khimie.ru

Полоний при попадании в организм считается одним из самых ядовитых веществ: для ²¹⁰Ро предельно допустимая концентрация (ПДК) в воздухе составляет количество, при котором в 1 м³ распадается не более одного его атома в секунду. Это соответствует содержанию полония 6∙10^-14 г на 1 м³ воздуха. Полоний при вдыхании почти в 170 млн. раз токсичнее синильной кислоты. То есть при гипотетическом распылении в воздухе 1 г полония ПДК будет превышена в 10 000 км³ воздуха − в слое атмосферы высотой 100 м и площадью 100 тыс. км³, что намного больше площади Московской области.

Но может ли природный полоний попасть и организм человека? Попробуем оценить возможность такого события. Причем речь идет о людях, не занятых на урановых рудниках и не работающих с радионуклидами. Среднее содержание урана в земной коре − 3∙10^-4 % по массе. В некоторых минералах уран встречается вместе с кальцием, а иногда частично замещает его в кристаллической решетке, так как их ионные радиусы близки. Таким образом, и в известняке, и в доломите, и в апатите могут в принципе содержаться весьма незначительные примеси урана. Все упомянутые минералы прямо или опосредованно применяются в сельском хозяйстве. Известняк и доломит − для раскисления почв, апатит − для получения минеральных удобрений (суперфосфатов). Таким образом, какие-то количества урана могут попасть на поля, а оттуда − в сельскохозяйственные растения. На 1 тонну урана в минералах приходится менее 0,1 мг полония или 1 атом полония на 12 млрд. атомов урана. Это уже не иголка в стоге сена, а иголка в целом поле, заваленном сеном. Значит, в растение, выросшее на почве, куда с удобрениями попало немного урана, могут попасть лишь ничтожные количества полония, и пока они дойдут до потребителя, от них ничего не останется. Можно сделать и такую оценку. В книге Дж. Эмсли «Элементы» сказано, что в организме среднего человека содержится 0,1 мг урана. Значит, даже если бы между ним и ²¹⁰Ро сохранялось радиоактивное равновесие, в человеке полония было бы в 10¹⁰ раз меньше, т. е. 10^-11 мг. Но достижению равновесия препятствует, как следует из приведенного ряда, уран-234 (t_1/2 = 2,45∙10⁵ лет). Кроме того, продукты превращения ²³⁸U и других членов ряда постоянно выводятся из организма. Так что неудивительно, что в справочнике Эмсли о полонии сказано; «Содержание в человеческом организме: нулевое». Существует ли другой путь попадания полония в организм? Считается, например, что это возможно при курении. Как такое может случиться? Вот что говорит об этом преподаватель химии профессор Рэймонд Чанг из Уильямс-колледжа, штат Массачусетс. Как известно, при выращивании табака в почву вносят много фосфатных удобрений. Если в них попадет один из продуктов распада урана − радий, то он в почве будет медленно преврящаться в радон, как видно из схемы превращений урана. Газообразный радон концентрируется в почве и в приповерхностном слое воздуха под воздушным «куполом», который образован табачными листьями. Дочерние твердые продукты распадающегося радона прочно приклеиваются к поверхности листьев и проникают внутрь них. Радон живет недолго, продукт его распада, ²¹⁸Ро, − считанные минуты, поэтому довольно быстро образуется радиоактивный свинец-210. Постепенно его количество в листьях растущего табака увеличивается. При курении человек вдыхает с дымом мельчайшие твердые частицы, содержащие ²¹⁰Рb, которые оседают в дыхательных путях, а затем переносятся в печень, селезенку и в костный мозг. Медленно распадаясь, ²¹⁰Рb превращается в ²¹⁰Ро, и это происходит в течение всего периода, когда человек курит. Постоянное облучение упомянутых органов и костного мозга увеличивает вероятность возникновения рака у курильщика. Конечно, чтобы такой механизм сработал, в удобрение должен попасть не сам уран, а радий. Возможность такого события сильно зависит от того, какие именно ископаемые были использованы для получения фосфатных удобрений и какова была технология их переработки.