Ce este poloniul – și de ce este atât de periculos?

Un raport criminalistic elvețian despre rămășițele exhumate ale fostului lider palestinian Yasser Arafat sugerează astăzi că otrăvirea cu poloniu ar fi putut fi cauza a morții – dar ce este poloniul și de ce este atât de mortal?

În primul rând, trebuie să înțelegem elementele de bază ale radioactivității.

Radioactivitatea este (termenul dat emisiilor) a anumitor particule sau unde electromagnetice cauzate de descompunerea nucleelor în atomi. Elementele pot varia astfel încât să aibă un număr diferit de neutroni în nucleul lor; acestea se numesc izotopi.

Timpul de înjumătățire plasmatică al unui izotop este timpul necesar pentru ca jumătate din materialul de pornire dintr-o probă să fie convertită sau descompusă într-un alt produs (după acest timp jumătate din durata de pornire) materialul a dispărut). Radioactivitatea unui material este invers proporțională cu timpul de înjumătățire al materialului (dacă ceva are o perioadă de înjumătățire lungă, cantitatea de radiație pe care o eliberează pe secundă este mai mică).

thierry ehrmann sub licența Creative Commons BY 4.0 Marie și Pierre Curie, descoperă Polonium

Radiactivitate ridicată, letalitate ridicată

Polonium este un agent extrem de radioactiv metal greu. Este, fără îndoială, cel mai letal material cunoscut. Deși are unele utilizări industriale minore, este cel mai bine cunoscut pentru legăturile cu posibile asasinate. De asemenea, este folosit pentru a produce neutroni în nucleul armelor nucleare.

Descoperit de Marie Curie, elementul a fost numit după țara sa natală, Polonia. Poloniul este elementul 84 din tabelul periodic și toți izotopii săi sunt radioactivi. Timpul lor de înjumătățire variază între câteva milionimi de secundă până la 103 ani.

Când poloniul este discutat în mass-media, acesta este, de obicei, în contextul izotopului polonium-210 (210Po). Acest izotop are un timp de înjumătățire de 138 de zile, deci, în timp ce materialul are o radioactivitate foarte mare, este suficient de stabil pentru a fi transportat (de obicei dintr-o locație cu reactoare nucleare sau alte echipamente științifice de nivel înalt).

210Po a fost sugerat ca metodă de asasinat. Cele mai faimoase două cazuri suspectate fiind agentul KGB devenit jurnalist Alexander Litvinenko în 2006 și – după cum sa menționat mai sus – Yasser Arafat.

Deoarece aerul reacționează cu particulele alfa, poloniul trebuie ingerat (sau injectat) ) în ținta asasinatului. În cazul lui Litvinenko, se pretinde că i s-a dat într-o ceașcă de ceai.

Timpul de înjumătățire de 138 de zile de 210Po este scurt, deci elementul este foarte radioactiv. Deși are un punct de topire de 254 ° C, este atât de radioactiv încât, dacă ați face 1g bucată de 210Po, ar crea atât de multă căldură, s-ar topi singur. Lichidul pare să strălucească în albastru datorită interacțiunii particulelor alfa cu aerul înconjurător.

Efectele poloniului

Toxicitatea materialelor radioactive este de obicei măsurată în funcție de radiația emisă și / sau absorbit. Cu toate acestea, pentru a compara cu toxinele mai convenționale, doza letală mediană (LD50) pentru 210Po care este de obicei citată este de aproximativ 1 μg, sau o milionime de gram.

Aceasta este o zecime o miime din doza de VX – cel mai puternic gaz nervos.

Contaminarea este tratată în același mod ca și alte otrăviri cu metale grele, cu agenți chelatori care se leagă de metal și îl fac să fie mai probabil să fie excretat. Cu toate acestea, odată ce o victimă prezintă simptomele otrăvirii 210Po, este posibil ca efectele să fie fatale.

Tipul de radiație este, de asemenea, un factor în cât de periculos este un material. Radiația eliberată de 210Po se numește particulă alfa.

Particulă alfa este un nucleu de heliu (doi protoni și doi neutroni). Această particulă relativ mare nu va călători departe prin aer și este oprită de o bucată de hârtie. Cu toate acestea, scoate electronii din alte elemente (ionizându-i). La rândul lor, elementele ionizate sunt extrem de reactive și capabile să sufere reacții care nu ar apărea în mod normal într-un corp uman.

Deci, spre deosebire de imaginea radiației care dăunează ADN-ului și cauzează cancer, particulele alfa acționează mai mult ca un normal otravă, dar dăunând mai multor sisteme biologice diferite decât să vizeze un tip de moleculă.

Efectele otrăvirii cu poloniu sunt efectiv cele ale otrăvirii cu radiații acute. Acestea apar în decurs de o zi de la expunerea la o doză mare de radiații ionizante. Efectele se bazează pe deteriorarea celulelor cu creștere rapidă ale corpului:

• măduva osoasă – o scădere a numărului de celule sanguine care provoacă oboseală
• celule gastrointestinale – cauzează vărsături și greață
• celule foliculare – cauzând căderea părului.

Detectarea poloniului

Datorită radioactivității ridicate a poloniului, este obișnuit să o detectați făcând utilizarea modului în care se descompune. Viteza (energia) particulelor alfa produse de radiații este specifică izotopului care le emite și lasă un fel de semnătură, cu care se poate identifica izotopul original.

O probă de fluid suspectat că conține poloniu este uscată pe o suprafață și se măsoară energia particulelor emise. Numărul de particule cu o anumită energie este direct proporțional cu cantitatea de izotop din probă.

Timpul de înjumătățire scurt face 210Po foarte greu de studiat. Este deosebit de greu să căutați rămășițele contaminării cu 210Po odată ce a trecut o perioadă semnificativă de timp. , dar acest lucru depinde de compoziția inițială a probei de poloniu și este susceptibil de contaminare.

Acest articol a fost publicat inițial în The Conversation în 2013. Citiți articolul original.