Tra tutti gli elementi della tavola periodica, una parte significativa appartiene a quelli di cui la maggior parte delle persone parla con paura. In che altro modo? Dopotutto, sono radioattivi, il che significa una minaccia diretta per la salute umana.
Cerchiamo di capire esattamente quali elementi sono pericolosi e quali sono, e anche quali sono i loro effetti dannosi sul corpo umano.
Concetto generale di un gruppo di elementi radioattivi
Questo gruppo include metalli. Ce ne sono molti, si trovano nel sistema periodico subito dopo il piombo e fino all'ultima cella. Il criterio principale con cui è consuetudine attribuire l'uno o l' altro elemento al gruppo radioattivo è la sua capacità di avere una certa emivita.
In altre parole, il decadimento radioattivo è la trasformazione di un nucleo metallico in un altro, figlio, che è accompagnata dall'emissione di radiazioni di un certo tipo. Allo stesso tempo, alcuni elementi si trasformano in altri.
Un metallo radioattivo è quello in cui almeno un isotopo è radioattivo. Anche se tutte le varietàce ne saranno sei, e allo stesso tempo solo uno di loro sarà portatore di questa proprietà, l'intero elemento sarà considerato radioattivo.
Tipi di radiazioni
I principali tipi di radiazioni emesse dai metalli durante il decadimento sono:
- particelle alfa;
- particelle beta o decadimento dei neutrini;
- transizione dell'isomero (raggi gamma).
Ci sono due opzioni per l'esistenza di tali elementi. La prima è naturale, cioè quando un metallo radioattivo si presenta in natura e nel modo più semplice, sotto l'influenza di forze esterne, nel tempo si trasforma in altre forme (mostra la sua radioattività e decade).
Il secondo gruppo è costituito da metalli creati artificialmente dagli scienziati, capaci di un rapido decadimento e di un potente rilascio di grandi quantità di radiazioni. Questo viene fatto per l'uso in determinate aree di attività. Gli impianti in cui le reazioni nucleari sono prodotte dalla trasformazione di un elemento in un altro sono chiamati sincrofasotroni.
La differenza tra i due metodi indicati di emivita è ovvia: in entrambi i casi è spontanea, tuttavia solo i metalli ottenuti artificialmente danno esattamente reazioni nucleari nel processo di destrutturazione.
Designazione di base di atomi simili
Poiché la maggior parte degli elementi ha solo uno o due isotopi radioattivi, è consuetudine indicare un tipo specifico nelle designazioni e non l'intero elemento nel suo insieme. Ad esempio, il piombo è solo una sostanza. Se prendiamo in considerazione che è un metallo radioattivo, alloradovrebbe essere chiamato, ad esempio, "lead-207".
L'emivita delle particelle in questione può variare notevolmente. Ci sono isotopi che esistono solo per 0,032 secondi. Ma al pari di loro ci sono quelli che decadono per milioni di anni nelle viscere della terra.
Elenco dei metalli radioattivi
Un elenco completo di tutti gli elementi appartenenti al gruppo in esame può essere piuttosto impressionante, perché in totale comprende circa 80 metalli. Prima di tutto, questi sono tutti quelli che stanno nel sistema periodico dopo il piombo, compreso il gruppo dei lantanidi e degli attinidi. Cioè, bismuto, polonio, astato, radon, francio, radio, rutherfordio e così via nei numeri di serie.
Al di sopra del confine indicato ci sono molti rappresentanti, ognuno dei quali ha anche isotopi. Tuttavia, alcuni di essi potrebbero essere solo radioattivi. Pertanto, è importante quali varietà ha un elemento chimico. Un metallo radioattivo, o meglio una delle sue varietà isotopiche, si trova in quasi tutti i rappresentanti della tavola. Ad esempio, hanno:
- calcio;
- selenio;
- afnio;
- tungsteno;
- osmio;
- bismuto;
- indio;
- potassio;
- rubidio;
- zirconio;
- europio;
- radio e altri.
Quindi, è ovvio che ci sono molti elementi che mostrano le proprietà della radioattività, la stragrande maggioranza. Alcuni di essi sono sicuri a causa di un'emivita troppo lunga e si trovano in natura, mentre altri sono creati artificialmente dall'uomo.per varie esigenze scientifiche e tecnologiche ed è estremamente pericoloso per il corpo umano.
Caratterizzazione del radio
Il nome dell'elemento è stato dato dai suoi scopritori: i coniugi Curie, Pierre e Maria. Furono queste persone a scoprire per la prima volta che uno degli isotopi di questo metallo - il radio-226 - è la forma più stabile, che ha le proprietà speciali della radioattività. Ciò accadde nel 1898 e un fenomeno simile divenne noto solo. I coniugi dei chimici ne hanno appena preso uno studio dettagliato.
L'etimologia della parola trae le sue radici dalla lingua francese, in cui suona come radio. Sono note un totale di 14 modifiche isotopiche di questo elemento. Ma le forme più stabili con i numeri di massa sono:
- 220;
- 223;
- 224;
- 226;
- 228.
La forma 226 ha una radioattività pronunciata. Il radio stesso è un elemento chimico con il numero 88. Massa atomica [226]. Come la materia semplice è capace di esistere. È un metallo radioattivo bianco-argenteo con un punto di fusione di circa 6700C.
Da un punto di vista chimico, mostra un grado di attività abbastanza elevato ed è in grado di reagire con:
- acqua;
- acidi organici, che formano complessi stabili;
- ossido che forma ossigeno.
Proprietà e applicazioni
Inoltre, il radio è un elemento chimico che forma una serie di sali. Si conoscono i suoi nitruri, cloruri, solfati, nitrati, carbonati, fosfati, cromati. Ci sono anche doppi sali con tungsteno eberillio.
Il fatto che il radio-226 possa essere pericoloso per la salute, il suo scopritore Pierre Curie non ha riconosciuto immediatamente. Tuttavia, è riuscito a verificarlo quando ha condotto un esperimento: per un giorno ha camminato con una provetta con del metallo legata alla spalla del braccio. Un'ulcera non cicatrizzante è apparsa nel sito di contatto con la pelle, di cui lo scienziato non è riuscito a liberarsi per più di due mesi. Gli sposi non rifiutarono i loro esperimenti sul fenomeno della radioattività, e quindi entrambi morirono per una grande dose di radiazioni.
Oltre ad essere negativo, ci sono un certo numero di aree in cui il radio-226 viene utilizzato e vantaggioso:
- Indicatore di spostamento del livello dell'acqua oceanica.
- Utilizzato per determinare la quantità di uranio nella roccia.
- Incluso nelle miscele di illuminazione.
- Utilizzato in medicina per formare bagni terapeutici al radon.
- Utilizzato per rimuovere le cariche elettriche.
- Con il suo aiuto, viene eseguito il rilevamento dei difetti dei getti e le giunture delle parti vengono saldate.
Plutonio e suoi isotopi
Questo elemento è stato scoperto negli anni Quaranta del XX secolo da scienziati americani. È stato inizialmente isolato dal minerale di uranio, in cui si è formato dal nettunio. Quest'ultimo è il risultato del decadimento del nucleo dell'uranio. Cioè, sono tutti strettamente interconnessi da comuni trasformazioni radioattive.
Ci sono diversi isotopi stabili di questo metallo. Tuttavia, la varietà più comune e praticamente importante è il plutonio-239. Reazioni chimiche note di questometallo c:
- ossigeno,
- acidi;
- acqua;
- alcali;
- alogeni.
In termini di proprietà fisiche, il plutonio-239 è un metallo fragile con un punto di fusione di 6400C. I principali metodi per influenzare il corpo sono la graduale formazione di malattie oncologiche, l'accumulo nelle ossa e la loro distruzione, malattie polmonari.
L'area di utilizzo è principalmente l'industria nucleare. È noto che durante il decadimento di un grammo di plutonio-239 viene rilasciata una tale quantità di calore paragonabile a 4 tonnellate di carbone bruciato. Ecco perché questo tipo di metallo è così ampiamente utilizzato nelle reazioni. Il plutonio nucleare è una fonte di energia nei reattori nucleari e nelle bombe termonucleari. Viene anche utilizzato nella produzione di accumulatori di energia elettrica, la cui durata può raggiungere i cinque anni.
L'uranio è una fonte di radiazioni
Questo elemento fu scoperto nel 1789 dal chimico tedesco Klaproth. Tuttavia, le persone sono riuscite a esplorarne le proprietà e ad imparare a metterle in pratica solo nel XX secolo. La principale caratteristica distintiva è che l'uranio radioattivo è in grado di formare nuclei durante il decadimento naturale:
- lead-206;
- cripto;
- plutonio-239;
- lead-207;
- xeno.
In natura, questo metallo è di colore grigio chiaro, ha un punto di fusione di oltre 11000C. Trovato nei minerali:
- Mica di uranio.
- Uraninite.
- Nasturan.
- Autenticazione.
- Tyuyanmunit.
Sono noti tre isotopi naturali stabili e 11 isotopi sintetizzati artificialmente, con numeri di massa da 227 a 240.
Nell'industria, l'uranio radioattivo è ampiamente utilizzato, in grado di decadere rapidamente con il rilascio di energia. Quindi si usa:
- in geochimica;
- estrazione mineraria;
- reattori nucleari;
- nella fabbricazione di armi nucleari.
L'effetto sul corpo umano non è diverso dai metalli considerati in precedenza: l'accumulo porta ad un aumento della dose di radiazioni e alla comparsa di tumori cancerosi.
Elementi transuranici
I metalli più importanti che seguono l'uranio nella tavola periodica sono quelli che sono stati scoperti di recente. Letteralmente nel 2004 sono state pubblicate fonti che confermano la nascita del 115° elemento del sistema periodico.
Divennero il metallo più radioattivo di tutti oggi conosciuto: ununpentium (Uup). Le sue proprietà rimangono inesplorate fino ad ora, perché l'emivita è di 0,032 secondi! È semplicemente impossibile considerare e rivelare i dettagli della struttura e le caratteristiche manifestate in tali condizioni.
Tuttavia, la sua radioattività è molte volte superiore agli indicatori del secondo elemento in termini di questa proprietà: il plutonio. Tuttavia, non è ununpentium che viene utilizzato nella pratica, ma i suoi compagni "più lenti" nella tabella: uranio, plutonio, nettunio, polonio e altri.
Un altro elemento - unbibium - esiste teoricamente, ma per dimostrarlopraticamente scienziati di diversi paesi non possono dal 1974. L'ultimo tentativo risale al 2005, ma non è stato confermato dal consiglio generale dei chimici.
Torio
Fu scoperto nel 19° secolo da Berzelius e prese il nome dal dio scandinavo Thor. È un metallo debolmente radioattivo. Cinque dei suoi 11 isotopi hanno questa caratteristica.
L'applicazione principale nell'energia nucleare non si basa sulla capacità di emettere un'enorme quantità di energia termica durante il decadimento. La particolarità è che i nuclei di torio sono in grado di catturare neutroni e trasformarsi in uranio-238 e plutonio-239, che già entrano direttamente nelle reazioni nucleari. Pertanto, il torio può anche essere attribuito al gruppo di metalli che stiamo considerando.
Polonio
Metallo radioattivo bianco-argento numero 84 nel sistema periodico. Fu scoperto dagli stessi ardenti ricercatori della radioattività e di tutto ciò che ad essa era connesso, i coniugi Marie e Pierre Curie nel 1898. La caratteristica principale di questa sostanza è che esiste liberamente per circa 138,5 giorni. Cioè, questa è l'emivita di questo metallo.
Si trova in natura come parte dell'uranio e di altri minerali. È usato come fonte di energia e abbastanza potente. È un metallo strategico, poiché viene utilizzato per fabbricare armi nucleari. La quantità è rigorosamente limitata ed è sotto il controllo di ogni stato.
Utilizzato anche per la ionizzazione dell'aria, eliminando l'elettricità statica nella stanza, nella fabbricazione dello spazioriscaldatori e altri articoli simili.
Effetto sul corpo umano
Tutti i metalli radioattivi hanno la capacità di penetrare nella pelle umana e accumularsi all'interno del corpo. Sono escreti molto male con i prodotti di scarto, non vengono eliminati affatto con il sudore.
Nel tempo, iniziano a colpire il sistema respiratorio, circolatorio, nervoso, provocando cambiamenti irreversibili in essi. Colpiscono le cellule, facendole funzionare in modo errato. Di conseguenza, si verificano la formazione di tumori maligni, malattie oncologiche.
Pertanto, ogni metallo radioattivo è un grande pericolo per gli esseri umani, specialmente se ne parliamo nella loro forma pura. Non toccarli con le mani non protette ed essere al chiuso con loro senza dispositivi di protezione speciali.
