Къде отива полоний 210 в торовете. Защо беше необходим полоний? Чай с полоний

През 1898 г., докато изучава уранова смола от Бохемия, съдържаща до 75% уран, Кюри-Склодовска забелязва, че смолата има значително по-висока радиоактивност от чистите уранови препарати, изолирани от същата смола. Това предполага, че минералът съдържа един или повече нови елементи с висока радиоактивност. През юли същата година Кюри-Склодовска прави пълен анализ на уранова смола, като внимателно следи радиоактивността на всеки изолиран от нея продукт. Анализът се оказа много труден, тъй като минералът съдържаше няколко елемента. Две фракции са с повишена радиоактивност; единият от тях съдържаше бисмутови соли, другият - бариеви соли. От бисмутовата фракция е изолиран продукт, чиято активност е 400 пъти по-висока от тази на урана. Кюри-Склодовска стига до естественото заключение, че такава висока активност се дължи на наличието на соли на някакъв неизвестен досега метал. Тя го нарече полоний в чест на родината си Павел (лат. Polonia - Полша). Няколко години след това откритие обаче съществуването на полоний се смяташе за спорно. През 1902 г. Марквалд проверява анализа на уранова смола върху голямо количество от минерала (около 2 тона). Той изолира бисмутовата фракция, открива "нов" елемент в нея и го нарича радиотелур (Radiotellurium), тъй като като силно радиоактивен, металът е подобен на телура в други свойства. Както установи Марквалд, изолираната от него радиотелурова сол е милион пъти по-активна от урана и 1000 пъти по-активна от полония. Елементът има атомно тегло 212 и плътност 9,3. Менделеев по едно време предрича съществуването на елемент с такива свойства и, въз основа на предполагаемото му положение в периодичната система, нарича елемента dwi-телур. Освен това констатациите на Markwald са потвърдени от няколко изследователи. Въпреки това Ръдърфорд скоро установява, че радиотелурът е един от продуктите на радиоактивно разпадане на урановата серия и наименува елемента Ra-F (радий-F). Само няколко години по-късно стана ясно, че полоний, радиотелур и радий-F са един и същ елемент с алфа и гама лъчение и период на полуразпад около 140 дни. В резултат на това беше признато, че приоритетът на откриването на нов елемент принадлежи на полския учен и името, предложено от нея, беше оставено.

В Лондон делото за убийството на Литвиненко върна темата за отравянето с полоний на първите страници на медиите. За този химичен елемент разговаряме с доктор на химическите науки, ръководител на лабораторията на радиоизотопния комплекс на Института за ядрени изследвания на Руската академия на науките Борис Жуйков. Интервюиран Наталия Демина.

През 2006-2007 г. Вие многократно коментирахте отравянето с полоний по Ехо Москвы, НТВ и други руски и чуждестранни медии. В крайна сметка мнозина в началото не разбраха какво се е случило. Твърдеше се, че това вещество е нелогично да се използва и като цяло самият факт на отравяне с полоний беше поставен под въпрос?

Да, имаше такава гледна точка. Например, Лев Федоров, доктор по химия, президент на Съюза за химическа безопасност, каза в ефира на Ехо Москва: „Как можете да отровите с полоний-210? Ето това няма да използвам... Сега, ако си помислих как да отровя човек, тогава последното нещо, което бих нарекъл полоний ... Естествено, човекът, който би го влачил през границите, трябваше да бъде влачен в оловен контейнер ”.

Участник в дискусията, състояла се в телевизионната програма „Неделна вечер с Владимир Соловьов” на 3 декември 2006 г., в която участвах, Максим Шингаркин, артилерист по образование, твърди, че Литвиненко не е бил отровен, а се е вдишвал с полоний докато работи в секретна лаборатория на територията на Великобритания. ( Впоследствие М. Шингаркин става съветник на председателя на Комитета по наука и образование на Съвета на Федерацията, консултант на Комисията към президента на Руската федерация за модернизация и техническо развитие на руската икономика, а сега е зам. на Държавната дума, съюзник на Андрей Луговой във фракцията на LDPR - Полит.ру).

Трудно е да се разбере: хората, които казаха това - те просто не разбират тази област изобщо или са пристрастни. Още в първия си коментар по тази тема казах, че полоний-210 е доста подходящо вещество за отравяне и най-вероятният метод за отравяне е оралното приложение: хвърлете капсула с разтворима обвивка в чай или кафе, защото е достатъчно абсорбира се през стомаха. И буквално на следващия ден съобщиха, че са намерили чайник, заразен с полоний, от който Литвиненко пие чай. Представете моята позиция? ( смее се).

Имали ли сте опит с полоний във вашата практика?

Да, преди много години, когато работех като изследовател в Обединения институт за ядрени изследвания в Дубна, се занимавах с полоний-210 и други изотопи на полония в микроколичества. По принцип съм работил с радиоактивни изотопи на почти всички елементи. Това беше посоката - търсихме нови, неоткрити елементи в сложна смес от продукти на различни ядрени реакции и в природни проби. В момента фокусът ми е върху радиоактивните изотопи за ядрената медицина, изотопи, които се инжектират в човешкото тяло за диагностика и лечение на различни заболявания.

Познавате ли хора, които сега са свързани с полония?

Да, но по естеството на службата си едва ли ще се съгласят да ви дадат откровено интервю, те си имат свои правила.

Ами ясно е. В крайна сметка това, което се отнася до полония, вероятно е тайна?

Не, самите свойства на полония, неговото поведение, методи на производство и приложение отдавна не са тайна, всичко е публикувано. Има и редица публикации за ефектите на полония върху животните. Специалистът може да разбере и правилно да изтълкува какво е от значение в случая.

Колко скъпо е производството на полоний?

Говоренето за високата цена на полоний-210 е мит. Знам цената, на която се продава, но вероятно не трябва да я разкривам. Във всеки случай е много малък. Разбира се, производителите на определено лекарство - източник на радиоактивно лъчение, удобно за употреба, могат да поискат прилична сума, но това, както се казва, е "измама". Самият полоний е евтин. Също така, използваният източник, въпреки че очевидно е направен от професионалисти, е лошо направен, направен от лоши професионалисти.

Откъде такъв извод?

Според свойствата си полоният лесно дифундира през органични обвивки и като цяло се разпространява лесно. В такива случаи източникът е направен с многослойно покритие. Хората, които са направили пробата, или не са знаели това, или са били прекалено мързеливи, или са се надявали, че изобщо няма да се установи наличието на полоний. Така че изпълнителите прилично наследиха.

Ако полоният е толкова неудобен за използване, защо е бил използван?

Напротив, по принцип полоний-210 е много удобно вещество за отравяне, именно за скрито отравяне, а не за провокация. Първоначално е много трудно да се открие, ако не се правят специални анализи (алфа спектрометрия). И никой нямаше да прави специални анализи, тъй като това вещество не беше използвано преди отравяне - поне не беше открито. Полоний-210 се различава от другите радиоактивни изотопи по това, че излъчва почти изключително алфа частици с енергия 5,3 MeV, които се абсорбират дори от лист хартия. Гама радиацията, която обикновено се открива с помощта на броячи на Гайгер, е изключително слаба и съставлява само една стохилядна част. Съответно въвеждането му в Англия не е проблем, за такива количества не са необходими оловни контейнери и е безопасно да се извършват различни операции с достатъчно запечатан капсул.

Имаше мнения, че полоният е използван за провокация. Според мен подобни приказки са абсолютни глупости. Нямаше провокация, имаше опит за прикрито покушение. За провокация би било препоръчително да се използва всеки друг радионуклид, например америций-241 - той ще бъде по-лесен за откриване, той е по-достъпен (използва се навсякъде в детекторите за дим).

Как тогава е открит този полоний?

Да, намериха го, може и да не го намерят. Това е интересна история, следях развитието в интернет. Симптомите на Литвиненко съответстват на радиационно увреждане. Нищо обаче не беше засечено от конвенционален брояч, който регистрира гама-лъчение. Много слаба линия на гама-лъчи с енергия от 803 keV се наблюдава само в резултат на дългосрочни измервания с помощта на добър гама-спектрометър. Първоначално това лъчение погрешно се приписва на радиоактивния талий (талий-206), който се получава при разпадането на алфа-активния бисмут-210m.

Но тогава тази версия беше призната за погрешна, тъй като този изотоп на бисмута има твърде дълъг период на полуразпад и те започнаха да обмислят възможността да имат други алфа излъчватели. След това урината е анализирана за наличие на алфа-активни радионуклиди и е открит полоний, освен това в огромни количества. Предположението, че британските учени са били "подсказани" за полоний-210 от някакви провокатори, ми изглежда изключително малко вероятно. Всичко беше направено последователно и съвсем логично.

Защо не използвате обичайната химическа отрова?

Всички групи химически отрови са известни, по-лесно би било да се открият. Дори когато се използват „изчезващи“ отрови, остават някои следи от употребата им.

И полоният беше непознат?

Непознат като отрова. Разбира се, имаше случаи, много малко, на отравяне по време на работа. Но в производството, в крайна сметка, те са отровени от всичко.

Но сега...

Сега не е нужно да се притеснявате и не носете алфа брояча със себе си. Никой друг няма да използва полоний за тази цел. Сигурен съм в това. Историята стана твърде популярна и дори на мен ми се присмиваха с молба да проверя нещо… Друго нещо са старите случаи, случили се още преди отравянето на Литвиненко, например мистериозната смърт на Юрий Шчекочихин, опитът за отравяне на Анна Политковская…

Но след като минаха толкова много години, наистина ли остана нещо? Все пак времето на полуразпад на полоний-210 е 138 дни?

Да, това означава, че за 10 години количеството му намалява 100 милиона пъти. Полоний-210 ще остане, но в много малки количества. Смята се, че най-малко 1-3 милиарда бекерела (разпадания в секунда) са инжектирани в Литвиненко за втори път. Това е много висока активност, дори твърде висока активност: в резултат на това човек може да умре за няколко дни. Но в полоний-210, произведен в реактора, трябва да има малка примес от друг, дълготраен изотоп - полоний-209 (период на полуразпад 102 години).

Първоначално е много трудно да го откриете поради фона на 210-ката. Но след колапса - тогава трябва да опитате. Възможно е, разбира се, да се произвежда полоний-210 без добавка 209, но това ще бъде наистина много скъпо и трудно. Едва ли тези хора, които са направили лекарството, биха правили такива неща. Въпреки че, кой знае?

Имаше мнения, че Ясер Арафат е бил отровен с полоний. Какво са показали проучванията?

Подробно проучване на швейцарски учени (докладът беше публикуван) показа, че няма сериозни основания да се говори за отравяне в този случай, въпреки че самите автори първо направиха различно заключение от своите резултати. Докладът предоставя доста убедителни данни, че някакъв излишък от полоний (който наистина беше) най-вероятно е от естествен произход - очевидно резултат от разпадането на радон-222, който е в изобилие в подземията, където Арафат често е отсядал. При аутопсия е открито съответно количество и друг разпаден продукт на радон - олово-210. Не е открит полоний-209. Така Арафат е получил много порядъци по-ниска доза полоний-210 от Литвиненко и това не може да е причината за смъртта.

На публични изслушвания се чу информация, че Литвиненко е убит втори или трети път. Очевидно убийците са искали да се застраховат?

Да, този факт е отдавна известен и публикуван в научната литература. Надеждно е установено от разпространението на полоний в тялото на Литвиненко. Освен това първата приложена доза е много по-малка. Литвиненко така или иначе щеше да умре по-късно и тогава вероятно нищо нямаше да бъде открито. Но явно клиентите са били нетърпеливи...

Кажете ми, ако в резултат на такива подробни изследвания беше възможно да се определи естеството на въвеждането на полоний в Литвиненко, тогава вероятно би било възможно да се определи ролята на А. Луговой и Д. Ковтун, заподозрени от британците?

Разбира се разбира се. Изследвани са, доколкото знам, в Медицинския биофизичен център. ИИ Бурназян. Беше съобщено, че Луговой има полоний, но подробни резултати, които биха помогнали да се хвърли светлина върху ролята на този човек, не са известни. Те не са отишли в Обединеното кралство.

Но имало ли е опасност да ударим изпълнителите и околните? В британските медии се появи информация, че Луговой дори е довел сина си на последната среща и му е дал да се ръкува с Литвиненко ...

Имаше известна опасност, като се има предвид, че изпълнителите явно не са били добре инструктирани. Но все пак не е толкова опасно, колкото поглъщането на полоний, и не представлява опасност за живота. Самият Луговой каза, че някой го е опетнил. А дали се е изцапал или сам е направил нещо - това се виждаше. А това, че са го следили и умишлено са оставили следи е просто глупост, нереално е да се организира така, че да не се разкрие.

Вярно ли е според вас всичко, което казаха адвокатът на семейство Литвиненко и британските разследващи органи?

Поне в това, което е свързано с поведението на полония, няма противоречия. Единственото погрешно е, че използването му е създало голяма заплаха за другите. Малки количества полоний, които могат да заразят хората в контакт с Литвиненко, могат да бъдат открити, но те са практически безвредни за здравето. В резултат на това, според Агенцията за защита на здравето, само 52 души са получили повишена доза, но не достатъчно, за да повиши значително риска дори в бъдеще. Истинската опасност би била само ако някой свърши да пие чай за Литвиненко. И също така е грешно, че полоний-210 е много скъп, освен ако не е със свръхвисока чистота. Вече казах за това по-горе. Той е просто недостъпен, а разпространението му е добре контролирано от държавните агенции.

Виждате ли някакви несъответствия в това, което казват британските следователи?

Няма несъответствия, които да не могат да бъдат обяснени въз основа на физичните и химичните свойства на полония. Напротив, щом опонентите започват да изтъкват някакви възражения, тези възражения изобщо не се вписват в научните данни.

Благодаря за интервюто.

Научните аспекти на делото Литвиненко бяха анализирани от д-р. хим. науки, зав. Лаборатория на радиоизотопния комплекс на Института за ядрени изследвания на Руската академия на науките.

Възможно ли е да се определи произходът на полония по технически начин? Теоретично е възможно, но на практика е много трудно. Всеки ядрен реактор (в определен канал на облъчване) се характеризира със собствен неутронен спектър. Наличието на бързи неутрони води до образуването наред с полоний-210 (период на полуразпад - 138,4 дни), малки количества полоний-209 (период на полуразпад - 102 години, енергия на алфа частиците - 4,9 MeV) чрез ядрена реакция (n , 2n) от натрупания полоний-210, а също и в по-малки количества полоний-208 (2,9 години).

Така според такъв „ядрен часовник“ принципно е възможно да се определи мястото и датата на производство на полоний. Това обаче не е лесно, а в някои случаи и невъзможно. Зависи от това колко полоний е открит и къде: важно е съотношението между стабилното олово-206, образувано от полоний-210, и фоновото олово, чието съдържание в естествената смес от изотопи е 24,1%. Ще ви е необходим специален масов сепаратор за отделяне на полониеви изотопи (или продължително излагане на разпад на полоний-210), както и калибровъчни проби от полоний от реактора, направени в същия режим на облъчване.

Руският полоний се произвежда във Всеруския изследователски институт по експериментална физика в Саров. Облъчването на бисмут в реактора се извършва, очевидно, на друго място - P / O "Mayak" в град Ozersk, Челябинска област. Методът за получаване на полоний-210 не е секретен, така че може да се произвежда във всеки друг реактор, където има специален канал за облъчване на мишени с цел получаване на изотопи. Такива реактори има в няколко страни по света. Енергийните реактори като цяло не са подходящи за това, въпреки че някои от тях имат канал за облъчване на мишени. Съобщава се, че повече от 95% от полоний-210 е произведен в Русия.

Има и други методи за получаване на полоний, но те практически не се използват сега, тъй като са много по-малко продуктивни и по-скъпи. Един от тези методи, използван от Мария Кюри, е химическото изолиране от уранови руди (полоний-210 се намира във веригата на разпадане на уран-238). Всъщност полоният е открит през 1898 г. Полоний-210 може да се получи и в ускорители на заредени частици чрез ядрени реакции 208 Pb (A, 2 n) или 209 Bi (d, n). В същото време далеч не всеки ускорител е подходящ за получаване на полоний-210. Това изисква ускорител на алфа частици или дейтрон. В света няма много такива ускорители. Има ги в Русия и Великобритания. Но доколкото знам, във Великобритания ускорителят Амершам отдавна е настроен за алфа частици и непрекъснато работи изключително върху производството на медицински изотопи за диагностика. На редица места, които посетих в чужбина, колеги ми казаха, че техните заводи са били проверявани дали произвеждат полоний.

По едно време JSC Techsnabexport продаде полоний-210 на Великобритания (на Reviss). Но това беше пет години преди нещастните събития и, както ми казаха колеги, след това компанията беше много внимателно проверена. Продукти, съдържащи полоний, не се доставят официално в Обединеното кралство от САЩ и Русия. Преди това полоний-210 се получаваше в Националната лаборатория Оук Ридж (САЩ), но сега не се произвежда там в значителни количества, а напротив, част се получава от Русия.

Работата както на реакторите, така и на ускорителите е строго контролирана. Ако някой все още планира да произвежда нелегално полоний, със съществуващата система за контрол, това лесно може да бъде открито.

Ядрени физични свойства

Както вече споменахме, полуживотът на полония е 138,4 дни. Това означава, че на всеки 138 дни активността му намалява 2 пъти, а за две години – около 40 пъти. Такъв период на полуразпад е много удобен за използване на радионуклид като отрова.

Полоний-210, когато се разпада, излъчва алфа частици с енергия 5,3 MeV, които имат малък пробег в твърди вещества. Например алуминиевото фолио с дебелина десетки микрони напълно абсорбира такива алфа частици. Гама радиацията, която може да бъде открита от броячите на Гайгер, е изключително слаба: гама лъчи с енергия от 803 keV се излъчват с добив от само 0,001% на разпад. Полоний-210 има най-ниската гама константа от всички обичайни алфа активни радионуклиди. Така че, за америций-241 (широко използван, например, в детектори за дим), гама константата е 0,12, а Po е 5 10 -5 Rxcm 2 / hxmCi. В този случай коефициентът на дозата и следователно радиотоксичността са доста сравними.

По този начин, дори без защитна обвивка, е изключително трудно да се открие дистанционно количеството полоний-210, достатъчно за отравяне, с помощта на конвенционален брояч, тъй като нивото на радиация е сравнимо с естествения фон (виж фиг. 2). По този начин полоний-210 е много удобен за таен транспорт и дори не е необходимо да се използват оловни контейнери. Въпреки това трябва да се внимава специално по време на транспортиране, за да се избегне разхерметизиране на контейнера (вижте по-долу).
Ориз. 2. Гама лъчение (мощност на дозата) на полоний-210 в зависимост от неговата активност и разстоянието до детектора (1 mCi - 3,7 × 10 7 Bq) Изобщо не е препоръчително да се използва полоний-210 за провокации, тъй като може да бъде само откриват с помощта на специално оборудване, което обикновено не се използва.

Гама линията от 803 keV може да бъде открита само чрез дълги измервания с помощта на добър спектрометър за гама лъчи, а полупроводниковият детектор трябва да бъде разположен много близо до източника. Има доказателства, че по този начин първоначално е установена повишената радиоактивност при Литвиненко, но първоначално радиацията погрешно е приписана на радиоактивния талий (талий-206), който се получава при разпадането на бисмут-210m (вижте диаграмата на фиг. 1).

Това беше съобщено в интернет още преди полоният да бъде идентифициран. Но тогава тази версия беше призната за погрешна, тъй като този изотоп на бисмута има твърде дълъг период на полуразпад и те започнаха да обмислят възможността да имат други алфа излъчватели. След това урината е анализирана за наличие на алфа-активни радионуклиди и е открит полоний, освен това в огромни количества. Предположението, че някакви провокатори са „казали“ на британските експерти за полоний-210, ми се струва извадено от тавана. Британските учени направиха всичко последователно и съвсем логично.

На повърхността алфа активността на полоний-210 може да бъде открита с помощта на алфа брояч, който обикновено се използва само за специални цели, а не за рутинни проверки за радиоактивно замърсяване. За да се определи обаче, че радиацията се отнася конкретно за полоний-210, е необходимо по-сложно оборудване, обикновено стационарно - алфа спектрометър. Активност от порядъка на 1 Bq (разпад в секунда) на повърхността може лесно да се регистрира. Ако се открие алфа активност, подготовката на пробата вече е извършена (например чрез химическо изолиране) и на алфа спектрометъра се открива линия в алфа спектъра от 5,3 MeV, която характеризира този конкретен алфа-активен радионуклид.

Химични свойства

Полоният може да съществува в различни химични форми, но в този случай най-вероятно е под формата на разтворими съединения (например нитрати, хлориди, сулфати), докато значителна част от него в разтвор може да бъде и в колоидна форма. Важно е, че полоният се сорбира до голяма степен от неутрални и леко кисели разтвори върху различни повърхности, по-специално върху метал и стъкло (максималната сорбция е при pH ~ 5). Трудно е да се измие напълно с конвенционалните методи. Затова изобщо не е изненадващо, че са открити чайник и чаша, от които се е консумирал полоний.
Ориз. 3. 3d-графика на Метрополитен полицията на Лондон, характеризираща замърсяването в чайника, от който е бил отровен Литвиненко. От зелено (ниско) до лилаво (високо). От сайта www.litvinenkoinquiry.org Самият полоний в микроколичества започва да се сублимира само при температури от около 300 ° C. Но той също може да премине в околната среда заедно с водните пари, в които се съдържа, и в процеса с ядра на отката.

Полоният доста лесно дифундира в пластмаса и други органични вещества; източниците на негова основа са направени с многослойно покритие. И ако ампулата е била под налягане, тогава дори и най-малките следи от нея могат да бъдат открити с помощта на алфа брояч.

Полоният е поливалентен елемент, който е склонен към образуване на различни комплекси и може да образува различни химикали

форми. В тази връзка част от него се разпространява доста лесно в естествената среда. Следователно е напълно разбираемо, че следи от полоний са се разпространили и те могат да проследят източника на замърсяване с полоний.

Биологично въздействие и радиационна безопасност

Биологичните изследвания на ефектите на полония върху животните са проведени у нас главно през 60-те години в Института по биофизика в лабораторията на професор Ю.И. Москалев, има няколко публикации.

Отдавна е известно, че полоний-210 е един от най-опасните радионуклиди. Нивата на излагане на хора на полоний-210 са показани в таблицата (данните за експерименти с животни са преизчислени от нас за масата на човек).

Абсорбцията на това вещество през стомашно-чревния тракт се оценява от 5 до 20%. През белите дробове е по-ефективен, но такова въвеждане е изключително неудобно за латентно отравяне, тъй като това може силно да замърси околните и изпълнителите. Само около 2% на ден се абсорбират през кожата и това използване на полоний за отравяне също е неефективно.

Полоният се разпределя в тялото във всички органи, но, разбира се, не съвсем равномерно. И се екскретира от тялото с всякакви биологични вещества: изпражнения, урина, пот ... Периодът на полуразпад според различни източници е от 50 до 100 дни. У нас е регистрирана една производствена авария, довела до смърт на човек 13 дни след поглъщане на 530 MBq (14 mCi) полоний.

По косвени данни (според въздействието), количеството полоний, въведено в Литвиненко, може да бъде (0,2−4)x10 9 Bq (бекерела), т.е. разпад в секунда), по маса е 1−25 μg, практически невидима сума.

Ако полоний се съдържаше в чаша чай, например, ~ 10 9 Bq на 100 g, тогава до 0,01-0,10 ml, тоест до 10 5 -10 6 Bq. Това не представлява сериозна опасност за човешкия живот, но надвишава допустимите норми за замърсяване. Такова количество може лесно да бъде засечено, като се засича и активност от порядъка на 1 Bq.

В историята с Литвиненко, според Агенцията за защита на здравето, се е случило следното:

120 души вероятно са били изложени на полоний, но са получили дози под 6 mSv (милисиверта), което не представлява риск за здравето;
17 души са получили доза над 6 mSv, но не толкова значителна, че да причини заболяване в близко бъдеще, увеличението на риска от заболяване в далечно бъдеще вероятно е много малко. Въпреки това, най-високата доза

без опасност за живота, получи, разбира се, съпругата на Александър Литвиненко Марина, с която той имаше най-много контакти.

Допустимата доза за професионалисти, работещи с радиоактивност в Русия, е 20 mSv/год без повишение. Само експозицията на ефективна доза над 200 mSv през годината се счита за потенциално опасна. Следователно твърденията, че употребата на полоний създава голяма опасност за другите, са преувеличени.

Характер въздействие	Дейност, Bq (гниене/ с)
При пушене на 365 пакета (на година, по един пакет на ден)	22−175
Съвременните руски стандарти - границата на годишния прием с храната	110
Стари руски норми (1996) - границата на годишния прием с храна	830
Правила на САЩ - Диетичен лимит	1100
Минимална значителна активност, разрешена за използване без ограничения (съвременни норми)	10 000
Стари съветски норми (1976) - ограничение на годишния прием на храна	400 000
Хронична лезия, водеща до 100% смърт за 6-12 месеца. (интраабдоминално приложение):	8 000 000
Дейност, съответстваща на получаване на доза от 15 сиверта (лъчева болест от четвърта степен):	40 000 000
Остра експозиция, водеща до смърт на човек за 10-30 дни (интраабдоминално приложение):	80 000 000
Същото и при приложение през стомашно-чревния тракт	400 000 000- 800 000 000
Въведен в Литвиненко (според различни данни от западната преса)	170 000 000- 4 000 000 000

В пресата беше повдигнат въпросът дали полоний-210 е бил използван преди като отровно вещество и дали това може да се установи. По-специално, отровите, които може да са отровили Ю. Шчекочихин и се опитали да отровят А. Политковская, остават неизвестни. Ако в тези случаи е присъствал полоний-210, то през миналото време той се е разпаднал до ниво под фоновото ниво. Ексхумацията обаче може да разкрие полоний-209, който може да присъства като примес (виж по-горе).

Хипотезата, че Ясер Арафат е бил отровен с полоний-210, практически не се потвърди. Известен излишък на полоний-210 може да се обясни с естествени причини - вдишване на радон-222 по време на дългия престой на палестинския лидер в бункера. Полоний-210 е продукт на разпадане на радон. В тялото на Арафат е открито съответно количество олово-210, което също е продукт на разпадане на радон.

Приложение

Досега полоний-210 е използван за следните цели.

За създаване на автономни източници на енергия, генерирана в резултат на алфа разпад. Съветският Луноход и някои сателити от серията Космос бяха оборудвани с такива устройства.
Като източник на неутрони, по-специално, за инициаторите на ядрена експлозия в атомни бомби. Неутроните се произвеждат, когато берилият се облъчи с алфа частици и инициират ядрена експлозия, когато масата на уран-235 или плутоний-239 стане критична. Също така, такива източници са използвани за анализ на неутронно активиране на природни проби и материали.
Като източник на алфа частици под формата на апликатори за лечение на определени кожни заболявания. Сега практически не се използва за такива цели, тъй като има много по-подходящи радионуклиди.
Като йонизатор на въздух в антистатични устройства като Staticmaster, произведен от Calumet в САЩ. Тези материали не се изнасят за Обединеното кралство и за да се извлече полоний-210, необходим за отравяне, много такива устройства ще трябва да бъдат обработени, което изисква радиохимична лаборатория.

Снимката е направена два дни преди смъртта на Литвиненко (23 ноември 2006 г.). От www.litvinenkoinquiry.org Констатации, свързани със смъртта на Литвиненко

Изводите от технически характер, които могат да бъдат от съществено значение за разкриването на престъпление, могат да бъдат разделени на две групи: съвсем категорични и такива, които са много вероятни, но за недвусмислено твърдение е необходимо разследване не само във Великобритания, но и в Русия.

добре дефиниран

Полоний-210 е скрита отрова. Основната му разлика от другите радиоактивни вещества е трудността на първоначалното откриване. Съответно е безсмислено да се използва за провокация, има много по-достъпни и подходящи радионуклиди за това.
Полоний-210 е вещество, което може удобно да се транспортира тайно в количества, достатъчни да предизвикат отравяне. Също така е лесно да го добавите дискретно в напитката на човек. Други методи на приложение (например въздушно пръскане или кожна инжекция) са по-малко ефективни, ненадеждни, трудни и много опасни за отровителя.
Случайно замърсяване с полоний-210 по небрежност е почти невероятно, тъй като такава степен на замърсяване изисква огромно количество, което може да съществува само в местата на масово производство на полоний в завод, и това може лесно да се определи от разпределението на полоний върху човешкото тяло.
Нито едно от публикуваните твърдения на британските разследващи органи не съдържа технически противоречия.

Много вероятно, но трябва да се потвърди

Най-вероятно полоний-210 е произведен в Русия. Може да е донесено в Обединеното кралство от Русия или САЩ, където това вещество се доставя официално. Принципно не са изключени и други източници, но би било практически невъзможно да се скрие подобна продукция. Полоний-210 отдавна е преустановен в Обединеното кралство.
Извличането от антистатични устройства в САЩ изисква специална радиохимична лаборатория, която е изключително трудна за прикриване при настоящата система за контрол в САЩ. В други страни такива антистатични устройства практически не се използват.
Възможно е да се установи произходът на полония чрез анализ само при определени обстоятелства (достатъчни количества и концентрация, липса на фоново олово, достатъчна експозиция преди анализа, наличие на специален масов сепаратор и проби за сравнение). При благоприятни условия също може да се установи в кой производствен цикъл е получен.
Веществото не е откраднато. Това е изключително трудно да се организира при съществуващата система за контрол. Преди това бяха регистрирани няколко факта за загуба на полоний, но всички те бяха разкрити, тъй като не е голям проблем да се разкрият.

Полоният е елемент, чиито всички изотопи (видове атоми) са радиоактивни. Той също е халкоген, тоест среща се в природата - част е от земната кора. Освен това е невероятно опасен. Особено изотопът му - полоний-210. Въпреки това, всичко е на първо място.

Половин живот

Както вече споменахме, полоний-210 е много опасно вещество. Той е силно токсичен и има полуживот от 138 дни и 9 часа. Тази стойност се отнася до времето, през което веществото се разпада приблизително до съотношение ½. Нека приложим този термин, между другото, не към всички системи. И изключително към експоненциално разпадане.

Важно е да се отбележи, че всички частици не се разпадат за два такива периода. В крайна сметка всеки етап от полуразпада намалява броя на оцелелите частици 2 пъти. И също така си струва да знаете, че активността на дадено вещество е пропорционална на броя на неговите атоми.

Токсичност

Разглежданият елемент има много висока специфична активност - цели 166 TBq / g. Този термин се отнася до броя на радиоактивните разпадания, извършвани за единица време - спонтанна промяна в състава или вътрешната структура на атомните ядра.

Това вещество излъчва само алфа частици – положително заредени, образувани от 2 протона и 2 неутрона. Но въпреки това е забранено да го вземете с ръце. Докосвайки този мек сребристо-бял метал, човек гарантира поне радиационно увреждане на кожата. И е много вероятно да се разпространи в цялото тяло. Тъй като изотопът лесно прониква през кожата.

Опасно е и на разстояние, което надвишава дължината на преодоляване на алфа частици. Това е така, защото те започват да се нагряват сами, в резултат на което преминават в аерозолно състояние.

Става въпрос за токсичността и гниенето на полоний-210. Но има и изотопи 208 и 209 - по-дълготрайни. 208 има период на полуразпад от 2,898 години. А 209-та изобщо има 103 години. Те са по-малко токсични. И практически няма информация за останалите изотопи и тяхната радиотоксичност, тъй като те са краткотрайни.

Има концепция за максимално допустима концентрация - това е законово одобрен санитарен и хигиенен стандарт. Позволява съдържанието в околната среда на определени елементи в строго определено количество, което е безопасно за флората, фауната и хората.

И дори такова токсично вещество като полоний-210, чиято снимка е представена по-долу, има MPC. Съдържанието му във водни обекти е допустимо в размер на 11.1.10 −3 Bq/l. Във въздуха на работните помещения се намира в концентрация 7.41.10 −3 Bq/m³. Ето защо те работят с този изотоп изключително в запечатани кутии.

Наред с допустимите граници има и смъртоносна доза. За възрастен човек са достатъчни само 0,1-0,3 GBq. Това е от 0,6 до 2 микрограма. Тоест 0,000002 грама изотоп, който влиза в тялото през белите дробове, може да убие. Летален изход в оралния случай настъпва при по-голямо количество от веществото - от 6 до 18 mgc (0,000006 - 0,000018 грама).

Естествено, радиоактивният изотоп на полоний-210 няма противоотрова. Въпреки че се провеждат експерименти. Има доказателства, че 2,3-димеркаптопропанолът, който е детоксикиращо лекарство със сулфхидридни компоненти, е успешно използван като антидот по време на експерименти с плъхове.

Животните са инжектирани венозно със смъртоносна доза от изотопа. И в една част от експерименталната група то е извадено с помощта на посочените средства, а други са оставени да умрат. 90% от плъховете, инжектирани с 2,3-димеркаптопропанол, оцеляват. Всички останали, включително отровените и неизлекувани, починаха през следващите 1,5 месеца.

Свойства и характеристики

На тях също трябва да им се каже. Ако разгледаме това радиоактивно вещество като елемент, тогава можем да различим следните свойства и характеристики:

Масата на ядрото на полоний-210 е около 208,9824 атомни единици (g/mol).
Формулата за подреждането на електроните в обвивките на атома (конфигурация) изглежда така: [Xe] 4f 14 5d 10 6s 2 6p 4 .
Радиусът на атома, който показва разстоянието между ядрото и най-отдалечената електронна орбита, е 176 пикометра. 1 бр = 1 трилионна част от метъра.
Ковалентният радиус, обозначаващ половината от разстоянието между ядрата на атом с ковалентна връзка, е 146 pc.
Йонният радиус (размер) е (+6e) 67 pm.
Електроотрицателността по скалата на Полинг е 2,3. Този термин предполага способността на някои атоми да привличат електроните на други. Между другото, флуорът има най-висок показател - 9,915.
Електродният потенциал (електродвижеща сила) е както следва: Po ← Po 3 + 0,56 V и Po ← Po2 + 0,65 V.
Степените на окисление са както следва: -2, +2, +4 и +6.
Енергията на йонизация (най-ниската, необходима за отстраняване на електрон от свободен атом) е 813,1 (8,43) kJ/mol или eV.
Плътността на веществото при нормални условия е приблизително 9,5 g/cm 3 .
Точката на топене на този мек метал е само 254 °C.
Полоният кипи при 962°C.
Специфичната топлина на топене и изпарение е съответно 10 и 102,9 kJ/mol.
Моларният топлинен капацитет е 26,4 J/(K*mol).
Моларният обем е 22,7 cm³/mol.

И трябва да се кажат още няколко думи за кристалната решетка на този мек метал. Това е геометрично изображение, което се въвежда за анализ на структурата на кристалите на веществото. Полоният има кубична структура, а параметрите са 3,35 ангстрьома.

Източници на полоний

Малко хора знаят, но този изотоп е открит в тютюна, използван при производството на цигари. И съответно в тютюневия дим. Производителите, разбира се, предпочитат да мълчат за това. Но тази информация все пак беше изяснена и разкрита.

Статията е публикувана за първи път в американско издание, наречено American Journal of Public Health. Той е написан от група изследователи, включваща специалисти от клиниката Майо (Рочестър) и учени от Станфордския университет.

В статията се казва, че производителите на пури са открили преди повече от четиридесет години, че в тютюна има радиоактивен полоний-210. Те се опитаха с всички налични методи да го премахнат от продукцията, но безуспешно.

За да избегнат по-голяма информираност на потенциалните купувачи за този факт, компаниите не докладваха резултатите от вътрешното си проучване. Това се доказва от вътрешни документи на концерна от тютюневата индустрия.

Швейцарският вестник Le Temps на свой ред пише, че желанието да се скрие тази информация е било толкова силно, че производителите са я премълчали дори когато се оказало, че концентрацията на полоний-210 е два до три пъти по-ниска от първоначално направените оценки.

Учените смятат, че на цигарените кутии в тази връзка е необходимо да се изобрази знак, който да предупреждава за радиоактивна опасност.

Получаване на метал

По-горе беше казано много за моларната маса на полоний-210, неговите физикохимични свойства и други характеристики. Няма да е излишно да разкажем как се получава този метал.

В природата неговите изотопи са включени в радиоактивната природна серия 238 U и присъстват и в уранови руди. Но поради краткия период на алфа-разпад полоний-210 не се натрупва в значителни количества. Концентрацията е в допустимите граници.

За да се получи това вещество от рудата, е необходимо да се извлече радий от нея - сребристо-бял лъскав алкалоземен метал, който е силно реактивен. Неговите остатъци се разтварят със солна киселина, след което полоният се утаява със сероводород. Наред с него се откроява и бисмутът - лъскав метал с розов оттенък.

Следващата стъпка е отделянето на полония. Този процес използва метода на фракционна кристализация на съединения, които имат различна разтворимост и различни свойства.

Към днешна дата полоний-210 може да се получи в ядрени реактори, където бисмутът се облъчва с неврони. А изотопът с най-дълъг живот се извлича чрез бомбардиране на розовия метал с протони.

С прости думи, получаването на радиоактивен полоний не е толкова лесно. Според експерти в света има само 40-50 реактора, които могат да произвеждат това вещество. Някои от тях са ядрени съоръжения, разположени на територията на бившия СССР, както и на Германия и Австралия.

Използване

По-горе беше достатъчно казано за различните свойства на този полуметал, както и за състава на ядрото на полоний-210. 84 е номерът, под който се намира елементът, но е въведен първи в периодичната таблица поради уникалността, показана в много показатели.

Къде се прилага? Полоният е първият радиоактивен метал, използван в изследването на космоса. Преди около 40 години той беше приложим в термоелектрическите елементи на сателитите. Полуживотът на полоний-210 обаче е само 138 дни, което не е достатъчно. Поради това той беше заменен с плутоний-238.

Металът се използва и в неутронни източници. Но дори и там той е заменен от тритий, свръхтежък радиоактивен изотоп на водорода.

Освен това полоният се използва като антистатичен агент в печатащите устройства. Добавен е, за да намали статичното наелектризиране, характерно за полимерните материали. Но сега това вече не е необходимо.

Като цяло, производството на този материал отдавна е преустановено в много страни. Във Великобритания е завършен през 60-те години на миналия век. В САЩ през 1970 г. В Канада производството приключи преди началото на 80-те години на миналия век и само в Китай продължи до 90-те години. Последният произведен полоний е произведен в Саров, затворен руски научен град в района на Нижни Новгород.

отравяне. Симптоми

Дори да спечелиш милиард долара от лотарията е по-лесно, отколкото да намериш полоний някъде. В крайна сметка производството му е класифицирано от правителството и всеки микрограм от извлеченото вещество е строго контролиран. Ако обаче това се случи по някакъв начин, тогава трябва да действате незабавно.

Отравянето с полоний-210 няма явни признаци. Но от първия контакт веществото провокира развитието на лъчева болест, която е придружена от симптоми на радиоактивно увреждане. Появяват се същите признаци, които се наблюдават при отравяне с други силно токсични метали. а именно:

Диария, гадене, повръщане.
Хипертония и тахикардия.
Разпад и умора.
Налудности, халюцинации и нарушения на съзнанието.

Това са общи признаци. След малко започва:

Косопад.
Бързо стареене на тялото.
Органна недостатъчност (започва с черния дроб и бъбреците).
Пълно поражение на имунната система и отговорната за това левкоцитна формула.
Липса на костен мозък и лимфа.

Полоний-210, веднъж попаднал в тялото, през кръвта равномерно се "разминава" в цялото тяло. Хомогенна концентрация се наблюдава след няколко часа след инцидента. Метаболитните процеси незабавно се нарушават, могат да се появят конвулсии и психози, проблеми с двигателните умения. Сърдечни удари, кървави изпражнения, спадове на налягането, частична или пълна слепота - всичко това са последствията от отравянето.

Как да действаме?

Дали човек може да бъде спасен от вредния контакт с това вещество или не, не зависи от полуживота на полоний-210 и дори от това колко метал или изпарения са засегнати. И от лечение и навременна помощ. Ето как да продължите:

Когато докоснете метал, незабавно измийте тази част от тялото с голямо количество прах за пране или сапун за пране.
Ако изотопът попадне в хранопровода, е необходимо незабавно да се предизвика повръщане. Тъй като се броят секундите, за това се използват подкожни инжекции с апоморфин. И приемането на слабително - въвеждането на клизма от натриев сулфат и магнезий.

Естествено, преди това е необходимо да се обадите на линейка. В такива случаи квалифицираната медицинска помощ е от първостепенно значение.

В рамките на шест месеца или една година изотопът може да бъде екскретиран от тялото чрез бъбреците. Но през това време ще се натрупа и ще причини вреда (например плешивост).

Ако веществото е успяло да се абсорбира в тъканта на органите, лекарите използват химични съединения от оксатиол и унитиол. Тези лекарства могат да "извлекат" полоний-210 и да го изведат. Поне една седмица жертвата ще трябва да лежи под капкомер.

Случаи на отравяне

Само две са известни на историята. Единият се случи през 2006 г. - 43-годишният Александър Валтерович Литвиненко, подполковник от съветската и руската държавна сигурност, който по това време беше в Лондон, беше отровен с полоний-210.

През нощта на 23 ноември състоянието му рязко се влошава и по-малко от ден той умира. Тялото на Александър не е отваряно дълго време, тъй като е имало страх от излагане на лекарите на радиация. Извършени са подробни огледи. В рамките на тях беше възможно да се открият следи от радиация в онези места, където Александър беше преди да се разболее.

Вторият случай не е толкова ясен. Полоний-210 е открит в личните вещи на председателя на Палестинската национална администрация на име Ясер Арафат, който почина през 2004 г.

Дори беше извършена ексхумация на тялото му, а швейцарската страна на международната комисия в резултат на изследване потвърди, че това е изотопно отравяне. Но после промениха решението си. В резултат на това руската, френската и швейцарската страна стигнаха до заключението, че няма доказателства, потвърждаващи факта на отравяне с полоний, и случаят беше приключен.

Според британските експерти отравянето на Александър Литвиненко би изисквало значителни технически познания и умения.

Литвиненко почина на 23 ноември поради смъртоносна доза радиация от изотопа полоний-210, открит в неговата система.

Оттогава следи от изотопа са открити на пет места в Лондон, включително суши бар и хотел, където бившият служител на ФСБ често е посещавал.

Полоний-210 обаче принадлежи към клас радиоактивни вещества, чието откриване и производство представлява значителни трудности.

Този изотоп се среща естествено в природата и в човешкото тяло в изключително ниски концентрации. За да се получат достатъчни количества от това вещество за престъпна употреба, е необходимо сложно оборудване и специални познания.

Професор Ник Прийст, един от малкото британски физици с пряк опит с полоний-210, каза пред BBC, че само един милиграм от изотопа би бил достатъчен, за да убие Литвиненко.

Полоний-210 излъчва мощен изблик на алфа частици. За разлика от гама лъчението, алфа частиците проникват на сравнително кратко разстояние, до дълбочина само на няколко клетки в биологичните тъкани.

Въпреки това, алфа частиците имат първоначално висока енергия, отдавайки която те са в състояние да причинят големи щети на клетъчните структури.

"Ако поставите това вещество в епруветка или колба, е невъзможно да го разпознаете по външни признаци", казва д-р Франк Барнаби, ядрен физик в Оксфордския университет. "Това го прави почти идеална отрова."

Но ако се отвори такава тръба, тогава полоний-210 се разпространява много лесно във въздуха с водни пари и замърсява околната среда.

Известни са поне три метода за получаване на този изотоп. Полоний-210 може да бъде извлечен от уранова руда, от обогатен в реактор уран или от друг изотоп радий-226.

Плод на усилията на Мария Кюри

Полоният е открит от Мария Кюри през 1897 г. чрез химическа екстракция от минерала уранов оксид. Изследователят даде името на елемента в чест на родината си - Полша.

Според физика Ник Прийст този метод не е в състояние да произведе достатъчно от изотопа, необходим за убиването на възрастен човек.

За получаване на необходимото количество е необходимо използването на ядрен реактор, каза той.

Според него най-реалистичният начин за получаване на полоний-210 е елементът бисмут да бъде облъчен с неутрони в такъв реактор, като се получи изотопът бисмут-210.

Този изотоп има кратък период на полуразпад, след което се разпада на полоний-210 и талий-206.

Както посочва Ник Прийст, има съобщения за малки количества радиоактивен талий в тялото на Литвиненко, което може да е косвен признак за производство на полоний в реактора.

Талий-206 има много кратък полуживот, така че трябва да има следи от бисмут-210 в полония, който от своя страна ни дава талий.

Това може да се случи в случай на непълно отделяне на бисмут от полоний в крайния етап на процеса.

Получаването на полоний от изотопа радий-226 се счита за труден процес, тъй като този радиев изотоп произвежда трудно проникващо лъчение.

Луноходите се разхождаха по него

Според експерти в света има само 40-50 реактора, способни да произвеждат полоний-210. Всички налични данни сочат към източници извън Обединеното кралство.

Сред тях са няколко ядрени съоръжения в бившия Съветски съюз, както и в Австралия и Германия.

„Във Великобритания има само един реактор, който може да произведе този изотоп и съм сигурен, че физиците, работещи върху него, не са правили такова нещо“, казва Ник Прийст.

Полоният се използва в различни измервателни уреди, но не е лесно да се извлече от тях.

В миналото полоният, подобно на берилия, е бил използван като инициатор на ядрена реакция в атомни бомби, произведени в САЩ, Великобритания и СССР. В допълнение, съветските луноходи през 70-те години бяха оборудвани с изотопни батерии на базата на полоний-210.

Виновните се откриват по-трудно

Случаят Литвиненко ни връща към темата за незаконната търговия с руски радиоактивни вещества. От 1995 г. МААЕ поддържа база данни със записани епизоди на разпространение на ядрени отпадъци и радиоактивни материали. По данни за миналата година са регистрирани общо 827 подобни епизода.

МААЕ няма данни за наличието на изотопа полоний-210 на черния пазар, но има непотвърдени съобщения в тази насока.

Във вторник Сергей Кириенко, ръководител на Росатом, отхвърли предположенията, че полоний-210, причинил смъртта на Литвиненко, може да е бил изнесен нелегално от Русия. Според него Русия изнася само 8 грама полоний-210 на месец и цялото това количество се изпраща в САЩ. Износът за Обединеното кралство беше прекратен преди пет години.

Теоретично, изследователите на Литвиненко биха могли да проследят произхода на полоний-210, но за да направят това, първо трябва да бъдат открити следи от други изотопи.

Но дори да бъдат получени такива данни, това не е задължително да доведе до разкриване на виновника, особено в случай на кражба на такива материали. Според много физици полоний-210 е избран за оръжие на убийството именно поради високата му токсичност и трудната му откриваемост.

Къде отива полоний 210 ​​в торовете. Защо беше необходим полоний? Чай с полоний