Parmi tous les éléments du tableau périodique, une part importante appartient à ceux dont la plupart des gens parlent avec peur. Sinon comment? Après tout, ils sont radioactifs, ce qui signifie une menace directe pour la santé humaine.
Essayons de comprendre exactement quels éléments sont dangereux et ce qu'ils sont, et découvrons également quels sont leurs effets nocifs sur le corps humain.
Concept général d'un groupe d'éléments radioactifs
Ce groupe comprend les métaux. Il y en a beaucoup, ils sont situés dans le système périodique immédiatement après le plomb et jusqu'à la toute dernière cellule. Le principal critère par lequel il est d'usage d'attribuer l'un ou l'autre élément au groupe radioactif est sa capacité à avoir une certaine demi-vie.
En d'autres termes, la désintégration radioactive est la transformation d'un noyau métallique en un autre, enfant, qui s'accompagne de l'émission de rayonnement d'un certain type. En même temps, certains éléments se transforment en d'autres.
Un métal radioactif est un métal dans lequel au moins un isotope est radioactif. Même si toutes les variétésil y en aura six, et en même temps un seul d'entre eux sera porteur de cette propriété, l'élément entier sera considéré comme radioactif.
Types de rayonnement
Les principaux types de rayonnement émis par les métaux lors de leur désintégration sont:
- particules alpha;
- particules bêta ou désintégration des neutrinos;
- transition isomérique (rayons gamma).
Il y a deux options pour l'existence de tels éléments. Le premier est naturel, c'est-à-dire qu'un métal radioactif se produit dans la nature et de la manière la plus simple, sous l'influence de forces extérieures, au fil du temps, il se transforme en d'autres formes (montre sa radioactivité et se désintègre).
Le deuxième groupe est constitué de métaux créés artificiellement par des scientifiques, capables de se désintégrer rapidement et de libérer de grandes quantités de rayonnement. Ceci est fait pour une utilisation dans certains domaines d'activité. Les installations dans lesquelles des réactions nucléaires sont produites par la transformation d'un élément en un autre sont appelées synchrophasotrons.
La différence entre les deux méthodes de demi-vie indiquées est évidente: dans les deux cas, elle est spontanée, cependant, seuls les métaux obtenus artificiellement donnent des réactions exactement nucléaires dans le processus de déstructuration.
Désignation de base des atomes similaires
Étant donné que la plupart des éléments n'ont qu'un ou deux isotopes radioactifs, il est d'usage d'indiquer un type spécifique dans les désignations, et non l'élément entier dans son ensemble. Par exemple, le plomb n'est qu'une substance. Si l'on tient compte du fait qu'il s'agit d'un métal radioactif, alorsdoit s'appeler, par exemple, "plomb-207".
Les demi-vies des particules en question peuvent varier considérablement. Certains isotopes n'existent que pendant 0,032 seconde. Mais à égalité avec eux, il y a ceux qui se décomposent pendant des millions d'années dans les entrailles de la terre.
Liste des métaux radioactifs
Une liste complète de tous les éléments appartenant au groupe considéré peut être assez impressionnante, car au total, elle comprend environ 80 métaux. Tout d'abord, ce sont tous ceux qui se trouvent dans le système périodique après le plomb, y compris le groupe des lanthanides et des actinides. C'est-à-dire le bismuth, le polonium, l'astatine, le radon, le francium, le radium, le rutherfordium, etc. en numéros de série.
Au-dessus de la frontière indiquée, il y a de nombreux représentants, chacun ayant également des isotopes. Cependant, certains d'entre eux peuvent être simplement radioactifs. Par conséquent, il est important de connaître les variétés d'un élément chimique. Un métal radioactif, ou plutôt l'une de ses variétés isotopiques, se retrouve dans presque tous les représentants de la table. Par exemple, ils ont:
- calcium;
- sélénium;
- hafnium;
- tungstène;
- osmium;
- bismuth;
- indium;
- potassium;
- rubidium;
- zirconium;
- europium;
- radium et autres.
Ainsi, il est évident qu'il y a beaucoup d'éléments qui présentent les propriétés de la radioactivité - la grande majorité. Certains d'entre eux sont sans danger en raison d'une demi-vie trop longue et se trouvent dans la nature, tandis que d'autres sont créés artificiellement par l'homme.pour divers besoins scientifiques et technologiques et est extrêmement dangereux pour le corps humain.
Caractérisation du radium
Le nom de l'élément a été donné par ses découvreurs - les époux Curie, Pierre et Maria. Ce sont ces personnes qui ont découvert pour la première fois que l'un des isotopes de ce métal - le radium 226 - est la forme la plus stable, qui possède les propriétés particulières de la radioactivité. Cela s'est passé en 1898, et un phénomène similaire n'a été connu que. Les épouses des chimistes viennent d'en faire une étude détaillée.
L'étymologie du mot prend ses racines dans la langue française, dans laquelle il sonne comme radium. Au total, 14 modifications isotopiques de cet élément sont connues. Mais les formes les plus stables avec les nombres de masse sont:
- 220;
- 223;
- 224;
- 226;
- 228.
La forme 226 a une radioactivité prononcée. Le radium lui-même est un élément chimique avec le numéro 88. Masse atomique [226]. Comment la simple matière est capable d'exister. C'est un métal radioactif blanc argenté avec un point de fusion d'environ 6700C.
D'un point de vue chimique, il présente un degré d'activité assez élevé et est capable de réagir avec:
- eau;
- acides organiques formant des complexes stables;
- oxyde formant de l'oxygène.
Propriétés et applications
En outre, le radium est un élément chimique qui forme une série de sels. Ses nitrures, chlorures, sulfates, nitrates, carbonates, phosphates, chromates sont connus. Il existe également des sels doubles avec du tungstène etbéryllium.
Le fait que le radium-226 puisse être dangereux pour la santé, son découvreur Pierre Curie ne l'a pas immédiatement reconnu. Cependant, il a réussi à le vérifier lorsqu'il a mené une expérience: pendant une journée, il a marché avec un tube à essai avec du métal attaché à l'épaule de son bras. Un ulcère non cicatrisant est apparu au site de contact avec la peau, dont le scientifique n'a pas pu se débarrasser pendant plus de deux mois. Les époux n'ont pas refusé leurs expériences sur le phénomène de la radioactivité, et donc tous les deux sont morts d'une forte dose de rayonnement.
En plus d'être négatif, il existe un certain nombre de domaines où le radium-226 est utilisé et bénéfique:
- Indicateur de changement de niveau d'eau de mer.
- Utilisé pour déterminer la quantité d'uranium dans la roche.
- Inclus dans les mélanges d'éclairage.
- Utilisé en médecine pour former des bains de radon thérapeutiques.
- Utilisé pour éliminer les charges électriques.
- Avec son aide, la détection des défauts des pièces moulées est effectuée et les joints des pièces sont soudés.
Le plutonium et ses isotopes
Cet élément a été découvert dans les années quarante du XXe siècle par des scientifiques américains. Il a d'abord été isolé du minerai d'uranium, dans lequel il s'est formé à partir de neptunium. Ce dernier est le résultat de la désintégration du noyau d'uranium. C'est-à-dire qu'ils sont tous étroitement liés par des transformations radioactives communes.
Il existe plusieurs isotopes stables de ce métal. Cependant, la variété la plus courante et pratiquement la plus importante est le plutonium-239. Les réactions chimiques connues de cemétal c:
- oxygène,
- acides;
- eau;
- alcali;
- halogènes.
En termes de propriétés physiques, le plutonium-239 est un métal fragile avec un point de fusion de 6400C. Les principales méthodes d'influence sur le corps sont la formation progressive de maladies oncologiques, l'accumulation dans les os et provoquant leur destruction, les maladies pulmonaires.
Le domaine d'utilisation est principalement l'industrie nucléaire. On sait que lors de la désintégration d'un gramme de plutonium-239, une telle quantité de chaleur est dégagée, comparable à 4 tonnes de charbon brûlé. C'est pourquoi ce type de métal est si largement utilisé dans les réactions. Le plutonium nucléaire est une source d'énergie dans les réacteurs nucléaires et les bombes thermonucléaires. Il est également utilisé dans la fabrication de batteries de stockage d'énergie électrique, dont la durée de vie peut atteindre cinq ans.
L'uranium est une source de rayonnement
Cet élément a été découvert en 1789 par le chimiste allemand Klaproth. Cependant, les gens n'ont réussi à explorer ses propriétés et à apprendre à les mettre en pratique qu'au XXe siècle. La principale caractéristique distinctive est que l'uranium radioactif est capable de former des noyaux lors de la désintégration naturelle:
- lead-206;
- krypton;
- plutonium-239;
- lead-207;
- xénon.
Dans la nature, ce métal est de couleur gris clair, a un point de fusion de plus de 11000C. Trouvé dans les minéraux:
- Mica d'uranium.
- Uraninite.
- Nasturan.
- Authentification.
- Tyuyanmunit.
Trois isotopes naturels stables et 11 isotopes synthétisés artificiellement sont connus, avec des nombres de masse de 227 à 240.
Dans l'industrie, l'uranium radioactif est largement utilisé, capable de se désintégrer rapidement avec la libération d'énergie. Donc, il est utilisé:
- en géochimie;
- minage;
- réacteurs nucléaires;
- dans la fabrication d'armes nucléaires.
L'effet sur le corps humain n'est pas différent des précédents métaux considérés - l'accumulation entraîne une augmentation de la dose de rayonnement et l'apparition de tumeurs cancéreuses.
Éléments transuraniens
Les métaux les plus importants après l'uranium dans le tableau périodique sont ceux qui ont été découverts récemment. Littéralement en 2004, des sources ont été publiées confirmant la naissance du 115e élément du système périodique.
Ils sont devenus le métal le plus radioactif connu aujourd'hui - l'ununpentium (Uup). Ses propriétés restent jusqu'à présent inexplorées, car la demi-vie est de 0,032 seconde ! Il est tout simplement impossible de considérer et de révéler les détails de la structure et les caractéristiques manifestées dans de telles conditions.
Cependant, sa radioactivité est plusieurs fois supérieure aux indicateurs du deuxième élément en termes de cette propriété - le plutonium. Néanmoins, ce n'est pas ununpentium qui est utilisé dans la pratique, mais ses camarades "plus lents" dans le tableau - uranium, plutonium, neptunium, polonium et autres.
Un autre élément - unbibium - existe théoriquement, mais pour le prouverpratiquement les scientifiques de différents pays ne le peuvent pas depuis 1974. La dernière tentative a été faite en 2005, mais n'a pas été confirmée par le conseil général des chimistes.
Thorium
Il a été découvert au 19ème siècle par Berzelius et nommé d'après le dieu scandinave Thor. C'est un métal faiblement radioactif. Cinq de ses 11 isotopes ont cette fonctionnalité.
La principale application de l'énergie nucléaire n'est pas basée sur la capacité d'émettre une énorme quantité d'énergie thermique pendant la décroissance. La particularité est que les noyaux de thorium sont capables de capturer des neutrons et de se transformer en uranium-238 et en plutonium-239, qui entrent déjà directement dans les réactions nucléaires. Par conséquent, le thorium peut également être attribué au groupe de métaux que nous considérons.
Polonium
Métal radioactif blanc argenté numéro 84 dans le système périodique. Elle a été découverte par les mêmes ardents chercheurs de la radioactivité et de tout ce qui s'y rapporte, les époux Marie et Pierre Curie en 1898. La principale caractéristique de cette substance est qu'elle existe librement pendant environ 138,5 jours. Autrement dit, c'est la demi-vie de ce métal.
On le trouve dans la nature dans le cadre de l'uranium et d'autres minerais. Il est utilisé comme source d'énergie, et assez puissant. C'est un métal stratégique, car il est utilisé pour fabriquer des armes nucléaires. La quantité est strictement limitée et est sous le contrôle de chaque état.
Également utilisé pour l'ionisation de l'air, éliminant l'électricité statique dans la pièce, dans la fabrication de l'espaceradiateurs et autres articles similaires.
Effet sur le corps humain
Tous les métaux radioactifs ont la capacité de pénétrer la peau humaine et de s'accumuler à l'intérieur du corps. Ils sont très mal excrétés avec les déchets, ils ne sont pas du tout excrétés avec la sueur.
Au fil du temps, ils commencent à affecter les systèmes respiratoire, circulatoire et nerveux, provoquant des changements irréversibles en eux. Ils affectent les cellules, les faisant mal fonctionner. En conséquence, la formation de tumeurs malignes, des maladies oncologiques se produisent.
Par conséquent, chaque métal radioactif est un grand danger pour l'homme, surtout si nous en parlons sous leur forme pure. Ne les touchez pas avec des mains non protégées et restez à l'intérieur avec eux sans équipement de protection spécial.
