钋210—一种中学生必须知道的放射性同位素
发布时间：2023-09-08 01:37:58 来源：文档文库
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发表期刊：《中学化学教学参考》2011年第6期钋-210——一种中学生必须知道的放射性同位素但世辉陈莉莉（湖北襄阳市东风中学441004）摘要文中介绍了钋-210在香烟中被发现的过程及其对人体的危害，并从钋-210进入烟草的途径入手阐述了香烟中消除钋-210的几种方案。关键词钋-210放射性危害控制措施2006年11月2日，在一次带有浓烈冷战色彩的暗杀行动中，原俄罗斯联邦安全局中校利特维年科在伦敦的一家医院死去，英国卫生防护局宣布，导致利特维年科死亡的是一种名为钋-210的罕见放射性同位素，此次暗杀行动惊动了整个伦敦，同时钋-210也再次引起世界各国科学家的关注，实际上这种看似罕见的放射性同位素就分布在我们周围：全球烟民每年消费6万亿支香烟，每只香烟都会有少量的钋-210送入烟民肺部，在他们吞云吐雾的过程中，这种剧毒的放射性物质也在不断地累积。更加震惊的是，今年5月31日公布的《2008年中国控制吸烟报告》指出，我国约有1500万名青少年烟民，而尝试吸烟的青少年中学生不少于4000万，并且这一数字每年都在上升，遗憾的是这些受害者却对钋-210引起的危害毫不知情，这种知识性的缺失也正是我们这些中学教师所必须弥补的。1香烟中含钋-210的证实过程上世纪60年代上半叶，辐射，尤其是放射性尘埃对人体健康的影响，是科学家及其他大多数人关注的焦点。当时，美国哈佛大学公共卫生学院的放射化学家亨特及其同事正在开发一种新技术，用于检测极低浓度的镭和钋。1964年的某一天，她在实验室里瞎转悠时，突然看到了一位同事留下的烟灰。一时兴起，她决定用自己的新技术测试一下烟灰的放射性。结果出来后，亨特惊讶地发现，烟灰中连钋-210的影子都没有，可问题是环境中痕量的放射性同位素是很常见的。最后经过研究亨特发现：在香烟熏染的过程中，高温的作用将钋变成气体，随后又进入了香烟燃烧产生的烟雾里。这意味着，吸烟者会将钋直接吸入肺部。1965年，放射化学家兼物理学家利特尔检测了吸烟者的肺部组织样本，寻找其中钋的踪迹。利特尔的研究证实，钋确实聚集在肺部的特定区域。由于呼吸道会分叉，形成支气管、细支气管和肺泡，因此放射性同位素会停留并聚集在各个分叉处。它们成为放射性“热点”，不断发射出α粒子。
2钋-210的毒性及其危害今天大多数的专家已经认定，香烟中最主要致癌物是多环芳香烃和亚硝胺之类的化合物。但是，根据辐射造成的危害所做的保守估计，在吸烟所致的肺癌患者中，2%都是由钋-210导致的。照此比例计算，单在美国每年因此死亡的吸烟者就有好几千人。钋是法国居里夫妇1898年在处理铀矿时发现的一种新化学元素，它的符号是Po，银白色，密度9.4克/厘米3，熔点是254℃，沸点为962℃。钋-210属于极毒的放射性核素，它发射的α粒子在空气中的射程很短，不能穿透纸或者皮肤，所以在人的体外不会构成外照射危险。此外，钋是最稀有的元素之一，在地壳中的含量大约只有一百万亿分之一。天然的钋存在于铀矿石和钍矿石中，但含量极微。在自然环境中，例如大气和人体内都有极微量的钋-210存在，其半衰期为138天，也就是说每过138天它的放射性活度就会自动减少一半，约2.5年后其放射性基本消失，那时就更不会产生任何危害了。但烟民在吞云吐雾的过程中就没那么幸运了，此时钋-210不再滞留体外而是随着呼吸进入人体内部，并且其在人体内的存量不断增多并且进入人体内各个不同组织。一般情况下，摄入体内的钋-210主要聚集在肺部，另有30%沉积在脾、肾和肝脏，10%沉积在骨髓组织，少量沉积在包括淋巴结和呼吸道内粘膜在内的全身各器官或组织。滞留在体内的钋-210还会进入全身血液循环，由于钋是放射性元素中最容易形成胶体的一种元素，它在人体内水解生成的胶粒极易容易牢固地吸附在蛋白质上，并与血浆结合生成不易扩散的化合物，对人体的危害极大。更为惊讶的是，钋-210释放的α射线还可以破坏细胞结构、细胞核结构，损伤DNA，假如细胞长期遭受钋-210所带来的辐射，那么最终会引起细胞癌变，导致肿瘤。由于抽烟者吸入的钋-210大多集中在肺部，因此引发肺癌的机率最大。对于钋-210在体内外的不同影响，哈佛大学利特尔教授及其同事在1974年便在仓鼠实验中得以证实：他们把仓鼠分为两组作为对比，再把剂量很少的钋-210注入仓鼠的气管，一组仓鼠被注入的频率较低，另一组频率较高。结果发现注入频率较低的那组仓鼠体内没有发现任何炎症，而在 