Совет 1: Что такое плутоний

Плутоний – это радиоактивный, серебристый, металлический, трансурановый химический элемент. Он обозначается значком Pu, а его атомное число 94. Химический элемент был открыт в 1940 году и назван в честь планеты Плутон.

Основные характеристики плутония



Существует 15 известных изотопов плутония. Самый важный из них – Pu-239 с периодом полураспада 24360 лет. Удельная масса плутония составляет 19,84 при температуре 25оС. Металл начинает плавиться при температуре 641оС, закипает при 3232оС. Его валентность бывает 3, 4, 5 или 6.

У металла серебристый оттенок, и он желтеет при взаимодействии с кислородом. Плутоний – химический реактивный металл и легко растворяется в концентрированной соляной кислоте, в хлорной кислоте, в йодисто-водородной кислоте. При альфа-распаде металл выделяет энергию тепла.

Плутоний - открытый вторым по счету трансурановый актинид. В природе этот металл можно обнаружить в небольших количествах в уранических рудах.

Интересные факты о плутонии



Плутоний ядовит и требует аккуратного обращения. Наиболее расщепляемый изотоп плутония использовался в качестве реактора в ядерном оружии. В частности, его применяли в бомбе, которая была сброшена на японский город Нагасаки.

Это радиоактивный яд, накапливающийся в костном мозге. При проведении экспериментов над людьми в целях изучения плутония произошло несколько несчастных случаев, некоторые с летальным исходом. Важно, чтобы плутоний не достиг критической массы. В водном растворе плутоний быстрее образует критическую массу, чем в твердом состоянии.

Атомное число 94 означает, что все атомы плутония имеют 94 протона. На воздухе на поверхности металла образуется оксид плутония. Этот оксид пирофорный, поэтому тлеющий плутоний будет мерцать, как зола.

Существует шесть аллотропных форм плутония. Седьмая форма появляется при высоких температурах.

В водном растворе плутоний меняет цвет. На поверхности металла появляются различные оттенки по мере его окисления. Процесс окисления нестабилен, и цвет плутония может внезапно меняться.

В отличие от большинства веществ, плутоний уплотняется, когда плавится. В расплавленном состоянии этот элемент более вязкий, чем другие металлы.

Металл применяется в радиоактивных изотопах в термоэлектрических генераторах, на которых работают космические корабли. В медицине его применяют при производстве электронных стимуляторов для сердца.

Вдыхание паров плутония опасно для здоровья. В некоторых случаях это может спровоцировать рак легких. У вдыхаемого плутония металлический привкус.

Совет 2: Что такое валентность

Валентность – один из основных терминов, употребляемых в теории химического строения. Это понятие определяет способность атома образовывать химические связи и количественно представляет собой число связей, в которых он участвует.
Инструкция
1
Валентность (от лат. valentia – «сила») – показатель способности атома присоединять к себе другие атомы, образуя с ними химические связи внутри молекулы. Общее число связей, в которых может участвовать атом, равняется числу его неспаренных электронов. Такие связи называются ковалентными.
2
Неспаренные электроны – это свободные электроны внешней оболочки атома, которые соединяются в пары с внешними электронами другого атома. При этом каждая такая пара называется электронной, а такие электроны – валентными. Исходя из этого, определение валентности может звучать так: это число электронных пар, по которым данный атом связан с другими атомами.
3
Валентность атома схематично изображается в структурных химических формулах. Если же такая информация не нужна, то используют простейшие формулы, в которых валентность не указывается.
4
Максимальный показатель валентности химических элементов одной группы периодической системы, как правило, равен порядковому номеру группы. В различных химических соединениях атомы одного элемента могут иметь разную валентность. Полярность образующихся ковалентных связей не учитывается, поэтому валентность не имеет знака. Она не может быть ни нулевой, ни отрицательной величиной.
5
Количественной мерой любого химического элемента принято считать число одновалентных атомов водорода или двухвалентных атомов кислорода. Однако при определении валентности можно использовать и другие элементы, валентность которых точно известна.
6
Иногда понятие валентности отождествляют с понятием «степень окисления», однако это неверно, хотя в некоторых случаях эти показатели совпадают. Степень окисления – формальный термин, означающий возможный заряд, который получил бы атом, если бы его электроны в электронных парах перешли к более электроотрицательным атомам. При этом степень окисления выражается в единицах заряда и может иметь знак, в отличие от валентности. Этот термин получил распространение в неорганической химии, поскольку в неорганических соединениях трудно судить о валентности. Валентность же используется в органической химии, поскольку большинство органических соединений имеет молекулярное строение.
Видео по теме

Совет 3: Что такое альфа-распад

Явление радиоактивности было открыто в 1896 году А.Беккерелем. Оно заключается в самопроизвольном испускании радиоактивного излучения некоторыми химическими элементами. Это излучение состоит из альфа-частиц, бета-частиц и гамма-квантов.

Эксперименты с радиоактивными элементами



Сложный состав радиоактивного излучения был обнаружен при помощи простого эксперимента. Образец урана поместили в свинцовый ящик с небольшим отверстием. Напротив отверстия поставили магнит. Было зафиксировано, что излучение «разделилось» на 2 части. Одна из них отклонилась в сторону северного полюса, а другая - в сторону южного. Первую назвали альфа-излучением, а вторую - бета-излучением. В то время не знали, что существует и третий тип, гамма-кванты. Они не реагируют на магнитное поле.

Альфа-распад



Альфа-распад - это испускание ядром определенного химического элемента положительно заряженного ядра гелия. При этом работает закон смещения, и он превращается в другой элемент с другим зарядовым и массовым числом. Зарядовое число уменьшается на 2, а массовое - на 4. Ядра гелия, вылетевшие из ядра в процессе распада, называют альфа-частицами. Впервые их обнаружил Эрнест Резерфорд в своих опытах. Он же открыл возможность превращений одних элементов в другие. Это открытие стало поворотным моментом во всей ядерной физике.

Альфа-распад характерен для химических элементов, у которых имеется не менее 60 протонов. В этом случае радиоактивное превращения ядра будет энергетически выгодным. Средняя энергия, освобождающаяся при альфа-распаде, лежит в интервале от 2 до 9 МэВ. Почти 98% от этой энергии уносит с собой ядро гелия, остальная приходится на отдачу материнского ядра при распаде.

Период полураспада альфа-излучателей принимает различные значения: от 0,00000005 сек до 8000000000 лет. Такой большой разброс объясняется потенциальным барьером, существующим внутри ядра. Он не позволяет частице вылететь из него, даже если это будет энергетически выгодно. Согласно представлениям классической физики, альфа-частица вообще не может преодолеть потенциальный барьер, так как ее кинетическая энергия очень мала. Квантовая механика ввела свои коррективы в теорию альфа-распада. С некоторой долей вероятности частица все-таки может проникнуть сквозь барьер, несмотря на нехватку энергии. Такой эффект называется туннельным. Был введен коэффициент прозрачности, определяющий вероятность прохождения частицы через барьер.

Большой разброс периодов полураспада альфа-излучающих ядер объясняется разной высотой потенциального барьера (т.е. энергией для его преодоления). Чем выше барьер, тем больше период полураспада.
Видео по теме
Источники:
  • Альфа-распад

Совет 4: Что такое летальное оружие

Главная задача оружия в современном мире – это охрана и безопасность жизни. К сожалению, далеко не каждое вооружение предназначено для мирных решений. В мире большую часть составляет именно летальное оружие.

СМИ регулярно оповещают нас о летальном оружии, не давая точно понять, что оно из себя представляет. Особенно остро это обсуждается в свете последних военных событий.

Точно классифицировать оружие на летальное и нелетальное не всегда бывает возможным. Даже простым электрошоком можно нанести такой вред здоровью человека, который будет несовместим с жизнью. Однако именно оружие для самозащиты идентифицируются проще всего, поскольку их конструкция предназначена только для частичного поражения.

С летальными орудиями все обстоит немного сложнее. Нет единой классификации, которая могла бы отнести тот или иной вид вооружения к смертоносным. Поэтому 100% заявить, что оружие предназначено для уничтожения, можно только в том случае, если его основная задача – поражение большой территории или большого количества людей.

Если нелетальное оружие применяется чаще всего в правоохранительных сферах, то летальное получило распространение в военной области. Сюда стоит отнести, прежде всего, различные ракетные установки, оружие массового поражения, огнестрельное и даже ядерное оружие. Спектр применения и разновидностей действительно очень большой.

Зачастую нелетальное оружие может стать летальным, если изменить конструкцию, чем пользуются многие преступники. Однако нужно знать, что за это предусмотрена уголовная ответственность. Помните, что людей убивает не оружие, а другие люди.

Видео по теме

Совет 5: Что такое альфа-излучение

Радиация — естественное свойство любого вещества, будь то вода, земля или даже тело человека. Каждая вещь содержит в себе некоторое количество радионуклидов. Альфа-, бета- и гамма-частицы — виды ионизирующих излучений, оказывающие на живые организмы негативное влияние. Однако ученые поставили их на службу человеку, научившись при их помощи лечить раковые опухоли и многие менее опасные заболевания. Альфа-частицы для этих целей используют с большой осторожностью, поскольку они имеют очень высокую биологическую активность.
Итак, что такое альфа-излучение? Это ионизирующее излучение, вызванное распадом радиоактивных изотопов. Они испускают быстро движущиеся положительно заряженные альфа-частицы, имеющие малую проникающую способность, поэтому получить радиоактивное облучение ими очень сложно — их проникающая способность всего лишь сотые доли миллиметра. На своем пути они создают очень большое количество пар ионов, что провоцирует образование сильнейших окислителей и освобождает водород и кислород.

Источники альфа-излучения



Альфа-распад — это основное свойство веществ с тяжелыми ядрами (плутоний-239, уран-234, уран-238, кюрий-244, америций-241). Чем меньше период полураспада, тем больше энергия и пробег альфа-частицы. Именно поэтому десятки тысяч лет назад естественный радиационный фон планеты был намного выше, чем сейчас. В лечебных целях использую радий, радон, торий.

Влияние альфа-частиц на организм человека



Попадая в биологическую среду, они вызывают высокую линейную плотность ионизации, в результате чего на поверхности кожи или слизистой образуются сильные поверхностные ожоги. Только проникая в кровь они способны вызвать внутреннее облучение организма. Например, накапливаясь в гипофизе и коре надпочечников, радон способен вызывать нарушение работы внутренних органов и снижать адаптационные свойства организма.

Использование альфа-излучения в медицине



Основной источник альфа-частиц, использующийся в лечении — радон. Время распада у него очень короткое, к тому же он относительно легко выводится из организма. Также в лечебных целях применяют продукты торона и радия. Радоновая терапия заключается в купании воды, обогащенной радоном, питье такой воды и вдыхание воздуха, в котором присутствуют нужные частицы. На курортах Белокурихи, Гаштейна, Цхалтубо, Пятигорска, имеющих природные лечебные радиоактивные факторы, такие процедуры традиционно используют для лечения сердечно-сосудистой, эндокринной и нервной систем, при гинекологических заболеваниях и проблемах опорно-двигательным аппаратом.

Для местного воздействия при радикулите, полиартрите, невритах, нейродермите, экземах применяют аппликации из радиоактивных повязок. Они обезбаливают и успокаивают зуд.

Противопоказания к альфа-терапии



Нельзя использовать альфа-частицы при заболеваниях крови, онкологических заболеваниях, беременности и туберкулезе. Также стоит воздержаться от радиотерапии тем, кто проживает в зонах повышенной радиоактивности, а также в высокогорной-местности.
Видео по теме

Совет 6: Что такое радионуклиды

Современный человек ежедневно подвергается воздействию как искусственных, так и естественных источников облучения, которое происходит в результате радиоактивного распада радионуклидов.

Определение



Радионуклиды - это совокупность атомов, характеризующихся определенным массовым числом, энергетическим состоянием ядер, атомным номером, ядра которых нестабильны и испытывают радиоактивный распад.

Количество известных радиоактивных нуклидов превышает 1800. По типу распада выделяют: a-радионуклиды, b-радионуклиды. Ядра одних радионуклидов подвержены спонтанному делению, а другие распадаются по типу электронного захвата, при котором ядро, захватывая атом с одной из оболочек, выделяет нейтрино.

Большая часть радионуклидов являются источниками радиоактивного излучения, т.к. испускание a- и b-частиц и электронный захват обычно сопровождаются образованием g-излучения, что и ведет к образованию электромагнитного излучения.

Источники



Естественные источники создают природный радиационный фон, который представляет собой космическое излучение и радионуклиды земного происхождения, содержащиеся в почве, воде, горных породах. Данные радионуклиды являются внешним источником облучения.

Например, радионуклиды урана и тория, поступая в организм с пищей, воздухом, находятся в организме в равновесных концентрациях и являются источниками внутреннего излучения.

Помимо естественных источников излучения, радионуклиды могут быть получены и искусственным (техногенным) путем. Они образуются на ядерных реакторах, в связи с испытанием ядерного оружия, также используются в медицине, сельском хозяйстве, науке и других отраслях, оказывая на организм человека внутреннее и внешнее влияние.

Влияние на организм человека



Попадая в живой организм, радиоактивные элементы вызывают возникновение частиц, оказывающих разрушительное воздействие на живые клетки. Большие дозы повреждают и убивают клетку, останавливают ее деление и вызывают серьезное поражение тканей. Малые дозы радиации могут вызвать генетические изменения, что может проявиться у будущих потомков подвергшегося излучению.

Быстрее всего радиоактивные вещества выводятся из мягких тканей и внутренних органов (цезий, молибден, рутений, йод), а сконцентрированные в костях (стронций, плутоний, барий, иттрий, цирконий) – медленно.

Немалое количество радионуклидов поступает в организм человека с пищей. Ведущим поставщиком являются хлеб; далее по убыванию: молоко, овощи, фрукты, мясо, рыба. Причем в морской рыбе радионуклидов содержится меньше, чем в пресноводной, что связано с высокой минерализацией морской воды.

Для выведения из организма радиоактивных веществ рекомендовано употреблять по 2-6 г в день яичной скорлупы ввиду содержащегося в ней кальция.
Поиск
Совет полезен?
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500
к
Honor 6X Premium
новая премиальная версия
узнать больше