Защитит ли золото от радиации

Содержание

Обсуждая возможность искусственного получения золота из ртути, мы видели, что обратное превращение золота в ртуть не так уж невозможно. По существу, только благодаря капризу природы золото существует как природный элемент.

Причина того, что золото естественным путем не превращается в ртуть, заключается в несколько большей устойчивости ядра [197]Au по сравнению с [197]Hg — всего на 1 МэВ. Если бы, наоборот, [197]Hg обладала бы большей устойчивостью, то вообще не существовало бы природного золота. Слитки из искусственного золота превращались бы в лужу ртути.

Весть о том, что золото пытались в научных целях превратить в другой элемент, например в ртуть, наверняка привела бы в недоумение тайных приверженцев алхимии. Каковы причины такой «алхимии навыворот»?

Одно время в измерительной технике особое значение приобрел изотоп ртути с массовым числом 198. Этот изотоп требовался в очень чистом виде. Выделить его из природной ртути либо не удавалось, либо нельзя было из-за огромных затрат. Оставался лишь один путь. Нужно было получить ртуть-198 искусственно, а для этого требовалось золото.

Что реально спасает от радиации?

Почему же для науки свет клином сошелся на этой ртути?

Метр — это одна сорокамиллионная часть окружности Земли по экватору. Так раньше учили в школе. С 1889 года в Париже хранится эталон метра — стержень из сплава платины с иридием. Однако этот эталон является искусственной мерой, которая может изменяться.

В поисках постоянного, естественного стандарта длины вскоре нашли другую единицу: один метр соответствует 1553164,1 длинам волн красной спектральной линии кадмия, равных 6438 А (1 А = 10[-10] м). При помощи такого стандарта достигли довольно высокой точности, достаточной для многих целей. Во время второй мировой войны британские конструкторы приборов для воздушной и морской навигации в целях секретности использовали лишь величины на основе красной линии кадмия.

Однако новая мера длины все же не соответствовала самым высоким требованиям.

Кадмий — смешанный элемент, и каждый из его изотопов дает красную спектральную линию, длина волны которой чуть-чуть отличается от других. Поэтому еще в 1940 году американские физики Вайнс и Альварес предложили производить отнесение к зеленой линии спектра ртути-198 с длиной волны 5461 А. Эта линия резко ограничена и абсолютно монохроматична. Вайнс и Альварес бомбардировкой золота нейтронами в циклотроне в течение месяца получили ртуть-198 в количествах, необходимых для спектрального анализа. Образовавшийся изотоп ртути они отделяли накаливанием. Его пары конденсировали в крошечных капиллярах.

После второй мировой войны в США в продажу поступили первые ртутные лампы Mercury-198 Lamps. Они содержали 1 мг ртути-198, которая была получена из золота в атомном реакторе. Другие государства вскоре также стали выпускать требуемый изотоп ртути. С 1966 года его получают в ГДР, в Центральном институте ядерных исследований в Россендорфе. В тамошнем атомном реакторе химики получили около 100 мг ртути-198 с изотопной чистотой 99 % из 95 г чистого золота в результате его 1000-часовой бомбардировки нейтронами:

Как защититься от радиации?

[197]Au + n = [198]Au* + (

[198]Au* = [198]Hg + e[-]

На основе такого нового стандарта длины метр был вновь «перемерен». Он составляет 1831249,21 длин волн зеленой линии изотопа 198Hg. В настоящее время ртуть-198 опять-таки вытеснена изотопом благородного газа криптона — [86]Kr, оранжевая линия которого длиной 6058 А более воспроизводима. Один метр соответствует 1650763,73 длинам волн излучения атомов криптона-86 в вакууме.

Промежуточный продукт синтеза ртути-198-радиоактивное золото-198- также нашел применение. Этот изотоп излучает бета-лучи и распадается с периодом полураспада 65 ч до устойчивого изотопа [198]Hg. В настоящее время его используют как лекарственный препарат — в мелкодисперсном состоянии в виде золотого золя. Оно применяется для получения радиограмм органов человеческого тела и для лечения раковых опухолей. Для этой цели его впрыскивают в соответствующие ткани.

Каждый атом золота действует как маленькая рентгеновская трубка и убивает раковые клетки в строго ограниченной области. Такая терапия гораздо целесообразнее, чем облучение больших поверхностей. Радиоактивное золото значительно менее вредно, чем рентгеновские лучи. Весьма наглядны также случаи исцеления при обработке лейкозов, болезненном увеличении числа белых кровяных шариков. В борьбе с бичом рака искусственное радиоактивное золото уже оказало человечеству неоценимые услуги.

Читайте также:

Как из изображения сделать золото

Современная наука вне всякого сомнения скажет: превращение элементов — да, превращение в золото — нет! Для чего? Сегодня золото растрачивают, не задумываясь, для синтеза других элементов, представляющих интерес для науки. Золото используют, чтобы искусственно получить изотопы франция и астата — элементов, которые, как известно, нельзя получить из природных источников. Здесь также алхимию ставят с ног на голову. Франций получают из золота, которое в современных ускорителях бомбардируют ионами кислорода или неона:

[197]Au + [22]Ne = [212]Fr + [4]Не + 3n

Астат образуется путем превращения золота при обстреле последнего разогнанными ядрами углерода:

[197]Au + [12]С = [205]At + 4n

Вот, каким «дорогим» стало золото для современной науки: она не стремится получить его искусственно, а, скорее, использует как «сырье» для синтеза других элементов.

Источник: scicenter.online

5 ответов на вопросы о радиации, появившиеся после «Чернобыля»

Нашумевший, уже признанный «лучшим в истории» сериал «Чернобыль» раскрывает детальную картину произошедшей в 1986 году катастрофы. Однако многие вещи, происходящие по ходу действия фильма, показались не слишком очевидными, а то и вовсе непонятными широкому зрителю. Для тех, кто далёк от ядерной физики и не особо разбирается в радиации, Фактрум нашёл ответы на эти вопросы.

Как свинец защищает от радиации?

От радиации спасёт и простая одежда. Точнее, от некоторых видов излучения. Альфа-излучение состоит из тяжёлых частиц, которые образуются в процессе распада урана, тория, радия. Так как частицы тяжёлые, их задерживает даже обычная одежда. Бета-излучение возникает из-за бета-распада в ядре некоторых атомов.

Такие потоки состоят из электронов и позитронов, которые имеют значительно меньший размер, чем альфа-частицы. Ионизирующий эффект (интенсивность радиации) у бета-частиц слабее, но проникают они глубже. Когда частицы проходят через вещество, они взаимодействуют с его электронами и атомами, теряя энергию. То есть постепенно замедляются.

Плотного листа алюминиевой фольги достаточно, чтобы остановить бета-лучи. Самая лучшая проникающая способность у гамма-излучения. Возникает оно в процессе распада радиоактивных ядер, отсюда сверхмалый размер частиц. Никакой защитный костюм не остановит гамма-частицы.

Свинец — не волшебный материал, он просто обладает высокой плотностью. Именно тем, что гамма-частицы не могут протиснуться через молекулярную структуру, и объясняются защитные свойства свинца. Однако с таким же успехом можно использовать плотный бетон или спрессованную почву. Главное — не оставить места гамма-частицам в структуре материала.

Зачем принимать йод?

Йод, как и свинец, — не волшебное вещество. Сам по себе он никак не борется с радиацией: не запускает защитные механизмы, не снижает ионизацию. Но врачи действительно рекомендуют пить йод, если рядом произошла техногенная катастрофа, разбросавшая радионуклиды повсюду. Наш организм постоянно нуждается в йоде и старается накопить его в щитовидной железе про запас.

Например, взрослый должен потреблять не менее 150 мкг йода в сутки, но по факту мало кто следует этой норме. И вот когда в атмосферу или воду попадает радиоактивный йод-131, организм заполняет им щитовидную железу под завязку. Поглощение радиоактивного вещества можно снизить простым способом: насытить организм йодом заранее. Таким образом, йод пьют для того, чтобы перекрыть его недостаток.

Рекомендуется принять ударную дозу йода в первые дни после заражения местности. О том, что произошёл выброс опасных веществ, — вследствие аварии или ядерного взрыва — население уведомляет служба МЧС. Для употребления внутрь обычный йод в бутылочке не подойдёт, он обожжёт слизистую.

Лучше взять очищенный калия йодид в таблетках, подойдут также специальные БАДы: «Йодомарин», «Йод-актив». Принимать ударные дозы йода в профилактических целях категорически запрещено. Высокая концентрация вещества разрушает щитовидную железу.

Как радиация влияет на человека?

Попасть в организм человека радиоактивные частицы могут несколькими способами: с пищей и водой, с воздухом, через кожу. Первые два варианта — самые опасные. Частицы, которые проникли, например, с пищей, начинают «гулять» по всему организму, попадая в органы напрямую с кровотоком. При прямом облучении первый удар на себя принимает кожа.

Именно поэтому в постапокалиптических фильмах люди продолжают прятаться в бункерах уже после того, как отгремят ядерные взрывы. Главная опасность в таких ситуациях — радиоактивная пыль, которую можно и вдохнуть, и съесть.

Облучение происходит мгновенно. Альфа-, бета- и гамма-частицы вступают в электрические взаимодействия с атомами тканей, через которые проходят. В результате от атомов отрываются электроны, которые продолжают по цепной реакции выталкивать атомы из ядер других веществ.

И электроны, и атомы, заряд которых меняется с положительного на отрицательный, вступают в сложные физико-химические реакции. Из-за этого появляются новые молекулы, в том числе «свободные радикалы». Они продолжают вступать в реакции друг с другом и с другими молекулами организма, нарушая нормальную работу клеток. Они также повреждают спирали ДНК, которые система репарации восстанавливает случайными нуклеотидами. Так возникают мутации.

Читайте также:

Словосочетание белое золото что это

Повреждённая клетка уже не может функционировать как здоровая, так как в ней нет верной «инструкции» — тех самых спиралей ДНК. При критическом повреждении спиралей, когда восстановление невозможно, в клетке запускается апоптоз, и она погибает. Скорость, с которой в организме будут происходить необратимые изменения, зависит от дозы облучения.

При 0,05-0,2 Зиверта никаких «быстрых» симптомов не появится, человек рискует заболеть раком в будущем из-за мутаций. Получив дозу в 6-10 Зиверт, человек со стопроцентной вероятностью умирает через 14 дней. Доза выше 50 Зиверт убивает организм в течение нескольких часов.

Зачем убивать домашних животных?

Через две недели после Чернобыльской катастрофы в Припять прибыли солдаты в защитных костюмах. Они отстреливали собак и кошек, которые за это время изрядно исхудали без человеческой заботы. Тела животных захоронили на специальном полигоне. Исключений не делали: всех встреченных питомцев солдаты уничтожали.

Такие меры предпринимались не для того, чтобы прекратить мучения животных. Люди боялись, что вместе с кошками и собаками из зоны «сбежит» радиоактивная пыль.

Во время эвакуации людям приказали брать с собой только самое необходимое. Домашние питомцы, какими бы любимыми они ни были, в этот комплект не входили. Жители Припяти были вынуждены скрепя сердце оставлять собак, до последнего бегущих за автобусами. Но эта мера спасла жизни тысячам людей, так как кошки, собаки, кролики, птицы, домашний скот — любое животное — могли спокойно перенести на своей шерсти ядовитую пыль и распространить её в безопасной зоне.

Некоторым животным повезло, и солдаты с ружьями их не нашли. Но везение условное: из-за многочисленных генетических повреждений у кошек и собак проявились мутации, несовместимые с жизнью. В целом в зоне отчуждения наблюдается сокращение популяций птиц и млекопитающих, но в неодинаковых пропорциях.

Связано это с тем, что у разных животных восстановление ДНК происходит с разной скоростью. Птицы и млекопитающие, которые остались в зоне отчуждения, страдают от катаракты и уменьшения размеров мозга из-за постоянного облучения через пищу, воду и воздух. Около 40 процентов птиц в зоне заражения бесплодны. Некоторые виды животных и птиц смогли приспособиться. Например, в одном из отчётов 2015 года такие виды, как дикий кабан и лось, числились как процветающие.

Радиацию можно смыть водой?

Радиоактивные частицы нельзя уничтожить, как нельзя ускорить время их распада. Поэтому единственный способ снизить радиацию — удалить частицы механическими, химическими или физико-химическими методами. Дезактивация водой входит в первую группу наряду с удалением частиц щёткой, пылесосом. Для увеличения эффективности в воду добавляют мыло или поверхностно-активные вещества.

И этот метод правда работает. Причём подходит он для всего: асфальта, бытовых приборов, стен домов, кожи человека. Таким методом спасли фонившую старинную скрипку, которая находилась очень близко к эпицентру Чернобыльской катастрофы. Добавление в воду комплексообразователей, ионообменных смол, цеолитов и сорбентов увеличивает эффективность дезактивации, так как составы удаляют радионуклиды с поверхности.

Но если радионуклиды хорошо связались с поверхностью или просочились в мелкие дефекты и трещинки, потоком воды их уже не достать. Тогда для дезактивации прибегают к более жёстким методам: верхний слой растворяют щелочами и кислотами. Сильные окислители «сдирают» органическую грязь, на которую налипла радиоактивная пыль.