Tussen al die elemente van die periodieke tabel behoort 'n beduidende deel aan dié waaroor die meeste mense met vrees praat. Hoe anders? Hulle is immers radioaktief, wat 'n direkte bedreiging vir menslike gesondheid beteken.
Kom ons probeer om presies uit te vind watter elemente gevaarlik is en wat dit is, en ook uit te vind wat hul skadelike effek op die menslike liggaam is.
Algemene konsep van 'n groep radioaktiewe elemente
Hierdie groep sluit metale in. Daar is baie van hulle, hulle is geleë in die periodieke stelsel onmiddellik na lood en tot by die heel laaste sel. Die hoofkriterium waarvolgens dit gebruiklik is om een of ander element aan die radioaktiewe groep toe te skryf, is sy vermoë om 'n sekere halfleeftyd te hê.
Met ander woorde, radioaktiewe verval is die transformasie van 'n metaalkern in 'n ander, kind, wat gepaard gaan met die vrystelling van straling van 'n sekere tipe. Terselfdertyd word sommige elemente in ander omskep.
'n Radioaktiewe metaal is een waarin ten minste een isotoop radioaktief is. Selfs al is alle variëteitedaar sal ses wees, en terselfdertyd sal net een van hulle 'n draer van hierdie eiendom wees, die hele element sal as radioaktief beskou word.
tipes bestraling
Die hooftipes straling wat deur metale tydens verval vrygestel word, is:
- alfadeeltjies;
- beta-deeltjies of neutrino-verval;
- isomeeroorgang (gammastrale).
Daar is twee opsies vir die bestaan van sulke elemente. Die eerste is natuurlik, dit wil sê, wanneer 'n radioaktiewe metaal in die natuur voorkom en op die eenvoudigste manier, onder die invloed van eksterne kragte, word dit mettertyd in ander vorme omskep (toon sy radioaktiwiteit en verval).
Die tweede groep is metale wat kunsmatig deur wetenskaplikes geskep is, wat in staat is tot vinnige verval en kragtige vrystelling van groot hoeveelhede straling. Dit word gedoen vir gebruik in sekere areas van aktiwiteit. Installasies waarin kernreaksies geproduseer word deur die transformasie van een element in 'n ander, word sinchrofasotrone genoem.
Die verskil tussen die twee aangeduide metodes van halfleeftyd is duidelik: in beide gevalle is dit spontaan, maar slegs kunsmatig verkry metale gee presies kernreaksies in die proses van vernietiging.
Basiese benaming van soortgelyke atome
Aangesien die meeste elemente slegs een of twee isotope het wat radioaktief is, is dit gebruiklik om 'n spesifieke tipe in die benamings aan te dui, en nie die hele element as 'n geheel nie. Byvoorbeeld, lood is net 'n stof. As ons in ag neem dat dit 'n radioaktiewe metaal is, danmoet byvoorbeeld "lead-207" genoem word.
Die halfleeftye van die betrokke deeltjies kan baie verskil. Daar is isotope wat net vir 0,032 sekondes bestaan. Maar op gelyke voet met hulle is daar dié wat vir miljoene jare in die ingewande van die aarde verval.
Radioaktiewe metalelys
'n Volledige lys van alle elemente wat aan die groep wat oorweeg word, kan nogal indrukwekkend wees, want in totaal bevat dit ongeveer 80 metale. Eerstens is dit almal wat in die periodieke stelsel staan na lood, insluitend die groep lantaniede en aktiniede. Dit wil sê bismut, polonium, astatine, radon, francium, radium, rutherfordium, ensovoorts in reeksnommers.
Bokant die aangeduide grens is daar baie verteenwoordigers, wat elkeen ook isotope het. Sommige van hulle kan egter net radioaktief wees. Daarom is dit belangrik watter variëteite 'n chemiese element het. 'n Radioaktiewe metaal, of eerder een van sy isotopiese variëteite, word in byna elke verteenwoordiger van die tabel aangetref. Hulle het byvoorbeeld:
- kalsium;
- selenium;
- hafnium;
- wolfram;
- osmium;
- bismut;
- indium;
- kalium;
- rubidium;
- sirkonium;
- europium;
- radium en ander.
Dit is dus duidelik dat daar baie elemente is wat die eienskappe van radioaktiwiteit vertoon - die oorgrote meerderheid. Sommige van hulle is veilig weens 'n te lang halfleeftyd en word in die natuur aangetref, terwyl ander kunsmatig deur die mens geskep word.vir verskeie behoeftes in wetenskap en tegnologie en is uiters gevaarlik vir die menslike liggaam.
Karakterisering van radium
Die naam van die element is deur sy ontdekkers gegee - die Curie-eggenote, Pierre en Maria. Dit was hierdie mense wat die eerste keer ontdek het dat een van die isotope van hierdie metaal - radium-226 - die mees stabiele vorm is, wat die spesiale eienskappe van radioaktiwiteit het. Dit het in 1898 gebeur, en 'n soortgelyke verskynsel het eers bekend geword. Die eggenote van aptekers het pas 'n gedetailleerde studie daarvan opgeneem.
Die etimologie van die woord neem sy wortels uit die Franse taal, waarin dit soos radium klink. Altesaam 14 isotopiese modifikasies van hierdie element is bekend. Maar die mees stabiele vorms met massagetalle is:
- 220;
- 223;
- 224;
- 226;
- 228.
Die vorm 226 het 'n uitgesproke radioaktiwiteit Radium self is 'n chemiese element met nommer 88. Atoommassa [226]. Hoe eenvoudige materie in staat is om te bestaan. Dit is 'n silwerwit radioaktiewe metaal met 'n smeltpunt van ongeveer 6700C.
Vanuit 'n chemiese oogpunt toon dit 'n redelik hoë mate van aktiwiteit en is in staat om te reageer met:
- water;
- organiese sure, wat stabiele komplekse vorm;
- suurstofvormende oksied.
Eienskappe en toepassings
Radium is ook 'n chemiese element wat 'n reeks soute vorm. Die nitriede, chloriede, sulfate, nitrate, karbonate, fosfate, chromate is bekend. Daar is ook dubbelsoute met wolfram enberillium.
Die feit dat radium-226 gevaarlik vir die gesondheid kan wees, het die ontdekker daarvan Pierre Curie nie dadelik erken nie. Hy het dit egter reggekry om dit te verifieer toe hy 'n eksperiment gedoen het: hy het 'n dag lank met 'n proefbuis geloop met metaal aan die skouer van sy arm vasgemaak.’n Nie-genesende ulkus het op die plek van kontak met die vel verskyn, waarvan die wetenskaplike vir langer as twee maande nie ontslae kon raak nie. Die gades het nie hul eksperimente oor die verskynsel van radioaktiwiteit geweier nie, en daarom het albei gesterf aan 'n groot dosis bestraling.
Benewens die feit dat dit negatief is, is daar 'n aantal gebiede waar radium-226 gebruik en voordelig is:
- Oseaanwatervlakverskuiwingsaanwyser.
- Gebruik om die hoeveelheid uraan in die rots te bepaal.
- Ingesluit by beligtingsmengsels.
- Gebruik in medisyne om terapeutiese radonbaddens te vorm.
- Gebruik om elektriese ladings te verwyder.
- Met die hulp daarvan word foutopsporing van gietstukke uitgevoer en nate van onderdele word gesweis.
Plutonium en sy isotope
Hierdie element is in die veertigerjare van die XX eeu deur Amerikaanse wetenskaplikes ontdek. Dit is eers uit uraanerts geïsoleer, waarin dit uit neptunium gevorm het. Laasgenoemde is die gevolg van die verval van die uraankern. Dit wil sê, almal van hulle is nou onderling verbind deur algemene radioaktiewe transformasies.
Daar is verskeie stabiele isotope van hierdie metaal. Die mees algemene en prakties belangrike variëteit is egter plutonium-239. Bekende chemiese reaksies hiervanmetaal c:
- suurstof,
- sure;
- water;
- alkali;
- halogene.
In terme van sy fisiese eienskappe, is plutonium-239 'n bros metaal met 'n smeltpunt van 6400C. Die hoofmetodes om die liggaam te beïnvloed is die geleidelike vorming van onkologiese siektes, ophoping in die bene en veroorsaak hul vernietiging, longsiektes.
Die gebruiksgebied is hoofsaaklik die kernindustrie. Dit is bekend dat tydens die verval van een gram plutonium-239 so 'n hoeveelheid hitte vrygestel word wat vergelykbaar is met 4 ton verbrande steenkool. Dit is hoekom hierdie tipe metaal so wyd in reaksies gebruik word. Kernplutonium is 'n bron van energie in kernreaktors en termonukleêre bomme. Dit word ook gebruik in die vervaardiging van elektriese energieopgaarbatterye, waarvan die lewensduur vyf jaar kan bereik.
Uranium is 'n bron van bestraling
Hierdie element is in 1789 deur die Duitse chemikus Klaproth ontdek. Mense het egter eers in die 20ste eeu daarin geslaag om die eienskappe daarvan te verken en te leer hoe om dit in die praktyk toe te pas. Die belangrikste onderskeidende kenmerk is dat radioaktiewe uraan in staat is om kerne te vorm tydens natuurlike verval:
- lead-206;
- krypton;
- plutonium-239;
- lead-207;
- xenon.
In die natuur is hierdie metaal liggrys van kleur, het 'n smeltpunt van meer as 11000C. Gevind in minerale:
- Uranium mica.
- Uraniniet.
- Nasturan.
- Authentication.
- Tyuyanmunit.
Drie stabiele natuurlike isotope en 11 kunsmatig gesintetiseerde isotope is bekend, met massagetalle van 227 tot 240.
In die industrie word radioaktiewe uraan wyd gebruik, wat in staat is om vinnig te verval met die vrystelling van energie. Dus, dit word gebruik:
- in geochemie;
- mynbou;
- kernreaktors;
- in die vervaardiging van kernwapens.
Die effek op die menslike liggaam verskil nie van die vorige beskou metale nie - ophoping lei tot 'n verhoogde dosis bestraling en die voorkoms van kankergewasse.
Transuraniese elemente
Die belangrikste van die metale wat uraan in die periodieke tabel volg, is dié wat onlangs ontdek is. Letterlik in 2004 is bronne gepubliseer wat die geboorte van die 115de element van die periodieke stelsel bevestig.
Hulle het die mees radioaktiewe metaal geword van almal wat vandag bekend is – ununpentium (Uup). Die eienskappe daarvan bly tot nou toe onontgin, want die halfleeftyd is 0,032 sekondes! Dit is eenvoudig onmoontlik om die besonderhede van die struktuur en die gemanifesteerde kenmerke onder sulke omstandighede te oorweeg en te openbaar.
Die radioaktiwiteit daarvan is egter baie keer hoër as die aanwysers van die tweede element in terme van hierdie eienskap - plutonium. Dit is nietemin nie ununpentium wat in die praktyk gebruik word nie, maar sy "stadiger" kamerade in die tabel - uraan, plutonium, neptunium, polonium en ander.
Nog 'n element - unbibium - bestaan teoreties, maar om dit te bewysfeitlik wetenskaplikes van verskillende lande kan sedert 1974 nie. Die laaste poging is in 2005 aangewend, maar is nie deur die algemene raad van aptekers bevestig nie.
Thorium
Dit is in die 19de eeu deur Berzelius ontdek en vernoem na die Skandinawiese god Thor. Dit is 'n swak radioaktiewe metaal. Vyf van sy 11 isotope het hierdie kenmerk.
Die hooftoepassing in kernkrag is nie gebaseer op die vermoë om 'n groot hoeveelheid termiese energie tydens verval uit te straal nie. Die eienaardigheid is dat toriumkerne in staat is om neutrone op te vang en in uraan-238 en plutonium-239 te verander, wat reeds direk in kernreaksies ingaan. Daarom kan torium ook toegeskryf word aan die groep metale wat ons oorweeg.
Polonium
Silwerwit radioaktiewe metaal nommer 84 in die periodieke stelsel. Dit is in 1898 deur dieselfde vurige navorsers van radioaktiwiteit en alles wat daarmee verband hou, die eggenote Marie en Pierre Curie, ontdek. Die belangrikste kenmerk van hierdie stof is dat dit vrylik bestaan vir ongeveer 138,5 dae. Dit wil sê, dit is die halfleeftyd van hierdie metaal.
Dit word in die natuur aangetref as deel van uraan en ander ertse. Dit word as 'n bron van energie gebruik, en nogal kragtig. Dit is 'n strategiese metaal, aangesien dit gebruik word om kernwapens te maak. Die hoeveelheid is streng beperk en is onder die beheer van elke staat.
Ook gebruik vir lugionisasie, wat statiese elektrisiteit in die kamer uitskakel, in die vervaardiging van ruimteverwarmers en ander soortgelyke items.
Effekt op die menslike liggaam
Alle radioaktiewe metale het die vermoë om menslike vel binne te dring en in die liggaam op te hoop. Hulle word baie swak met afvalprodukte uitgeskei, hulle word glad nie met sweet uitgeskei nie.
Met verloop van tyd begin hulle die respiratoriese, bloedsomloop-, senuweestelsels beïnvloed, wat onomkeerbare veranderinge in hulle veroorsaak. Hulle beïnvloed selle, wat veroorsaak dat hulle verkeerd funksioneer. As gevolg hiervan, die vorming van kwaadaardige gewasse, onkologiese siektes voorkom.
Daarom is elke radioaktiewe metaal 'n groot gevaar vir mense, veral as ons oor hulle in hul suiwer vorm praat. Moenie met onbeskermde hande aan hulle raak nie en wees met hulle binnenshuis sonder spesiale beskermende toerusting.
