Актиниды Актиний Применение тория Химически уран Изотоп уран-233 Нептуний Плутоний

Химические свойства радиоактивных элементов

Различные радиоактивные вещества по-разному проникают в организм человека. Это зависит от химических свойств радиоактивного элемента. Различные радиоактивные вещества по-разному проникают в организм человека. Это зависит от химических свойств радиоактивного элемента. радиоактивные вещества, могут проникать в организм с пищей и водой , через органы пищеварения они распространяются по всему организму. Радиоактивные частицы из воздуха во время дыхания могут попасть в лёгкие.

У пятивалентного америция обнаружено одно очень интересное химическое свойство — способность к диспропорционированию. Это значит, что для химического взаимодействия в кислых растворах ему не нужны партнеры-реагенты. Окислительно-восстановительная реакция идет между ионами пятивалентного америция: один из них присоединяет два электрона, облагая данью двух соседей. В системе появляются ион америция (III) и два иона америция (VI). Причиной этого необычного явления считают уже упоминавшуюся аномальную разницу окислительно- восстановительных потенциалов пар Am(III) — Am(VI) и Am(III) —Am(V). Подобным же образом в водных растворах ведет себя и четырехвалентный америций, только при его диспропорционировании соотношение Am (III) к Am (VI) равно 2:1, а не 1:2. Удержать нестойкий америций (IV) в растворе чрезвычайно трудно. Впервые это удалось сделать радиохимикам из Лос- Аламоса — уже упоминавшемуся в этом рассказе Л. Эспри и Р. Пеннеману. Они установили, что в присутствии большого количества ионов фтора америций (IV) образует прочный комплекс, и получили его в концентрированном (13 М) растворе фтористого аммония.

В 1972 году синтезированы первые соединения двухвалентного америция.

Очень важно, что каждый из америциевых ионов дает ярко выраженный и характерный только для него спектр поглощения. Это позволяет эффективно использовать спектрофотометрический метод для исследования окислительно-восстановительных процессов, происходящих с ионами америция в растворах. А это важно не только для химии трансурановых элементов, но и для понимания механизма окислительно-восстановительных реакций вообще. В этом следует видеть одно из важных практических применений искусственного элемента америция.

Самый долгоживущий изотоп америция - Am, он живет 7400 лет и используется пока для радиохимических исследований и накопления более отдаленных трансуранов, вплоть до фермия. Значительно многообразие применение изотопа - 241Am (период полураспада 433 года). Этот изотоп, распадаясь, испускает а-частицы и мягкие (60 кэВ) у-лучи (энергия жестких у-квантов, испускаемых 60Со - несколько МэВ). Защита от мягкого излучения 241Am сравнительно проста и немассивна: вполне достаточно сантиметрового слоя свинца. В этом одна из причин появления многочисленных приборов с 241Am. В частности, предложена конструкция просвечивающего аппарата размером чуть больше спичечного коробка для медицинских целей. Америциевый источник у-излучения - шарик диаметром 3-4 сантиметра - основа такого аппарата, которому, кстати, в отличие от рентгеновской установка не нужна громоздкая высоковольтная аппаратура - трансформаторы, выпрямители, усилители и т. д. Источник мягкого у-излучения с 241Am используется для изучения болезней щитовидной железы. Стабильный йод, присутствующий в щитовидной железе, под действием гамма-лучей начинает испускать слабое рентгеновское излучение. Его интенсивность пропорциональна концентрации йода в исследуемой точке. Такая установка позволяет получить сведена о распределении йода в железе, не вводя радиоактивный изотоп внутрь организма. Суммарная доза облучения пациента намного ниже, чем при радиойодном способе обследования.

В промышленности используются различные контрольно-измерительные и исследовательские приборы с 241Am. В частности, такими приборами пользуются для непрерывного измерения толщины стальной (от 0.5 до 3 мм) и алюминиевой (до 50 мм) ленты, а также листового стекла. Аппаратуру с Am используют для снятия электростатических зарядов в промышленности с пластмасс, синтетических пленок и бумаги. Он находится внутри детекторов дыма (~0.26 микрограмма на детектор).

Смесь 241Am и 9Be - источник нейтронов в дефектоскопии.

Am сейчас получают в промышленном количестве при распаде Pu: Pu — (13.2 года, в-распад) — Am. Так как Pu обычно присутствует в только что выработанном оружейном плутонии, Am накапливается в веществе с распадом Pu. В связи с этим, он играет важную роль в старении оружия. Свежеизготовленный оружейный плутоний содержит 0.5-1.0% 241Pu, реакторный плутоний имеет от 5-15% до 25% Pu. Через несколько десятилетий почти весь Pu распадется в Am. Энергетика а-распада Am и относительно короткое время жизни создают высокую удельную радиоактивность и тепловой выход. Большая часть а- и у-активности старого оружейного плутония обусловливается 241Am.

Полагают, что найдет применение и более короткоживущйй (152 года) изотоп - 242Аm, которому свойственно очень высокое сечение захвата тепловых нейтронов - около 6000 барн.

Возбужденные атомы и ионы обладают сильной химической активностью, поэтому в клетках организма появляются новые химические соединения, чуждые здоровому организму. Под действием ионизирующей радиации разрушаются сложные молекулы и элементы клеточных структур. В человеческом организме нарушается процесс кроветворения, приводящий к дисбалансу белых и красных кровяных телец.
Химические свойства радиоактивных элементов