Di antara semua elemen jadual berkala, sebahagian besar adalah kepunyaan yang kebanyakan orang bercakap tentang ketakutan. Bagaimana lagi? Lagipun, ia adalah radioaktif, yang bermaksud ancaman langsung kepada kesihatan manusia.
Mari cuba cari dengan tepat apakah unsur-unsur yang berbahaya dan apakah ia, dan juga ketahui apakah kesan berbahayanya pada tubuh manusia.
Konsep umum sekumpulan unsur radioaktif
Kumpulan ini termasuk logam. Terdapat banyak daripada mereka, mereka terletak dalam sistem berkala sejurus selepas plumbum dan sehingga sel terakhir. Kriteria utama yang menjadi kebiasaan untuk mengaitkan satu atau unsur lain kepada kumpulan radioaktif ialah keupayaannya untuk mempunyai separuh hayat tertentu.
Dengan kata lain, pereputan radioaktif ialah perubahan nukleus logam kepada yang lain, kanak-kanak, yang disertai dengan pancaran sinaran jenis tertentu. Pada masa yang sama, beberapa elemen diubah menjadi elemen lain.
Logam radioaktif ialah logam yang sekurang-kurangnya satu isotop adalah radioaktif. Walaupun semua jenisakan ada enam, dan pada masa yang sama hanya seorang daripada mereka akan menjadi pembawa harta ini, keseluruhan elemen akan dianggap radioaktif.
Jenis sinaran
Jenis sinaran utama yang dipancarkan oleh logam semasa pereputan ialah:
- zarah alfa;
- zarah beta atau pereputan neutrino;
- peralihan isomer (sinar gamma).
Terdapat dua pilihan untuk kewujudan elemen tersebut. Yang pertama adalah semula jadi, iaitu, apabila logam radioaktif berlaku dalam alam semula jadi dan dengan cara yang paling mudah, di bawah pengaruh kuasa luar, dari masa ke masa ia berubah menjadi bentuk lain (menunjukkan keradioaktifannya dan mereput).
Kumpulan kedua ialah logam yang dicipta secara tiruan oleh saintis, berkeupayaan mereput dengan cepat dan membebaskan radiasi dalam jumlah besar. Ini dilakukan untuk digunakan dalam bidang aktiviti tertentu. Pemasangan di mana tindak balas nuklear dihasilkan melalui perubahan satu unsur kepada unsur lain dipanggil synchrophasotrons.
Perbezaan antara dua kaedah separuh hayat yang ditunjukkan adalah jelas: dalam kedua-dua kes ia adalah spontan, bagaimanapun, hanya logam yang diperoleh secara buatan memberikan tindak balas nuklear tepat dalam proses pemusnahan.
Penetapan asas atom serupa
Memandangkan kebanyakan unsur hanya mempunyai satu atau dua isotop yang bersifat radioaktif, adalah lazim untuk menunjukkan jenis tertentu dalam sebutan, dan bukan keseluruhan elemen secara keseluruhan. Sebagai contoh, plumbum hanyalah bahan. Jika kita mengambil kira bahawa ia adalah logam radioaktif, makahendaklah dipanggil, sebagai contoh, "lead-207".
Harapan separuh zarah yang dimaksudkan boleh berbeza-beza. Terdapat isotop yang hanya wujud selama 0.032 saat. Tetapi setanding dengan mereka ada yang mereput selama berjuta-juta tahun di dalam perut bumi.
Senarai logam radioaktif
Senarai lengkap semua unsur kepunyaan kumpulan yang sedang dipertimbangkan boleh menjadi agak mengagumkan, kerana secara keseluruhannya ia termasuk kira-kira 80 logam. Pertama sekali, ini adalah semua yang berdiri dalam sistem berkala selepas plumbum, termasuk kumpulan lantanida dan aktinida. Iaitu, bismut, polonium, astatin, radon, francium, radium, rutherfordium dan sebagainya dalam nombor bersiri.
Di atas sempadan yang ditunjukkan terdapat banyak wakil, setiap satunya juga mempunyai isotop. Walau bagaimanapun, sesetengah daripada mereka mungkin hanya radioaktif. Oleh itu, adalah penting jenis apa yang ada pada unsur kimia. Logam radioaktif, atau lebih tepatnya salah satu jenis isotopnya, terdapat dalam hampir setiap wakil meja. Sebagai contoh, mereka mempunyai:
- kalsium;
- selenium;
- hafnium;
- tungsten;
- osmium;
- bismut;
- indium;
- kalium;
- rubidium;
- zirkonium;
- europium;
- radium dan lain-lain.
Oleh itu, adalah jelas bahawa terdapat banyak unsur yang mempamerkan sifat radioaktiviti - sebahagian besarnya. Sebahagian daripada mereka selamat kerana separuh hayat yang terlalu lama dan terdapat di alam semula jadi, manakala yang lain dicipta secara buatan oleh manusia.untuk pelbagai keperluan dalam sains dan teknologi dan amat berbahaya bagi tubuh manusia.
Pencirian radium
Nama unsur itu diberikan oleh penemunya - pasangan Curie, Pierre dan Maria. Orang-orang inilah yang pertama kali mendapati bahawa salah satu isotop logam ini - radium-226 - adalah bentuk yang paling stabil, yang mempunyai ciri khas radioaktiviti. Ini berlaku pada tahun 1898, dan fenomena serupa hanya diketahui. Pasangan ahli kimia baru sahaja membuat kajian terperinci mengenainya.
Etimologi perkataan itu berakar umbi daripada bahasa Perancis, yang bunyinya seperti radium. Sebanyak 14 pengubahsuaian isotop unsur ini diketahui. Tetapi bentuk yang paling stabil dengan nombor jisim ialah:
- 220;
- 223;
- 224;
- 226;
- 228.
Bentuk 226 mempunyai radioaktiviti yang ketara. Radium sendiri ialah unsur kimia dengan nombor 88. Jisim atom [226]. Betapa mudahnya jirim mampu wujud. Ia ialah logam radioaktif putih keperakan dengan takat lebur kira-kira 6700C.
Dari sudut pandangan kimia, ia mempamerkan tahap aktiviti yang agak tinggi dan mampu bertindak balas dengan:
- air;
- asid organik, membentuk kompleks yang stabil;
- oksigen membentuk oksida.
Sifat dan Aplikasi
Selain itu, radium ialah unsur kimia yang membentuk satu siri garam. Nitrida, klorida, sulfat, nitrat, karbonat, fosfat, kromatnya diketahui. Terdapat juga garam berganda dengan tungsten danberilium.
Hakikat bahawa radium-226 boleh berbahaya kepada kesihatan, penemunya Pierre Curie tidak segera menyedarinya. Walau bagaimanapun, dia berjaya mengesahkan ini apabila dia menjalankan eksperimen: selama sehari dia berjalan dengan tiub uji dengan logam diikat pada bahu lengannya. Ulser yang tidak sembuh muncul di tempat bersentuhan dengan kulit, yang tidak dapat disingkirkan oleh saintis selama lebih dari dua bulan. Pasangan suami isteri tidak menolak eksperimen mereka tentang fenomena radioaktiviti, dan oleh itu kedua-duanya mati akibat dos sinaran yang besar.
Selain negatif, terdapat beberapa kawasan di mana radium-226 digunakan dan bermanfaat:
- Penunjuk anjakan paras air laut.
- Digunakan untuk menentukan jumlah uranium dalam batu.
- Termasuk dalam campuran pencahayaan.
- Digunakan dalam perubatan untuk membentuk mandian radon terapeutik.
- Digunakan untuk mengeluarkan cas elektrik.
- Dengan bantuannya, pengesanan kecacatan tuangan dijalankan dan jahitan bahagian dikimpal.
Plutonium dan isotopnya
Unsur ini ditemui pada empat puluhan abad XX oleh saintis Amerika. Ia pertama kali diasingkan daripada bijih uranium, di mana ia terbentuk daripada neptunium. Yang terakhir adalah hasil daripada pereputan nukleus uranium. Iaitu, kesemuanya saling berkait rapat oleh transformasi radioaktif biasa.
Terdapat beberapa isotop stabil logam ini. Walau bagaimanapun, varieti yang paling biasa dan boleh dikatakan penting ialah plutonium-239. Tindak balas kimia yang diketahui inilogam c:
- oksigen,
- asid;
- air;
- alkali;
- halogen.
Dari segi sifat fizikalnya, plutonium-239 ialah logam rapuh dengan takat lebur 6400C. Kaedah utama untuk mempengaruhi badan ialah pembentukan beransur-ansur penyakit onkologi, pengumpulan dalam tulang dan menyebabkan kemusnahannya, penyakit paru-paru.
Bidang penggunaan terutamanya industri nuklear. Adalah diketahui bahawa semasa pereputan satu gram plutonium-239, jumlah haba sedemikian dibebaskan yang setanding dengan 4 tan arang batu yang dibakar. Itulah sebabnya jenis logam ini digunakan secara meluas dalam tindak balas. Plutonium nuklear adalah sumber tenaga dalam reaktor nuklear dan bom termonuklear. Ia juga digunakan dalam pembuatan bateri simpanan tenaga elektrik, yang hayat perkhidmatannya boleh mencapai lima tahun.
Uranium ialah sumber sinaran
Unsur ini ditemui pada tahun 1789 oleh ahli kimia Jerman Klaproth. Walau bagaimanapun, orang ramai berjaya meneroka sifatnya dan mempelajari cara mempraktikkannya hanya pada abad ke-20. Ciri membezakan utama ialah uranium radioaktif mampu membentuk nukleus semasa pereputan semula jadi:
- lead-206;
- kripton;
- plutonium-239;
- lead-207;
- xenon.
Secara semula jadi, logam ini berwarna kelabu muda, mempunyai takat lebur melebihi 11000C. Ditemui dalam mineral:
- Uranium mika.
- Uraninit.
- Nasturan.
- Pengesahan.
- Tyuyanmunit.
Tiga isotop semula jadi yang stabil dan 11 isotop sintesis buatan diketahui, dengan nombor jisim dari 227 hingga 240.
Dalam industri, uranium radioaktif digunakan secara meluas, mampu mereput dengan cepat dengan pembebasan tenaga. Jadi, ia digunakan:
- dalam geokimia;
- perlombongan;
- reaktor nuklear;
- dalam pembuatan senjata nuklear.
Kesan pada tubuh manusia tidak berbeza daripada logam yang dianggap sebelumnya - pengumpulan membawa kepada peningkatan dos sinaran dan berlakunya tumor kanser.
Unsur transuranik
Logam yang paling penting berikutan uranium dalam jadual berkala ialah logam yang telah ditemui baru-baru ini. Secara harfiah pada tahun 2004, sumber diterbitkan yang mengesahkan kelahiran unsur ke-115 sistem berkala.
Ia menjadi logam paling radioaktif yang diketahui hari ini - ununpentium (Uup). Sifatnya masih belum diterokai sehingga kini, kerana separuh hayat ialah 0.032 saat! Adalah mustahil untuk mempertimbangkan dan mendedahkan butiran struktur dan ciri yang ditunjukkan dalam keadaan sedemikian.
Walau bagaimanapun, keradioaktifannya berkali ganda lebih tinggi daripada penunjuk unsur kedua dari segi sifat ini - plutonium. Namun begitu, bukan unpentium yang digunakan dalam amalan, tetapi rakan-rakannya yang "lebih perlahan" dalam jadual - uranium, plutonium, neptunium, polonium dan lain-lain.
Elemen lain - unbibium - secara teorinya wujud, tetapi untuk membuktikannyaboleh dikatakan saintis dari negara berbeza tidak boleh sejak 1974. Percubaan terakhir dibuat pada tahun 2005, tetapi tidak disahkan oleh majlis am ahli kimia.
Torium
Ia ditemui pada abad ke-19 oleh Berzelius dan dinamakan sempena tuhan Scandinavia Thor. Ia adalah logam radioaktif yang lemah. Lima daripada 11 isotopnya mempunyai ciri ini.
Aplikasi utama dalam kuasa nuklear tidak berdasarkan keupayaan untuk mengeluarkan sejumlah besar tenaga haba semasa pereputan. Keistimewaannya ialah nukleus torium mampu menangkap neutron dan bertukar menjadi uranium-238 dan plutonium-239, yang sudah masuk terus ke dalam tindak balas nuklear. Oleh itu, torium juga boleh dikaitkan dengan kumpulan logam yang sedang kita pertimbangkan.
Polonium
Logam radioaktif berwarna perak-putih nombor 84 dalam sistem berkala. Ia ditemui oleh penyelidik radioaktiviti yang sama dan segala yang berkaitan dengannya, pasangan Marie dan Pierre Curie pada tahun 1898. Ciri utama bahan ini ialah ia bebas wujud selama kira-kira 138.5 hari. Iaitu, ini ialah separuh hayat logam ini.
Ia ditemui di alam semula jadi sebagai sebahagian daripada uranium dan bijih lain. Ia digunakan sebagai sumber tenaga, dan cukup kuat. Ia adalah logam strategik, kerana ia digunakan untuk membuat senjata nuklear. Kuantiti adalah terhad dan berada di bawah kawalan setiap negeri.
Juga digunakan untuk pengionan udara, menghapuskan elektrik statik di dalam bilik, dalam pembuatan ruangpemanas dan item lain yang serupa.
Kesan pada tubuh manusia
Semua logam radioaktif mempunyai keupayaan untuk menembusi kulit manusia dan terkumpul di dalam badan. Ia sangat teruk dikumuhkan dengan bahan buangan, ia tidak dikumuhkan sama sekali dengan peluh.
Lama kelamaan, ia mula menjejaskan sistem pernafasan, peredaran darah, saraf, menyebabkan perubahan tidak dapat dipulihkan padanya. Mereka menjejaskan sel, menyebabkan mereka berfungsi dengan tidak betul. Akibatnya, pembentukan tumor malignan, penyakit onkologi berlaku.
Oleh itu, setiap logam radioaktif adalah bahaya besar kepada manusia, terutamanya jika kita bercakap tentang mereka dalam bentuk tulennya. Jangan sentuh mereka dengan tangan yang tidak dilindungi dan berada di dalam rumah dengan mereka tanpa peralatan pelindung khas.
