釙210

核素符號210Po

釙-210,核素符號210Po,半衰期為138.376d,主要來源於鈾系天然放射性核素、反應堆生成等。

空氣中天然放射性210Po形成后,很快黏附於氣溶膠微粒或塵埃上。植物葉子上的沉積、動物的攝入和吸入是210Po進入生物圈的基本途徑。

內容簡介


釙(Polonium)是一種非常稀少但是放射性很強的元素,在自然界中,金屬釙微量遍佈於地殼中,有時會在一些鈾礦中找到,它也可以用中子撞擊其他元素而產生。釙的化學符號為Po,是原籍波蘭的科學家居里夫人在1898年發現的,故以她的祖國波蘭命名。
釙家族中,同位素有25種以上,但大多數半衰期很短,只有三種同位素半衰期較長,分別是釙208、釙209、釙210 。
釙210在衰變過程中會釋放出大量的α粒子(兩個質子與兩個中子),變為穩定核素Pb206。

測量技術


其測量技術包括同位素稀釋α能譜法、液閃法和總α計數法。其中總α計數法優點在於不採用難於獲取且價格又較貴的放射性示蹤源,不分離基體元素的情況下快速自沉積制源和近場測量。當樣品多且注重成本核算時,總α計數法具有優勢,且應用於岩石、土壤和水體等樣品中Po的測量,有希望逐步取代傳統的同位素稀釋α能譜法。
測量儀器可以用常見的α能譜儀,低本底α測量儀。樣品多可用多通道測量儀,如北京核儀器廠的BH1227型四路低本底αβ測量儀、核工業二三〇研究所的WAY-5B型五路低本底α測量儀等。

元素應用


地質領域

釙210可以用來尋找鈾礦、找水、找煤、找地熱、找地質構造等。在放射性核素中,Po容易形成膠體,極易吸附在塵埃、沉澱物的表面,一旦形成基本上不再離開岩層、裂隙、破碎帶以及這些構造上方的土壤。Po也是氡的長壽命子體,便於及時分析測量,加上它的地球化學性質不活潑,不易遷移流失,其量的變化能精確地反映其母體氡的平均值變化,直接反映出一定深處、一定數量的鈾礦石含量,也可間接地反映地下構造破碎帶情況。

工業領域

釙210主要應用在一些機械設備上用來消除靜電、釙210還可以與鈹 (Be ) 結合在一起生成中子源等。例如紙張翻轉機械 ,塑料薄膜生產設備或人造纖維紡織機械等。

釙投毒事件


釙是劇毒物質,以相同重量來比較,釙210的毒性是氰化物的2.5億倍,因此只需一顆塵粒大小就足以取人性命(氰化物對人致死劑量是0.1克)。
受害者吞入、吸入或被注射釙進入血液之後,α粒子會殺害或是使它們變成腫瘤細胞。最先遭到攻擊的就是快速分裂細胞,因此受害者會出現骨髓抑制、白血球遽降、頭髮大量掉落、消化道粘膜受損等癥狀。
不過α粒子的能量散失得較快,穿透能力在眾多電離輻射中是最弱的,人類的皮膚或一張紙就能阻隔,因此只要不吞入、吸入或被注射進入人體內,影響不大。
在元素周期表中,與釙有類似機理的劇毒元素還包括錒系元素的錒、釷、鏷、鈾以及鈾之後的11種超鈾元素鎿、鈈(bù)、鎇等。
阿拉法特
阿拉法特
疑似毒殺前俄羅斯特工利特維年科的放射性同位素釙(Po)210,是一種毒性極高但在自然界非常稀有的物質,利氏體內被驗出足以致命的劑量。這一點讓各界對利特維年科命案有更大的揣測空間。
在前巴勒斯坦領導人阿拉法特的遺物中也發現了該物質,遂有人質疑阿拉法特之死與釙210有關。(註:此點存疑。由於釙210半衰期只有138.4天,按照2012年7月遺物檢測的放射性劑量,可能死前吃了座核反應堆。)

環境中的遷移


空氣中天然放射性210Po形成后,很快黏附於氣溶膠微粒或塵埃上。根據顆粒物質尺寸的大小,或快或慢地從空氣中沉降到土壤、植物表面或地表水中,或者通過呼吸作用被吸入動物體內。植物葉子上的沉積、動物的攝入和吸入是210Po進入生物圈的基本途徑。土壤和大氣中的210Po也可通過根部吸收或表面吸附途徑進入植物的組織中。當食草動物採食這些含有放射性核素的植物后,攝入的210Po將在骨、肺、腎和其他軟組織中蓄積。研究表明,煙葉中含有較高水平的210Po,它可以經過吸煙途徑進入吸煙者體內,在肺組織中蓄積。吸煙者體內210Pb和210Po水平比不吸煙者高1~2個數量級。水生生物對環境210Po有中等的濃集能力,海洋生物的濃集係數在10^3量級。

名稱毒性分組


(1)中文名稱:釙-210
(2)英文名稱:Polonium-210
(3)核素符號:Po
(4)原子序數:84
(5)原子質量數:209.983
(6)毒性分組:極毒組
(7)半衰期:138.376d

主要來源


1)鈾系天然放射性核素:210Po與U、Ra共生於瀝青鈾礦中;鈾礦開採、水冶及其排出的“三廢”、磷礦開採和磷肥生產、煤礦開採、煤炭加工、燃燒、煤焦油、核電站乏燃料處理、水泥工業、陶瓷、礦砂處理、鈦色素、石油提取、天然氣提取等過程中均有210Po向環境釋放。
(2)反應堆生成:①中子照射金屬鉍或氧化鉍,209Bi(n,γ)210Bi(β)210Po;②質子照射金屬鉍或氧化鉍,209Bi(p,γ)210Po;③α粒子照射鉛,208Pb(α,2n)210Po。

主要用途


(1)製備210Poα放射源:210Poα放射源是所有工業用α放射源中γ輻射最弱的源,一般不需要外照射防護就可在一般工廠環境中使用。如測厚儀,用於測量厚度很薄的樣品。
(2)製備210Po-Be中子源:可用於反應堆啟動、工業過程式控制制、中子測井、活化分析、中子照相、濕度測量、儀器校正、輻射育種、中子治癌等。
(3)製備放射性同位素熱源:直接作為電池或用於製備放射性同位素電池。較適合執行短期特定任務的航天使命。
(4)製作靜電消除器:廣泛用於消除工業靜電。