В каких продуктах содержится радий
Министерство здравоохранения
Республики Беларусь
УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ
”ГРОДНЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ”
Кафедра общей гигиены
и экологии
Реферат по радиологии на тему:
“Содержание радия в некоторых
продуктах растительного и животного
происхождения”
Выполнила
Зверко Дина Викторовна
2 курс, ЛФ, 8 гр
Учебный руководитель
Зиматкина Тамара Ивановна
Гродно
ГрГМУ
2011
Содержание:
Введение……………………………………………………………..3
Пути поступления в организме……………………………………..3
Мероприятия для выведения
радионуклидов из организма………5
Радиационный контроль продуктов
питания………………………6
Радиоактивные изотопы радия……………………………………..
9
Вещества и механизмы противорадиационной
защиты………… 10
Заключение………………………………………………………….12
Литература…………………………………………………………..13
ВВЕДЕНИЕ:
Биосфера земли в
настоящее время включает составным
элементом радионуклиды естественного
и искусственного происхождения.
Радионуклиды вовлечены в круговорот
веществ в том числе в растениях
и животных, обусловливая их фоновое
облучение. Среди радионуклидов
естественного происхождения, облучающих
ткани животных особый интерес
представляют изотопы радия. В
связи с появлением новых источников
радия, таких как сжигание большого
количества низкосортного угля
в топках тепловых электростанций,
сжигание нефти, нефтепродуктов
и газа во все возрастающем
масштабе, внесение химических удобрений
на поля сельскохозяйственного
производства, загрязнение окружающей
среды отходами промышленных
комплексов крупного рогатого
скота и свиней, отходами птицефабрик
и некоторыми другими предприятиями
промышленности и сельского хозяйства,
определение содержания изотопов
радия в объектах сельскохозяйственного
производства не только не
утратило смысла, но и получило
новый стимул.
ПУТИ ПОСТУПЛЕНИЯ РАДИОНУКЛИДОВ
В ОРГАНИЗМЕ
Источники внешнего облучения
являются космическое излучение и естественные
радионуклиды, содержащиеся в почве, воде
и воздухе а также рентгенодиагностические
процедуры, цветные телевизоры и полеты
на самолетах на больших высотах.
Уровни облучения населения
за счет глобальных выпадений продуктов
ядерных взрывов в настоящее время существенно
снизилось по сравнению с годами максимальных
выпадений в 1963 – 1966 годах.
Каково соотношение внешнего
и внутреннего облучения? Например, после
Чернобыльской аварии в течение первых
двух лет внешнее достигало 90% от общей
дозы, затем стало преобладать внутреннее
облучение, подступившее в 1992 г. к 80%.
Природные радиоактивные
элементы содержаться в строительных
материалах, особенно в бетонных конструкциях.
Плохая вентиляция, особенно в домах с
плотно закрывающимися окнами, может увеличить
дозу облучения, обусловленную вдыханием
радиоактивных аэрозолей за счет распада
газа радона, который образуется в свою
очередь при естественном распаде радия,
содержащегося в почве и строительных
материалах. Использование в сельском
хозяйстве фосфорных удобрений, содержащих
естественные радионуклиды рядов урана
и тория, является дополнительным фактором
облучения организма человека. Эти радионуклиды
накапливаются в почве, затем с пылью и
продуктами питания попадают в организм.
Могут выбрасывать в атмосферу радиоактивную
золу тепловые электростанции. Облучение
зависит то исходного сырья, условий его
сгорания, эффективности золоулавливающих
систем. Человек может получать некоторую
дозу за счет газо-аэрозольных выбросов
атомных электростанций и оседания на
почву техногенных радионуклидов.
Выпадающие на поверхность
почвы радионуклиды на протяжении многих
лет остаются в ее верхних слоях. Если
почвы бедны такими минеральными компонентами,
как кальций, калий, натрий, фосфор, то
связываются благоприятные условия для
миграции радионуклидов в самих почвах
и по цепи почва – растение. В первую очередь
это относится к дерново-подзолистым и
песчано-суглинистым почвам. Так, например,
лишайники в тундре на почвах, бедных минеральными
компонентами, захватывают цезий-137 в 200
– 400 раз больше, чем травы. Это обстоятельство
способствует накоплению в организме
северных оленей повышенного количества
радионуклидов. В черноземных почвах подвижность
радионуклидов крайне затруднена.
Аккумулятором радионуклидов
является лес, особенно хвойный, который
содержит в 5 – 7 раз больше радионуклидов,
чем другие природные ценозы. При пожарах
сконцентрированные в лесной подстилке,
коре древесине радионуклиды поднимаются
с дымовыми частицами в воздух и попадают
в тропосферу и даже стратосферу. Радиоактивному
облучению, таким образом, подвергается
население на значительных территориях.
А пожары в Свердловской, Челябинской,
Тюменской и Курганской областях только
в 1989 г. дали 23% всех лесных пожаров бывшего
СССР.
Мало радиоактивных веществ
поступает в рацион с пищевыми продуктами
морского происхождения, так как из-за
высокой минерализации морской воды продукты
моря очень слабо загрязнены стронцием
и цезием. Свободны от загрязнения радионуклидами
глобальных выпадений артезианские и
многие грунтовые воды благодаря изоляции
от поверхности земли. А вот воды подземных
водоемов, талые, дождевые воды могут служить
источником поступления некоторых радионуклидов
в организм человека.
Исследования показали,
что с вдыхаемым атмосферным воздухом
человек может получать 1 – 2% радионуклидов
от их общего количества, поступающих
с пищей и водой.
Хлебопродукты являются
ведущим поставщиком радионуклидов в
организм – от одной трети до половины
их общего поступления. На втором месте
по значимости стоит молоко, на третьем
– картофель, овощи и фрукты, затем мясо
и рыба. Например, накопление радионуклидов
у рыб разных пород даже в одном и том же
водоеме может различаться в 2 – 3 раза.
Для хищных рыб (щука, окунь и др.) характерны
минимальные показатели и накопления
стронция-90 и максимальные цезия-137. Растительноядные
рыбы (карп, карась и др.) наоборот накапливают
стронция больше, а цезия в несколько раз
меньше, чем хищники. Наибольшие уровни
накопления радионуклидов характерны
для пресноводных рыб северных районов
нашей страны, где воды поверхностных
водоемов, особенно озер, слабоминерализованы.
На накопление радионуклидов
в тканях рыб влияет тепловое загрязнение
водоемов. Размещение рыбохозяйственных
комплексов у мест удаления тепловых вод
теплоэлектростанций и особенно АЭС способствует
также более интенсивному усвоению и накоплению
в тканях рыб находящихся в воде радионуклидов.
Согласно данным, полученным в условиях
лабораторных экспериментов, установлено,
что уровни накопления цезия-137 в тканях
карпа, обитавшего в воде с температурой
250С вдвое выше, чем при обитании этой
рыбы в воде с температурой 12 – 150С.
Радиоактивные вещества проникают
в организм через легкие с вдыхаемым воздухом,
через желудочно-кишечный тракт с заряженной
водой и пищей, через раны и царапины на
коже и даже через не поврежденную кожу.
Радиоизотопы распределяются в организме
неодинаково. Стронций, барий, радий накапливаются
в скелете; лантаноиды, плутоний- в печени,
селезенке, костном мозге; цезий, рубидий
– в мышцах; рутений – в почках; радиоизотопы
йода – в щитовидной железе. Попадая в организм,
радионуклиды задерживаются там от нескольких
дней до десятков лет.
МЕРОПРИЯТИЯ ДЛЯ ВЫВЕДЕНИЯ
УЖЕ ПОПАВШИХ В ОРГАНИЗМ РАДИОНУКЛИДОВ.
Рациональное питание, содержащее
в достаточном количестве продукты,
вызывающие выраженное механическое,
химическое и термическое раздражение,
перистальтику кишечника. Полезны
продукты, в значительном количестве
содержащие грубую растительную клетчатку
(хлеб грубого помола, перловая и гречневая
каши, холодные фруктовые и овощные супы,
блюда из вареных и сырых овощей), а также
продукты, содержащие органические кислоты
(кефир, простокваша, кумыс). При этом надо
помнить, что холодная жидкость усиливает
перистальтику кишечника и его опорожнение.
Однако вначале для адаптации к приему
холодной жидкости лучше пить воду (кефир)
комнатной температуры, постепенно переходя
к более холодной. Полезны также настой
чернослива с сахаром, отвар пшеничных
отрубей, морская капуста (добавлять в
первые блюда). Желательно больше употреблять
в пищу различных растительных масел —
оливкового, кукурузного, подсолнечного
(по 2—3 столовые ложки в день), добавляя
их в различные салаты, а также свекольный
сок (по 1/4 стакана 3 раза в день).
Если в течение 10—14 дней
функция кишечника не нормализуется,
целесообразно пользоваться легкими
слабительными средствами растительного
происхождения (почечуйная трава, спорыш,
корень солодки, корень одуванчика, семя
льна, семена подорожника). Травы нужно
приобретать в аптеке, так как
на рынке могут быть травы, собранные
в районах, подвергшихся радиоактивному
загрязнению. При отсутствии достаточного
эффекта можно пользоваться более
сильными растительными слабительными
средствами (кора крушины, лист сенны,
корень ревеня, алоэ, плоды жостера
и др.). Лекарственные травы обычно
заваривают кипятком (на 1 столовую ложку
1 стакан кипящей воды), настаивают,
фильтруют и употребляют от 1—2
столовых ложек до1/3 стакана 2—3 раза
в день за 15 мин до еды. Если же и
после применения этих средств функция
кишечника не нормализуется, необходимо
обратиться к врачу.
Питьевой режим. В период
повышенного радиационного воздействия
нельзя ограничивать потребность человека
в воде. Однако необходимо знать
и о том, что вода не должна задерживаться
в организме, а, по возможности, выводиться
как можно быстрее. Задержке воды
в организме способствуют соли натрия,
избыточное питание, пища, богатая углеводами
и белками. Например, соли калия и
кальция способствуют ее выведению
из организма. Продукты, богатые этими
элементами, уже описаны выше. Количество
жидкости лучше увеличивать за счет
различных соков, хлебного кваса, витаминных
напитков, чая.
РАДИАЦИОННЫЙ КОНТРОЛЬ ПРОДУКТОВ:
Определение содержания нормируемых
по СанПиН 2.3.2.1078-01 радионуклидов.
Определение удельной активности
техногенных цезия-137 и стронция-90
и природных радия-226 и свинца-210
во всех видах продовольственного сырь,
пищевых продуктах (в т.ч. продуктах
детского питания) и биологически активных
добавках к пище.
Определение удельной активности
цезия-137 и стронция-90 в древесине
для продукции промышленного
и культурно-хозяйственного назначения,
в семенах для выращивания
сеянцев древесных и кустарниковых
пород, в древесной зелени.
Питание человека в периоды
повышенного радиационного воздействия
должно быть полноценным, разнообразным,
содержать большое количество высококалорийных
питательных веществ, витаминов, макро-
и микроэлементов, аминокислот. Особенно
следует обратить на это внимание
любителей всевозможных (голодных,
полуголодных и др.) диет, так как
при опасности повышенного внутреннего
облучения подобная диета может
привести к неблагоприятным последствиям.
Многие макроэлементы (натрий, калий, кальций,
фосфор и др.) являются конкурентными
антагонистами некоторых радионуклидов.
Поэтому при снижении поступления
в организм какого-нибудь из них
резко возрастает опасность накопления
в соответствующем критическом
органе его конкурентного радиоизотопа.
При нормальном и даже повышенном поступлении
в организм макроэлементов с продуктами
питания конкурентные радионуклиды не
могут полностью включаться в обмен и
преимущественно выводятся из организма.
Например, радиоактивные стронций и радий
всасываются в кишках, однако значительно
медленнее, чем нерадиоактивный кальций,
который является ионным конкурентом
этих радионуклидов, включающихся в обмен
по кальциевому пути. Поэтому достаточное
количество кальция в организме препятствует
накоплению стронция и радия и способствует
их выведению. Наоборот, дефицит кальция
в пище способствует накоплению в организме
стронция. Для нормального кальциевого
баланса необходимо ежедневно вводить
с пищей 0,4—0,5 г кальция взрослым, 0,4— 0,7
— подросткам и 1—1,2 г — беременным женщинам.
По мнению большинства
ученых, в периоды повышенной радиации
и угрозы поступления радионуклидов
внутрь ежедневную дозу необходимо повысить
в 2—3 раза (до 1—2 г). Каких-либо специальных
препаратов кальция принимать не
надо, лучше ввести его с пищей.
Например, в 1 л молока содержится 1—1,2
г кальция. Рекомендуется увеличить
содержание в пищевом рационе
сгущенного молока, твердых и плавленых
сыров, кальцинированного хлеба, говядины
и яиц, а также растительных продуктов,
богатых минеральными солями и витаминами
(абрикосы, вишни, черешни, цитрусовые,
смородина, шиповник, виноград, малина,
кабачки, петрушка, укроп и др.).
Следует помнить о
том, что в результате технологической
переработки пищевого сырья и
кулинарной обработки продуктов
содержание в них радионуклидов
существенно снижается. Например,
при переработке зерна в муку
и крупу удаляются оболочки, на
которых в больших количествах
сорбируются радионуклиды. Значительная
часть вредных веществ с овощей
и фруктов удаляется при мытье
и снятии кожуры. При варке
картофеля и свеклы, а также
капусты, гороха, фасоли, щавеля, грибов
и столовой зелени активность
радионуклидов снижается еще
на 10—20%. Следовательно, вся сельскохозяйственная
продукция должна подвергаться
тщательной очистке, мытью и
соответствующей кулинарной обработке.
Следует учитывать, что при сушке и вялении
грибов, яблок, груш, винограда происходит
концентрация радионуклидов в единице
массы или объема в десять и более раз.
Свежие овощи, фрукты и ягоды необходимо
промывать в проточной воде, а иногда желательно
даже вымачивать. Так, радиоактивно загрязненная
клубника (летом 1986 г.) при выдержке в течение
30—40 мин в кислой воде (1 столовая ложка
лимонной кислоты на 3 л воды) теряла 50
% своей начальной радиоактивности.
Нежелательно отваривать
и запекать картофель в кожуре.
При варке овощей целесообразно
сначала отварить их до полуготовности,
слить воду, залить овощи новой порцией
воды. Перед приготовлением мясо следует
предварительно вымочить в холодной воде
небольшими кусками в течение 1—2 ч, затем
залить холодной водой и варить при слабом
кипении до полуготовности без добавления
соли. Отваренное таким образом мясо нужно
использовать для приготовления различных
первых и вторых блюд, особенно для детей.
Необходимо помнить о
том, что при жарении мяса и
рыбы происходит их обезвоживание и
на поверхности образуется корочка,
препятствующая выведению вредных
веществ. Поэтому следует отдавать
предпочтение отварным мясным и рыбным
блюдам, а также блюдам, приготовленным
на пару. При использовании в пищу
таких субпродуктов, как печень,
почки, купленные в магазине, следует
пользоваться теми же кулинарными приемами,
что и при обработке мяса, а
такие субпродукты, как легкие и
вымя лучше в пищу не употреблять.
Источник
Не следует путать с родием.
| Радий | ||||
|---|---|---|---|---|
| ← Франций | Актиний → | ||||
| ||||
| Серебристo-белый металл | ||||
| Название, символ, номер | Ра́дий / Radium (Ra), 88 | |||
| Атомная масса (молярная масса) | 226,0254 а. е. м. (г/моль) | |||
| Электронная конфигурация | [Rn] 7s2 | |||
| Радиус иона | (+2e) 143 пм | |||
| Электроотрицательность | 0,9 (шкала Полинга) | |||
| Электродный потенциал | Ra←Ra2+ −2,916 В | |||
| Степени окисления | 2 | |||
| Энергия ионизации (первый электрон) | 1-й 509,3 (5,2785) кДж/моль (эВ) 2-й 979,0 (10,147) кДж/моль (эВ) | |||
| Плотность (при н. у.) | (при к.т.) 5,5 г/см³ | |||
| Температура плавления | 1233 K | |||
| Температура кипения | 2010 K | |||
| Уд. теплота плавления | 8,5 кДж/моль | |||
| Уд. теплота испарения | 113 кДж/моль | |||
| Молярная теплоёмкость | 29,3[1] Дж/(K·моль) | |||
| Молярный объём | 45,0 см³/моль | |||
| Структура решётки | кубическая объёмноцентрированая | |||
| Параметры решётки | 5,148[2] | |||
| Теплопроводность | (300 K) (18,6) Вт/(м·К) | |||
| Номер CAS | 7440-14-4 | |||
Ра́дий — элемент 2-й группы (по устаревшей классификации — главной подгруппы второй группы), седьмого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 88. Обозначается символом Ra (лат. Radium). Простое вещество радий — блестящий металл серебристо-белого цвета, быстро тускнеющий на воздухе. Относится к щёлочноземельным металлам, обладает высокой химической активностью. Радиоактивен; наиболее устойчив нуклид 226Ra (период полураспада около 1600 лет).
История[править | править код]
Французские ученые Пьер и Мария Кюри обнаружили, что отходы, остающиеся после выделения урана из урановой руды (урановая смолка, добывавшаяся в городе Иоахимсталь, Чехия), более радиоактивны, чем чистый уран. Из этих отходов супруги Кюри после нескольких лет интенсивной работы выделили два сильно радиоактивных элемента: полоний и радий. Первое сообщение об открытии радия (в виде смеси с барием) Кюри сделали 26 декабря 1898 года во Французской академии наук. В 1910 году Мария Кюри и Андре Дебьерн выделили чистый радий путём электролиза хлорида радия на ртутном катоде и последующей дистилляции в водороде. Выделенный элемент представлял собой, как сейчас известно, изотоп радий-226, продукт распада урана-238. За открытие радия и полония супруги Кюри получили Нобелевскую премию. Радий образуется через многие промежуточные стадии при радиоактивном распаде изотопа урана-238 и поэтому находится в небольших количествах в урановой руде.
В России радий впервые был получен в экспериментах известного советского радиохимика В. Г. Хлопина. В 1918 году на базе Государственного рентгеновского института было организовано Радиевое отделение, которое в 1922 году получило статус отдельного научного института. Одной из задач Радиевого института были исследования радиоактивных элементов, в первую очередь — радия. Директором нового института стал В. И. Вернадский, его заместителем — В. Г. Хлопин, физический отдел института возглавил Л. В. Мысовский[3].
Многие радионуклиды, возникающие при радиоактивном распаде радия, до того, как была выполнена их химическая идентификация, получили наименования вида радий А, радий B, радий C и т. д. Хотя сейчас известно, что они представляют собой изотопы других химических элементов, их исторически сложившиеся названия по традиции иногда используются:
Названная в честь супругов Кюри внесистемная единица активности радиоактивного источника «кюри» (Ки), равная 3,7⋅1010 распадов в секунду, или 37 ГБк, ранее была основана на активности 1 грамма радия-226. Но так как в результате уточнённых измерений было установлено, что активность 1 г радия-226 примерно на 1,3 % меньше, чем 1 Ки, в настоящее время эта единица определяется как 37 миллиардов распадов в секунду (точно).
Происхождение названия[править | править код]
Название «радий» связано с излучением ядер атомов Ra (лат. radius — луч).
Нахождение в природе[править | править код]
Радий довольно редок. За прошедшее с момента его открытия время — более столетия — во всём мире удалось добыть всего только 1,5 кг чистого радия. Одна тонна урановой смолки, из которой супруги Кюри получили радий, содержит лишь около 0,1 г радия-226. Весь природный радий является радиогенным — возникает при распаде урана-238, урана-235 или тория-232; из четырёх найденных в природе наиболее распространённым и долгоживущим изотопом (период полураспада 1602 года) является радий-226, входящий в радиоактивный ряд урана-238. В равновесии отношение содержания урана-238 и радия-226 в руде равно отношению их периодов полураспада: (4,468⋅109 лет)/(1602 года)=2,789⋅106. Таким образом, на каждые три миллиона атомов урана в природе приходится лишь один атом радия; кларковое число радия (содержание в земной коре) составляет ~1 мкг/т.
Все природные изотопы радия сведены в таблицу:
Геохимия радия во многом определяется особенностями миграции и концентрации урана, а также химическими свойствами самого радия — активного щёлочноземельного металла. Среди процессов, способствующих концентрированию радия, следует указать в первую очередь на формирование на небольших глубинах геохимических барьеров, в которых концентрируется радий. Такими барьерами могут быть, например, сульфатные барьеры в зоне окисления. Поднимающиеся снизу хлоридные сероводородные радийсодержащие воды в зоне окисления становятся сульфатными, сульфат радия соосаждается с BaSO4 и CaSО4, где он становится практически нерастворимым постоянным источником радона. Из-за высокой миграционной способности урана и способности его к концентрированию формируются многие типы урановых рудообразований в гидротермах, углях, битумах, углистых сланцах, песчаниках, торфяниках, фосфоритах, бурых железняках, глинах с костными остатками рыб (литофациями). При сжигании углей зола и шлаки обогащаются 226Ra. Также содержание радия повышено в фосфатных породах.
В результате распада урана и тория и выщелачивания из вмещающих пород в нефти постоянно образуются радионуклиды радия. В статическом состоянии нефть находится в природных ловушках, обмена радием между нефтью и подпирающими её водами нет (кроме зоны контакта вода—нефть) и в результате имеется избыток радия в нефти. При разработке месторождения пластовые и закачиваемые воды интенсивно поступают в нефтяные пласты, поверхность раздела вода—нефть резко увеличивается, и в результате радий уходит в поток фильтрующихся вод. При повышенном содержании сульфат-ионов растворенные в воде радий и барий осаждаются в виде радиобарита Ва(Ra)SО4, который выпадает на поверхности труб, арматуры, резервуаров. Типичная объёмная активность поступающей на поверхность водонефтяной смеси по 226Rа и 228Rа может быть порядка 10 Бк/л (соответствует жидким радиоактивным отходам).
Основная масса радия находится в рассеянном состоянии в горных породах. Радий — химический аналог щелочных и щёлочноземельных породообразующих элементов, из которых состоят полевые шпаты, составляющие половину массы земной коры. Калиевые полевые шпаты — главные породообразующие минералы кислых магматических пород — гранитов, сиенитов, гранодиоритов и др. Известно, что граниты обладают природной радиоактивностью несколько выше фоновой из-за содержащегося в них урана. Хотя кларк урана не превышает 3 г/т, но в гранитах его содержание составляет уже 25 г/т. Но если гораздо более распространённый химический аналог радия барий входит в состав довольно редких калий-бариевых полевых шпатов (гиалофанов), а «чистый» бариевый полевой шпат, минерал цельзиан BaAl2Si2O8 очень редок, то накопления радия с образованием радиевых полевых шпатов и минералов вообще не происходит из-за короткого периода полураспада радия. Радий распадается на радон, уносящийся по порам и микротрещинкам и вымывающийся с грунтовыми водами. В природе иногда встречаются молодые радиевые минералы, не содержащие уран, например, радиобарит и радиокальцит, при кристаллизации которых из растворов, обогащённых радием (в непосредственной близости от легкорастворимых вторичных урановых минералов), радий сокристаллизуется с барием и кальцием благодаря изоморфизму.
Изотопы[править | править код]
Известны 35 изотопов радия в диапазоне массовых чисел от 201 до 235[4]. Изотопы 223Ra, 224Ra, 226Ra, 228Ra встречаются в природе, являясь членами радиоактивных рядов урана-238, урана-235 и тория-232. Остальные изотопы могут быть получены искусственным путём. Большинство известных изотопов радия претерпевают альфа-распад в изотопы радона с массовым числом, на 4 меньшим, чем у материнского ядра. Нейтронодефицитные изотопы радия имеют также дополнительный канал бета-распада с эмиссией позитрона или захватом орбитального электрона; при этом образуется изотоп франция с тем же массовым числом, что и у материнского ядра. У нейтронно-избыточных изотопов радия (диапазон массовых чисел от 227 до 235) обнаружен только бета-минус-распад; он происходит с образованием ядер актиния с тем же массовым числом, что и у материнского ядра. Некоторые изотопы радия (221Ra, 222Ra, 223Ra, 224Ra, 226Ra) вблизи линии бета-стабильности обнаруживают, помимо альфа-распада, кластерную активность с испусканием ядра углерода-14 и образованием ядра свинца с массовым числом, на 14 меньшим, чем у материнского ядра (например, 222Ra → 208Pb+14C), хотя вероятность этого процесса составляет лишь 10−8…10−10% относительно альфа-распада. Радиоактивные свойства некоторых изотопов радия[4]:
| Массовое число | Период полураспада | Тип распада |
|---|---|---|
| 213 | 2,73(5) мин. | α (80±3%) |
| 219 | 10(3) мс | α |
| 220 | 17,9(14) мс | α |
| 221 | 28(2) с | α[5] |
| 222 | 33,6(4) с | α[6] |
| 223 (AcX) | 11,4377(22) суток | α[7] |
| 224 (ThX) | 3,6319(23) суток | α[8] |
| 225 | 14,9(2) суток | β− |
| 226 | 1600(7) лет | α[9] |
| 227 | 42,2(5) мин. | β− |
| 228 (MsTh1) | 5,75(3) года | β− |
| 230 | 93(2) мин. | β− |
Получение[править | править код]
Получить чистый радий в начале XX века стоило огромного труда. Мария Кюри трудилась 12 лет, чтобы получить крупинку чистого радия. Чтобы получить всего 1 г чистого радия, нужно было несколько вагонов урановой руды, 100 вагонов угля, 100 цистерн воды и 5 вагонов разных химических веществ. Поэтому на начало XX века в мире не было более дорогого металла. За 1 г радия нужно было заплатить больше 200 кг золота.
Обычно радий добывается из урановых руд. В рудах, достаточно старых для установления векового радиоактивного равновесия в ряду урана-238, на тонну урана приходится 333 миллиграмма радия-226.
Существует также способ добычи радия из радиоактивных природных вод, выщелачивающих радий из урансодержащих минералов. Содержание радия в них может доходить до 7,5×10−9 г/г. Так, на месте нынешнего поселка Водный Ухтинского района Республики Коми с 1931 по 1956 год действовало единственное в мире предприятие, где радий выделяли из подземных минерализованных вод Ухтинского месторождения, так называемый «Водный промысел»[10].
Из анализа документов, сохранившихся в архиве правопреемника этого завода (ОАО Ухтинский электрокерамический завод «Прогресс»), было подсчитано, что до закрытия на «Водном промысле» было выпущено примерно 271 г радия. В 1954 году мировой запас добытого радия оценивался в 2,5 кг. Таким образом, к началу 1950-х годов примерно каждый десятый грамм радия был получен на «Водном промысле»[10].
Физические и химические свойства[править | править код]
Радий при нормальных условиях представляет собой блестящий белый металл, на воздухе темнеет (вероятно, вследствие образования нитрида радия). Реагирует с водой. Ведёт себя подобно барию и стронцию, но более химически активен. Обычная степень окисления — +2. Гидроксид радия Ra(OH)2 — сильное, коррозионное основание.
Ввиду сильной радиоактивности все соединения радия светятся голубоватым светом (радиохемилюминесценция), что хорошо заметно в темноте[11], а в водных растворах его солей происходит радиолиз.
Действие на организм[править | править код]
Радий, в зависимости от изотопного состава, обладает высокой и особо высокой радиотоксичностью[12]. В организме человека он ведёт себя подобно кальцию — около 80 % поступившего в организм радия накапливается в костной ткани. Большие концентрации радия вызывают остеопороз, самопроизвольные переломы костей и злокачественные опухоли костей и кроветворной ткани. Опасность представляет также радон — газообразный радиоактивный продукт распада радия.
Преждевременная смерть Марии Склодовской-Кюри произошла вследствие хронического отравления радием, так как в то время опасность облучения ещё не была осознана.
Применение[править | править код]
Реплики продуктов начала XX века, содержащих радий, на витрине в Музее Марии Кюри, Париж
В начале XX века радий считался полезным и включался в состав многих продуктов и бытовых предметов: хлеб, шоколад, питьевая вода, зубная паста, пудры и кремы для лица, средства для повышения тонуса и потенции[13][14].
В настоящее время радий иногда используют в компактных источниках нейтронов, для этого небольшие его количества сплавляются с бериллием. Под действием альфа-излучения (ядер гелия-4) из бериллия выбиваются нейтроны:
В медицине радий используют как источник радона для приготовления радоновых ванн (хотя в настоящее время их полезность оспаривается). Кроме того, радий применяют для кратковременного облучения при лечении злокачественных заболеваний кожи, слизистой оболочки носа, мочеполового тракта.
Однако в настоящее время существует множество более подходящих для этих целей радионуклидов с нужными свойствами, которые получают на ускорителях или в ядерных реакторах, например, 60Co (T1/2 = 5,3 года), 137Cs (T1/2 = 30,2 года), 182Ta (T1/2 = 115 сут), 192Ir (T1/2 = 74 сут), 198Au (T1/2 = 2,7 сут) и т. д.
До 1970-х годов радий часто использовался для изготовления светящихся красок постоянного свечения (для разметки циферблатов авиационных и морских приборов, специальных часов и других приборов), однако сейчас его обычно заменяют менее опасными изотопами: тритием (T1/2 = 12,3 года) или 147Pm (T1/2 = 2,6 года). Иногда часы с радиевым светосоставом выпускались и в гражданском исполнении, в том числе наручные. Также радиевую светомассу в быту можно встретить в некоторых старых ёлочных игрушках, тумблерах с подсветкой кончика рычажка, на шкалах некоторых старых радиоприёмников и прочее. Характерный признак светосостава постоянного действия советского производства — краска горчично-жёлтого цвета, хотя иногда цвет бывает и другим (белым, зеленоватым, тёмно-оранжевым и прочее). Опасность таких приборов состоит в том, что они не содержали предупреждающей маркировки, выявить их можно только дозиметрами. Люминофор под действие альфа-излучения деградирует, и краска к зачастую перестаёт светиться, что, разумеется, не делает её менее опасной, так как радий никуда не девается. Деградировавшая краска также может осыпаться, и её частица, попавшая внутрь организма с едой или при вдохе, способна причинить большой вред за счёт альфа-излучения.
Примечания[править | править код]
- ↑ Редкол.:Зефиров Н. С. (гл. ред.). Химическая энциклопедия: в 5 т. — Москва: Большая Российская энциклопедия, 1995. — Т. 4. — С. 153—154. — 639 с. — 20 000 экз. — ISBN 5—85270—092—4.
- ↑ WebElements Periodic Table of the Elements | Radium | crystal structures
- ↑ Мещеряков М. Г., Перфилов Н. А. Памяти Льва Владимировича Мысовского (К семидесятипятилетию со дня рождения) // Выпуск УФН : Сборник УФН. — М., 1963. — Вып. Ноябрь.
- ↑ 1 2 Audi G., Kondev F. G., Wang M., Huang W. J., Naimi S. The Nubase2016 evaluation of nuclear properties (англ.) // Chinese Physics C. — 2017. — Vol. 41, iss. 3. — P. 030001-1—030001-138. — doi:10.1088/1674-1137/41/3/030001. — Bibcode: 2017ChPhC..41c0001A.
- ↑ Обнаружен также очень редкий кластерный распад радия-221 с вылетом ядра углерода-14 (коэффициент ветвления (1,2±0,9)·10−10%).
- ↑ Обнаружен также очень редкий кластерный распад радия-222 с вылетом ядра углерода-14 (коэффициент ветвления (3,0±1,0)·10−8%).
- ↑ Обнаружен также очень редкий кластерный распад радия-223 с вылетом ядра углерода-14 (коэффициент ветвления (8,9±0,4)·10−8%).
- ↑ Обнаружен также очень редкий кластерный распад радия-224 с вылетом ядра углерода-14 (коэффициент ветвления (4,0±1,2)·10−9%).
- ↑ Обнаружен также очень редкий кластерный распад радия-226 с вылетом ядра углерода-14 (коэффициент ветвления (2,6±0,6)·10−9%).
- ↑ 1 2 Кичигин А. И., Таскаев А. И. «Водный промысел»: история производства радия в Республике Коми (1931—1956 гг.) // Вопросы истории естествознания и техники. — 2004. — № 4. — С. 3—30.
- ↑ Радий // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
- ↑ Вредные химические вещества. Радиоактивные вещества: Справ. изд. / В.А. Баженов, Л. А. Булдаков, И. Я. Василенко и др.; Под. ред. В. А. Филова и др.. — Л. : Химия, 1990. — С. 35, 106. — ISBN 5-7245-0216-X.
- ↑ ANR | Radium Face Cream, 1918
- ↑ 10 Radioactive Products That People Actually Used (недоступная ссылка). Дата обращения 17 апреля 2011. Архивировано 4 апреля 2011 года.
Литература[править | править код]
- Погодин С. А., Либман Э. П. Как добыли советский радий / Под ред. чл.-корр. АН СССР В. М. Вдовенко. — М.: Атомиздат, 1971. — 232 с. — (Научно-популярная библиотека Атомиздата). — 25 000 экз. (обл.)
- Погодин С. А., Либман Э. П. Как добыли советский радий / Под ред. чл.-корр. АН СССР В. М. Вдовенко. — 2-е изд., испр. и доп. — М.: Атомиздат, 1977. — 248 с.
Ссылки[править | править код]
- Радий на Webelements
- Радий в Популярной библиотеке химических элементов
Источник