Entre todos os elementos da tabela periódica, uma parte significativa pertence àqueles que a maioria das pessoas fala com medo. De que outra forma? Afinal, eles são radioativos, o que significa uma ameaça direta à saúde humana.
Vamos tentar descobrir exatamente quais elementos são perigosos e quais são eles, e também descobrir qual é o seu efeito nocivo no corpo humano.
Conceito geral de um grupo de elementos radioativos
Este grupo inclui metais. Existem muitos deles, eles estão localizados no sistema periódico imediatamente após o chumbo e até a última célula. O principal critério pelo qual se costuma atribuir um ou outro elemento ao grupo radioativo é sua capacidade de ter uma certa meia-vida.
Em outras palavras, decaimento radioativo é a transformação de um núcleo metálico em outro, filho, que é acompanhado pela emissão de radiação de um determinado tipo. Ao mesmo tempo, alguns elementos são transformados em outros.
Um metal radioativo é aquele em que pelo menos um isótopo é radioativo. Mesmo que todas as variedadesserão seis, e ao mesmo tempo apenas um deles será portador desta propriedade, todo o elemento será considerado radioativo.
Tipos de radiação
Os principais tipos de radiação emitidos pelos metais durante o decaimento são:
- partículas alfa;
- partículas beta ou decaimento de neutrinos;
- transição isomérica (raios gama).
Existem duas opções para a existência de tais elementos. A primeira é natural, ou seja, quando um metal radioativo ocorre na natureza e da forma mais simples, sob a influência de forças externas, com o tempo ele se transforma em outras formas (mostra sua radioatividade e decai).
O segundo grupo são metais criados artificialmente por cientistas, capazes de decaimento rápido e liberação poderosa de grandes quantidades de radiação. Isso é feito para uso em certas áreas de atividade. As instalações nas quais as reações nucleares são produzidas pela transformação de um elemento em outro são chamadas de sincrofasotrons.
A diferença entre os dois métodos indicados de meia-vida é óbvia: em ambos os casos ela é espontânea, porém, apenas metais obtidos artificialmente dão reações exatamente nucleares no processo de desestruturação.
Designação básica de átomos semelhantes
Como a maioria dos elementos possui apenas um ou dois isótopos radioativos, costuma-se indicar um tipo específico nas designações, e não o elemento inteiro como um todo. Por exemplo, o chumbo é apenas uma substância. Se levarmos em conta que é um metal radioativo, entãodeve ser chamado, por exemplo, "lead-207".
As meias-vidas das partículas em questão podem variar muito. Existem isótopos que existem apenas por 0,032 segundos. Mas em pé de igualdade com eles há aqueles que se decompõem por milhões de anos nas entranhas da terra.
Lista de metais radioativos
Uma lista completa de todos os elementos pertencentes ao grupo em consideração pode ser bastante impressionante, pois no total inclui cerca de 80 metais. Em primeiro lugar, estes são todos aqueles que estão no sistema periódico após o chumbo, incluindo o grupo de lantanídeos e actinídeos. Ou seja, bismuto, polônio, astato, radônio, frâncio, rádio, rutherfórdio e assim por diante em números de série.
Acima da borda indicada há muitos representantes, cada um dos quais também possui isótopos. No entanto, alguns deles podem ser apenas radioativos. Portanto, é importante quais variedades um elemento químico possui. Um metal radioativo, ou melhor, uma de suas variedades isotópicas, é encontrado em quase todos os representantes da mesa. Por exemplo, eles têm:
- cálcio;
- selênio;
- háfnio;
- tungstênio;
- ósmio;
- bismuto;
- índio;
- potássio;
- rubídio;
- zircônio;
- európio;
- rádio e outros.
Assim, é óbvio que existem muitos elementos que exibem as propriedades da radioatividade - a grande maioria. Alguns deles são seguros devido a uma meia-vida muito longa e são encontrados na natureza, enquanto outros são criados artificialmente pelo homem.para várias necessidades em ciência e tecnologia e é extremamente perigoso para o corpo humano.
Caracterização do rádio
O nome do elemento foi dado por seus descobridores - os cônjuges Curie, Pierre e Maria. Foram essas pessoas que descobriram pela primeira vez que um dos isótopos deste metal - rádio-226 - é a forma mais estável, que possui propriedades especiais de radioatividade. Isso aconteceu em 1898, e um fenômeno semelhante só se tornou conhecido. Os cônjuges dos químicos acabaram de fazer um estudo detalhado disso.
A etimologia da palavra tem suas raízes na língua francesa, na qual soa como rádio. Um total de 14 modificações isotópicas deste elemento são conhecidas. Mas as formas mais estáveis com números de massa são:
- 220;
- 223;
- 224;
- 226;
- 228.
A forma 226 tem uma radioatividade pronunciada, o próprio rádio é um elemento químico de número 88. Massa atômica [226]. Como a matéria simples é capaz de existir. É um metal radioativo branco prateado com um ponto de fusão de cerca de 6700C.
Do ponto de vista químico, exibe um grau bastante alto de atividade e é capaz de reagir com:
- água;
- ácidos orgânicos, formando complexos estáveis;
- óxido formador de oxigênio.
Propriedades e Aplicações
Além disso, o rádio é um elemento químico que forma uma série de sais. Seus nitretos, cloretos, sulfatos, nitratos, carbonatos, fosfatos, cromatos são conhecidos. Existem também sais duplos com tungstênio eberílio.
O fato de que o rádio-226 pode ser perigoso para a saúde, seu descobridor Pierre Curie não reconheceu imediatamente. No entanto, ele conseguiu verificar isso quando realizou um experimento: durante um dia ele caminhou com um tubo de ensaio com metal amarrado ao ombro do braço. Uma úlcera que não cicatriza apareceu no local de contato com a pele, da qual o cientista não conseguiu se livrar por mais de dois meses. Os cônjuges não recusaram seus experimentos sobre o fenômeno da radioatividade e, portanto, ambos morreram de uma grande dose de radiação.
Além de ser negativo, há várias áreas onde o rádio-226 é usado e benéfico:
- Indicador de mudança do nível da água do mar.
- Usado para determinar a quantidade de urânio na rocha.
- Incluído em misturas de iluminação.
- Usado na medicina para formar banhos terapêuticos de radônio.
- Usado para remover cargas elétricas.
- Com sua ajuda, a detecção de falhas de peças fundidas é realizada e as costuras das peças são soldadas.
Plutônio e seus isótopos
Este elemento foi descoberto nos anos quarenta do século XX por cientistas americanos. Foi isolado pela primeira vez do minério de urânio, no qual se formou a partir de neptúnio. Este último é o resultado do decaimento do núcleo de urânio. Ou seja, todos eles estão intimamente interligados por transformações radioativas comuns.
Existem vários isótopos estáveis deste metal. No entanto, a variedade mais comum e praticamente importante é o plutônio-239. Reações químicas conhecidas destametal c:
- oxigênio,
- ácidos;
- água;
- alcalino;
- halogênios.
Em termos de suas propriedades físicas, o plutônio-239 é um metal frágil com ponto de fusão de 6400C. Os principais métodos de influenciar o corpo são a formação gradual de doenças oncológicas, acúmulo nos ossos e causando sua destruição, doenças pulmonares.
A área de uso é principalmente a indústria nuclear. Sabe-se que durante o decaimento de um grama de plutônio-239, é liberada uma quantidade de calor comparável a 4 toneladas de carvão queimado. É por isso que esse tipo de metal é tão amplamente utilizado em reações. O plutônio nuclear é uma fonte de energia em reatores nucleares e bombas termonucleares. Também é utilizado na fabricação de baterias de armazenamento de energia elétrica, cuja vida útil pode chegar a cinco anos.
Urânio é uma fonte de radiação
Este elemento foi descoberto em 1789 pelo químico alemão Klaproth. No entanto, as pessoas conseguiram explorar suas propriedades e aprender a colocá-las em prática apenas no século XX. A principal característica distintiva é que o urânio radioativo é capaz de formar núcleos durante o decaimento natural:
- lead-206;
- krypton;
- plutônio-239;
- lead-207;
- xenon.
Na natureza, este metal é de cor cinza claro, tem um ponto de fusão superior a 11000C. Encontrado em minerais:
- Mica de urânio.
- Uraninita.
- Nasturan.
- Autenticação.
- Tyuyanmunit.
Três isótopos naturais estáveis e 11 isótopos sintetizados artificialmente são conhecidos, com números de massa de 227 a 240.
Na indústria, o urânio radioativo é amplamente utilizado, capaz de decair rapidamente com a liberação de energia. Então, é usado:
- em geoquímica;
- mineração;
- reatores nucleares;
- na fabricação de armas nucleares.
O efeito no corpo humano não é diferente dos metais considerados anteriormente - o acúmulo leva a um aumento da dose de radiação e à ocorrência de tumores cancerígenos.
Elementos transurânicos
Os metais mais importantes que seguem o urânio na tabela periódica são aqueles que foram descobertos recentemente. Literalmente em 2004, fontes foram publicadas confirmando o nascimento do 115º elemento do sistema periódico.
Eles se tornaram o metal mais radioativo de todos os conhecidos hoje - ununpentium (Uup). Suas propriedades permanecem inexploradas até agora, pois a meia-vida é de 0,032 segundos! É simplesmente impossível considerar e revelar os detalhes da estrutura e as características manifestadas sob tais condições.
No entanto, sua radioatividade é muitas vezes maior do que os indicadores do segundo elemento em termos dessa propriedade - plutônio. No entanto, não é ununpentium que é usado na prática, mas seus camaradas "mais lentos" na mesa - urânio, plutônio, neptúnio, polônio e outros.
Outro elemento - unbibium - existe teoricamente, mas para provarpraticamente cientistas de diferentes países não podem desde 1974. A última tentativa foi feita em 2005, mas não foi confirmada pelo conselho geral de químicos.
Tório
Foi descoberto no século 19 por Berzelius e recebeu o nome do deus escandinavo Thor. É um metal fracamente radioativo. Cinco de seus 11 isótopos têm esse recurso.
A principal aplicação na energia nuclear não se baseia na capacidade de emitir uma enorme quantidade de energia térmica durante o decaimento. A peculiaridade é que os núcleos de tório são capazes de capturar nêutrons e se transformar em urânio-238 e plutônio-239, que já entram diretamente nas reações nucleares. Portanto, o tório também pode ser atribuído ao grupo de metais que estamos considerando.
Polonium
Metal radioativo branco-prata número 84 no sistema periódico. Foi descoberto pelos mesmos pesquisadores fervorosos da radioatividade e tudo relacionado a ela, os cônjuges Marie e Pierre Curie em 1898. A principal característica desta substância é que ela existe livremente por cerca de 138,5 dias. Ou seja, esta é a meia-vida deste metal.
É encontrado na natureza como parte do urânio e outros minérios. É usado como fonte de energia e bastante poderoso. É um metal estratégico, pois é usado para fazer armas nucleares. A quantidade é estritamente limitada e está sob o controle de cada estado.
Também usado para ionização do ar, eliminando a eletricidade estática na sala, na fabricação de espaçoaquecedores e outros itens semelhantes.
Efeito no corpo humano
Todos os metais radioativos têm a capacidade de penetrar na pele humana e se acumular dentro do corpo. Eles são muito mal excretados com produtos residuais, eles não são excretados com o suor.
Com o tempo, eles começam a afetar os sistemas respiratório, circulatório, nervoso, causando alterações irreversíveis neles. Eles afetam as células, fazendo com que funcionem incorretamente. Como resultado, ocorre a formação de tumores malignos, doenças oncológicas.
Portanto, cada metal radioativo é um grande perigo para os humanos, especialmente se falarmos sobre eles em sua forma pura. Não os toque com as mãos desprotegidas e fique dentro de casa com eles sem equipamento de proteção especial.
