalatında da kullanılmaktadır.
Uranyum bir radyasyon kaynağıdır
Bu element 1789'da Alman kimyager Klaproth tarafından keşfedildi. Ancak insanlar, özelliklerini keşfetmeyi ve bunları ancak 20. yüzyılda uygulamaya koymayı öğrenmeyi başardılar. Ana ayırt edici özelliği, radyoaktif uranyumun doğal bozunma sırasında çekirdek oluşturabilmesidir:
- kurşun-206;
- kripton;
- plütonyum-239;
- kurşun-207;
- ksenon.
Doğada, bu metalin rengi açık gridir, erime noktası 11000C'nin üzerindedir. Minerallerde bulunur:
- Uranyum mika.
- Uraninit.
- Nasturan.
- Kimlik doğrulama.
- Tyuyanmunit.
Kütle numaraları 227 ile 240 arasında olan üç kararlı doğal izotop ve yapay olarak sentezlenmiş 11 izotop bilinmektedir.
Endüstride, radyoaktif uranyum yaygın olarak kullanılır ve enerji salınımı ile hızla bozunabilir. Yani kullanılır:
- jeokimyada;
- madencilik;
- nükleer reaktörler;
- nükleer silah üretiminde.
İnsan vücudu üzerindeki etkisi daha önce düşünülen metallerden farklı değildir - birikim radyasyon dozunun artmasına ve kanserli tümörlerin oluşumuna yol açar.
Transuranik elementler
Periyodik tabloda uranyumu takip eden metallerin en önemlileri yakın zamanda keşfedilenlerdir. Kelimenin tam anlamıyla 2004 yılında, periyodik sistemin 115. elementinin doğuşunu doğrulayan kaynaklar yayınlandı.
Bugün bilinenlerin en radyoaktif metali oldular - ununpentium (Uup). Yarılanma ömrü 0.032 saniye olduğu için özellikleri şimdiye kadar keşfedilmemiş durumda! Bu şartlar altında yapının detaylarını ve ortaya çıkan özellikleri düşünmek ve ortaya çıkarmak kesinlikle imkansızdır.
Ancak, radyoaktivitesi, bu özellik açısından ikinci elementin - plütonyumun göstergelerinden çok daha yüksektir. Bununla birlikte, pratikte kullanılan ununpentium değil, tablodaki "daha yavaş" yoldaşları - uranyum, plütonyum, neptunyum, polonyum ve diğerleri.
Başka bir öğe - unbibium - teorik olarak var, ancak bunu kanıtlamak içinpratikte farklı ülkelerden bilim adamları 1974'ten beri yapamıyorlar. Son girişim 2005 yılında yapıldı, ancak kimyagerler genel konseyi tarafından onaylanmadı.
Toryum
19. yüzyılda Berzelius tarafından keşfedildi ve adını İskandinav tanrısı Thor'dan aldı. Zayıf radyoaktif bir metaldir. 11 izotopundan beşi bu özelliğe sahiptir.
Nükleer enerjideki ana uygulama, bozulma sırasında büyük miktarda termal enerji yayma yeteneğine dayanmaz. Tuhaflık, toryum çekirdeklerinin nötronları yakalayabilmesi ve zaten doğrudan nükleer reaksiyonlara giren uranyum-238 ve plütonyum-239'a dönüşebilmesidir. Bu nedenle toryum, düşündüğümüz metal grubuna da atfedilebilir.
Polonyum
Gümüş-beyaz radyoaktif metal periyodik sistemde 84 numara. Aynı ateşli radyoaktivite araştırmacıları ve onunla bağlantılı her şey, 1898'de Marie ve Pierre Curie eşleri tarafından keşfedildi. Bu maddenin ana özelliği, yaklaşık 138,5 gün boyunca serbestçe var olmasıdır. Yani bu metalin yarı ömrü budur.
Doğada uranyum ve diğer cevherlerin bir parçası olarak bulunur. Enerji kaynağı olarak kullanılır ve oldukça güçlüdür. Nükleer silah yapımında kullanıldığı için stratejik bir metaldir. Miktar kesinlikle sınırlıdır ve her eyaletin kontrolü altındadır.
Ayrıca hava iyonizasyonu için kullanılır, odadaki statik elektriği ortadan kaldırır, alan imalatındaısıtıcılar ve diğer benzer öğeler.
İnsan vücudu üzerindeki etkisi
Tüm radyoaktif metaller insan derisine nüfuz etme ve vücudun içinde birikme yeteneğine sahiptir. Atık ürünlerle çok zayıf bir şekilde atılırlar, ter ile hiç atılmazlar.
Zamanla solunum, dolaşım, sinir sistemlerini etkileyerek onlarda geri dönüşü olmayan değişikliklere neden olurlar. Hücreleri etkileyerek yanlış çalışmasına neden olurlar. Bunun sonucunda kötü huylu tümörler, onkolojik hastalıklar oluşur.
Bu nedenle, her radyoaktif metal, özellikle de onlardan saf haliyle bahsedersek, insanlar için büyük bir tehlikedir. Onlara korumasız ellerle dokunmayın ve özel koruyucu ekipman olmadan onlarla birlikte iç mekanlarda bulunun.
