Co je to polium – a proč je to tak nebezpečné?

Švýcarská forenzní zpráva o exhumovaných pozůstatcích bývalého palestinského vůdce Jásira Arafata dnes naznačuje, že příčinou mohla být otrava polónem smrti – ale co je to polonium a proč je tak smrtící?

Nejprve musíme porozumět základům radioaktivity.

Radioaktivita je (termín daný) emise určitých částic nebo elektromagnetických vln způsobených rozpadem jader v atomech. Prvky se mohou lišit, takže mají v jádrech různý počet neutronů; tito se nazývají izotopy.

Poločas izotopu je čas, který trvá, než je polovina výchozího materiálu ve vzorku převedena nebo rozložena na jiný produkt (po této době polovina výchozího materiálu materiál je pryč). Radioaktivita materiálu je nepřímo úměrná poločasu rozpadu materiálu (pokud má něco dlouhý poločas rozpadu, množství záření, které uvolňuje za sekundu, je nižší).

thierry ehrmann pod licencí Creative Commons BY 4.0 Marie a Pierre Curie objevují Polonium

Vysoká radioaktivita, vysoká letalita

Polonium je vysoce radioaktivní těžký kov. Je to pravděpodobně nejsmrtelnější známý materiál. Ačkoli má několik menších průmyslových využití, je nejlépe známý pro spojení s možnými atentáty. Používá se také k výrobě neutronů v jádru jaderných zbraní.

Element, který objevila Marie Curie, byl pojmenován po své domovské zemi v Polsku. Polonium je prvek 84 v periodické tabulce a všechny jeho izotopy jsou radioaktivní. Jejich poločasy se pohybují mezi několika miliontinami sekundy až 103 lety.

Když se o mediu diskutuje v médiích, je to obvykle v kontextu izotopu polonia-210 (210Po). Tento izotop má poločas rozpadu 138 dní, takže i když má materiál velmi vysokou radioaktivitu, je dostatečně stabilní, aby mohl být transportován (obvykle z místa s jadernými reaktory nebo jiným vědeckým zařízením na vysoké úrovni).

210Po byl navržen jako metoda atentátu. Dva nejznámější podezřelé případy, kterým byl v roce 2006 novinář Alexander Litviněnko, který se stal agentem KGB, a – jak již bylo uvedeno výše – Jásir Arafat. ) do cíle atentátu. V případě Litviněnka se údajně dostalo k šálku čaje.

138denní poločas rozpadu 210Po je krátký, takže prvek je velmi radioaktivní. I když má teplotu tání 254 ° C, je tak radioaktivní, že pokud byste vyrobili 1 g kousku 210Po, vytvořilo by to tolik tepla, že by se samo roztavilo. Zdá se, že kapalina svítí modře kvůli interakci alfa částic s okolním vzduchem.

Účinky polonia

Toxicita radioaktivních materiálů se obvykle měří z hlediska emitovaného záření a / nebo vstřebává. Pro srovnání s běžnějšími toxiny je však střední smrtelná dávka (LD50) pro 210Po, která je obvykle uváděna, asi 1 μg neboli miliontina gramu.

To je jedna desetitisícina dávky VX – nejúčinnější nervový plyn.

Ke kontaminaci se přistupuje stejně jako k jiné otravě těžkými kovy, přičemž se chelatační látky váží na kov a zvyšují pravděpodobnost jeho vylučování. Jakmile však oběť projeví příznaky otravy 210Po, účinky budou pravděpodobně fatální.

Typ záření je také faktorem toho, jak nebezpečný je materiál. Radiace uvolněná 210Po se nazývá alfa částice.

Alfa částice je jádro helia (dva protony a dva neutrony). Tato relativně velká částice nebude cestovat daleko vzduchem a zastaví ji kousek papíru. Táhne však elektrony z jiných prvků (ionizuje je). Ionizované prvky jsou zase vysoce reaktivní a schopné podstoupit reakce, které by se v lidském těle normálně nevyskytovaly.

Takže na rozdíl od obrazu záření poškozujícího DNA a způsobujícího rakovinu, alfa částice fungují spíše jako normální jed, ale místo cílení na jeden typ molekuly poškozuje mnoho různých biologických systémů.

Účinky otravy poloniem jsou účinné při akutní otravě radiací. Vyskytují se během jednoho dne po vystavení velké dávce ionizujícího záření. Všechny tyto účinky jsou založeny na poškození rychle rostoucích buněk v těle:

• kostní dřeň – pokles počtu krevních buněk způsobující únavu
• gastrointestinální buňky – způsobující zvracení a nevolnost
• folikulární buňky – způsobují vypadávání vlasů.

Detekce polonia

Vzhledem k vysoké radioaktivitě polonia je obvyklé detekovat jej pomocí využití způsobu, jakým se rozpadá. Rychlost (energie) alfa částic produkovaných zářením je specifická pro izotop, který je emituje, a zanechává jakýsi podpis, pomocí kterého lze původní izotop identifikovat.

Vzorek tekutiny podezřelý z obsahu polonia se suší na povrch a měří se energie emitovaných částic. Počet částic s určitou energií je přímo úměrný množství tohoto izotopu ve vzorku.

Krátký poločas rozpadu činí 210Po velmi obtížným pro studium. Je obzvláště těžké hledat zbytky kontaminace 210Po, jakmile uběhlo značné množství času.

Měření poměrů stabilních produktů rozpadu různých izotopů polonia by mohlo poskytnout určitý přehled o tom, zda došlo k otravě. , ale to závisí na počátečním složení vzorku polonia a je náchylné ke kontaminaci.

Tento článek byl původně publikován v rozhovoru v roce 2013. Číst původní článek.