Di antara semua elemen tabel periodik, bagian penting adalah elemen yang kebanyakan orang bicarakan dengan rasa takut. Bagaimana lagi? Bagaimanapun, mereka adalah radioaktif, yang berarti ancaman langsung bagi kesehatan manusia.
Mari kita coba mencari tahu dengan tepat unsur apa yang berbahaya dan apa itu, dan juga mencari tahu apa efek berbahayanya bagi tubuh manusia.
Konsep umum sekelompok unsur radioaktif
Grup ini termasuk logam. Ada banyak dari mereka, mereka berada di sistem periodik segera setelah timbal dan hingga sel terakhir. Kriteria utama yang digunakan untuk mengatribusikan satu atau lain unsur ke dalam kelompok radioaktif adalah kemampuannya untuk memiliki waktu paruh tertentu.
Dengan kata lain, peluruhan radioaktif adalah transformasi inti logam menjadi anak lain, yang disertai dengan emisi radiasi jenis tertentu. Pada saat yang sama, beberapa elemen diubah menjadi elemen lain.
Sebuah logam radioaktif adalah salah satu di mana setidaknya satu isotop radioaktif. Bahkan jika semua varietasakan ada enam, dan pada saat yang sama hanya satu dari mereka yang akan menjadi pembawa sifat ini, seluruh elemen akan dianggap radioaktif.
Jenis radiasi
Jenis utama radiasi yang dipancarkan oleh logam selama peluruhan adalah:
- partikel alfa;
- partikel beta atau peluruhan neutrino;
- transisi isomer (sinar gamma).
Ada dua opsi untuk keberadaan elemen tersebut. Yang pertama adalah alami, yaitu ketika logam radioaktif terjadi di alam dan dengan cara yang paling sederhana, di bawah pengaruh kekuatan eksternal, seiring waktu ia berubah menjadi bentuk lain (menunjukkan radioaktivitasnya dan meluruh).
Kelompok kedua adalah logam yang dibuat secara artifisial oleh para ilmuwan, yang mampu meluruh dengan cepat dan melepaskan sejumlah besar radiasi dengan kuat. Ini dilakukan untuk digunakan di area aktivitas tertentu. Instalasi di mana reaksi nuklir dihasilkan oleh transformasi satu elemen menjadi elemen lain disebut sinkrofasotron.
Perbedaan antara dua metode waktu paruh yang ditunjukkan jelas: dalam kedua kasus itu spontan, namun, hanya logam yang diperoleh secara artifisial yang memberikan reaksi nuklir yang tepat dalam proses penghancuran.
Penunjukan dasar atom sejenis
Karena sebagian besar unsur hanya memiliki satu atau dua isotop yang bersifat radioaktif, biasanya untuk menunjukkan jenis tertentu dalam sebutan, dan bukan keseluruhan unsur secara keseluruhan. Misalnya, timbal hanyalah zat. Jika kita memperhitungkan bahwa itu adalah logam radioaktif, makaharus dipanggil, misalnya, "lead-207".
Waktu paruh partikel yang dimaksud dapat sangat bervariasi. Ada isotop yang hanya ada selama 0,032 detik. Tapi setara dengan mereka ada yang membusuk selama jutaan tahun di perut bumi.
Daftar logam radioaktif
Daftar lengkap semua elemen yang termasuk dalam kelompok yang dipertimbangkan bisa sangat mengesankan, karena totalnya mencakup sekitar 80 logam. Pertama-tama, ini semua yang berdiri dalam sistem periodik setelah timbal, termasuk kelompok lantanida dan aktinida. Yaitu bismut, polonium, astatin, radon, fransium, radium, rutherfordium, dan seterusnya dalam nomor urut.
Di atas batas yang ditunjukkan ada banyak perwakilan, yang masing-masing juga memiliki isotop. Namun, beberapa dari mereka mungkin hanya radioaktif. Oleh karena itu, penting varietas apa yang dimiliki suatu unsur kimia. Logam radioaktif, atau lebih tepatnya salah satu varietas isotopnya, ditemukan di hampir setiap perwakilan tabel. Misalnya, mereka memiliki:
- kalsium;
- selenium;
- hafnium;
- tungsten;
- osmium;
- bismut;
- indium;
- kalium;
- rubidium;
- zirkonium;
- europium;
- radium dan lainnya.
Jadi, jelas bahwa ada banyak elemen yang menunjukkan sifat radioaktivitas - sebagian besar. Beberapa dari mereka aman karena waktu paruh yang terlalu lama dan ditemukan di alam, sementara yang lain dibuat secara artifisial oleh manusia.untuk berbagai kebutuhan ilmu pengetahuan dan teknologi serta sangat berbahaya bagi tubuh manusia.
Karakterisasi radium
Nama elemen diberikan oleh penemunya - pasangan Curie, Pierre dan Maria. Orang-orang inilah yang pertama kali menemukan bahwa salah satu isotop logam ini - radium-226 - adalah bentuk paling stabil, yang memiliki sifat khusus radioaktivitas. Ini terjadi pada tahun 1898, dan fenomena serupa baru diketahui. Pasangan ahli kimia baru saja mempelajarinya secara mendetail.
Etimologi kata ini berakar dari bahasa Prancis, yang terdengar seperti radium. Sebanyak 14 modifikasi isotop unsur ini diketahui. Tetapi bentuk yang paling stabil dengan nomor massa adalah:
- 220;
- 223;
- 224;
- 226;
- 228.
Bentuk 226 memiliki radioaktivitas yang jelas. Radium sendiri adalah unsur kimia dengan nomor 88. Massa atom [226]. Betapa sederhananya materi mampu eksis. Ini adalah logam radioaktif putih keperakan dengan titik leleh sekitar 6700C.
Dari sudut pandang kimia, ia menunjukkan tingkat aktivitas yang cukup tinggi dan mampu bereaksi dengan:
- air;
- asam organik, membentuk kompleks yang stabil;
- oksigen pembentuk oksida.
Properti dan Aplikasi
Juga, radium adalah unsur kimia yang membentuk serangkaian garam. Nitrida, klorida, sulfat, nitrat, karbonat, fosfat, kromatnya diketahui. Ada juga garam ganda dengan tungsten danberilium.
Fakta bahwa radium-226 dapat berbahaya bagi kesehatan, penemunya Pierre Curie tidak segera mengenalinya. Namun, dia berhasil memverifikasi ini ketika dia melakukan percobaan: selama sehari dia berjalan dengan tabung reaksi dengan logam diikat ke bahu lengannya. Ulkus yang tidak sembuh-sembuh muncul di tempat kontak dengan kulit, yang tidak dapat dihilangkan oleh ilmuwan selama lebih dari dua bulan. Pasangan tidak menolak eksperimen mereka pada fenomena radioaktivitas, dan karena itu keduanya meninggal karena radiasi dosis besar.
Selain negatif, ada beberapa area di mana radium-226 digunakan dan bermanfaat:
- Indikator pergeseran ketinggian air laut.
- Digunakan untuk menentukan jumlah uranium dalam batuan.
- Termasuk dalam campuran pencahayaan.
- Digunakan dalam pengobatan untuk membentuk terapi mandi radon.
- Digunakan untuk melepas muatan listrik.
- Dengan bantuannya, deteksi cacat coran dilakukan dan jahitan bagian dilas.
Plutonium dan isotopnya
Elemen ini ditemukan pada empat puluhan abad XX oleh para ilmuwan Amerika. Ini pertama kali diisolasi dari bijih uranium, di mana ia terbentuk dari neptunium. Yang terakhir adalah hasil peluruhan inti uranium. Artinya, semuanya saling berhubungan erat oleh transformasi radioaktif umum.
Ada beberapa isotop stabil dari logam ini. Namun, varietas yang paling umum dan praktis penting adalah plutonium-239. Reaksi kimia yang diketahui dari inilogam c:
- oksigen,
- asam;
- air;
- alkali;
- halogen.
Dari segi sifat fisik, plutonium-239 adalah logam rapuh dengan titik leleh 6400C. Metode utama yang mempengaruhi tubuh adalah pembentukan bertahap penyakit onkologis, akumulasi di tulang dan menyebabkan kehancurannya, penyakit paru-paru.
Area penggunaan terutama industri nuklir. Diketahui bahwa selama peluruhan satu gram plutonium-239, jumlah panas yang dilepaskan sebanding dengan 4 ton batubara yang dibakar. Itulah mengapa jenis logam ini sangat banyak digunakan dalam reaksi. Plutonium nuklir adalah sumber energi dalam reaktor nuklir dan bom termonuklir. Itu juga digunakan dalam pembuatan baterai penyimpanan energi listrik, yang masa pakainya bisa mencapai lima tahun.
Uranium adalah sumber radiasi
Elemen ini ditemukan pada tahun 1789 oleh ahli kimia Jerman Klaproth. Namun, orang berhasil menjelajahi propertinya dan belajar bagaimana mempraktikkannya hanya pada abad ke-20. Fitur pembeda utama adalah uranium radioaktif mampu membentuk inti selama peluruhan alami:
- lead-206;
- krypton;
- plutonium-239;
- lead-207;
- xenon.
Di alam, logam ini berwarna abu-abu muda, memiliki titik leleh lebih dari 11000C. Ditemukan dalam mineral:
- Uranium mika.
- Uranit.
- Nasturan.
- Otentikasi.
- Tyuyanmunit.
Tiga isotop alami yang stabil dan 11 isotop yang disintesis secara artifisial telah diketahui, dengan nomor massa dari 227 hingga 240.
Dalam industri, uranium radioaktif banyak digunakan, mampu meluruh dengan cepat dengan pelepasan energi. Jadi, digunakan:
- dalam geokimia;
- menambang;
- reaktor nuklir;
- dalam pembuatan senjata nuklir.
Efeknya pada tubuh manusia tidak berbeda dari logam yang dianggap sebelumnya - akumulasi menyebabkan peningkatan dosis radiasi dan terjadinya tumor kanker.
Elemen transuranik
Logam terpenting setelah uranium dalam tabel periodik adalah yang ditemukan baru-baru ini. Secara harfiah pada tahun 2004, sumber-sumber diterbitkan yang mengkonfirmasikan kelahiran elemen ke-115 dari sistem periodik.
Mereka menjadi logam paling radioaktif dari semua yang dikenal saat ini - ununpentium (Uup). Sifatnya tetap belum dijelajahi sampai sekarang, karena waktu paruhnya adalah 0,032 detik! Tidak mungkin untuk mempertimbangkan dan mengungkapkan detail struktur dan fitur yang dimanifestasikan dalam kondisi seperti itu.
Namun, radioaktivitasnya berkali-kali lebih tinggi daripada indikator elemen kedua dalam hal properti ini - plutonium. Namun demikian, bukan ununpentium yang digunakan dalam praktik, tetapi rekan-rekannya yang "lebih lambat" dalam tabel - uranium, plutonium, neptunium, polonium, dan lainnya.
Elemen lain - unbibium - secara teoritis ada, tetapi untuk membuktikannyapraktis para ilmuwan dari berbagai negara tidak bisa sejak 1974. Upaya terakhir dilakukan pada tahun 2005, tetapi tidak dikonfirmasi oleh dewan kimiawan umum.
Thorium
Ditemukan kembali pada abad ke-19 oleh Berzelius dan dinamai menurut dewa Skandinavia Thor. Ini adalah logam radioaktif lemah. Lima dari 11 isotopnya memiliki fitur ini.
Aplikasi utama dalam tenaga nuklir tidak didasarkan pada kemampuan untuk memancarkan sejumlah besar energi panas selama peluruhan. Keunikannya adalah inti thorium mampu menangkap neutron dan berubah menjadi uranium-238 dan plutonium-239, yang sudah langsung masuk ke dalam reaksi nuklir. Oleh karena itu, thorium juga dapat dikaitkan dengan kelompok logam yang sedang kita pertimbangkan.
Polonium
Logam radioaktif putih-perak nomor 84 dalam sistem periodik. Itu ditemukan oleh peneliti radioaktivitas yang sama dan segala sesuatu yang berhubungan dengannya, pasangan Marie dan Pierre Curie pada tahun 1898. Fitur utama dari zat ini adalah bahwa ia ada secara bebas selama sekitar 138,5 hari. Artinya, ini adalah waktu paruh dari logam ini.
Hal ini ditemukan di alam sebagai bagian dari uranium dan bijih lainnya. Ini digunakan sebagai sumber energi, dan cukup kuat. Ini adalah logam strategis, karena digunakan untuk membuat senjata nuklir. Jumlahnya sangat terbatas dan berada di bawah kendali masing-masing negara bagian.
Juga digunakan untuk ionisasi udara, menghilangkan listrik statis di dalam ruangan, dalam pembuatan ruangpemanas dan barang sejenis lainnya.
Efek pada tubuh manusia
Semua logam radioaktif memiliki kemampuan untuk menembus kulit manusia dan terakumulasi di dalam tubuh. Mereka sangat buruk diekskresikan dengan produk limbah, mereka tidak diekskresikan dengan keringat sama sekali.
Seiring waktu, mereka mulai mempengaruhi pernapasan, peredaran darah, sistem saraf, menyebabkan perubahan permanen di dalamnya. Mereka mempengaruhi sel, menyebabkan mereka berfungsi secara tidak benar. Akibatnya, pembentukan tumor ganas, penyakit onkologis terjadi.
Oleh karena itu, setiap logam radioaktif merupakan bahaya besar bagi manusia, terutama jika kita membicarakannya dalam bentuk murni. Jangan menyentuh mereka dengan tangan yang tidak terlindungi dan berada di dalam ruangan bersama mereka tanpa peralatan pelindung khusus.
