7 .Основними шляхами надходження радіоактивних речовин до організму людини є:

– органи дихання,

– травлення,

– шкіра.

Частинки пилу з радіоактивними елементами під час вдихання повітря через верхні дихальні шляхи частково осідають у порожнині носа та носовій частині горла, а частково потрапляють до шлунка і легенів. Газоподібна радіоактивні речовини із вдихуваного повітря вже за лічені секунди опиняються в міжклітинній рідині.

Рідкі та тверді радіоактивні речовини залежно від фізико-хімічних властивостей поводять себе в організмі по-різному. Великі частинки затримуються  у верхніх дихальних шляхам, а менші –  в легенях. У легенях ці речовини частково накопичуються в альвеолах, частково розносяться кров‘ю й осідають в лімфатичних вузлах.

Підступність радіаційних забруднень у тому, що вони невидимі, не мають запаху, смаку. Їх не можна ніяк відчути. Але радіація спричиняє розлади життєдіяльності живих організмів, змінюючи і перетворюючи при цьому їхні атоми та молекули. Радіоактивні елементи можуть потрапляти в організм через органи дихання, разом з їжею і через шкіру. Але ніхто не відчуває, коли опромінюється, і яку дозу радіації отримує.

Найсильнішого впливу зазнають клітини: червоного кісткового мозку, щитовидна залоза, легені, внутрішні органи, тобто органи, клітини яких мають високий рівень поділу. При одній і тій самій дозі випро­мінювання у дітей вражається більше клітин, ніж у дорослих, тому у дітей всі клітини перебувають у стадії поділу. Підвищеною радіочутливістю є також у старших людей, оскільки у них погіршуються процеси відновлення.

Небезпека різних радіоактивних елементів для людини визначаєть­ся спроможністю організму їх поглинати і накопичувати.

8 Дозиметрія - це розділ фізики, у якому розроблені кількісні показники для оцінки дії іонізуючого випромінювання на неживі і живі об'єкти.

Основним поняттям у дозиметрії є поняття дози випромінювання.

Дозою випромінювання чи поглиненою дозою називають енергію іонізуючого випромінювання, що поглинена одиницею маси речовини. Одиницею є Грей (Гр). 1 Гр – це така доза поглинання , коли в одному кілограмі речовини поглинається енергія в 1 Дж: 1Гр=1Дж/кг. Позасистемною одиницею дози поглинання є рад: 1рад=10²Гр.

На практиці користуються поняттям експозиційної дози X, яку оцінюють за іонізуючою дією рентгенівських чи квантів у повітрі над даним об’єктом. Іонізацію повітря виражають у кількості заряду в кулонах на одиницю маси речовини чи в кількості пар іонів обох знаків. Системною одиницею експозиційної дози є 1Кл/кг, а позасистемною - 1 рентген (1Р).

Один рентген – це доза рентгенівського чи -випромінювання, при якій у результаті повної іонізації 1см³ сухого повітря при нормальних умовах (0°С і 760 мм.рт.ст.) утвориться 2,08-10⁹ пар іонів обох знаків. 1Р - 2,58-10⁴ Кл/кг.

9 При організації робіт з «відкритими» джерелами випромінювання необхідно правильно вибирати розташування і планування робочих і допоміжних приміщень, проводити роботи в спеціально обладнаних приміщеннях, забезпечувати обслуговуючий персонал засобами індивідуального захисту (комбінезони, пневмокостюми, респіратори, спеціальні черевики, чохли, рукавички і т.д.), строго контролювати дотримання персоналом заходів особистої гігієни, правильно організовувати збір, зберігання, обробку і видалення в довкілля твердих, рідких і газоподібних радіоактивних відходів і т.д.

  У всіх установах, де проводяться роботи з джерелами іонізуючих випромінювань, з метою запобігання переопроміненню працюючого персоналу здійснюється дозиметричний і радіометричний контроль. При роботі з «закритими» джерелами проводиться вимір індивідуальних доз для всіх видів опромінення періодичний контроль потужностей доз на робочих місцях і в суміжних приміщеннях, при проведенні робіт з великими джерелами встановлюються прилади з автоматичною сигналізацією. При роботі з «відкритими» джерелами, окрім цього, проводиться контроль вмісту радіоактивних речовин в повітрі робочих приміщень, контроль забруднення робочих поверхонь, устаткування, рук і одягу що працюють, контроль радіоактивності стічних вод і повітря, що видаляється в атмосферу.

Захист від впливу радіації може відбуватися за рахунок різних механізмів і шляхом впливу на різні етапи променевого ураження. З цією метою використовують кілька класів антирадіаційних засобів, зокрема певних хімічних сполук, органічних речовин, біологічних препаратів та комплексів, що застосовуються, як лікарські  або харчові  добавки,  а також лікувально-профілактичних харчових продуктів. Антирадіаційні засоби розрізняють за механізмом впливу, терміном застосування та сферою використання.

До першої групи належать радіопротектори (радіозахисні препарати) - синтетичні або біологічного походження хімічні сполуки, які вводять до організму перед опроміненням для захисту біологічних систем, що забезпечує дуже значне зростання радіорезистентності організму. Зниження дози радіації або дози препарату призводить до зменшення і зникнення радіозахисного впливу. Отже застосування класичних радіопротекторів доцільне і ефективне за умов гострого тотального опромінення. Найбільш ефективні радіопротектори належать до двох груп хімічних сполук: меркаптоалкіламінів та індолілалкіламінів. До другої групи належать засоби лікування променевої хвороби, які спрямовані на боротьбу з певними синдромами променевого ураження (антибіотики, стимулятори кровотворення тощо). Окремий клас протипроменевих засобів становлять ентеросорбенти, застосування яких спрямоване на зв'язування і виведення з організму радіонуклідів.

10 Технецій  Технецій (лат. Technetium), Тс, радіоактивний хімічний елемент VII групиперіодичної системи Менделєєва, атомний номер 43, атомна маса 98, 9062;метал, ковкий і пластичний.  Технецій стабільних ізотопів не має. З радіоактивних ізотопів (близько 20)практичне значення мають дві: 99Тс і 99mTc з періодами напіврозпадувідповідно Т 1/2 = 2,12 Ч105лет і T1/2 = 6,04 г. У природі елементзнаходиться в незначних кількостях - 10-10 г на 1 т уранової Смолки.

У 1937 вчені з університету Палермо - Еміліо Сеґре та Карло Перьєр ізолювали новий елемент, який вони отримали при бомбардуванні ядрами дейтерію молібденової фольги:

Дейтерони перетворюють Мо на Тс.

Фізичні та хімічні властивості.  Металевий Технецій у вигляді порошку має сірий колір (нагадує Re, Mo,  Pt); компактний метал (злитки плавленого металу, фольга, дріт)сріблясто-сірого кольору. Технецій в кристалічному стані маєгексагональну грати щільної упаковки (а = 2,735, с = 4,391);в тонких шарах (менше 150) - кубічні гранецентрованої грати  (а = 3,68? 0,0005); щільність Т. (з гексагональної гратами) 11,487г/см3, tпл 2200? 50? С; tkіп 4700? С; питомий Електроопір 69 *  10-6 омЧсм (100 ° С); температура переходу в стан надпровідності Тс  8,24 К. Технецій парамагнітен; його магнітна сприйнятливість при 25 0С -  2,7 * 10-4. Конфігурація зовнішньої електронної оболонки атома Тс 4d55s2;атомний радіус 1,358; іонний радіус Тс7 + 0,56.  За хімічними властивостями Tc близький до Mn і особливо до Re, у з'єднанняхпроявляє ступені окиснення від -1 до +7. Найбільш стійкі і добревивчені з'єднання Tc в ступені окислення 7. При взаємодії Технеційабо його сполук з киснем утворюються оксиди Tc2O7 і TcO2, з хлором іфтором - галогеніди ТсХ6, ТсХ5, ТсХ4, можливе утворення оксігалогенідов,наприклад ТсО3Х (де Х - галоген), з сірою - сульфіди Tc2S7 і TcS2. Технеційутворює також технеціевую кислоту HTcO4 та її солі пертехнати MеTcO4 (де  Ме - метал), карбонільні, комплексні та металлорганіческіе з'єднання. Уряді напруг Технецій стоїть правіше водню; він не реагує з соляноюкислотою будь-яких концентрацій, але легко розчиняється в азотної і сірчаноїкислотах, царській горілці, перекису водню, бромної воді.

Отримання.  Основним джерелом техніці служать відходи атомної промисловості. Вихід  99Tc при розподілі 235U становить близько 6%. З суміші продуктів поділу  Технецій у вигляді пертехнатов, окислів, сульфідів витягують екстракцієюорганічними розчинниками, методами іонного обміну, осадженняммалорозчинний похідних. Метал отримують відновленням воднем  NH4TcO4, TcO2, Tc2S7 при 600-1000 0С або електролізом.

Застосування.  Технецій - перспективний метал в техніці, він може знайти застосування яккаталізатор, високотемпературний і надпровідний матеріал. З'єднання  Техніці. - Ефективні інгібітори корозії. 99mTc використовується в медициніяк джерело g-випромінювання. Технецій радіаціонноопасен, робота з ним вимагаєгерметизований спеціальної апаратури.

Физиологическое и биологическое действие технеция изучено еще очень слабо и по этому вопросу число публикаций весьма ограничено [71, 166, 167, 236, ЗОН. При инъекции он попадает почти во все ткани организма и задерживается желудком, кровью, слюной и особенно щитовидной железой (до 12—24%) [71]. Концентрирование долгоживущего технеция в организме является крайне опасным, так как может привести к поражениям тканей р-излучением. Хотя удельная активность технеция невелика и составляет 17 мкюри1г, сухие препараты этого элемента дают дозу облучения на их поверхности 0,1 р1час-мг [112], что представляет большую радиационную опасность. Следует учитывать также летучесть многих соединений технеция (ТсаО , НТСО4, хлоридов технеция и т. д.). Поэтому при работе с технецием необходимо обязательно использоватьвытяжные шкафы с легкой защитой из стекла (Р-частицы Тс поглощаются экранами из легких элементов) или герметизированные боксы. Данные химической токсичности технеция отсутствуют

11 Прометій (лат. Prometium, Pm; читається «Прометей») - радіоактивний хімічний елемент, атомний номер 61, стабільних нуклідів не має. Найбільш довгоживучі радіонукліди: прометий-145 (період напіврозпаду Т1 / 2 складає 17,7 років), прометий-146 (Т1 / 2 становить 5,53 років), прометий-147 (Т1 / 2 становить 2,6234 року); найбільш доступний 148Pm. Конфігурація трьох зовнішніх електронних шарів атома прометия 4s2p6d10f55s2p66s2. Ступінь окислювання в з'єднаннях +3 (валентність III). Прометій входить в сімейство лантаноїдів, що займає одну клітку в групі IIIB, в 6 періоді періодичної системи. Радіус нейтрального атома прометий 0,182 нм, радіус іона Pm3 + - 0,111 нм (координаційне число 6). Енергії послідовної іонізації атома 5,55; 10,9; 22,3; 41,1 еВ; електронегативність за Полінгом 1,07.

У 1945 році американські радіохіміки Д. Маринський, Л. Гленденін, Ч. Коріелл виділили з продуктів поділу урану перші п'ять мільйонних часток грама елемента №61 і назвали його в честь Прометея, який викрав у богів вогонь і передав його людям. Встановлено, що стабільних радіонуклідів прометия, які могли б зберегтися з моменту формування Землі, у цього елемента немає. У 1968 році в земній корі були виявлені слідові кількості 147Pm, що утворюється при діленні 235U. Прометій одержують осадженням HF з розчинів солей Pm (III) з подальшою дегідратацією утворився гідрату. Металевий прометий отримують Металлотермія з PmF3. Радіонуклід 147Pm виділяється з суміші радіоактивних ізотопів різних елементів, що утворюються в ядерних реакторах, його відокремлюють методом хроматографії.

Прометій - світло-сірий метал. Відома одна модифікація з гексагональної гратами з а = 0,365 нм і з = 1,165 нм. Температура плавлення 1170 ° C, температура кипіння 3000 ° C, щільність 7,26 кг / куб.дм. За хімічними властивостями - типовий рідкісноземельний метал. На повітрі він повільно окислюється, утворюючи основний оксид Pm2O3. Відомі PmF3, PmCl3, PmBr3, солі прометия Pm (NO3) 3, Pm2 (SO4) 3 та інші, підстава Pm (OH) 3. Прометій-147 - компонент люмінофорів, джерело радіоактивного випромінювання в мініатюрних атомних батарейках.

Біологічна дія Ізотоп 147Pm є довготривалим отруйною речовиною, що утворюється при вибуху атомноїбомби. В організмі 147Pm в значних кількостях депонується в печінці (47,9%) і скелеті (20%). Коефіцієнт розробці з ШКТ дорівнює 3 * 10-4. Тільки 10% введеного 143Pm екскретується протягом 20 діб Тб> 1000 сут. Інтрахеальное введення щурам доз 147Pm (14,8-7,4) * 105 Бк / г викликає загибель тварин у терміни від 2 дл 8 діб. При підгострому перебіг захворювання (3,7 * 105-18,5 * 104 Бк / г) середня тривалість життя коливається від 50 до 208 діб. Через 6-12 міс після интратрахеального введення 147Pm в кількості (9,3- 18,5) * 104 Бк / г в 60-75% випадків розвивається зроговілий рак легенів. При введенні (1,85-12,58) * 104 Бк / г 147Pm у щурів розвивається хронічне променеве ураження. Переважають хронічні гепатити, цирози печінки та лейкемії. Відзначаються доброякісні та злоякісні пухлини м'яких тканин і кісток. Для 147Pm і 149Pm група радіаційної небезпеки В, мінімально значуща активність = 3,7 * 105 Бк.

12Полоній (Po) — радіоактивний хімічний елемент з атомним номером 84, перший елемент, відкритий за своїми радіоактивними властивостями П'єром Кюрі і Марією Склодовською-Кюрі у 1898 році при дослідженні уранової руди. Елемент названий на честь Польщі (лат. Polonia) — батьківщини Марії Склодовської-Кюрі.

Полоній — м'який, сріблясто-білий метал. Його густина 9,36 г/см³. За хімічними властивостями Полоній найближчий до Телуру. На повітрі Полоній окиснюється. Середній вміст (кларк) Полонію в земній корі 2·10^-14 % мас.

Відкритий П'єром та Марією Кюрі у 1898 році в урановій смоляній обманці^[1]. Елемент був названий на честь батьківщини Марії Склодовської-Кюрі — Польщі (лат. Polonia).

У 1902 році німецький вчений Вільгельм Марквальд відкрив новий елемент. Він назвав його радіотелуром. Кюрі, прочитавши нотатку про відкриття, повідомила, що це елемент полоній, відкритий ними чотирма роками раніше. Марквальд не погодився з такою оцінкою, заявивши, що полоній і радіотелур різні елементи. Після ряду експериментів з елементом, подружжя Кюрі довели, що полоній і радіотелур мають один і той же період напіврозпаду. Марквальд був змушений відступити.

Перший зразок полонію, вагою 0,1 мг, був виділений у 1910 році.

Присутність у природі[ред. • ред. код]

Радіонукліди полонію входять до складу природних радіоактивних рядів:

²¹⁰Po (Т_1/2 = 138,376 діб), ²¹⁸Po (Т_1/2 = 3,10 хв) і ²¹⁴Po (Т_1/2 = 1,643×10⁻⁴ с) — до ряду ²³⁸U;

²¹⁶Po (Т_1/2 = 0,145 с) і ²¹²Po (Т_1/2 = 2,99×10⁻⁷ с) — до ряду Th;

²¹⁵Po (Т_1/2 = 1,781×10⁻³ с) і ²¹¹Po(Т_1/2 = 0,516 с) — до ряду ²³⁵U.

Тому полоній завжди присутній в уранових і торієвих мінералах. Рівноважний вміст полонію в земній корі2×10⁻¹⁴% по масі.

Ізотопи[ред. • ред. код]

Станом на початок 2006 року відомі 33 ізотопи полонію в діапазоні масових чисел від 188 до 220. Крім того, відомі 10 метастабільних збуджених станів ізотопів полонію. Стабільних ізотопів не виявлено. Найтриваліші ізотопи, ²⁰⁹Po і ²⁰⁸Po мають періоди напіврозпаду 102 і 2,9 роки відповідно. Деякі ізотопи полонію, що входять до радіоактивних рядів урану і торію, мають власні назви, які зараз переважно розглядаються як застарілі:

Властивості[ред. • ред. код]

Полоній — м'який сріблясто-білий радіоактивний метал.

Металевий полоній швидко окиснюється на повітрі. Відомі діоксид полонію (PoO₂)_x і монооксид полонію PoO. З галогенами утворює тетрагалогеніди. При дії кислот переходить у розчин з утворенням катіонів Ро²⁺ рожевого кольору:

Ро + 2HCl → PoCl₂ + Н₂↑.

При розчиненні полонію в соляній кислоті в присутності магнію утворюється полоноводень:

Ро + Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂Po,

який при кімнатній температурі знаходиться в рідкому стані (від −36,1 до 35,3 °C)

У індикаторних кількостях отримані кислотний триоксид полонію PoO₃ та солі полонієвої кислоти, що не існує у вільному стані — полонати K₂РоО₄. Відомий також діоксид полонію PoO₂. Утворює галогеніди PoX₂, PoX₄ и PoX₆. Подібно до телуру полоній здатний утворювати хімічні сполуки з рядом металів — полоніди.

Полоній є єдиним хімічним елементом, який за низької температури утворює одноатомну^{[Джерело?]} просту кубічну кристалічну решітку.^[2]

Отримання[ред. • ред. код]

Полоній виділяють, використовуючи методи осадження, екстракції, хроматографії, електрохімії.

Застосування[ред. • ред. код]

Полоній-210 в сплавах з берилієм і бором застосовується для виготовлення компактних і дуже потужних нейтронних джерел, що практично не створюють γ- випромінювання (та, на жаль, вони мають малий час напівжиття ²¹⁰Po: Т_1/2 = 138,376 діб). Альфа-частинки полонію-210 народжують нейтрони на ядрах берилію абобору в (α, n)-реакції. Джерела нейтронів мають вигляд герметичних металевих ампул, в які вкладена керамічна таблетка з карбіду бору або карбіду берилію, вкрита полонієм-210. Такі нейтронні джерела легкі і портативні, абсолютно безпечні в роботі і дуже надійні. Наприклад, латунна ампула діаметром два і заввишки чотири сантиметри щосекунди дає до 90 мільйонів нейтронів.

Полоній часто застосовувався раніше (іноді й зараз) для іонізації газів (зокрема повітря). У першу чергу іонізація повітря необхідна для боротьби із статичною електрикою(на виробництві, при роботі з особливо чутливою апаратурою) ^[3]. Наприклад, для прецизійної оптики виготовляються пензлики видалення пилу^[4]. Інше застосування ефекту іонізації газу — в електродних сплавах автомобільних свічок запалювання для зменшення напруги виникнення іскри.^[5]

Важливою сферою застосування полонію є його використання у вигляді сплавів зі свинцем, ітрієм або самостійно для виробництва потужних і дуже компактних джерел тепла для автономних установок, які використовуються, наприклад, в космічній галузі. Один кубічний сантиметр полонію-210 виділяє близько 1320 Вт тепла

Полоній-210 може послужити в сплаві з легким ізотопом літію (⁶Li) у якості речовини, яка здатна істотно знизити критичну масу ядерного заряду і працювати свого роду ядерним детонатором. Тому полоній є стратегічним металом.

Біологічна роль[ред. • ред. код]

Полоній — надзвичайно токсичний метал. Має період напіврозпаду 138 днів і 9 годин. Його питома активність (166 ТБк/г) настільки велика, що, хоча він випромінює тільки альфа-частинки, брати його руками не можна, результатом буде променеве ураження шкіри і, можливо, всього організму: полоній досить легко проникає всередину крізь шкірні покриви. Він небезпечний і на відстані, що перевищує довжину пробігу альфа-частинок, оскільки його сполуки саморозігріваються і переходять ваерозольний стан. Гранично допустима концентрація у водоймах і в повітрі робочих приміщень — 11,1 ×10^-3 Бк/л і 7,41 ×10^-3 Бк/м³ відповідно. Саме тому з полонієм-210 працюють лише в герметичних боксах.

Полоній-210 в невеликих кількостях знаходиться в природі і накопичується тютюном, внаслідок чого є одним з помітних факторів, який завдає шкоду здоров'ю курця. Інші природні ізотопи полонію розпадаються дуже швидко, тому не встигають накопичуватися в тютюні. ^[7] «Виробники тютюну виявили цей елемент більш як 40 років тому, спроби вилучити його були безуспішними», — йдеться в статті дослідників з американського Стенфордського університету й клініки Майо в Рочестері.^[8]

Точних відомостей про вплив радіаційного отруєння полонієм на людину не існують, оскільки досліди на людині не проводилися (проводилися лише вимірювання кінетики малих доз полонію в організмі людини, а також спостереження декількох відомих випадків гострого або хронічного отруєння полонієм). За оцінкою фахівців, що була опублікована ^[9] у науковому журналі Journal of Radiological Protection, яка базується на математичній моделі радіаційного отруєння, летальна доза полонію-210 для дорослої людини оцінюється в межах від 0,1-0,3 ГБк (0,6-2 мкг), при потраплянні ізотопу в організм через легені, до 1-3 ГБк (6-18 мкг), при потраплянні в організм черезтравний тракт.

Триваліші полоній-208 (період напіврозпаду 2,898 роки) і полоній-209 (період напіврозпаду 103 роки) мають дещо меншу радіотоксичність на одиницю маси, що обернено пропорційна періоду напіврозпаду. Відомостей про радіотоксичність інших, недовговічних ізотопів полонію мало. В організмі людини полоній поводиться подібно до своїх хімічних гомологів селену і телуру: концентрується в печінці, нирках, селезінці і кістковому мозку. Період напіввиведення з організму — від 30 до 50 діб, виділяється в основному через нирки. Є повідомлення про успішне використання 2,3-димеркаптопропанолу для виведення полонію з організму щурів — 90% тварин, яким у вену вводилася смертельна доза полонію-210 (9 нг/кг ваги), вижили, тоді як в контрольній групі всі щури загинули протягом півтора місяці.