Von allen Elementen des Periodensystems gehört ein bedeutender Teil zu denen, über die die meisten Menschen mit Angst sprechen. Wie sonst? Schließlich sind sie radioaktiv, was eine direkte Gefahr für die menschliche Gesundheit bedeutet.
Lassen Sie uns versuchen, genau herauszufinden, welche Elemente gefährlich sind und was sie sind, und auch herauszufinden, welche schädliche Wirkung sie auf den menschlichen Körper haben.
Allgemeiner Begriff einer Gruppe radioaktiver Elemente
Diese Gruppe umfasst Metalle. Es gibt viele von ihnen, sie befinden sich im Periodensystem unmittelbar nach Blei und bis zur allerletzten Zelle. Das Hauptkriterium, nach dem es üblich ist, das eine oder andere Element der radioaktiven Gruppe zuzuordnen, ist seine Fähigkeit, eine bestimmte Halbwertszeit zu haben.
Mit anderen Worten, radioaktiver Zerfall ist die Umwandlung eines Metallkerns in einen anderen, Kind, der von der Emission von Strahlung eines bestimmten Typs begleitet wird. Gleichzeitig werden einige Elemente in andere umgewandelt.
Ein radioaktives Metall ist eines, in dem mindestens ein Isotop radioaktiv ist. Auch wenn alle Sortenes werden sechs sein, und gleichzeitig wird nur einer von ihnen Träger dieser Eigenschaft sein, das gesamte Element wird als radioaktiv betrachtet.
Strahlungsarten
Die wichtigsten Strahlungsarten, die von Metallen während des Zerfalls abgegeben werden, sind:
- alpha-Partikel;
- Beta-Teilchen oder Neutrino-Zerfall;
- Isomerübergang (Gammastrahlen).
Es gibt zwei Möglichkeiten für die Existenz solcher Elemente. Das erste ist natürlich, das heißt, wenn ein radioaktives Metall in der Natur vorkommt und auf einfachste Weise unter dem Einfluss äußerer Kräfte im Laufe der Zeit in andere Formen umgewandelt wird (seine Radioaktivität zeigt und zerfällt).
Die zweite Gruppe sind von Wissenschaftlern künstlich hergestellte Metalle, die schnell zerfallen und große Mengen an Strahlung freisetzen können. Dies erfolgt für den Einsatz in bestimmten Tätigkeitsbereichen. Anlagen, in denen Kernreaktionen durch Umwandlung eines Elements in ein anderes hervorgerufen werden, nennt man Synchrophasotrons.
Der Unterschied zwischen den beiden angegebenen Methoden der Halbwertszeit ist offensichtlich: In beiden Fällen ist sie spontan, jedoch geben nur künstlich gewonnene Metalle im Prozess der Destrukturierung exakte Kernreaktionen.
Grundlegende Bezeichnung ähnlicher Atome
Da die meisten Elemente nur ein oder zwei Isotope haben, die radioaktiv sind, ist es üblich, in den Bezeichnungen einen bestimmten Typ anzugeben und nicht das gesamte Element als Ganzes. Blei ist zum Beispiel nur ein Stoff. Wenn wir berücksichtigen, dass es sich um ein radioaktives Metall handelt, dannsollte beispielsweise "lead-207" heißen.
Die Halbwertszeiten der betreffenden Teilchen können sehr unterschiedlich sein. Es gibt Isotope, die nur 0,032 Sekunden existieren. Aber ihnen ebenbürtig sind jene, die im Erdinneren über Jahrmillionen zerfallen.
Liste der radioaktiven Metalle
Eine vollständige Auflistung aller Elemente der betrachteten Gruppe kann durchaus beeindruckend sein, denn insgesamt umfasst sie etwa 80 Metalle. Das sind zunächst einmal alle, die im Periodensystem nach Blei stehen, also auch die Gruppe der Lanthaniden und Aktiniden. Das heißt, Wismut, Polonium, Astat, Radon, Francium, Radium, Rutherfordium und so weiter in Seriennummern.
Oberhalb der angegebenen Grenze gibt es viele Vertreter, von denen jeder auch Isotope hat. Einige von ihnen können jedoch nur radioaktiv sein. Daher ist es wichtig, welche Varietäten ein chemisches Element hat. In fast jedem Vertreter der Tabelle findet sich ein radioaktives Metall bzw. eine seiner Isotopenvarianten. Sie haben zum Beispiel:
- Kalzium;
- Selen;
- hafnium;
- Wolfram;
- Osmium;
- Wismut;
- indium;
- Kalium;
- rubidium;
- Zirkonium;
- europium;
- Radium und andere.
Daher ist es offensichtlich, dass es viele Elemente gibt, die die Eigenschaften von Radioaktivität aufweisen - die überwiegende Mehrheit. Einige von ihnen sind aufgrund einer zu langen Halbwertszeit unbedenklich und kommen in der Natur vor, während andere künstlich vom Menschen geschaffen werden.für verschiedene Zwecke in Wissenschaft und Technik und ist äußerst gefährlich für den menschlichen Körper.
Charakterisierung von Radium
Der Name des Elements wurde von seinen Entdeckern gegeben - den Curie-Ehepaaren Pierre und Maria. Diese Leute entdeckten zuerst, dass eines der Isotope dieses Metalls - Radium-226 - die stabilste Form ist, die die besonderen Eigenschaften der Radioaktivität hat. Dies geschah 1898, und ein ähnliches Phänomen wurde erst bekannt. Die Ehegatten von Chemikern haben sich gerade eingehend damit beschäftigt.
Die Etymologie des Wortes stammt aus der französischen Sprache, in der es wie Radium klingt. Insgesamt sind 14 Isotopenmodifikationen dieses Elements bekannt. Aber die stabilsten Formen mit Massenzahlen sind:
- 220;
- 223;
- 224;
- 226;
- 228.
Die Form 226 hat eine ausgeprägte Radioaktivität Radium selbst ist ein chemisches Element mit der Nummer 88. Atommasse [226]. Wie einfache Materie existieren kann. Es ist ein silbrig-weißes radioaktives Metall mit einem Schmelzpunkt von etwa 670°C.
Aus chemischer Sicht weist es eine ziemlich hohe Aktivität auf und kann reagieren mit:
- Wasser;
- organische Säuren, bilden stabile Komplexe;
- Sauerstoffbildendes Oxid.
Eigenschaften und Anwendungen
Außerdem ist Radium ein chemisches Element, das eine Reihe von Salzen bildet. Seine Nitride, Chloride, Sulfate, Nitrate, Carbonate, Phosphate, Chromate sind bekannt. Es gibt auch Doppelsalze mit Wolfram undBeryllium.
Dass Radium-226 gesundheitsschädlich sein kann, hat sein Entdecker Pierre Curie nicht sofort erkannt. Er konnte dies jedoch in einem Experiment überprüfen: Einen Tag lang ging er mit einem Reagenzglas mit Metall an der Schulter seines Arms herum. An der Kontaktstelle mit der Haut trat ein nicht heilendes Geschwür auf, das der Wissenschaftler länger als zwei Monate nicht beseitigen konnte. Die Eheleute lehnten ihre Experimente zum Phänomen der Radioaktivität nicht ab und starben daher beide an einer großen Strahlendosis.
Radium-226 ist nicht nur negativ, sondern es gibt auch eine Reihe von Bereichen, in denen Radium-226 verwendet wird und von Vorteil ist:
- Meerwasserspiegelverschiebungsanzeiger.
- Zur Bestimmung der Uranmenge im Gestein.
- In Beleuchtungsmischungen enth alten.
- Wird in der Medizin zur Herstellung von therapeutischen Radonbädern verwendet.
- Zum Ableiten elektrischer Ladungen.
- Mit seiner Hilfe werden Gussteile auf Fehler geprüft und Nähte von Teilen geschweißt.
Plutonium und seine Isotope
Dieses Element wurde in den vierziger Jahren des 20. Jahrhunderts von amerikanischen Wissenschaftlern entdeckt. Es wurde zuerst aus Uranerz isoliert, in dem es sich aus Neptunium bildete. Letzteres ist das Ergebnis des Zerfalls des Urankerns. Das heißt, sie alle sind durch gemeinsame radioaktive Umwandlungen eng miteinander verbunden.
Es gibt mehrere stabile Isotope dieses Metalls. Die häufigste und praktisch wichtigste Sorte ist jedoch Plutonium-239. Bekannte chemische Reaktionen dieserMetall c:
- Sauerstoff,
- Säuren;
- Wasser;
- alkali;
- Halogene.
Plutonium-239 ist hinsichtlich seiner physikalischen Eigenschaften ein sprödes Metall mit einem Schmelzpunkt von 6400C. Die Hauptmethoden zur Beeinflussung des Körpers sind die allmähliche Bildung onkologischer Erkrankungen, die Ansammlung in den Knochen und deren Zerstörung, Lungenerkrankungen.
Das Einsatzgebiet ist hauptsächlich die Nuklearindustrie. Es ist bekannt, dass beim Zerfall von einem Gramm Plutonium-239 eine solche Wärmemenge freigesetzt wird, die mit 4 Tonnen verbrannter Kohle vergleichbar ist. Aus diesem Grund wird diese Art von Metall in Reaktionen so häufig verwendet. Kernplutonium ist eine Energiequelle in Kernreaktoren und thermonuklearen Bomben. Es wird auch bei der Herstellung von elektrischen Energiespeicherbatterien verwendet, deren Lebensdauer fünf Jahre erreichen kann.
Uran ist eine Strahlungsquelle
Dieses Element wurde 1789 von dem deutschen Chemiker Klaproth entdeckt. Es gelang den Menschen jedoch erst im 20. Jahrhundert, seine Eigenschaften zu erforschen und zu lernen, wie man sie in die Praxis umsetzt. Das Hauptunterscheidungsmerkmal ist, dass radioaktives Uran beim natürlichen Zerfall Kerne bilden kann:
- lead-206;
- krypton;
- Plutonium-239;
- lead-207;
- xenon.
In der Natur hat dieses Metall eine hellgraue Farbe und einen Schmelzpunkt von über 11000C. Gefunden in Mineralien:
- Uranglimmer.
- Uraninit.
- Nasturan.
- Authentifizierung.
- Tyuyanmunit.
Drei stabile natürliche Isotope und 11 künstlich synthetisierte Isotope sind bekannt, mit Massenzahlen von 227 bis 240.
In der Industrie ist radioaktives Uran weit verbreitet, das unter Freisetzung von Energie schnell zerfallen kann. Es wird also verwendet:
- in der Geochemie;
- Bergbau;
- Kernreaktoren;
- bei der Herstellung von Atomwaffen.
Die Wirkung auf den menschlichen Körper unterscheidet sich nicht von den zuvor betrachteten Metallen - die Anreicherung führt zu einer erhöhten Strahlendosis und dem Auftreten von Krebstumoren.
Transurane
Die wichtigsten Metalle nach dem Uran im Periodensystem wurden erst kürzlich entdeckt. Buchstäblich im Jahr 2004 wurden Quellen veröffentlicht, die die Geburt des 115. Elements des Periodensystems bestätigen.
Sie wurden zum radioaktivsten aller heute bekannten Metalle - Ununpentium (Uup). Seine Eigenschaften sind bisher unerforscht, denn die Halbwertszeit beträgt 0,032 Sekunden! Es ist einfach unmöglich, die Details der Struktur und der manifestierten Merkmale unter solchen Bedingungen zu betrachten und zu enthüllen.
Allerdings ist seine Radioaktivität um ein Vielfaches höher als die Indikatoren des zweiten Elements in Bezug auf diese Eigenschaft - Plutonium. Trotzdem wird in der Praxis nicht Ununpentium verwendet, sondern seine "langsamen" Mitstreiter in der Tabelle - Uran, Plutonium, Neptunium, Polonium und andere.
Ein anderes Element - Unbibium - existiert theoretisch, aber um es zu beweisenWissenschaftler aus verschiedenen Ländern seit 1974 praktisch nicht mehr. Der letzte Versuch wurde im Jahr 2005 unternommen, aber vom Generalrat der Chemiker nicht bestätigt.
Thorium
Es wurde bereits im 19. Jahrhundert von Berzelius entdeckt und nach dem skandinavischen Gott Thor benannt. Es ist ein schwach radioaktives Metall. Fünf seiner 11 Isotope haben diese Eigenschaft.
Die Hauptanwendung in der Atomkraft basiert nicht auf der Fähigkeit, beim Zerfall eine riesige Menge an thermischer Energie abzugeben. Die Besonderheit ist, dass Thoriumkerne in der Lage sind, Neutronen einzufangen und sich in Uran-238 und Plutonium-239 umzuwandeln, die bereits direkt in Kernreaktionen eintreten. Daher kann auch Thorium der von uns betrachteten Gruppe von Metallen zugeordnet werden.
Polonium
Silberweißes radioaktives Metall Nummer 84 im Periodensystem. Es wurde 1898 von denselben leidenschaftlichen Forschern der Radioaktivität und allem, was damit zusammenhängt, den Eheleuten Marie und Pierre Curie, entdeckt. Das Hauptmerkmal dieser Substanz ist, dass sie ungefähr 138,5 Tage frei existiert. Das heißt, das ist die Halbwertszeit dieses Metalls.
Es kommt in der Natur als Teil von Uran und anderen Erzen vor. Es wird als Energiequelle verwendet und ist ziemlich mächtig. Es ist ein strategisches Metall, da es zur Herstellung von Atomwaffen verwendet wird. Die Menge ist streng limitiert und steht unter der Kontrolle jedes Staates.
Wird auch zur Luftionisierung verwendet, zur Beseitigung statischer Elektrizität im Raum, bei der Herstellung von RäumenHeizungen und ähnliche Artikel.
Wirkung auf den menschlichen Körper
Alle radioaktiven Metalle haben die Fähigkeit, die menschliche Haut zu durchdringen und sich im Körper anzureichern. Sie werden sehr schlecht mit Abfallprodukten ausgeschieden, sie werden überhaupt nicht mit Schweiß ausgeschieden.
Im Laufe der Zeit beginnen sie, die Atmungs-, Kreislauf- und Nervensysteme zu beeinflussen, was zu irreversiblen Veränderungen in ihnen führt. Sie beeinflussen Zellen und bewirken, dass sie nicht richtig funktionieren. Als Folge entstehen bösartige Tumore, onkologische Erkrankungen.
Deshalb ist jedes radioaktive Metall eine große Gefahr für den Menschen, besonders wenn wir von ihnen in ihrer reinen Form sprechen. Fassen Sie sie nicht mit ungeschützten Händen an und h alten Sie sich ohne besondere Schutzausrüstung mit ihnen im Haus auf.
