原子序數為84的化學元素
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拼音注音ㄆㄛˋ粤拼pok3;英語:Polonium),是一種化學元素,其化學符號Po原子序數为84。釙是一種稀有且具有高度放射性的銀白色金屬元素(有時歸為類金屬),對人類極為危險。釙在1898年由玛丽亚·居里皮埃尔·居里所發現,並得名於玛丽亚·居里的故鄉波蘭Polska)。

釙   84Po
氫(非金屬) 氦(惰性氣體)
鋰(鹼金屬) 鈹(鹼土金屬) 硼(類金屬) 碳(非金屬) 氮(非金屬) 氧(非金屬) 氟(鹵素) 氖(惰性氣體)
鈉(鹼金屬) 鎂(鹼土金屬) 鋁(貧金屬) 矽(類金屬) 磷(非金屬) 硫(非金屬) 氯(鹵素) 氬(惰性氣體)
鉀(鹼金屬) 鈣(鹼土金屬) 鈧(過渡金屬) 鈦(過渡金屬) 釩(過渡金屬) 鉻(過渡金屬) 錳(過渡金屬) 鐵(過渡金屬) 鈷(過渡金屬) 鎳(過渡金屬) 銅(過渡金屬) 鋅(過渡金屬) 鎵(貧金屬) 鍺(類金屬) 砷(類金屬) 硒(非金屬) 溴(鹵素) 氪(惰性氣體)
銣(鹼金屬) 鍶(鹼土金屬) 釔(過渡金屬) 鋯(過渡金屬) 鈮(過渡金屬) 鉬(過渡金屬) 鎝(過渡金屬) 釕(過渡金屬) 銠(過渡金屬) 鈀(過渡金屬) 銀(過渡金屬) 鎘(過渡金屬) 銦(貧金屬) 錫(貧金屬) 銻(類金屬) 碲(類金屬) 碘(鹵素) 氙(惰性氣體)
銫(鹼金屬) 鋇(鹼土金屬) 鑭(鑭系元素) 鈰(鑭系元素) 鐠(鑭系元素) 釹(鑭系元素) 鉕(鑭系元素) 釤(鑭系元素) 銪(鑭系元素) 釓(鑭系元素) 鋱(鑭系元素) 鏑(鑭系元素) 鈥(鑭系元素) 鉺(鑭系元素) 銩(鑭系元素) 鐿(鑭系元素) 鎦(鑭系元素) 鉿(過渡金屬) 鉭(過渡金屬) 鎢(過渡金屬) 錸(過渡金屬) 鋨(過渡金屬) 銥(過渡金屬) 鉑(過渡金屬) 金(過渡金屬) 汞(過渡金屬) 鉈(貧金屬) 鉛(貧金屬) 鉍(貧金屬) 釙(貧金屬) 砈(類金屬) 氡(惰性氣體)
鍅(鹼金屬) 鐳(鹼土金屬) 錒(錒系元素) 釷(錒系元素) 鏷(錒系元素) 鈾(錒系元素) 錼(錒系元素) 鈽(錒系元素) 鋂(錒系元素) 鋦(錒系元素) 鉳(錒系元素) 鉲(錒系元素) 鑀(錒系元素) 鐨(錒系元素) 鍆(錒系元素) 鍩(錒系元素) 鐒(錒系元素) 鑪(過渡金屬) 𨧀(過渡金屬) 𨭎(過渡金屬) 𨨏(過渡金屬) 𨭆(過渡金屬) 䥑(預測為過渡金屬) 鐽(預測為過渡金屬) 錀(預測為過渡金屬) 鎶(過渡金屬) 鉨(預測為貧金屬) 鈇(貧金屬) 鏌(預測為貧金屬) 鉝(預測為貧金屬) 鿬(預測為鹵素) 鿫(預測為惰性氣體)




外觀
銀色
概況
名稱·符號·序數釙(polonium)·Po·84
元素類別貧金屬
這個狀態是有爭議的 (有人認為其為類金屬)
·週期·16 ·6·p
標準原子質量(209)
电子排布[] 4f14 5d10 6s2 6p4
2, 8, 18, 32, 18, 6
釙的电子層(2, 8, 18, 32, 18, 6)
歷史
發現皮埃爾·居禮瑪麗·居禮(1898年)
分離Willy Marckwald(1902年)
物理性質
物態固態
密度(接近室温
(alpha) 9.196 g·cm−3
密度(接近室温)
(beta) 9.398 g·cm−3
熔点527 K,254 °C,489 °F
沸點1235 K,962 °C,1764 °F
熔化热ca. 13 kJ·mol−1
汽化热102.91 kJ·mol−1
比熱容26.4 J·mol−1·K−1
蒸氣壓
壓/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k
溫/K       (846) 1003 1236
原子性質
氧化态6, 5[1], 4, 2, −2
(兩性氧化物)
电负性2.0(鲍林标度)
电离能第一:812.1 kJ·mol−1
原子半径168 pm
共价半径140±4 pm
范德华半径197 pm
雜項
晶体结构立方
磁序無磁性
電阻率(0 °C)(α) 0.40 µ Ω·m
熱導率? 20 W·m−1·K−1
膨脹係數(25 °C)23.5 µm·m−1·K−1
CAS号7440-08-6
最穩定同位素
主条目:釙的同位素
同位素 丰度 半衰期 (t1/2) 衰變
方式 能量MeV 產物
208Po 人造 2.898 α 5.215 204Pb
β+ 1.401 208Bi
209Po 人造 125.2 [2] α 4.979 205Pb
β+ 1.893 209Bi
210Po 微量 138.376 α 5.307 206Pb

釙的化學性質近似於同族的,然而,其金屬性則和同週期的相鄰元素較為相似。釙沒有穩定的同位素,其所有同位素的半衰期都很短,因此釙在自然界僅極為少量地以238U衰變產物──210Po(半衰期為138天)的形式存在於鈾礦之中。儘管有半衰期略長於210Po的同位素存在,但這些同位素較難以被生成。在現今,釙主要是以中子照射元素的方式,在毫克等級的數量下,極少量地製造。由於其強烈放射性所導致的化學鍵輻解衰變熱英语Decay heat,絕大多數有關釙化學的研究僅在極微量的尺度下進行。

釙有若干和其放射性有關的應用:包括作為防靜電裝置中子源、α粒子源、以及毒物

性质编辑

210Po 会α衰变,半衰期 138.4天,衰变产物为稳定的206Pb。一毫克(5 居里)的210Po 每秒放出的α粒子相当于 5克的226Ra[3]居里(1居里等于 37 贝克勒尔,1 Ci = 37 GBq)的210Po 会电离周围的空气英语Ionized-air glow,产生蓝色的辉光。

大约有十万分之一的α衰变会引起原子核的激发,然后导致发射最大能量为 803 keV 的γ射线[4][5]

结构编辑

 
固态钋的α相结构

钋是一种有两种同素异形体的放射性元素。α相的钋是唯一一种在标准情况下为简单立方结构的元素,边长为 335.2 皮米;β相则是菱面体结构的。[6][7][8]钋的结构已被X光衍射[9][10]电子衍射确认。[11]

210Po有挥发性:如果样本加热到 55 °C(131 °F),有50% 会在45小时里气化成双原子分子 Po2,尽管钋的熔点为 254 °C(489 °F),沸点为962 °C(1,764 °F)。[12][13][1] 关于钋如何做到这一点,存在不止一种假设,一种猜想是小簇的钋原子通过α衰变散裂英语Spallation

物理性质编辑

钋在氧族元素中是典型的金属,和一样,有挥发性。钋在449.85℃下的蒸汽压约为13Pa,易升华或蒸馏。[14]钋的物理性质,尤其是高熔点、高沸点,和同周期的相似,而与差别较大。这种横向型不能延伸到化学性质上。

化学性质编辑

钋的化学性质类似,尽管由于其金属特性,它也显示出与其邻居的一些相似之处。钋易溶于稀,但只微溶于。钋的溶液首先因为 Po2+ 离子而呈粉红色,但随后迅速变黄,因为来自钋的α辐射使溶剂电离,并将 Po2+ 氧化为 Po4+。由于钋在衰变后也会释放出 α 粒子,因此这个过程伴随着实验室玻璃器皿英语Laboratory glassware由于吸收了α粒子而产生气泡、热和光的发射。因此,钋溶液易挥发,除非密封,否则会在几天内蒸发。[15][16]在 pH 值约为 1 时,钋离子很容易被酸(例如草酸柠檬酸酒石酸)水解和络合。[17]钋不和直接反应。[18]

化合物编辑

钋有超过50种化合物。[19]其中最稳定的是钋化物,可以由钋和金属直接反应而成。Na2Po为反萤石结构,钋化钙钋化钡钋化汞、钋化铅和镧系元素钋化物为NaCl结构;BePoCdPo纤维锌矿结构;MgPo则有砷化镍结构。大部分钋化物在 600 °C分解,除了~300 °C 下分解的 HgPo 和在 1000 °C以上溶化的镧系元素钋化物。例如: PrPo 在 1250 °C 下溶化,而TmPo 在 2200 °C下溶化。[20] PbPo是非常罕见的天然钋化合物,由钋α衰变而成。[21]

钋化氢 (PoH
2
)是一种室温下易分解的挥发性液体,热力学上不稳定。[20] 是另外一种在室温下为液体的氧族元素氢化物,但那是由于氢键导致的。钋有三种氧化物:PoOPoO2PoO3,由钋被氧化而成。[22]

PoX2、PoX4 和PoF6 的钋卤化物是已知的。它们可溶于对应的氢卤酸,例如: PoClX 可溶于 HCl、PoBrX 可溶于 HBr 而PoI4 可溶于 HI。[23] 二氯化钋可以由 PoCl4 被SO2 还原而成,而室温下 PoBr4 被H2S 还原可以得到二溴化钋。四卤化物可由二氧化钋和对应的氢卤酸反应而成。[24]

其它钋化合物包括亚钋酸钾,各种亚钋酸盐钋酸盐乙酸钋溴酸钋碳酸钋柠檬酸钋铬酸钋氰化钋甲酸钋钋(II)钋(IV)的氢氧化物、四硝酸钋硒酸钋亚硒酸钋一硫化钋硫酸钋焦硫酸钋亚硫酸钋[23][25]

一些有机钋化合物是已知的,大多为钋醚 (R2Po),卤化三芳基钋(Ar3PoX)和二卤化而芳基钋 (Ar2PoX2)。[26][27] 钋还与某些螯合剂,例如2,3-丁二醇硫脲形成可溶性化合物。[26]

钋化合物[24][28]
化学式 颜色 熔点 (°C) 升华点 (°C) 晶体结构 皮尔逊符号 空间群 No a (pm) b(pm) c(pm) Z 密度 (g/cm3) 来源
PoO 黑色
PoO2 浅黄色 500(分解) 885 面心立方晶系 cF12 Fm3m 225 563.7 563.7 563.7 4 8.94 [29]
PoH2 -35.5
PoCl2 深红宝石色 355 130 正交晶系 oP3 Pmmm 47 367 435 450 1 6.47 [30]
PoBr2 紫棕色 270(分解) [31]
PoCl4 黄色 300 200 单斜晶系 [30]
PoBr4 红色 330(分解) 面心立方晶系 cF100 Fm3m 225 560 560 560 4 [31]
PoI4 黑色 [32]

同位素编辑

钋有42种已知的同位素,全部都有放射性。它们的原子量在186到227之间。210Po(半衰期138.376天)是最广泛的钋同位素,可通过天然中子捕获而成。半衰期最长的 209Po(半衰期125.2±3.3年)[2]208Po(半衰期2.9年)可以通过回旋加速器中,用α粒子、质子或氘核轰击或铋而成。[33]

历史编辑

钋是由玛丽·居里和皮埃尔·居里在1898年7月发现的,[34][35],暂定名为镭F,并以居里夫人的故乡波兰拉丁語Polonia)命名。[36][37]当时的波兰在俄罗斯帝国德意志帝国奥匈帝国瓜分之下,并没有作为一个独立的国家存在。居里夫人希望以她的故乡命名该元素,宣传其缺乏独立性。[38]钋可能是第一个被命名以突出政治争议的元素。[38]

这种元素是居里夫妇在调查沥青铀矿放射性的原因时发现的第一个元素。在去除放射性元素之后,沥青铀矿的放射性比铀和钍的总和还要高。这促使居里夫妇寻找更多的放射性元素。他们于1898年7月首次从沥青铀矿中分离出钋,五个月后,他们也分离出了[15][34][39]德国科学家维利·马克瓦尔德英语Willy Marckwald于1902年成功分离出3毫克钋,尽管当时他认为这是一种新元素,称之为“放射性碲”。“放射性碲”直到1905年才被证明是钋。[40][41]

在美国,钋是在第二次世界大战期间作为曼哈顿计划代顿计划英语Dayton Project的一部分生产的。钋和是核弹球形弹芯中心的调制中子引爆器英语Modulated neutron initiator的关键成分。[42]调制中子引爆器在瞬发临界英语Prompt criticality状态时启动了链式反应,以确保武器不会过早临界英语Fizzle_(nuclear_explosion)。调制中子引爆器用于早期的美国武器,随后的美国武器出于同样的目的使用了脉冲中子产生器。[42]

直到战后,钋的大部分基本物理学性质都是国家机密。它被用作引发剂这一事实直到1960年代才被解密。[43]

美国原子能委员会曼哈顿计划资助了在罗切斯特大学人体实验。他们在1943年至1947年间对五个人的身上使用钋。这些人们被管理在9和22微居里(330和810千貝克) 的钋里,以研究其排泄[44][45][46]

存在和制备编辑

钋在自然界中是一种非常稀有的元素,因为其所有同位素的半衰期都很短。钋有七种同位素以衰变产物痕量存在:210Po、214Po和 218Po存在于238U的衰变链,211Po 和215Po 存在于235U的衰变链,而212Po 和216Po 则存在于232Th的衰变链。在这些钋的同位素中,只有210Po 的半衰期超过3分钟。[47]

钋可以在矿石中找到,每公吨铀矿中大约有0.1毫克钋(1010分之一),[48][49]也就是镭的 0.2%。地壳中的钋含量是无害的。人们已在使用磷酸盐肥料种植的烟叶的烟草烟雾英语Tobacco smoke中发现钋。[50][51][52]

因为它的浓度很低,所以从天然来源中分离钋是一个乏味的过程。在20世纪上半叶进行的有史以来最大的钋元素提取仅得到 40 Ci(1.5 TBq)(9毫克)钋-210,它们是通过加工37吨镭生产的残余物而获得的。[53]现在通常通过用高能中子或质子照射铋来获得钋。[15][54]

1934年,一项实验显示天然的209Bi中子轰击会产生210Bi,然后β衰变成210Po。最终的纯化是通过高温化学完成的,然后是液-液萃取技术。[55]钋现在可以在这个过程中以毫克量级制造,该过程使用了核反应堆中的高中子通量。[54]每年仅生产约100克的钋,几乎全部都在俄罗斯生产,这使得钋极为稀有。[56][57]

该过程可能会导致基于铅-铋英语Lead-bismuth eutectic液态金属冷却反应堆英语Liquid metal cooled reactor的问题,例如用于苏联海军苏联潜艇K-27英语Soviet submarine K-27。人们必须在这些反应堆中采取措施来处理从冷却剂中释放出来的 210Po ,以避免不希望出现的可能性。[58][59]

较长寿的钋同位素208Po 和209Po可以由质子氘核通过回旋加速器轰击到铋上而成。其它中子更少,更不稳定的同位素可以由铂被核轰击而成。[60]

应用编辑

作为α粒子的来源的钋是在前苏联生产的。[61]此类来源用于通过衰减的α辐射测量工业涂层的厚度。[62]

由于强烈的α辐射,一克 210Po 样品会自发加热到500 °C(932 °F)以上,产生大约140瓦的功率。因此,210Po 用作原子热源,通过热电效应材料为放射性同位素热电机提供动力。[3][15][63][64]举个例子,210Po 热源用于月面步行者1号 (1970) 和月面步行者2号 (1973) 这两个月球漫游车,以在月球夜晚保持其内部组件温暖。它也用于宇宙号84英语List of Kosmos satellites (1–250)和其它90颗人造卫星 (1965)。[61][65]

使用氧化铍可以将钋发射的α粒子转化为中子,转化率为每一百万个α粒子变成93个中子。[63]因此,Po-BeO 混合物或合金可用作中子源,例如,用于核武器的调制中子引爆器中[15][66],也用于油井的检查。苏联每年使用大约1500个这类中子源,其中单个中子源的活动为 1,850 Ci(68 TBq)。[67]

钋也是刷子或更复杂的工具的一部分,用于在涂装之前消除照相板、纺织工厂、纸卷、塑料片和基材(如汽车)上的静电。[68]钋发射的阿尔法粒子电离空气分子,从而中和附近表面的电荷。[69][70]一些防静电刷包含多达500微居里(20百萬貝克)的210Po来作为带电粒子的来源,用于中和静电。[71]在美国,每单位不超过 500 µCi(19 MBq) 的(密封)210Po 的设备可以根据“通用许可证”以任意数量购买,[72]这意味着买家不需要由任何机构注册。钋的半衰期很短,几乎每年都需要在这些设备中更换;它也具有高放射性,因此大部分已被不太危险的β粒子源所取代。[3]

有时,会在实验室和教学中会使用少量的 210Po——它们通常的数量级为4-40 kBq(0.11-1.08 µCi)。钋以密封源的形式沉积在基材上或树脂或聚合物基质中——通常無需NRC或类似机构的许可,因为它们不被认为是危险的。少量的 210Po 在美国会作为实验室实验的“针源”出售给公众,并由科学供应公司进行零售。钋有一层镀层,镀层又镀上一层金等材料,它允许α辐射(用于云室等实验)通过,同时防止钋被释放并作为有毒物质。根据鲍勃·拉扎尔,他们通常每年销售四到八个这样的钋源。[73][74]

生物作用和毒性编辑

概述编辑

钋可能有害,且没有生物学作用。[15]依质量计,钋-210的毒性是氢氰酸的25万倍(相较于氢氰酸[75]的250毫克210Po对成年人(见下)的LD50低于1微克)。钋的主要危害是其强烈的放射性(作为α粒子发射体),这使其难以安全处理。就算是微克量级,处理210Po 也非常危险,需要专门的设备(配备高性能过滤器的负压的α手套箱)、充分的监控和严格的处理程序,以避免任何污染。钋释放的 α 粒子在摄入、吸入或吸收时很容易损伤有机组织,尽管它们不会穿透表皮,因此只要钋在体外,就不会对身体造成危害。佩戴耐化学腐蚀且完好无损的手套是避免钋直接通过皮肤经皮扩散的强制性预防措施。以浓硝酸形式输送的钋很容易通过不合适的手套(例如乳胶手套)扩散,否则酸可能会损坏手套。[76]

钋没有有毒的化学性质。[77]

据报道,一些微生物可以通过甲钴胺甲基化钋。[78][79]这类似于在生物中被甲基化以产生有机金属化合物的方式。对大鼠体内钋- 210代谢的研究表明,摄入的钋-210 只有0.002%至0.009%以挥发性的钋-210的形式排出体外。[80]

急性影响编辑

急性辐射暴露的半数致死量 (LD50) 约为 4.5 Sv[81] 通过摄入的 210Po 的待积有效剂量当量英语committed effective dose equivalent (CEDE)为0.51 µSv/Bq,吸入则为2.5 µSv/Bq。[82]摄入 8.8 MBq(240 µCi),或约50 纳克 (ng)的钋;或是吸入1.8 MBq(49 µCi)或约 10 ng的钋可导致致死量 4.5 Sv。一克210Po 理论上可以使2000万人中毒,其中有1000万人死去。210Po 的实际毒性低于这些估计值,因为辐射暴露分布在数周内(钋在人体中的生物半衰期为30至50天)[83]比瞬时剂量的破坏性要小一些。据估计,210Po 的半数致死量为 15百萬貝克(0.41毫居里),即0.089微克 (μg),致死量仍然极低。[84][85]作为比较,一粒食盐的重量为 0.06 mg = 60 μg。[86]

长期影响编辑

除了急性影响之外,辐射暴露(内部和外部)会带来每西弗 5-10% 的长期癌症死亡风险。[81]普通人群在室内空气中以子体的形式暴露于少量的钋,同位素 214Po 和 218Po 被认为是造成美国每年估计 15,000-22,000 例肺癌死亡的主要原因,[87]这些死亡归因于室内的氡。[88] 吸烟也会导致额外的钋暴露。[89]

监管暴露限制和处理编辑

摄入的 210Po 的最大允许身体负担仅为 1.1 kBq(30 nCi),这相当于一个仅重6.8皮克的钋粒。空气中210Po的最大允许工作场所浓度约为 10 Bq/m33×10−10 µCi/cm3)。[90]人体中钋集中的器官是脾脏肝脏[91]由于脾脏(150 克)和肝脏(1.3 至 3 公斤)比身体其他部位小得多,如果钋集中在这些重要器官中,对生命的威胁比均匀地分布在整个身体中还高,这与(以 T2O)相同。

210Po广泛用于工业,并且易于获得,几乎没有监管或限制。[92]在美国,2007年实施了由核管理委员会运行的跟踪系统,以登记购买超过 16居里(590吉貝克) 的钋-210(5000倍致命剂量)。国际原子能机构据说正在考虑更严格的规定,有传言说可能会将钋报告要求收紧10倍,变成1.6居里(59吉貝克)。[93]

钋及其化合物必须在手套箱中进行处理,该箱被进一步封闭在另一个箱中,保持比手套箱略高的压力,以防止放射性物质泄漏。由天然橡胶制成的手套不能提供足够的防辐射保护,手术手套是必要的。氯丁橡胶手套比天然橡胶可以更好地屏蔽辐射。[94]

中毒案例编辑

尽管该元素高度危险,但发生钋中毒的情况很少见。它在自然界中极度稀有、所有同位素的半衰期都很短、获得大量同位素所需的专业设施和设备以及针对实验室事故的安全预防措施都使有害暴露事件不太可能发生。因此,只有少数具体归因于钋暴露的辐射中毒案例得到证实。

20世纪编辑

为了回应对职业性钋暴露风险的担忧,1944年至1947年间罗切斯特大学的五名人类志愿者接受了 210Po,以研究其生物学行为。这些研究由曼哈顿计划和AEC资助。研究有四男一女参加,都患有晚期癌症,年龄在三十出头到四十出头之间。之所以选择这些人,是因为实验者想要没有因工作或意外而接触过钋的受试者。[95] 210Po注射到4名住院患者中,并口服给予第5名患者。钋的给药剂量(均在 0.17-0.30 μCi kg-1的范围内)均未达到致死量。[96][95]

1954年7月10日,苏联首次记录到直接由钋中毒导致的死亡。[97][98]一名身份不明的41岁男子于6月29日就医,呕吐和发烧严重;在前一天,他在一个区域工作了五个小时,当时他并不知道,一个装有 210Po 的胶囊已经减压并开始以气溶胶的形式分散。在此期间,他摄入的空气中的 210Po 的总量估计约为0.11GBq(几乎是半数致死量4.5 MBq的25倍)。尽管接受了治疗,但他的病情继续恶化,并在暴露事件后13天死亡。[97]

有人认为,伊雷娜·约里奥-居里1956年死于白血病是由于钋的辐射导致的。1946年,当她的实验室工作台上的密封胶囊爆炸时,她意外暴露在外。[99]

同样的,在1957年至1969年期间,以色列发生的几起死亡事件据称是由 210Po 暴露引起的。[100]1957年,魏茨曼研究所的实验室发现泄漏。人们在研究放射性材料的物理学家Dror Sadeh教授的手上发现了 210Po 的痕迹。医学测试表明没有伤害,但这些测试不包括骨髓测试。在接下来的几年里,他的一名学生Sadeh和两名同事死于各种癌症。这个问题被秘密调查,但从未正式承认泄漏与死亡之间存在联系。[101]

21世纪编辑

亚历山大·瓦尔杰洛维奇·利特维年科是2001年叛逃到英国的前俄罗斯联邦安全局特工,在2006年死亡的原因被确定为致死剂量的210Po导致的中毒,[102][103]随后确定这些 210Po 可能是由两名俄罗斯前安全人员安德烈·卢戈沃伊Dmitry Kovtun英语Dmitry Kovtun故意下毒的。[104][105] 因此,利特维年科的死是第一个(也是迄今为止唯一一个)证实钋的极端毒性被恶意使用的实例。[106][107][108]

2011 年,一项指控浮出水面,即巴勒斯坦国领导人亚西尔·阿拉法特于2004年11月11日因不明原因死亡,也是蓄意钋中毒所致,[109][110]2012年7月,瑞士洛桑放射物理研究所在阿拉法特的衣服和个人物品中检测到异常高浓度的 210Po。[111][112]然而,该研究所的发言人强调,尽管进行了这些测试,阿拉法特的医疗报告与210Po中毒不一致,[112]而科学记者Deborah Blum英语Deborah Blum认为烟草烟雾的影响可能更重要,因为阿拉法特和他的许多同事都是重度吸烟者。[113]法国和俄罗斯团队随后的测试确定,210Po 水平升高不是故意下毒的结果,也没有导致阿拉法特死亡。[114][115]

治疗编辑

有人提出使用螯合剂英语Chelation therapy,如二巯基丙醇可以净化人体。[116] 在一项实验中,大鼠得到致死量 1.45 MBq/kg (8.7 ng/kg) 的210Po,所有未治疗的大鼠都在44天内死去,但用螯合剂HOETTTC 治疗后,有90%的大鼠存活了5个月。[117]

生物标本中的检测编辑

钋-210可以通过α粒子光谱法在生物样本中进行量化,以确认住院患者的中毒诊断或在法医学死亡调查中提供证据。由于背景辐射,健康人尿的钋-210排泄量通常在 5-15 mBq/天的范围内。超过 30 mBq/天的钋水平表明过度暴露于放射性核素。[118]

在人类和生物圈中的存在编辑

因为它位于铀衰变链,钋-210广泛存在于生物圈,包括人体组织中。地壳中的天然铀-238通过一系列固体放射性中间体衰变,包括镭-226至放射性惰性气体氡-222,其中一些氡在其3.8天的半衰期里会扩散到大气中。在那里,它通过几个步骤衰变成钋-210,其中大部分在其138天的半衰期被冲回地球表面,从而进入生物圈,最终衰变为稳定的铅-206[119][120][121]

早在 1920 年代,法国生物学家Antoine Lacassagne法语Antoine Lacassagne 使用他的同事居里夫人提供的钋,表明该元素在兔子组织中具有特定的吸收模式,特别是在肝脏肾脏睾丸这些地方的钋浓度很高。[122]最近的证据表明,这种行为是由于钋取代了含硫氨基酸或相关分子中的氧族元素同类硫所致,[123]并且在人体组织中有类似的分布模式。[124]钋确实是一种天然存在于所有人类中的元素,对自然背景辐射的剂量有显着影响,具有广泛的地理和文化差异,例如在北极居民中的钋含量尤其的高。[125]

烟草编辑

烟草中的钋-210导致了全世界许多的肺癌病例。大多数的钋来自大气中沉积在烟叶上的铅-210,铅-210是氡-222气体的衰变产物,其中大部分似乎源自施用于烟草土壤的肥料中的镭-226衰变。[52][126][127][128][129]

自1960年代初以来,人们就知道烟草烟雾中存在钋。[130][131]世界上一些最大的烟草公司在40年的时间里研究了去除这种物质的方法——但无济于事。研究结果从未发表。[52]

食物编辑

钋存在于食物链中,尤其是在海鲜中。[132][133]

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外部連結编辑