Үелэх системийн бүх элементүүдийн нэлээд хэсэг нь ихэнх хүмүүсийн айдастай ярьдаг элементүүдэд хамаардаг. Өөр яаж? Эцсийн эцэст тэдгээр нь цацраг идэвхт бодис бөгөөд энэ нь хүний эрүүл мэндэд шууд аюул учруулж байна.
Ямар элементүүд аюултай, юу болохыг олж мэдэхийн зэрэгцээ хүний биед ямар хор хөнөөлтэй болохыг олж мэдье.
Цацраг идэвхт элементийн бүлгийн ерөнхий ойлголт
Энэ бүлэгт металлууд орно. Тэдгээр нь маш олон бөгөөд тэдгээр нь хар тугалганы дараа нэн даруй, хамгийн сүүлчийн эс хүртэл үечилсэн системд байрладаг. Нэг буюу өөр элементийг цацраг идэвхт бүлэгт хамааруулах гол шалгуур нь тодорхой хагас задралын хугацаатай байх чадвар юм.
Өөрөөр хэлбэл, цацраг идэвхт задрал нь тодорхой төрлийн цацраг туяа дагалддаг металлын цөм өөр хүүхэд болж хувирах явдал юм. Үүний зэрэгцээ зарим элементүүд бусад руу хувирдаг.
Цацраг идэвхт металл гэдэг нь дор хаяж нэг изотоп цацраг идэвхт бодис агуулсан металыг хэлнэ. Бүх сорт байсан ч гэсэнзургаан байх ба үүний зэрэгцээ тэдгээрийн зөвхөн нэг нь л энэ шинж чанарыг тээгч байх ба бүхэл бүтэн элементийг цацраг идэвхит гэж үзнэ.
Цацрагийн төрөл
Эвдрэлийн үед металаас ялгарах цацрагийн үндсэн төрлүүд нь:
- альфа бөөмс;
- бета бөөмс эсвэл нейтрино задрал;
- изомер шилжилт (гамма туяа).
Ийм элемент байх хоёр сонголт бий. Эхнийх нь байгалийн, өөрөөр хэлбэл цацраг идэвхт металл байгальд хамгийн энгийн байдлаар гадны хүчний нөлөөн дор тохиолдоход цаг хугацааны явцад өөр хэлбэрт шилждэг (цацраг идэвхт чанар, задралыг харуулдаг).
Хоёр дахь бүлэг нь эрдэмтдийн зохиомлоор бүтээсэн, хурдан задрах, их хэмжээний цацраг ялгаруулах чадвартай металлууд юм. Үүнийг үйл ажиллагааны тодорхой хэсэгт ашиглах зорилгоор хийдэг. Нэг элементийг нөгөө элемент болгон хувиргаснаар цөмийн урвал үүсгэдэг суурилуулалтыг синхрофазотрон гэнэ.
Хагас задралын хоёр аргын хоорондох ялгаа нь тодорхой байна: хоёуланд нь аяндаа явагддаг, гэхдээ зөвхөн зохиомлоор олж авсан металууд нь бүтцийг задлах явцад яг цөмийн урвал өгдөг.
Ижил төстэй атомуудын үндсэн тэмдэглэгээ
Ихэнх элементүүд нь цацраг идэвхт нэг эсвэл хоёр изотоптой байдаг тул тэмдэглэгээнд элементийг бүхэлд нь биш харин тодорхой төрлийг заадаг заншилтай байдаг. Жишээлбэл, хар тугалга бол зүгээр л бодис юм. Цацраг идэвхит металл гэдгийг тооцволжишээ нь "хар тугалга-207" гэж нэрлэгдэх ёстой.
Тухайн бөөмсийн хагас задралын хугацаа маш өөр байж болно. Зөвхөн 0.032 секундын турш оршин тогтнодог изотопууд байдаг. Гэхдээ тэдэнтэй эн зэрэгцэн дэлхийн хэвлийд хэдэн сая жил ялзарсан хүмүүс байдаг.
Цацраг идэвхт металлын жагсаалт
Энэ бүлэгт хамаарах бүх элементүүдийн бүрэн жагсаалт нь нэлээд гайхалтай байж болох юм, учир нь энэ нь нийтдээ 80 орчим металлыг агуулдаг. Юуны өмнө эдгээр нь лантанид ба актинидын бүлгийг багтаасан хар тугалганы дараа үечилсэн системд ордог бүх хүмүүс юм. Энэ нь серийн дугаараар висмут, полоний, астатин, радон, франций, радий, рутерфордий гэх мэт.
Заасан хилийн дээгүүр олон төлөөлөгчид байдаг бөгөөд тус бүр нь изотоптой байдаг. Гэсэн хэдий ч тэдгээрийн зарим нь зөвхөн цацраг идэвхт бодис байж болно. Тиймээс химийн элемент ямар сортуудтай байх нь чухал юм. Цацраг идэвхт металл, эс тэгвээс түүний изотоп сортуудын нэг нь хүснэгтийн бараг бүх төлөөлөгчд байдаг. Жишээлбэл, тэд: байна.
- кальци;
- селен;
- гафни;
- волфрам;
- осмиум;
- висмут;
- индиум;
- кали;
- рубидиум;
- циркон;
- europium;
- радиум болон бусад.
Тиймээс цацраг идэвхт бодисын шинж чанарыг харуулдаг маш олон элементүүд байдаг нь илт байна - дийлэнх нь. Тэдний зарим нь хэт урт хагас задралын улмаас аюулгүй бөгөөд байгальд байдаг бол зарим нь хүн зохиомлоор бүтээгдсэн байдаг.шинжлэх ухаан, технологийн янз бүрийн хэрэгцээнд зориулагдсан бөгөөд хүний биед маш аюултай.
Радиумын шинж чанар
Элементийн нэрийг түүнийг нээсэн хүмүүс болох Кюригийн эхнэр, Пьер, Мария нар өгсөн. Энэ металлын изотопуудын нэг болох радий-226 нь цацраг идэвхт бодисын онцгой шинж чанартай хамгийн тогтвортой хэлбэр болохыг анх эдгээр хүмүүс олж мэдсэн. Энэ нь 1898 онд болсон бөгөөд үүнтэй төстэй үзэгдэл зөвхөн мэдэгдэж байсан. Дөнгөж сая химич нарын хань нар үүнийг нарийвчлан судалсан.
Үгийн гарал үүслийн үндэс нь франц хэлнээс гаралтай бөгөөд энэ нь радиум шиг сонсогддог. Энэ элементийн нийт 14 изотоп өөрчлөлтийг мэддэг. Гэхдээ массын тоотой хамгийн тогтвортой хэлбэрүүд нь:
- 220;
- 223;
- 224;
- 226;
- 228.
226 хэлбэр нь цацраг идэвхт шинж чанартай. Ради нь өөрөө 88 дугаартай химийн элемент юм. Атомын масс [226]. Ямар энгийн бодис оршин тогтнох чадвартай юм бэ. Энэ нь 6700C. хайлах цэгтэй мөнгөлөг цагаан цацраг идэвхт металл юм.
Химийн үүднээс авч үзвэл энэ нь нэлээд өндөр идэвхжилтэй бөгөөд дараахтай хариу үйлдэл үзүүлэх чадвартай:
- ус;
- тогтвортой цогцолбор үүсгэдэг органик хүчил;
- хүчилтөрөгч үүсгэгч исэл.
Properties and Applications
Мөн радий нь хэд хэдэн давс үүсгэдэг химийн элемент юм. Түүний нитрид, хлорид, сульфат, нитрат, карбонат, фосфат, хроматууд нь мэдэгдэж байна. Мөн вольфрамтай давхар давсууд баберилли.
Радиум-226 нь эрүүл мэндэд аюултай гэдгийг түүнийг нээсэн Пьер Кюри шууд хүлээн зөвшөөрөөгүй. Гэсэн хэдий ч тэрээр туршилт хийхдээ үүнийг баталгаажуулж чадсан: нэг өдрийн турш тэр гарынхаа мөрөнд металл уясан туршилтын хоолойтой алхсан. Эрдэмтэд хоёр сар гаруй хугацаанд салж чадаагүй арьсанд хүрсэн газарт эдгэрдэггүй шарх гарч ирэв. Гэрлэгчид цацраг идэвхт үзэгдлийн талаар туршилт хийхээс татгалзаагүй тул хоёулаа их хэмжээний цацрагийн улмаас нас баржээ.
Сөрөг байхаас гадна радиум-226-г хэрэглэж, ашиг тустай хэд хэдэн газар байдаг:
- Далайн усны түвшний өөрчлөлтийн үзүүлэлт.
- Чулуулаг дахь ураны хэмжээг тодорхойлоход ашигладаг.
- Гэрүүлгийн холимогт багтсан.
- Анагаах ухаанд эмчилгээний радон банн үүсгэхэд ашигладаг.
- Цахилгааны цэнэгийг арилгахад ашигладаг.
- Түүний тусламжтайгаар цутгамал хэсгүүдийн согогийг илрүүлж, эд ангиудын давхаргыг гагнах болно.
Плутони ба түүний изотопууд
Энэ элементийг XX зууны 40-өөд онд Америкийн эрдэмтэд нээсэн. Энэ нь эхлээд нептуниас үүссэн ураны хүдрээс тусгаарлагдсан. Сүүлийнх нь ураны цөмийн задралын үр дүн юм. Өөрөөр хэлбэл, тэдгээр нь бүгд нийтлэг цацраг идэвхт хувирлаар хоорондоо нягт холбоотой байдаг.
Энэ металлын хэд хэдэн тогтвортой изотопууд байдаг. Гэсэн хэдий ч хамгийн түгээмэл бөгөөд практик чухал сорт бол плутони-239 юм. Үүний мэдэгдэж буй химийн урвалуудметалл c:
- хүчилтөрөгч,
- хүчил;
- ус;
- шүлт;
- галоген.
Физик шинж чанарын хувьд плутони-239 нь 6400C хайлах температуртай хэврэг металл юм. Бие махбодид нөлөөлөх гол арга нь хорт хавдрын өвчин аажмаар үүсэх, ясанд хуримтлагдах, тэдгээрийг устгах, уушигны өвчин юм.
Ашиглалтын талбар нь гол төлөв цөмийн үйлдвэр юм. Нэг грамм плутони-239 задрах явцад 4 тонн шатсан нүүрстэй дүйцэхүйц хэмжээний дулаан ялгардаг нь мэдэгдэж байна. Тийм ч учраас энэ төрлийн металлыг урвалд өргөн ашигладаг. Цөмийн плутони нь цөмийн реактор, термоядролын бөмбөгний эрчим хүчний эх үүсвэр юм. Үүнийг мөн цахилгаан эрчим хүч хадгалах батерей үйлдвэрлэхэд ашигладаг бөгөөд ашиглалтын хугацаа нь таван жил хүрдэг.
Уран бол цацрагийн эх үүсвэр
Энэ элементийг 1789 онд Германы химич Клапрот нээжээ. Гэсэн хэдий ч хүмүүс зөвхөн 20-р зуунд түүний шинж чанарыг судалж, тэдгээрийг хэрхэн хэрэгжүүлэх талаар сурч чадсан. Гол ялгагдах онцлог нь цацраг идэвхт уран нь байгалийн задралын үед цөм үүсгэх чадвартай:
- хар тугалга-206;
- криптон;
- плутони-239;
- хар тугалга-207;
- ксенон.
Байгалийн хувьд энэ металл нь цайвар саарал өнгөтэй, хайлах цэг нь 11000C. Ашигт малтмалд олддог:
- Уран гялтгануур.
- Уранинит.
- Настуран.
- Баталгаажуулалт.
- Тюянмөнит.
Тогтвортой байгалийн гурван изотоп, зохиомлоор нийлэгжүүлсэн 11 изотоп мэдэгдэж байгаа бөгөөд массын тоо 227-240 байна.
Үйлдвэрлэлд цацраг идэвхт ураныг өргөнөөр ашигладаг бөгөөд эрчим хүч ялгарснаар хурдан задрах чадвартай. Тиймээс үүнийг ашиглаж байна:
- геохимид;
- уул уурхай;
- цөмийн реактор;
- цөмийн зэвсэг үйлдвэрлэхэд.
Хүний биед үзүүлэх нөлөө нь өмнөх металлуудаас ялгаатай биш - хуримтлал нь цацрагийн тунг нэмэгдүүлж, хорт хавдар үүсэхэд хүргэдэг.
Трансуран элементүүд
Үелэх систем дэх ураны дараах металуудаас хамгийн чухал нь саяхан нээгдсэн металлууд юм. 2004 онд үечилсэн системийн 115 дахь элемент үүссэнийг баталгаажуулсан эх сурвалжууд нийтлэгдсэн.
Тэд өнөөдөр мэдэгдэж байгаа хамгийн цацраг идэвхт металл болсон - ununpentium (Uup). Хагас задралын хугацаа 0.032 секунд тул түүний шинж чанарууд өнөөг хүртэл судлагдаагүй байна! Ийм нөхцөлд бүтцийн нарийн ширийнийг авч үзэх, илчлэх боломжгүй юм.
Гэсэн хэдий ч түүний цацраг идэвхт чанар нь энэ шинж чанарын хувьд хоёр дахь элемент болох плутонийн үзүүлэлтээс хэд дахин их юм. Гэсэн хэдий ч практикт унунпентиум биш, харин хүснэгтэд байгаа "удаан" нөхдүүд болох уран, плутони, нептуни, полони болон бусад.
Өөр элемент - unbibium - онолын хувьд байдаг, гэхдээ үүнийг батлах1974 оноос хойш янз бүрийн орны эрдэмтэд бараг боломжгүй юм. Хамгийн сүүлд 2005 онд оролдлого хийсэн ч химичүүдийн ерөнхий зөвлөл батлагдаагүй.
ториум
Үүнийг 19-р зуунд Берзелиус нээсэн бөгөөд Скандинавын Тор бурханы нэрээр нэрлэжээ. Энэ нь сул цацраг идэвхт металл юм. 11 изотопын тав нь ийм онцлогтой.
Цөмийн эрчим хүчний гол хэрэглээ нь задралын үед асар их хэмжээний дулааны энерги ялгаруулах чадварт суурилдаггүй. Онцлог нь торийн цөм нь нейтроныг барьж, цөмийн урвалд шууд ордог уран-238, плутони-239 болж хувирах чадвартай байдаг. Тиймээс торийг мөн бидний авч үзэж буй металлын бүлэгт хамааруулж болно.
Полоний
Үелэх систем дэх мөнгөн цагаан цацраг идэвхт металлын дугаар 84. Үүнийг 1898 онд цацраг идэвхт бодис ба үүнтэй холбоотой бүх зүйлийг судлаачид болох эхнэр, нөхөр Мари, Пьер Кюри нар нээсэн. Энэ бодисын гол онцлог нь ойролцоогоор 138.5 хоног чөлөөтэй оршин тогтнох явдал юм. Энэ нь энэ металлын хагас задралын хугацаа юм.
Байгаль дээр уран болон бусад хүдрийн нэг хэсэг хэлбэрээр олддог. Үүнийг эрчим хүчний эх үүсвэр болгон ашигладаг бөгөөд нэлээд хүчтэй байдаг. Цөмийн зэвсэг үйлдвэрлэхэд ашигладаг тул стратегийн металл юм. Тоо хэмжээ нь хатуу хязгаарлагдмал бөгөөд муж бүрийн хяналтад байна.
Мөн агаарыг ионжуулах, өрөөний статик цахилгааныг арилгах, орон зай үйлдвэрлэхэд ашигладаг.халаагч болон бусад ижил төстэй зүйлс.
Хүний биед үзүүлэх нөлөө
Бүх цацраг идэвхт металлууд хүний арьсанд нэвтэрч, биед хуримтлагдах чадвартай. Тэд хаягдал бүтээгдэхүүнээр маш муу ялгардаг, хөлсөөр огт ялгардаггүй.
Цаг хугацаа өнгөрөх тусам амьсгалын зам, цусны эргэлт, мэдрэлийн системд нөлөөлж, эргэлт буцалтгүй өөрчлөлтийг үүсгэдэг. Эдгээр нь эсэд нөлөөлж, буруу ажиллахад хүргэдэг. Үүний үр дүнд хорт хавдар үүсч, хорт хавдар үүсдэг.
Тиймээс цацраг идэвхт металл бүр нь хүмүүст маш их аюул учруулдаг, ялангуяа тэдгээрийг цэвэр хэлбэрээр нь ярих юм бол. Хамгаалалтгүй гараараа тэдэнд хүрч болохгүй, мөн тусгай хамгаалалтын хэрэгсэлгүйгээр тэдэнтэй хамт байж болохгүй.
