Mezi všemi prvky periodické tabulky patří významná část k těm, o kterých většina lidí mluví se strachem. Jak jinak? Koneckonců, jsou radioaktivní, což znamená přímé ohrožení lidského zdraví.
Zkusme přesně přijít na to, jaké prvky jsou nebezpečné a jaké, a také zjistit, jaký je jejich škodlivý účinek na lidské tělo.
Obecný koncept skupiny radioaktivních prvků
Tato skupina zahrnuje kovy. Je jich hodně, nacházejí se v periodické soustavě hned za olovem a až do úplně poslední buňky. Hlavním kritériem, podle kterého je obvyklé přiřazovat jeden nebo druhý prvek radioaktivní skupině, je jeho schopnost mít určitý poločas rozpadu.
Jinými slovy, radioaktivní rozpad je přeměna kovového jádra na jiné, dítě, která je doprovázena emisí záření určitého typu. Současně se některé prvky přeměňují v jiné.
Radioaktivní kov je takový, ve kterém je alespoň jeden izotop radioaktivní. I když všechny odrůdybude jich šest a zároveň pouze jeden z nich bude nositelem této vlastnosti, celý prvek bude považován za radioaktivní.
Typy záření
Hlavní typy záření emitovaného kovy během rozpadu jsou:
- alfa částice;
- beta částice nebo rozpad neutrin;
- přechod izomerů (paprsky gama).
Existence takových prvků má dvě možnosti. První je přirozený, tedy když se radioaktivní kov vyskytuje v přírodě a tím nejjednodušším způsobem, vlivem vnějších sil, se postupem času přeměňuje na jiné formy (ukazuje svou radioaktivitu a rozpadá se).
Druhou skupinou jsou kovy uměle vytvořené vědci, schopné rychlého rozkladu a silného uvolňování velkého množství záření. To se provádí pro použití v určitých oblastech činnosti. Zařízení, ve kterých jaderné reakce vznikají přeměnou jednoho prvku na jiný, se nazývají synchrofasotrony.
Rozdíl mezi dvěma naznačenými metodami poločasu rozpadu je zřejmý: v obou případech je spontánní, ale pouze uměle získané kovy dávají přesně jaderné reakce v procesu destrukce.
Základní označení podobných atomů
Vzhledem k tomu, že většina prvků má pouze jeden nebo dva izotopy, které jsou radioaktivní, je obvyklé uvádět v označení konkrétní typ, nikoli celý prvek jako celek. Například olovo je jen látka. Pokud vezmeme v úvahu, že jde o radioaktivní kov, takby se mělo jmenovat například "lead-207".
Poločasy jednotlivých částic se mohou značně lišit. Existují izotopy, které existují pouze 0,032 sekundy. Ale na stejné úrovni s nimi jsou ty, které se v útrobách Země rozkládají miliony let.
Seznam radioaktivních kovů
Kompletní seznam všech prvků patřících do uvažované skupiny může být docela působivý, protože celkem obsahuje asi 80 kovů. Především jsou to všechny, které stojí v periodické soustavě po olovu, včetně skupiny lanthanoidů a aktinidů. Tedy vizmut, polonium, astat, radon, francium, radium, rutherfordium a tak dále v pořadových číslech.
Nad uvedenou hranicí existuje mnoho zástupců, z nichž každý má také izotopy. Některé z nich však mohou být pouze radioaktivní. Proto je důležité, jaké odrůdy chemický prvek má. Radioaktivní kov, nebo spíše jedna z jeho izotopových odrůd, se nachází téměř v každém zástupci tabulky. Například mají:
- vápník;
- selenium;
- hafnium;
- tungsten;
- osmium;
- bismut;
- indium;
- draslík;
- rubidium;
- zirkonium;
- europium;
- radium a další.
Je tedy zřejmé, že existuje mnoho prvků, které vykazují vlastnosti radioaktivity - drtivá většina. Některé z nich jsou bezpečné kvůli příliš dlouhému poločasu rozpadu a nacházejí se v přírodě, jiné jsou vytvořeny uměle člověkem.pro různé potřeby ve vědě a technice a je extrémně nebezpečný pro lidské tělo.
Charakteristika radia
Jméno prvku dali jeho objevitelé – manželé Curieovi, Pierre a Maria. Právě tito lidé jako první objevili, že jeden z izotopů tohoto kovu – radium-226 – je nejstabilnější formou, která má zvláštní vlastnosti radioaktivity. Stalo se tak v roce 1898 a podobný jev teprve vešel ve známost. Manželé chemiků to právě začali podrobně studovat.
Etymologie slova pochází z francouzského jazyka, ve kterém zní jako radium. Je známo celkem 14 izotopových modifikací tohoto prvku. Ale nejstabilnější formy s hmotnostními čísly jsou:
- 220;
- 223;
- 224;
- 226;
- 228.
Forma 226 má výraznou radioaktivitu Radium samotné je chemický prvek s číslem 88. Atomová hmotnost [226]. Jak jednoduchá hmota je schopna existence. Je to stříbřitě bílý radioaktivní kov s bodem tání asi 6700C.
Z chemického hlediska vykazuje poměrně vysoký stupeň aktivity a je schopen reagovat s:
- voda;
- organické kyseliny, tvořící stabilní komplexy;
- kyslíkotvorný oxid.
Vlastnosti a aplikace
Radium je také chemický prvek, který tvoří řadu solí. Známé jsou jeho nitridy, chloridy, sírany, dusičnany, uhličitany, fosforečnany, chromany. Existují také podvojné soli s wolframem aberyllium.
Skutečnost, že radium-226 může být zdraví nebezpečné, jeho objevitel Pierre Curie okamžitě nerozpoznal. Podařilo se mu to však ověřit, když provedl experiment: jeden den chodil se zkumavkou s kovem přivázaným k rameni paže. V místě kontaktu s kůží se objevil nehojící se vřed, kterého se vědec nemohl zbavit déle než dva měsíce. Manželé neodmítli své experimenty s fenoménem radioaktivity, a proto oba zemřeli na velkou dávku záření.
Kromě toho, že je radium-226 negativní, existuje řada oblastí, kde se používá a prospívá:
- Ukazatel posunu hladiny oceánské vody.
- Slouží k určení množství uranu v hornině.
- Zahrnuto ve směsích osvětlení.
- Používá se v lékařství k tvorbě léčebných radonových koupelí.
- Slouží k odstranění elektrických nábojů.
- S jeho pomocí se provádí detekce vad odlitků a svařují se švy dílů.
Plutonium a jeho izotopy
Tento prvek byl objeven ve čtyřicátých letech 20. století americkými vědci. Poprvé byl izolován z uranové rudy, ve které vznikl z neptunia. Ten je výsledkem rozpadu jádra uranu. To znamená, že všechny jsou úzce propojeny společnými radioaktivními přeměnami.
Existuje několik stabilních izotopů tohoto kovu. Nejběžnější a prakticky nejdůležitější odrůdou je však plutonium-239. Známé chemické reakce tohotokov c:
- kyslík,
- kyseliny;
- voda;
- alkali;
- halogeny.
Z hlediska fyzikálních vlastností je plutonium-239 křehký kov s bodem tání 6400C. Hlavními metodami ovlivňování organismu jsou postupný vznik onkologických onemocnění, hromadění v kostech a způsobování jejich destrukce, plicní onemocnění.
Oblast použití je především jaderný průmysl. Je známo, že při rozpadu jednoho gramu plutonia-239 se uvolní takové množství tepla, které je srovnatelné se 4 tunami spáleného uhlí. To je důvod, proč je tento typ kovu tak široce používán v reakcích. Jaderné plutonium je zdrojem energie v jaderných reaktorech a termonukleárních bombách. Používá se také při výrobě akumulátorů elektrické energie, jejichž životnost může dosáhnout pěti let.
Uran je zdrojem záření
Tento prvek objevil v roce 1789 německý chemik Klaproth. Prozkoumat jeho vlastnosti a naučit se je uvádět do praxe se však lidem podařilo až ve 20. století. Hlavním rozlišovacím znakem je, že radioaktivní uran je schopen tvořit jádra během přirozeného rozpadu:
- lead-206;
- krypton;
- plutonium-239;
- lead-207;
- xenon.
V přírodě má tento kov světle šedou barvu a bod tání vyšší než 11000C. Nalezeno v minerálech:
- Uranová slída.
- Uraninit.
- Nasturan.
- Authentication.
- Tyuyanmunit.
Jsou známy tři stabilní přírodní izotopy a 11 uměle syntetizovaných izotopů s hmotnostními čísly od 227 do 240.
V průmyslu se široce používá radioaktivní uran, který se rychle rozkládá za uvolňování energie. Takže se používá:
- v geochemii;
- těžba;
- jaderné reaktory;
- při výrobě jaderných zbraní.
Účinek na lidský organismus se neliší od předchozích uvažovaných kovů - akumulace vede ke zvýšené dávce záření a vzniku rakovinných nádorů.
Transuranické prvky
Nejdůležitější z kovů po uranu v periodické tabulce jsou ty, které byly objeveny nedávno. Doslova v roce 2004 byly zveřejněny zdroje potvrzující zrod 115. prvku periodického systému.
Stali se nejradioaktivnějším kovem ze všech dnes známých - ununpentiem (Uup). Jeho vlastnosti zůstávají dosud neprozkoumané, protože poločas rozpadu je 0,032 sekund! Za takových podmínek je prostě nemožné zvážit a odhalit detaily struktury a projevené rysy.
Jeho radioaktivita je však mnohonásobně vyšší než u ukazatelů druhého prvku z hlediska této vlastnosti – plutonia. Nicméně v praxi se nepoužívá ununpentium, ale jeho „pomalejší“soudruzi v tabulce – uran, plutonium, neptunium, polonium a další.
Další prvek – unbibium – teoreticky existuje, ale abychom to dokázaliprakticky vědci z různých zemí nemohou od roku 1974. Poslední pokus byl učiněn v roce 2005, ale nebyl potvrzen generální radou chemiků.
Thorium
Byl objeven již v 19. století Berzeliusem a pojmenován po skandinávském bohu Thorovi. Je to slabě radioaktivní kov. Pět z jeho 11 izotopů má tuto funkci.
Hlavní využití v jaderné energetice není založeno na schopnosti emitovat obrovské množství tepelné energie během rozpadu. Zvláštností je, že jádra thoria jsou schopna zachytit neutrony a přeměnit se na uran-238 a plutonium-239, které již vstupují přímo do jaderných reakcí. Proto lze thorium také přiřadit skupině kovů, o které uvažujeme.
Polonium
Stříbrobílý radioaktivní kov číslo 84 v periodickém systému. Objevili ho stejní horliví badatelé radioaktivity a všeho s ní spojeného, manželé Marie a Pierre Curieovi v roce 1898. Hlavním rysem této látky je, že volně existuje asi 138,5 dne. To znamená, že toto je poločas rozpadu tohoto kovu.
V přírodě se vyskytuje jako součást uranu a jiných rud. Používá se jako zdroj energie a je poměrně silný. Je to strategický kov, protože se používá k výrobě jaderných zbraní. Množství je přísně omezeno a je pod kontrolou každého státu.
Používá se také k ionizaci vzduchu, odstranění statické elektřiny v místnosti, při výrobě prostoruohřívače a další podobné položky.
Účinek na lidské tělo
Všechny radioaktivní kovy mají schopnost pronikat lidskou pokožkou a hromadit se uvnitř těla. Velmi špatně se vylučují s odpadními látkami, s potem se nevylučují vůbec.
Postupem času začnou ovlivňovat dýchací, oběhový, nervový systém a způsobují v nich nevratné změny. Ovlivňují buňky, což způsobuje jejich nesprávné fungování. V důsledku toho dochází ke vzniku zhoubných nádorů, onkologickým onemocněním.
Proto je každý radioaktivní kov pro člověka velkým nebezpečím, zvláště pokud o něm mluvíme v čisté podobě. Nedotýkejte se jich nechráněnýma rukama a buďte s nimi uvnitř bez speciálních ochranných prostředků.
