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钋210

钋210(英文: 210),是钋元素的一个同位素

钋-210具放射性特征,会释出放射性阿尔法粒子。其半衰期很短,只有138天。在所有自然环境中,例如泥土、大气以至人体都可以找到极少量钋210,烟草上的茸毛也含有微量钋-210,主要来源是土壤和烟草使用的磷肥。 

如果人类吸入或进食含有钋-210 的物质,其释放的阿尔法粒子就能直接破坏内脏细胞,即使所吸收的份量不多,也会损害身体健康,急性高剂量阿尔法辐射可以引致"辐射中毒"。 钋210可消除机器所生成的静电、去掉照片底片和摄影机镜头上的污尘及在太空工业上为恒温发电机提供热能

内容简介

钋()是一种非常稀少但是放射性很强的元素,在自然界中,金属钋微量遍布于地壳中,有时会在一些铀矿中找到,它也可以用中子撞击其他元素而产生。钋的化学符号为Po,是原籍波兰的科学家玛丽·居里在1898年发现的,故以她的祖国波兰命名。

钋家族中,同位素有25种以上,但大多数半衰期很短,只有三种同位素半衰期较长,分别是钋208、钋209、钋210 。

钋210在衰变过程中会释放出大量的α粒子(两个质子与两个中子),变为稳定核素Pb206。

测量技术

其测量技术包括同位素稀释α能谱法、液闪法和总α计数法。其中总α计数法优点在于不采用难于获取且价格又较贵的放射性示踪源,不分离基体元素的情况下快速自沉积制源和近场测量。当样品多且注重成本核算时,总α计数法具有优势,且应用于岩石、土壤和水体等样品中Po的测量,有希望逐步取代传统的同位素稀释α能谱法。

测量仪器可以用常见的α能谱仪,低本底α测量仪。样品多可用多通道测量仪,如中核北京核仪器厂的BH1227型四路低本底αβ测量仪、核工业二三〇研究所的WAY-5B型五路低本底α测量仪等。

元素应用

地质领域

钋210可以用来寻找铀矿、找水、找煤、找地热、找地质构造等。在放射性核素中,Po容易形成胶体,极易吸附在尘埃、沉淀物的表面,一旦形成基本上不再离开岩层、裂隙、破碎带以及这些构造上方的土壤。Po也是的长寿命子体,便于及时分析测量,加上它的地球化学性质不活泼,不易迁移流失,其量的变化能精确地反映其母体氡的平均值变化,直接反映出一定深处、一定数量的铀矿石含量,也可间接地反映地下构造破碎带情况。

工业领域

钋210主要应用在一些机械设备上用来消除静电、钋210还可以与铍 (Be ) 结合在一起生成中子源等。例如纸张翻转机械 ,塑料薄膜生产设备或人造纤维纺织机械等。

钋投毒事件

钋是剧毒物质,以相同重量来比较,钋210的毒性是氰化物的2.5亿倍,因此只需一颗尘粒大小就足以取人性命(化物对人致死剂量是0.1克)。

受害者吞入、吸入或被注射钋进入血液之后,α粒子会杀害或是使它们变成肿瘤细胞。最先遭到攻击的就是快速分裂细胞,因此受害者会出现骨髓抑制、白细胞降、头发大量掉落、消化道粘膜受损等症状。

不过α粒子的能量散失得较快,穿透能力在众多电离辐射中是最弱的,人类的皮肤或一张纸就能阻隔,因此只要不吞入、吸入或被注射进入人体内,影响不大。

元素周期表中,与钋有类似机理的剧毒元素还包括系元素的锕、、、以及铀之后的11种超、、等。

疑似毒杀前俄罗斯特工亚历山大·利特维年科放射性同位素钋(Po)210,是一种毒性极高但在自然界非常稀有的物质,利氏体内被验出足以致命的剂量。这一点让各界对利特维年科命案有更大的揣测空间。

在前巴勒斯坦领导人亚西尔·阿拉法特的遗物中也发现了该物质,遂有人质疑阿拉法特之死与钋210有关。(注:此点存疑。由于钋210半衰期只有138.4天,按照2012年7月遗物检测的放射性剂量,可能死前吃了座核反应堆。)

环境中的迁移

空气中天然放射性210Po形成后,很快黏附于气溶胶微粒或尘埃上。根据颗粒物质尺寸的大小,或快或慢地从空气中沉降到土壤、植物表面或地表水中,或者通过呼吸作用被吸入动物体内。植物叶子上的沉积、动物的摄入和吸入是210Po进入生物圈的基本途径。土壤和大气中的210Po也可通过根部吸收或表面吸附途径进入植物的组织中。当食草动物采食这些含有放射性核素的植物后,摄入的210Po将在骨、肺、肾和其他软组织中蓄积。研究表明,烟叶中含有较高水平的210Po,它可以经过吸烟途径进入吸烟者体内,在肺组织中蓄积。吸烟者体内210Pb和210Po水平比不吸烟者高1~2个数量级。水生生物对环境210Po有中等的浓集能力,海洋生物的浓集系数在10^3量级。

名称毒性分组

(1)中文名称:钋-210

(2)英文名称:210

(3)核素符号:Po

(4)原子序数:84

(5)原子质量数:209.983

(6)毒性分组:极毒组

(7)半衰期:138.376d

主要来源

1)铀系天然放射性核素:210Po与U、Ra共生于沥青铀矿中;铀矿开采、水冶及其排出的“三废”、磷矿开采和磷肥生产、煤矿开采、煤炭加工、燃烧、煤焦油、核电站乏燃料处理、水泥工业、陶瓷、矿砂处理、钛色素、石油提取、天然气提取等过程中均有210Po向环境释放。

(2)反应堆生成:①中子照射金属铋或三氧化二铋,209Bi(n,γ)210Bi(β)210Po;②质子照射金属铋或氧化铋,209Bi(p,γ)210Po;③α粒子照射铅,208Pb(α,2n)210Po。

主要用途

(1)制备210Poα放射源:210Poα放射源是所有工业用α放射源中γ辐射最弱的源,一般不需要外照射防护就可在一般工厂环境中使用。如测厚仪,用于测量厚度很薄的样品。

(2)制备210Po-Be中子源:可用于反应堆启动、工业过程控制、中子测井、活化分析、中子照相、湿度测量、仪器校正、辐射育种、中子治癌等。

(3)制备放射性同位素热源:直接作为电池或用于制备放射性同位素电池。较适合执行短期特定任务的航天使命。

(4)制作静电消除器:广泛用于消除工业静电。

参考资料

放射性钋-210元素 .四川省疾病预防控制中心.2024-04-07

上海疾控:除了尼古丁,烟草还含有致命放射性物质钋-210.凤凰网.2024-04-07

钋-210:最理想的暗杀武器.新浪网.2024-04-07