Химический элемент рутений был впервые открыт и описан учёным Карлом Клаусом в 1944 году. Он был получен из платины, добывающейся на рудниках Урала. Название вещества происходит от латинского названия России — Ruthenia. Сам этот элемент не опасен для человека, но вот его радиоактивный изотоп под названием рутений-106 обладает губительным воздействием на многие жизненно важные системы организма.
Характеристика элемента
Рутений — это химический элемент и соответствующее ему простое вещество с формулой Ru. Оно представляет собой драгоценный металл серебристого цвета из группы платиновых, отличающийся высокой инертностью, большой температурой плавления (более 2300 °C) и устойчивостью к воздействию кислот. В периодической системе его можно найти под атомным номером 44, в восьмой группе пятого периода. Природный рутений состоит из семи изотопов — Ru 96, 98, 99, 100, 101, 102 и 104. Все они перебывают в стабильном состоянии.
Рутений-106, с другой стороны, в натуральном виде не встречается нигде и является крайне опасным радиоактивным элементом. Образуется он при делении ядер урана и плутония в результате цепных реакций — больше всего таких происходит в реакторах электростанций или при взрыве ядерных бомб, также небольшое количество выделяется в двигателях кораблей и подводных лодок.
Период полураспада изотопа — чуть больше года (373 дня и 14 часов), также он претерпевает бета-распад в родий-106, который затем практически мгновенно переходит в палладий-106. Реакции в этой цепочке сопровождаются сильным бета- и гамма-излучением. Всё это делает элемент крайне опасным и радиотоксичным — эти характеристики у рутения-106 даже выше, чем у цезия-137, выбросы которого произошли в известных катастрофах на Чернобыльской АЭС и Фукусиме-1.
Области использования
Уникальные физические и химические свойства рутения помогли ему найти применение в некоторых сферах жизни человека. Металл используют для следующих целей:
получение сплавов с платиной и другими металлами для создания устойчивых к повреждениям и износу электрических контактов и толстоплёночных резисторов,
- в качестве элемента-катализатора при химических опытах и очистке воды,
- для исследования ионных каналов,
- при строительстве жаропрочных конструкций для космических кораблей и техники,
- в медицине для лечения опухолей (в том числе раковых), туберкулёза, кожных поражений и других инфекций,
- добавление в сплавы с титаном, чтобы повысить стойкость последнего к ржавчине.
Радиоактивный изотоп металла Ru 106 тоже может применяться в некоторых сферах производства — при строительстве генераторов спутников и в создании устройств для лечения лучевой болезни и глазных опухолей.
Кроме того, рутений является драгоценным металлом и используется в ювелирной промышленности, обычно в качестве элемента для сплавов. Добавление небольшого количества этого вещества к основному материалу повышает прочность, твёрдость и износоустойчивость изделия, не оказывая негативного влияния на эстетические качества. Стоимость металла на рынке гораздо ниже, чем у родственных ему платины и палладия, и составляет около 8 долларов США за грамм.
Влияние на организм человека
Последствия облучения рутением серьёзны и долгосрочны. Он воздействует не только на текущее здоровье населения, флору и фауну в области заражения, но и на генетический материал, передающийся следующим поколениям. В сравнении с цезием-137 и некоторыми другими изотопами, период полураспада Рутения-106 не так велик, но и этого времени достаточно для того, чтобы нанести огромный ущерб всей местности распыления.
Симптомы отравления проявляются постепенно и с задержкой, потому влияние рутения-106 на организм человека заметно не сразу. Его описание соответствует общему перечню признаков облучения бета- и гамма-частицами.
Сразу после контакта с элементом могут возникнуть такие симптомы:
- повышенная температура тела — от 37—38 °C и выше,
- пониженный показатель артериального давления,
- диарея и отсутствие аппетита,
- появление покраснений, высыпаний, мелких ранок и прочих признаков раздражения кожного покрова.
Дальнейшее развитие болезни зависит от характера облучения. Очень высокие единовременные дозы рутения-106 способны убить в течение 2—4 дней или даже часов, но чаще всего человек погибает за несколько месяцев из-за разрушения клеток костного мозга, кишечника, желудка, сосудов и прочих оралконов, приводящих к их дисфункции и прочим осложняем в виде сепсиса, рака крови и развития злокачественных опухолей. Все нарушения в этом процессе проявляются с задержкой, ситуация может выглядеть так, будто человеку становится лучше (так называемый синдром ходячего трупа), даже если он получил дозу, считающуюся абсолютно смертельной.
При длительном облучении более низкими, но всё ещё опасными дозами, рутений-106 и продукты его распада постепенно накапливаются в организме и проявляют себя с большой задержкой (иногда до полугода или более) в виде различных заболеваний. Ими могут стать:
- нарушения в работе жёлчного пузыря, печени и желчевыводящей системы,
- проблемы с потенцией у мужчин, нерегулярный и болезненный менструальный цикл у женщин,
- стоматит,
усталость, сонливость, нарушения сна,
- спутанность сознания, резкие перепады настроения, эмоциональные срывы и неврозы,
- выпадения волос и зубов, ломкость ногтей,
- изменение состава крови: анемия, лейкемия, агранулоцитоз, нарушение сворачиваемости, приводящие к возникновению кровотечений из носа и дёсен в лёгких случаях и множественных кровоизлияний в тяжёлых,
- сердечно-сосудистые заболевания различного характера, развивающиеся на фоне тахикардии и стабильно низкого артериального давления,
- повреждение тканей костного мозга,
- развитие различных онкологических заболеваний,
- в случае тяжёлого прогрессирующего течения болезни — множественные некрозы, инфекции, сепсис и общая интоксикация организма, в итоге приводящие к смерти.
Обширность воздействия и постепенное проявление симптомов сильно затрудняют диагностику. При отсутствии должного вмешательства от специалистов, радиация медленно разрушает организм на всех уровнях.
Инцидент с рутением на Урале
Одной из причин повышения интереса общественности к действию на человека рутения-106 стал инцидент с участием этого изотопа на Урале. Поступающая противоречивая информация о дозе радиации и том, откуда она взялась, стала причиной паники и путаницы среди местного населения. Согласно заявлениям исследователей из Германии, облако рутения-106 прошлось по всей Европе, а концентрация была крайне высокой. Российские СМИ опровергают это утверждение, утверждая, что уровень радиации оставался в пределах установленных норм безопасности.
Первые признаки утечки были обнаружены в конце сентября — начале октября 2017 года. Согласно утверждениям некоторых, его источником стал завод «Маяк» по производству компонентов ядерного оружия, но его руководство отрицает это, аргументируя тем, что элементы, приводящие к выбросу рутения-106, в производстве не используются. Росгидромет подтвердил опасения немецких специалистов изначально, но потом почти сразу же отказался от своего заявления.
Исследования, запрошенные и проведённые различными организациями, также показали противоречивые результаты. Согласно некоторым из них, уровень содержания рутения-106 на исследуемой территории превышал обычное значение в сотни раз — если точнее, в 986 и 440 раз в посёлках Аргаяш и Нагорный Челябинский. Однако другие СМИ отметили, что такое повышение могло возникнуть в результате полного отсутствия рутения на исследуемых территориях в прошлые месяцы. Таким образом, возникновение небольшого, находящегося в пределах нормы количества этого элемента уже стало «возрастанием в сотни раз».
Правда о том, произошло ли облучение территории рутением-106, пока остаётся неясной, как и то, каково было его происхождение. Радиоактивные волны невидимы, беззвучны, не издают запах, а симптомы их воздействия могут проявиться через месяцы или годы после облучения — в этом одна из основных опасностей подобных катастроф. Заражённый воздух, вода, пища и бытовые предметы могут накапливать и передавать радиацию спустя месяцы после исчезновения её источника, потому при угрозе контакта с ними стоит соблюдать предельную осторожность.
Защита от воздействия
Ответы на вопросы о том, чем опасен рутений-106 и какая от него защита существует — такие же, как и для любого другого радиоактивного изотопа. При его распаде образуется выброс бета-частиц и гамма-лучей, которые негативно влияют на организм человека. Лучший способ избежать их — не попадать в их радиус действия во время этого процесса.
Если взаимодействие с веществом уже произошло, необходимо немедленно покинуть заражённую зону. Радиация имеет свойство накапливаться, и чем дольше это происходит, тем сильнее негативное влияние на организм, потому длительное облучение особенно опасно. Выйдя из заражённой области, нужно избавиться от одежды и тщательно промыть всё тело слабым мыльным раствором несколько раз.
Окружающие объекты также могут стать защитой от излучения. Чтобы остановить бета-частицу, будет достаточно тонкого листа алюминия, а для гамма-волны понадобится толстая кирпичная стена.
Работникам, находящимся в зоне с повышенным загрязнением постоянно, защититься от вредного воздействия помогают специальные костюмы с деталями из свинца, вольфрама, тантала и других металлов с аналогичными свойствами. В комплекте с ними идут противогазы и специальные маски с очками. Существуют также особые средства и препараты, вводящиеся в организм перед взаимодействием с радиацией и нейтрализующие её вредное воздействие.
Определить уровень заражения можно с помощью специальных приборов, называемых дозиметрами. Его максимально допустимый уровень в местах производства — 4,4·10² Бк·м³/год, а в обычных населённых пунктах — 4,4 Бк·м³/год. Фоновая радиационная активность, которую человек получает каждый день из окружающей среды (и даже от элементов в собственном организме) практически неопасна и защититься от неё нельзя.
Лечение и вывод из организма
Лечение сопутствующих болезней и вывод радиоактивного вещества из организма может занять годы и даже десятилетия. При сильном и длительном облучении смерть наступает очень быстро. При попадании сравнительно небольшого количества вещества больше всего страдают сердце и сосуды, также повышается риск развития онкологических заболеваний.
При подозрении на поражение радиацией, в том числе исходящей от рутения-106, человека необходимо госпитализировать. Врачи, соблюдая меры безопасности, проводят процедуру деконтаминации и другие меры, чтобы избавиться от внешнего и внутреннего загрязнения. Дальнейшее лечение радиационного поражения подбирается в зависимости от типа проявившихся симптомов. Важную роль в борьбе с излучением играет правильная диета. В ней должны присутствовать следующие компоненты:
- Продукты, содержащие пектин: рябина, смородина, свекла, яблоки, клубника, арбузы, ананасы, цитрусовые и другие фрукты и ягоды. Это вещество в процессе переваривания превращается в полигалактуроновую кислоту, обладающую возможностью связываться с радиоактивными изотопами, образуя нерастворимые соли, которые затем выводятся через ЖКТ.
- Клетчатка, которая стимулирует обмен веществ, в том числе ускоряя вывод вредных компонентов. Ею богаты отруби, цельнозерновые продукты, многие овощи и фрукты.
- Липополисахариды, содержащиеся в листьях винограда и чая.
- Витамины групп B, C, P и K. Они помогают нормализовать состав крови, улучшают её свёртываемость, препятствуют ослаблению и разрушению стенок кровеносных сосудов, восстанавливают их эластичность.
- Селен, который защищает клетки от радиоактивного воздействия и препятствует развитию новообразований. В достаточных количествах содержится в яйцах, рисе, кукурузе, фисташках, фасоли, чечевице и пшеничных отрубях.
Опыты на крысах показали эффективность голодания в схеме лечения радиационного облучения, но проводить его стоит только после консультации и под надзором врача, чтобы не причинить ещё больший вред ослабленному организму. Кроме того, медики выписывают больному энтеросорбенты и другие препараты, в зависимости от проявившихся симптомов.
Сильное облучение высокими дозами не поддаётся лечению и приводит к летальному исходу. Старания врачей направлены на предоставление больному максимального комфорта при помощи обезболивающих.
(Пока оценок нет)
Загрузка...