Отравление человека полонием. Строение атома полония Период полураспада изотопа полония

МОСКВА, 11 дек - РИА Новости. Развернутая в СМИ дискуссия вокруг свойств полония-210, обнаруженного в теле экс-сотрудника ФСБ Александра Литвиненко, содержит большое количество неточной информации, что в конечном итоге приводит "к запутыванию ситуации", заявил РИА Новости эксперт в области ядерной физики.

Литвиненко, бежавший в 2000 году в Великобританию и получивший в октябре этого года британский паспорт, скончался 23 ноября в больнице Университетского колледжа Лондона. Специалисты британского Агентства по охране здоровья обнаружили в его теле следы радиоактивного элемента полония-210.

Следы полония были найдены в местах, которые Литвиненко посещал, в частности, в ресторане и отеле в центре Лондона.

"В таких сложных вопросах, как обращение с радиоактивным изотопом и последствия поражения человека полонием-210, к сожалению, очень многие считают себя экспертами, придумывая невероятные вещи. В начале появилась неправдоподобная информация, распространяемая СМИ, что отравленный полонием-210 человек может оставлять после себя следы. Это ерунда, никакие потовыделения не выносят полоний-210 наружу", - заявил эксперт.

Аналогичное мнение выразил РИА Новости ранее директор Института стратегической стабильности Росатома Виктор Михайлов. Он заявил, что человеку, пораженному полонием-210, "невозможно оставлять после себя следы изотопа".

"Какие следы? Это смешно! Человек, пораженный полонием-210, не может оставлять после себя следы, если только он не нес этот полоний-210 в руках", - сказал Михайлов.

По его словам, "изотоп полоний-210 имеет альфа-излучение и поскольку он находился внутри человека, он не может оставлять следов".

Агентство по охране здоровья Великобритании еще в конце ноября выпустило официальное заявление, в котором говорится, что "риск заражения этим веществом (полоний-210) минимален".

"Риск поражения лучевой болезнью появляется только при условии, что это вещество проникло внутрь: вы его вдохнули, взяли в рот или оно попало в открытую рану. Оно не представляет собой угрозы, пока остается снаружи. Большую часть следов вещества можно убрать, просто помыв руки, используя стиральную или посудомоечную машину", - говорится в заявлении британского агентства.

По мнению эксперта в области радиационной медицины, развитие лучевой болезни от попадания полония-210 в организм человека практически неизбежно. "Но все зависит от дозы изотопа и от особенностей организма пострадавшего. Если доза крайне небольшая, то можно зафиксировать присутствие полония-210, но риск здоровью будет минимальным", - сказал эксперт РИА Новости.

Другой эксперт - в области ядерной физики - напомнил, что "элемент 84 - полоний - первый элемент, вписанный в таблицу Менделеева после открытия радиоактивности". "Он первый по порядку атомных номеров и самый легкий из элементов, не имеющих стабильных изотопов", - сказал он.

Полоний был открыт Пьером и Марией Кюри и получил свое название 13 июля 1898 года в честь исторической родины Марии - Польши. Он встречается в природе, но в урановых рудах его концентрация в 100 триллионов раз меньше концентрации урана.

Полоний - мягкий металл серебристо-белого цвета чуть легче свинца. В организм человека поступает с едой и табачным дымом

Изотопы - это разновидности одного и того же радиоактивного элемента. Например, полоний существует в таких вариантах, как полоний (Р) P-210 с периодом полураспада 138 дней, P-208 - с периодом полураспада два года и P-209 - с периодом полураспада 103 года. По словам эксперта, наиболее важным с точки зрения науки является изотоп полоний-210 - чистый альфа-излучатель.

"Испускаемые им альфа-частицы тормозятся в металле и, пробегая в нем всего несколько микрометров, растрачивают при этом свою атомную энергию, которая превращается в тепло, которое, в свою очередь, можно использовать для обогрева или превратить в электричество", - рассказал эксперт.

Эту энергию уже используют и на Земле, и в космосе. Изотоп P-210 применен в энергетических установках некоторых искусственных спутников. В частности, он летал за пределы Земли на советских спутниках "Космос-84" и "Космос-90".

Чистые альфа-излучатели - и полоний-210 - имеют перед другими источниками излучения несколько очевидных преимуществ, в том числе и то, что такие излучатели практически не требуют специальных мер защиты: проникающая способность и длина пробега альфа-частиц минимальны. В свое время радиоактивный изотоп полоний-210 служил топливом "печки", установленной на "Луноходе-2".

Подобные устройства используют и на Земле. Кроме них, важны полоний-бериллиевые и полоний-борные источники нейтронов. Это герметичные металлические ампулы, в которые заключена покрытая полонием-210 керамическая таблетка из карбида бора или карбида бериллия. Поток нейтронов из ядра атома бора или бериллия порождают альфа-частицы, испускаемые полонием.

Такие нейтронные источники легки и портативны, совершенно безопасны в работе, очень надежны. Латунная ампула диаметром 2 см и высотой 4 см - советский полоний-бериллиевый источник нейтронов - ежесекундно дает до 90 миллионов нейтронов.

Среди прочих земных дел полония следует упомянуть его применение в стандартных электродных сплавах, которые нужны для запальных свечей двигателей внутреннего сгорания. Излучаемые полонием-210 альфа-частицы понижают напряжение, необходимое для образования искры, и облегчают включение двигателя.

Эксперт в области радиационной медицины сообщил, что несмотря на присутствие только альфа-излучения у P-210, от которого "в принципе можно защититься простой преградой", работают с полонием лишь в герметичных боксах, поскольку он один из самых опасных радиоэлементов.

Эксперт отметил, что сегодня уже с большой долей вероятности можно сказать, что Литвиненко умер от острой лучевой болезни.

"В истории его смерти есть множество вопросов, и с каждым днем их становится все больше и больше, но ясно то, что известные нам через официальные заявления британских властей данные по протеканию болезни Литвиненко и причинам его смерти с большой долей вероятности указывают на поражение от лучевой болезни", - сказал он.

"Хотя, конечно, без обнародования официальных итогов вскрытия невозможно дать абсолютно точный ответ", - подчеркнул эксперт.

Он сообщил, что говорить об остром лучевом поражении организма человека можно при получении радиоактивной дозы облучения свыше 0,5 зиверт (Зв).

Зиверт - единица измерения эффективной и эквивалентной дозы. Наиболее часто используемой дольной единицей зиверта является его тысячная доля - миллизиверт.

1 Зиверт равен 1000 миллизивертов (мЗв). Эквивалентная доза - поглощенная доза в органе или ткани, умноженная на соответствующий весовой коэффициент для данного вида излучения. Учитывают биологическую эффективность различных видов ионизирующего излучения, поскольку при одной и той же поглощенной дозе альфа-, бета- и гамма-излучения оказывают неодинаковое воздействие.

Внесистемной единицей эквивалентной дозы является бэр - биологический эквивалент рентгена. 1 Зв равен 100 бэр.

"Негативные эффекты появляются немедленно или через несколько дней, в частности слабнет иммунная система, страдает желудочно-кишечный тракт, легкие и другие внутренние органы, а также центральная нервная система", - сообщил эксперт.

При дозах от 1 до 2 зиверт врачи-радиологи считают, что у пятой части пострадавших возможен летальный исход. При дозах свыше 7 зиверт процент выживающих равен нулю.

Как ранее сообщалось в некоторых СМИ, в России на уральском комбинате "Маяк" находится реактор, где в свое время облучали специальные мишени из висмута, чтобы получить промежуточное сырье, из которого выделяют чистый полоний-210.

Как сообщили РИА Новости в Росатоме, два года назад реактор, который использовали для производства полония-210, был выведен из эксплуатации.

В ряде некоторых британских СМИ появилась информация о том, что полоний, которым мог быть отравлен в Лондоне Литвиненко, был произведен в городе Железногорске Красноярского края. Эту информацию поставил под сомнение экс-глава Минатома РФ Виктор Михайлов, отметивший, что британские специалисты не могли так быстро определить место изготовления полония-210.

"Я думаю, что невозможно так быстро с момента обнаружения следов полония-210, без обмена информации со странами, которые могут произвести полоний, определить место производства этого радиоактивного изотопа", - заявил Михайлов.

Красноярские специалисты-ядерщики также полностью отвергли предположения о том, что обнаруженный в Великобритании полоний-210 мог быть произведен в Красноярском крае.

Как сообщили в дирекции действующего в закрытом городе Железногорск горно-химического комбината, который уже почти полвека производит оружейный плутоний, названный изотоп "никогда не присутствовал в технологических цепях местных предприятий".

Ранее глава Росатома Сергей Кириенко сообщил на пресс-конференции, что Россия ежемесячно экспортирует полоний-210 в США, осуществляя поставки под строгим контролем.

Федеральная комиссия США по ядерному регулированию (Nuclear Regulatory Commission) в свою очередь заявила, что имеющиеся в свободной продаже в США образцы полония-210 не представляют опасности. По словам официального представителя комиссии Дэвида Макинтайра, опасности не представляют ни свободно продающиеся через Интернет учебно-научные образцы изотопа полония-210, ни реализуемые через розничную торговлю технические устройства и приборы для борьбы со статическим электричеством, содержащие этот радиоактивный элемент.

"Если вы захотите разобрать устройство, то любое его (полония-210) количество будет трудно извлечь и оно все равно будет в безвредной форме", - заявил Макинтайр, подчеркнув, что продающиеся на американском рынке приспособления-антистатики могут быть "крайне маловероятным источником" радиоактивного полония-210, чтобы им можно было воспользоваться для отравления человека.

Американская компания United Nuclear распространила заявление, в котором сообщила, что объем полония-210 в ее образцах настолько мал, что для накопления смертельной дозы этого радиоактивного изотопа понадобится закупить около 15 тысяч таких образцов. При цене в $69 за один образец общая стоимость такой покупки составила бы более $1 миллиона, что, разумеется, немедленно вызвало бы тревогу как из-за огромной суммы, так и из-за большого количества заказов для компании, которая продает обычно не более одного-двух образцов в квартал.

В то же время эксперт по науке и технике в политологическом Совете по международным отношениям Майкл Леви, к которому за комментариями обратилась Эй-би-си, не считает извлечение полония-210 из имеющихся в свободной продаже в США образцов и приборов таким уж сложным делом. Имея базовые химические знания и свободно продающееся оборудование стоимостью в пару сотен долларов, полоний-210 вполне можно извлечь, учитывая также тот факт, что "продавцы показывают инженерные диаграммы своих приспособлений в Интернете", сказал он.

При этом Леви подверг сомнению появившиеся в английских и американских СМИ утверждения, что полоний-210 можно достать только в сложнейших лабораториях, действующих при ядерных комплексах. "Идея того, что вам для этого придется иметь доступ в российский ядерный комплекс, является глупой", - заявил Леви, который согласен с теми экспертами, которые удивлены выбором полония-210 в качестве яда для убийства человека.

"Существуют, несомненно, более проверенные и надежные способы убивать людей. Не стоит так уж бояться полония, поскольку есть множество других способов убивать людей, незаметно подсыпав что-нибудь в напиток", - сказал Леви.

Председатель комитета Совета Федерации по обороне и безопасности Виктор Озеров, в свою очередь, отверг все обвинения в адрес российских спецслужб, которые якобы могли быть замешаны в смерти Литвиненко.

"Я сомневаюсь в том, что наши спецслужбы настолько непрофессиональны, чтобы разнести отраву по двадцати офисам Лондона и подвергать угрозе жизнь простых людей", - сказал он.

Содержание статьи

ПОЛОНИЙ – радиоактивный химический элемент VI группы периодической системы, аналог теллура. Атомный номер 84. Не имеет стабильных изотопов. Известно 27 радиоактивных изотопов полония с массовыми числами от 192 до 218, из них семь (с массовыми числами от 210 до 218) встречаются в природе в очень малых количествах как члены радиоактивных рядов урана, тория и актиния,остальные изотопы получены искусственно. Наиболее долгоживущие изотопы полония – искусственно полученные 209 Ро (t 1/2 = 102 года) и 208 Ро (t 1/2 = 2,9 года), а также содержащийся в радиево-урановых рудах 210 Ро (t 1/2 = 138,4 сут). Содержание в земной коре 210 Ро составляет всего 2·10 –14 %; в 1 т природного урана содержится 0,34 г радия и доли миллиграмма полония-210. Самый короткоживущий из известных изотопов полония – 21З Ро (t 1/2 = 3·10 –7 с). Самые легкие изотопы полония – чистые альфа-излучатели, более тяжелые одновременно испускают альфа- и гамма-лучи. Некоторые изотопы распадаются путем электронного захвата, а самые тяжелые проявляют также очень слабую бета-активность (см . РАДИОАКТИВНОСТЬ). Разные изотопы полония имеют исторические названия, принятые еще в начале 20 в., когда их получали в результате цепочки распадов из «родительского элемента»: RaF (210 Po), AcC" (211 Po), ThC" (212 Po), RaC" (214 Po), AcA (215 Po), ThA (216 Po), RaA (218 Po).

Открытие полония.

Существование элемента с порядковым номером 84 было предсказано Д.И.Менделеевым в 1889 – он назвал его двителлуром (на санскрите – «второй» теллур) и предположил, что его атомная масса будет близка к 212. Конечно, Менделеев не мог предвидеть, что этот элемент окажется неустойчивым. Полоний – первый радиоактивный элемент, открытый в 1898 супругами Кюри в поисках источника сильной радиоактивности некоторых минералов (см . РАДИЙ). Когда оказалось, что урановая смоляная руда излучает сильнее, чем чистый уран, Мария Кюри решила выделить из этого соединения химическим путем новый радиоактивный химический элемент. До этого было известно только два слабо радиоактивных химических элемента – уран и торий. Кюри начала с традиционного качественного химического анализа минерала по стандартной схеме, которая была предложена немецким химиком-аналитиком К.Р.Фрезениусом (1818–1897) еще в 1841 и по которой многие поколения студентов в течение почти полутора веков определяли катионы так называемым «сероводородным методом». Вначале у нее было около 100 г минерала; затем американские геологи подарили Пьеру Кюри еще 500 г. Проводя систематический анализ, М.Кюри каждый раз проверяла отдельные фракции (осадки и растворы) на радиоактивность с помощью чувствительного электрометра, изобретенного ее мужем. Неактивные фракции отбрасывались, активные анализировались дальше. Ей помогал один из руководителей химического практикума в Школе физики и промышленной химии Густав Бемон.

Прежде всего, Кюри растворила минерал в азотной кислоте, выпарила раствор досуха, остаток растворила в воде и пропустила через раствор ток сероводорода. При этом выпал осадок сульфидов металлов; в соответствии с методикой Фрезениуса, этот осадок мог содержать нерастворимые сульфиды свинца, висмута, меди, мышьяка, сурьмы и ряда других металлов. Осадок был радиоактивным, несмотря на то, что уран и торий остались в растворе. Она обработала черный осадок сульфидом аммония, чтобы отделить мышьяк и сурьму – они в этих условиях образуют растворимые тиосоли, например, (NH 4) 3 AsS 4 и (NH 4) 3 SbS 3 . Раствор не обнаружил радиоактивности и был отброшен. В осадке остались сульфиды свинца, висмута и меди.

Не растворившуюся в сульфиде аммония часть осадка Кюри снова растворила в азотной кислоте, добавила к раствору серную кислоту и выпарила его на пламени горелки до появления густых белых паров SO 3 . В этих условиях летучая азотная кислота полностью удаляется, а нитраты металлов превращаются в сульфаты. После охлаждения смеси и добавления холодной воды в осадке оказался нерастворимый сульфат свинца PbSO 4 – активности в нем не было. Осадок она выбросила, а к отфильтрованному раствору добавила крепкий раствор аммиака. При этом снова выпал осадок, на этот раз – белого цвета; он содержал смесь основного сульфата висмута (BiO) 2 SO 4 и гидроксида висмута Bi(OH) 3 . В растворе же остался комплексный аммиакат меди SO 4 ярко-синего цвета. Белый осадок, в отличие от раствора, оказался сильно радиоактивным. Поскольку свинец и медь были уже отделены, в белом осадке был висмут и примесь нового элемента.

Кюри снова перевела белый осадок в темно-коричневый сульфид Bi 2 S 3 , высушила его и нагрела в вакуумированной ампуле. Сульфид висмута при этом не изменился (он устойчив к нагреву и лишь при 685° С плавится), однако из осадка выделились какие-то пары, которые осели в виде черной пленки на холодной части ампулы. Пленка была радиоактивной и, очевидно, содержала новый химический элемент – аналог висмута в периодической таблице. Это был полоний – первый после урана и тория открытый радиоактивный элемент, вписанный в периодическую таблицу (в том же 1898 году были открыты радий , а также группа благородных газов – неон, криптон и ксенон). Как потом выяснилось, полоний при нагревании легко возгоняется – его летучесть примерно такая же, как у цинка .

Супруги Кюри не спешили назвать черный налет на стекле новым элементом. Одной радиоактивности было мало. Коллега и друг Кюри французский химик Эжен Анатоль Демарсе (1852–1903), специалист в области спектрального анализа (в 1901 он открыл европий), исследовал спектр испускания черного налета и не обнаружил в нем новых линий, которые могли бы свидетельствовать о присутствии нового элемента. Спектральный анализ – один из самых чувствительных методов, позволяющий обнаруживать многие вещества в микроскопических, невидимых глазом количествах. Тем не менее, в статье, опубликованной 18 июля 1898 супруги Кюри написали: «Мы думаем, что вещество, выделенное нами из урановой смолки, содержит не известный пока металл, являющийся по аналитическим свойствам аналогом висмута. Если существование нового металла будет подтверждено, мы предлагаем назвать его полонием, по родине одного из нас» (Polonia на латыни – Польша). Это единственный случай, когда еще не идентифицированный новый химический элемент уже получил название. Однако получить весовые количества полония не удалось – его в урановой руде было слишком мало (позднее полоний был получен искусственно). И прославил супругов Кюри не этот элемент, а радий

Свойства полония.

Уже теллур частично проявляет металлические свойства, полоний же – мягкий серебристо-белый металл. Из-за сильной радиоактивности светится в темноте и сильно нагревается, поэтому нужен непрерывный отвод тепла. Температура плавления полония 254° С (чуть выше, чем у олова), температура кипения 962° С, поэтому уже при небольшом нагревании полоний возгоняется. Плотность полония почти такая же, как у меди – 9,4 г/см 3 . В химических исследованиях применяется только полоний-210, более долгоживущие изотопы практически не используются ввиду трудности их получения при одинаковых химических свойствах.

Химические свойства металлического полония близки к свойствам его ближайшего аналога – теллура, он проявляет степени окисления –2, +2, +4, +6. На воздухе полоний медленно окисляется (быстро при нагревании до 250° С) с образованием красного диоксида РоО 2 (при охлаждении он становится желтым в результате перестройки кристаллической решетки). Сероводород из растворов солей полония осаждает черный сульфид PoS.

Сильная радиоактивность полония отражается на свойствах его соединений. Так, в разбавленной соляной кислоте полоний медленно растворяется с образованием розовых растворов (цвет ионов Ро 2+): Po + 2HCl ® PoCl 2 + H 2 , однако под действием собственной радиации дихлорид превращается в желтый PoCl 4 . Разбавленная азотная кислота пассивирует полоний, а концентрированная быстро его растворяет. С неметаллами VI группы полоний роднит реакция с водородом с образованием летучего гидрида РоН 2 (т.пл. –35° С, т.кип. +35° С, легко разлагается), реакция с металлами (при нагревании) с образованием твердых полонидов черного цвета (Na 2 Po, MgPo, CaPo, ZnPo, HgPo, PtPo и др.) и реакция с расплавленными щелочами с образованием полонидов: 3Po + 6NaOH ® 2Na 2 Po + Na 2 PoO 3 + H 2 O. С хлором полоний реагирует при нагревании с образованием ярко-желтых кристаллов PoCl 4 , с бромом получаются красные кристаллы PoBr 4 , с иодом уже при 40° С полоний реагирует с образованием черного летучего иодида PoI 4 . Известен и белый тетрафторид полония PoF 4 . При нагревании тетрагалогениды разлагаются с образованием более стабильных дигалогенидов, например, PoCl 4 ® PoCl 2 + Cl 2 . В растворах полоний существует в виде катионов Ро 2+ , Ро 4+ , анионов РоО 3 2– , РоО 4 2– , также разнообразных комплексных ионов, например, PoCl 6 2– .

Получение полония.

Полоний-210 синтезируют путем облучения нейтронами природного висмута (он содержит только 208 Bi) в ядерных реакторах (промежуточно образуется бета-активный изотоп висмута-210): 208 Bi + n ® 210 Bi ® 210 Po + e. При облучении висмута ускоренными протонами образуется полоний-208, его отделяют от висмута возгонкой в вакууме – как это делала М.Кюри. В нашей стране методику выделения полония разработала Зинаида Васильевна Ершова (1905–1995). В 1937 она была командирована в Париж в Институт радия в лабораторию М.Кюри (руководимую в то время Ирэн Жолио-Кюри). В результате этой командировки коллеги стали называть ее «русской мадам Кюри». Под научным руководством З.В.Ершовой в стране было создано постоянно действующее, экологически чистое производство полония, что позволило реализовать отечественную программу запуска луноходов, в которых полоний использовали в качестве источника тепла.

Долгоживущие изотопы полония пока не получили заметного практического применения из-за сложности их синтеза. Для их получения можно использовать ядерные реакции 207 Pb + 4 He ® 208 Po + 3n, 208 Bi + 1 H ® 208 Po + 2n, 208 Bi + 2 D ® 208 Po + 3n, 208 Bi + 2 D ® 208 Po + 2n, где 4 Не – альфа-частицы, 1 Н – ускоренные протоны, 2 D – ускоренные дейтроны (ядра дейтерия).

Применение полония.

Полоний-210 испускает альфа-лучи с энергией 5,3 МэВ, которые в твердом веществе тормозятся, проходя всего тысячные доли миллиметра и отдавая при этом свою энергию. Время его жизни позволяет использовать полоний как источник энергии в атомных батареях космических кораблей: для получения мощности 1 кВт достаточно всего 7,5 г полония. В этом отношении он превосходит другие компактные «атомные» источники энергии. Такой источник энергии работал, например, на «Луноходе-2», обогревая аппаратуру во время долгой лунной ночи. Конечно, мощность полониевых источников энергии со временем убывает – вдвое каждые 4,5 месяца, однако более долгоживущие изотопы полония слишком дороги. Полоний удобно применять и для исследования воздействия альфа-излучения на различные вещества. Как альфа-излучатель, полоний в смеси с бериллием применяют для изготовления компактных источников нейтронов: 9 Be + 4 He ® 12 C + n. Вместо бериллия в таких источниках можно использовать бор. Сообщалось, что в 2004 инспекторы международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ) обнаружили в Иране программу по производству полония. Это привело к подозрению, что он может быть использован в бериллиевом источнике для «запуска» с помощью нейтронов цепной ядерной реакции в уране, приводящей к ядерному взрыву.

Полоний при попадании в организм можно считать одним из самых ядовитых веществ: для 210 Ро предельно допустимое содержание в воздухе составляет всего 40 миллиардных долей микрограмма в 1 м 3 воздуха, т.е. полоний в 4 триллиона раз токсичнее синильной кислоты. Вред наносят испускаемые полонием альфа-частицы (и в меньшей мере также гамма-лучи), которые разрушают ткани и вызывают злокачественные опухоли. Атомы полония могут образоваться в легких человека в результате распада в них газообразного радона. Кроме того, металлический полоний способен легко образовывать мельчайшие частицы аэрозолей. Поэтому все работы с полонием проводят дистанционно в герметичных боксах.

Илья Леенсон

Отравление радиоактивными металлами не просто огромный удар по здоровью – это бомба замедленного действия, которая поражает работу всех внутренних органов и систем и в любой момент способна рвануть. Обычно действие особо сильных ядов можно диагностировать в ближайшее время, чтобы немедленно начать терапию. Но есть металлы, следы которых в организме отыскать очень сложно, а симптомы нельзя назвать уникальными. Среди таких веществ – радиоактивный полоний.

Что такое полоний

Полоний (Ро) – один из самых редких элементов на земле, который был обнаружен великими химиками и основоположниками учения о радиоактивности Пьером Кюри и Марией Склодовской-Кюри. Опаснейший мягкий серебристый металл, который накапливается в урановой смоляной руде, получил невинное название в честь родины Марии – Польши, и впервые был выведен как образец в 1910 году.

Сегодня главный производитель этого вещества – Россия. У элемента существует 27 изотопов, и все они радиоактивны, но в производстве традиционно используют полоний-210. У него самый небольшой период полураспада (138 дней и 9 часов), после чего элемент превращается в один из изотопов свинца. Используют серебристый металл в самых далеких друг от друга сферах – от мирной автомобильной промышленности до изготовления оружия массового поражения.

Для каких целей применяется полоний:

Кроме того, природный полоний-210 накапливается в табаке – изготовители сигарет обнаружили его более 40 лет назад, но никаких внятных мер предпринято не было. Радиоактивный «польский» элемент – одна из основных причин разрушительного воздействия табака на организм и онкологических заболеваний легких и ротовой полости.

Как происходит отравление

Полоний-210, в отличие от многих других радиоактивных веществ, выделяет только альфа-излучение. При работе с этим элементом вероятность отравления ничтожно мала – если соблюдать строжайшие меры безопасности, использовать защитные костюмы, действовать в специальных закрытых боксах и не брать металл в руки.

Риск радиоактивного заражения определяется прежде всего длиной пробега альфа-частиц – на воздухе даже самые мощные из них с энергией 10 МэВ не разлетаются больше чем на 10 с лишним сантиметров. Поэтому отравиться Ро на воздухе в защитной маске и перчатках практически невозможно. Но все меняется, когда полоний-210 попадает в организм – альфа-частички мгновенно разносятся по всем органам, оседают в костном мозге, почках, селезенке, печени, задерживаются в коже.

Самый опасный путь отравления Ро – через пищевод, дыхательные пути или открытые раны на теле. Смертельная доза серебристого вещества при попадании внутрь с воздухом – от 0,6 до 2 мкг, с едой и напитками – 6-8. Причина в том, что путем вдыхания альфа-частиц в организм поступает сразу весь яд, а орально – лишь небольшой процент. При такой дозе отравившийся умрет через 10-30 дней. Если количество вещества снизить в 10 раз, смерть от лучевой болезни наступит через полгода-год. Но многие химики уверены –летальный исход в течение 1-2 месяцев неизбежен уже при дозе в 0,1-0,2 мкг.

Получить мощное отравление дозой смертельного вещества случайно невозможно. Проникнуть внутрь с едой металл способен только при спланированном покушении лицами, имеющими доступ к производству полония-210, как это произошло, например, в нашумевшем деле об убийстве офицера ФСБ А. Литвиненко в 2006 году. Производят металл ускорители частиц и атомные реакторы, поэтому доступ к веществу имеют лишь единицы.

Однако в редких случаях реально отравиться небольшими дозами полония, например, при неудачных экспериментах профессиональных химиков и физиков или активном курении. Это может продлить период болезни до нескольких десятков лет – вещество накапливается в организме, особенно в кожных покровах, и выводится очень медленно, через почки.

Признаки отравления

Отравление полонием не имеет явных, четко узнаваемых признаков, поэтому при диагностике заражение опасным серебристым металлом легко спутать с отравлением другим веществами. Симптомы болезни зависят от полученной дозы полония-210.

При небольших количествах Ро в организме признаки заболевания идентичны отравлению высокотоксичным металлом таллием. Последний содержится в крысином яде, и его часто используют преступники. В таких случаях возникают следующие приметы отравления полонием-210:

При развитии болезни или увеличении дозы до смертельной добавляются дополнительные признаки, говорящие о тяжелой лучевой болезни:

• резкое старение организма;
• выпадение волос;
• истончение ногтей и кожи;
• отказ почек и печени;
• резкое снижение иммунитета.
• распухание горла;
• опухоли различного размера и локации.

При отравлении радиоактивным металлом происходят нарушения обменных процессов во всех внутренних системах: нервной, пищеварительной, сердечной, сердечной, кроветворной. В течение первых нескольких дней поражение блуждающего нерва в кишечнике и нарушение его работы вызывает тошноту, кровавый стул или его отсутствие, рвоту. Необратимые изменения в центральной нервной системе провоцируют психозы, бред и судороги. Сбои в работе периферической нервной системы влекут за собой нарушения двигательной моторики и общую слабость, вегетативной – тахикардию и повышенное давление. Разрушение зрительных нервов ведет к частичной или полной слепоте.

Полоний постепенно выводится с мочой, но накапливается в коже, проникая в волосяные фолликулы и разрушая клетки, которые отвечают за рост волос. Отсюда – мощная потеря волос вплоть до полного облысения.

Организм не способен сопротивляться сильнейшему действию альфа-частиц, поэтому иммунитет резко снижается, а ослабевшие органы начинают отказывать. В первую очередь – почки и печень, костный мозг, именно они больше всех попадают под разрушительное действие полония. Если количество опасного металла, попавшего внутрь, превышает смертельное, а диагноз не был поставлен правильно, следующим этапом болезни станет летальный исход.

Трудности диагностики

При отравлении опасным серебристым металлом самое главное – поставить точный диагноз, но сделать это довольно трудно. Основных причин две:

Первая жертва радиоактивного вещества – известный физик, дочь первооткрывателей металла Ирен Жолио-Кюри. Она «заработала» порцию альфа-лучей после того, как в лаборатории разбилась капсула с Ро. Ядовитая доза была ничтожно мала, но этого хватило, чтобы через 10 лет Ирен скончалась от лучевой болезни.

Еще один нашумевший случай – убийство бывшего офицера ФСБ А. Литвиненко в Лондоне в 2006 году. Военный был отравлен дозой полония-210, в несколько раз превышающей смертельную, и точный диагноз был поставлен лишь через несколько дней после заражения.

Существует версия, что причина смерти палестинского лидера Ясера Арафата – тоже отравление ядовитыми парами металла, но этот диагноз стопроцентно не подтвержден.

1. Сложность обнаружения полония в крови.

Поскольку заражение редким металлом не типичное заболевание, требуется множество анализов, чтобы определить причину стремительных разрушений в организме. Альфа-лучи, в отличие от гамма-излучения, невозможно выявить с помощью счетчика Гейгера, поэтому лучевую болезнь сразу диагностировать сложно. К тому же при поражении гамма-частицами на коже возникают характерные раны и язвы – полоний таких симптомов не дает.

Классические признаки болезни схожи с отравлением многими тяжелыми металлами, и здесь необходимы тщательные лабораторные исследования, чтобы отмести все другие варианты. В особенности – попадание в организм таллия. Кроме того, у полония-210 маленький период полураспада, поэтому через несколько месяцев обнаружить следы металла в тканях уже невозможно.

Первая помощь и лечение

При подозрениях на отравление смертельным полонием необходимо оказать традиционную первую помощь: перенести человека подальше от места заражения, уничтожить обувь и одежду, прополоскать слизистые – глаза и нос, в идеале – вымыть полностью.

Если есть возможность, в домашних условиях промыть желудок, принять любой мощный абсорбент, а также мочегонное и слабительное. Затем – как можно быстрее отправить пострадавшего в больницу. Прогноз заболевания зависит от дозы полученного вещества, но если количество полония превышает 0,1-0,2 мкг, то летальный исход практически неизбежен, и единственное, что могут сделать врачи – продлить жизнь и снизить агонию пациента.

Главные терапевтические действия при заражении полонием – промывание желудка и поддержание функции почек и печени специальными препаратами. Опыты показали, что выведения полония из организма помогает мощный 2,3-димеркаптопропанол, но действие этого вещества до конца не изучено. Эффективными методами лечения при заражении редким металлом признаны переливание крови и пересадка костного мозга.

Отравление радиоактивным металлом полоний – редкое и очень страшное заболевание. Смертельная доза вещества ничтожно мала, но диагностировать заражение могут только опытные специалисты, а вылечить отравление полностью практически нереально. Главный способ профилактики – соблюдать все меры предосторожности при работе с полонием на производстве, а также не курить, чтобы свести к минимуму риск попадания смертельного вещества в организм.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Полоний расположен в шестом периоде VI группе главной (А) подгруппе Периодической таблицы.

Относится к элементам p -семейства. Металл. Обозначение - Po. Порядковый номер - 84. Относительная атомная масса - а.е.м.

Электронное строение атома полония

Атом полония состоит из положительно заряженного ядра (+84), внутри которого есть 84 протона и 126 нейтронов, а вокруг, по шести орбитам движутся 84 электрона.

Рис.1. Схематическое строение атома полония.

Распределение электронов по орбиталям выглядит следующим образом:

84Po) 2) 8) 18) 32) 18) 6 ;

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4f 14 5s 2 5p 6 5d 10 6s 2 6p 4 .

На внешнем электронном уровне атома висмута находится 6 электронов, которые являются валентными (расположены на 6s- и 6р- подуровнях).

Валентные электроны атома полония можно охарактеризовать набором из четырех квантовых чисел: n (главное квантовое), l (орбитальное), m l (магнитное) и s (спиновое):

Для полония характерно наличие возбужденного состояния за счет вакантных орбиталей 6d -подуровня:

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

ПРИМЕР 2

Отравление Александра Литвиненко потребовало бы, по мнению британских экспертов, применения значительных технических знаний и навыков.

Литвиненко умер 23 ноября из-за смертельной дозы радиации, источником которой был изотоп полоний-210, найденный в его организме.

С тех пор следы этого изотопа были обнаружены в пяти местах в Лондоне, в том числе в суши-баре и гостинице, где бывал экс-офицер ФСБ.

Однако полоний-210 относится к классу радиоактивных веществ, обнаружение и производство которых представляет значительные трудности.

Этот изотоп встречается в естественной форме в природе и в человеческом организме в чрезвычайно низкой концентрации. Для того, чтобы получить достаточные для криминального использования количества этого вещества, требуются сложная техника и специальные знания.

Профессор Ник Прист, один из немногих британских физиков, которые обладают опытом непосредственного обращения с полонием-210, заявил в интервью корреспонденту Би-би-си, что всего одного миллиграмма этого изотопа хватило бы на то, чтобы убить Литвиненко.

Полоний-210 излучает мощный поток альфа-частиц. В отличие от гамма-излучения, альфа-частицы проникают на сравнительно короткое расстояние, на глубину всего нескольких клеток в биологических тканях.

Однако альфа-частицы обладают изначально высокой энергией, отдавая которую, они способны причинить большие разрушения клеточным структурам.

"Если поместить это вещество в пробирку или колбу, его невозможно распознать по внешним признакам, - говорит доктор Франк Барнаби, ядерный физик из Оксфордского университета. - Именно это делает его почти идеальным ядом".

Но если такую пробирку открыть, то полоний-210 очень легко распространяется по воздуху с водяными парами и загрязняет окружающую среду.

Известны по крайней мере три метода получения этого изотопа. Полоний-210 можно извлекать из урановой руды, из обогащенного в реакторе урана или из другого изотопа радий-226.

Плод усилий Мари Кюри

Полоний был открыт Мари Кюри в 1897 году методом химической экстракции из минерала окись урана. Исследовательница дала элементу его название в честь своей родины - Польши.

Как считает физик Ник Прист, этот метод не в состоянии произвести достаточного количества изотопа, необходимого для убийства взрослого человека.

Для получения требуемого количества требуется использование ядерного реактора, считает он.

По его словам, наиболее реальным способом получения полония-210 является облучение элемента висмута нейтронами в таком реакторе, в результате чего получается изотоп висмут-210.

Этот изотоп имеет короткий период полураспада, по завершении которого он распадается на полоний-210 и таллий-206.

Как указывает Ник Прист, появлялись сообщения о наличии в организме Литвиненко небольших количеств радиоактивного таллия, что может служить косвенным признаком получения полония в реакторе.

Таллий-206 имеет очень короткий период полураспада, поэтому в полонии должны оставаться следы висмута-210, который в свою очередь дает нам таллий.

Такое может происходить в случае неполного отделения висмута от полония на заключительной стадии процесса.

Получение полония из изотопа радий-226 считается сложным процессом, потому что этот изотоп радия производит жесткое проникающее излучение.

На нем ходили луноходы

По мнению экспертов, в мире имеется всего 40-50 реакторов, способных производить полоний-210. Все имеющиеся данные указывают на источники за пределами Великобритании.

Среди них - несколько ядерных объектов на территории бывшего Советского Союза, а также в Австралии и Германии.

"В Британии есть только один реактор, на котором можно было бы получать этот изотоп, и я уверен, что работающие на нем физики такими делами не занимались", говорит Ник Прист.

Полоний используется в различных измерительных устройствах, однако извлечь его из них нелегко.

В прошлом полоний, как и бериллий, использовался в качестве инициатора ядерной реакции в атомных бомбах, производившихся в США, Великобритании и СССР. Кроме того, советские луноходы в 70-е годы были оснащены изотопными батареями на основе полония-210.

Виновников найти труднее

Дело Литвиненко снова заставляет обратиться к теме нелегальной торговли российскими радиоактивными веществами. С 1995 года МАГАТЭ ведет базу данных зафиксированных эпизодов по распространению ядерных отходов и радиоактивных материалов. По данным за прошлый год, всего зарегистрировано 827 подобных эпизодов.

МАГАТЭ не располагает данным о наличии на черном рынке изотопа полоний-210, однако появлялись неподтвержденные сообщения на этот счет.

Во вторник Сергей Кириенко, глава Росатома, отверг предположения, что полоний-210, ставший причиной смерти Литвиненко, мог быть нелегально вывезен из России. По его словам, Россия экспортирует всего 8 граммов полония-210 в месяц, и все это количество направляется в США. Экспорт в Великобританию был прекращен пять лет назад.

Теоретически следователи, ведущие дело Литвиненко, могли бы проследить происхождение полония-210, однако для этого необходимо сначала обнаружить остаточные следы других изотопов.

Но даже если бы такие данные были получены, они необязательно привели бы к обнаружению виновника, особенно в случае кражи таких материалов. По мнению многих физиков, полоний-210 был выбран в качестве орудия убийства именно благодаря его высокой токсичности и трудности обнаружения.