Наукові аспекти справи Литвиненка для ТрВ-наука проаналізував докт. хім. наук, зав. лабораторією радіоізотопного комплексу Інституту ядерних досліджень РАН

Пристрасті навколо загадкової смерті Олександра Литвиненка не вщухають. Нарешті в Лондоні почалися громадські слухання щодо його справи. І порівняно недавно інтерес до цієї теми був підігрітий припущенням, що аналогічним чином був убитий палестинський лідер Ясір Арафат. Завдяки цьому широка публіка хоч щось дізналася про радіоактивні ізотопи та їх можливе застосування, втім вельми однобоко.

Свого часу мені довелося коментувати цю справу у багатьох російських та зарубіжних виданнях, радіо- та телепередачах. Але мас-медіа - не найкращий майданчик для обговорення наукових аспектів цієї цікавої проблеми: питання надто політизоване. Люди висувають найфантастичніші версії, зовсім не обтяжуючи себе жодними доказами. У той самий час є низка наукових публікацій, у яких обговорюються різні, насамперед медичні, аспекти . Це питання порушувалося і на ряді наукових конференцій з отримання та застосування ізотопів, у яких я брав участь.

Тут я коротко викладу наступний аспект: одержання та властивості полонію-210, які можуть бути пов'язані з отруєнням О. Литвиненка. Ряд російських «експертів» висловлювали здивування, чому саме ця речовина була використана, і багатьом було незрозуміло, як вона була використана. Зокрема Лев Федоров, докт. хім. наук, президент Союзу за хімічну безпеку, в ефірі «Эхо Москвы» говорив: «Як можна отруїти полонієм-210? Ось це я розуму не докладу... От якби я думав, як би людину отруїти, то найостаннішим за рахунком я б назвав полоній... Звісно, ​​людина, яка б це тягла через кордони, вона мала тягнути в свинцевому контейнері ».

Ряд інших експертів намагалися обгрунтувати свої висновки з загальних міркувань. Так, відомий банкір Олександр Лебедєв, сам колишній працівник КДБ, стверджував у нашій з ним публічній дискусії на телеканалі НТВ («Недільний вечір із Володимиром Соловйовим», 3 грудня 2006 року): «Запевняю вас, що жодної можливості сьогодні допустити, щоб наші спецслужби займалися подібними речами, немає взагалі жодної... Тому що за цим обов'язково послідує кримінальне покарання».

Відставимо убік політичні аспекти, кому це було вигідно чи невигідно. Давайте розберемося, чому використали саме полоній?

Отримання полонію-210

Основний спосіб отримання полонію-210 – опромінення вісмуту повільними нейтронами на ядерному реакторі (див. рис. 1). Потім необхідно хімічно виділити полоній з опроміненого вісмуту. Це можна робити методом сублімації (оскільки полоній має порівняно високу леткість при підвищених температурах), електрохімічним або іншими методами. Вироблений у такий спосіб полоній-210 дуже дешевий. Розмови про його дорожнечу не відповідають дійсності. Інша річ його доступність.

У технології є ще й третій етап, це виготовлення джерела випромінювання для кінцевого застосування. Джерела можуть бути різного типу. У даному випадку полоній треба помістити в капсулу, найкраще з багатошаровою оболонкою (щоб уникнути проникнення полонія). Для отруєння треба або розкрити цю капсулу, щоб вміст потрапив у питво, або, що набагато зручніше, виготовити мініатюрну ампулу з розчинною оболонкою, це не складно.

Вперше полоній у чистому вигляді у Радянському Союзі було отримано у НДІ-9 (нині – Високотехнологічний науково-дослідний інститут неорганічних матеріалів імені А. А. Бочвара), який був лідером у дослідженні цього елемента. Роботи проводилися під керівництвом нашого видатного вченого Зінаїди Василівни Єршової.

Чи можна визначити походження полонію технічним способом? Теоретично це можливо, але дуже важко. Кожен ядерний реактор (у певному каналі опромінення) характеризується своїм нейтронним спектром. Наявність швидких нейтронів призводить до утворення поряд з полонієм-210 (період напіврозпаду - 138,4 дня) невеликих кількостей полонія-209 (період напіврозпаду - 102 роки, енергія альфа-часток - 4,9 МеВ) з ядерної реакції (n, 2n) з накопиченого полонію-210, а також ще у менших кількостях полонію-208 (2,9 року).

Таким чином, за таким «ядерним годинником» у принципі можна визначити місце та дату виробництва полонію. Однак зробити це непросто, а у певних випадках і неможливо. Це залежить від того, яка кількість полонію і де було знайдено: важливим є співвідношення між утвореним з полонію-210 стабільним свинцем-206 і фоновим свинцем, вміст якого в природній суміші ізотопів становить 24,1%. Потрібний спеціальний мас-сепаратор для поділу ізотопів полонію (або велика витримка для розпаду полонію-210), а також калібрувальні зразки полонію з реактора, виготовлені в тому ж режимі опромінення.

Російський полоній виробляють у ВНДІ експериментальної фізики у м. Сарові. Опромінення вісмуту на реакторі здійснюється, мабуть, в іншому місці – П/О «Маяк» у м. Озерську Челябінської області. Метод отримання полонію-210 не секретний, тому його можуть виробляти на будь-яких інших реакторах, де є спеціальний канал для опромінення мішеней з метою отримання ізотопів. Такі реактори знаходяться у кількох країнах світу. Енергетичні реактори, як правило, для цього не підходять, хоча деякі з них мають канал для опромінення мішеней. Повідомлялося, що понад 95% полонію-210 виробляють у Росії.

Існують ще й інші методи отримання полонію, проте вони зараз практично не використовуються, оскільки набагато менш продуктивні та дорожчі. Один із цих методів, який використовувався ще Марією Кюрі, - хімічне виділення з уранових руд (полоній-210 міститься в ланцюжку розпаду урану-238). Власне, полоній 1898 року так і було відкрито. Також полоній-210 можна отримати і на прискорювачах заряджених частинок ядерних реакцій 208 Pb(A, 2n) або 209 Bi(d, n). При цьому для отримання полонію-210 годиться далеко не будь-який прискорювач. Для цього потрібний прискорювач альфа-часток або дейтронів. Таких прискорювачів у світі не так багато. Є вони і в Росії, і у Великій Британії. Однак, наскільки мені відомо, у Британії прискорювач фірми Amersham вже давно не налаштований на альфа-частинки і працює виключно на виробництво медичних ізотопів для діагностики. У ряді місць за кордоном, які я відвідував, колеги мені казали, що їхні установки інспектувалися щодо того, чи вироблявся на них полоній.

Свого часу А/О «Техснабекспорт» продавав полоній-210 у Велику Британію (фірмі Reviss). Але це було за п'ять років до сумних подій, і як мені повідомили колеги, фірму після цього дуже ретельно перевіряли. Зі США та Росії вироби, що містять полоній, офіційно до Великобританії не поставляються. Полоній-210 раніше отримували у Національній лабораторії Oak Ridge (США), але зараз у значних кількостях його там не виробляють, а, навпаки, одержують деяку кількість із Росії.

Робота і реакторів, і прискорювачів суворо контролюється. Якщо хтось все ж таки і задумає зробити полоній нелегально, при існуючій системі контролю це легко можна розкрити.

Ядерно-фізичні властивості

Як згадувалося, період напіврозпаду полонію - 138,4 дня. Це означає, що кожні 138 днів його активність зменшується у 2 рази, а за два роки – приблизно у 40 разів. Такий період напіврозпаду дуже зручний для застосування радіонукліду як отрута.

Полоній-210 при розпаді випромінює альфа-частинки з енергією 5,3 МеВ, які мають невеликий пробіг у твердих речовинах. Наприклад, алюмінієва фольга завтовшки десятки мікрон повністю поглинає такі альфа-частинки. Гамма-випромінювання, яке можна було б зареєструвати лічильниками Гейгера, надзвичайно слабке: випускаються гамма-кванти з енергією 803 кеВ із виходом лише 0,001% на розпад. Полоній-210 має найнижчу гамма-постійну з усіх поширених альфа-активних радіонуклідів. Так, у америція-241 (широко застосовується, наприклад, у детекторах диму) гамма-постійна - 0,12, а у Po - 5·10 -5 Р×см 2 /ч×мКі (де Р – рентген, мКі – мілікюрі ). При цьому дозовий коефіцієнт і, отже, радіотоксичність цілком можна порівняти.

Таким чином, навіть без захисної оболонки достатню для отруєння кількість полонію-210 виявити дистанційно за допомогою звичайного лічильника надзвичайно складно, оскільки рівень випромінювання можна порівняти з природним тлом (див. рис. 2). Таким чином, полоній-210 дуже зручний для таємного транспортування, і немає потреби використовувати свинцеві контейнери. Однак при транспортуванні необхідно дотримуватись особливої ​​обережності, щоб уникнути розгерметизації контейнера (див. нижче).

Полоній-210 зовсім не доцільно використовувати для провокацій, оскільки він може бути виявлений лише за допомогою спеціальної апаратури, яка у звичайних випадках не використовується.

Гамму-лінію 803 кеВ можна виявити тільки в результаті тривалих вимірювань при використанні гарного гамма-спектрометра, причому напівпровідниковий детектор повинен бути дуже близьким до джерела. Є дані, що саме так спочатку й знайшли підвищену радіоактивність у Литвиненко, але спочатку випромінювання було помилково приписане радіоактивному талію (талій-206), що виходить при розпаді вісмуту-210м (див. схему на рис. 1).

Про це повідомлялося в Інтернеті ще до того, як полоній було ідентифіковано. Але потім цю версію було визнано помилковою, оскільки цей ізотоп вісмуту має занадто великий період напіврозпаду, і почали розглядати можливість наявності інших альфа-випромінювачів. Після цього проаналізували сечу на наявність альфа-активних радіонуклідів і виявили полоній, причому у величезних кількостях. Припущення про те, що британським експертам підказали про полоній-210 деякі провокатори, мені здається взятим зі стелі. Британськими вченими все робилося послідовно та досить логічно.

На поверхні альфа-активність полонію-210 може бути виявлена ​​за допомогою альфа-лічильника, який використовують зазвичай тільки в спеціальних цілях, а не під час рутинних перевірок на радіоактивні забруднення. Однак щоб визначити, що випромінювання відноситься саме до полонію-210, потрібна складніша апаратура, зазвичай стаціонарна, - альфа-спектрометр. Активність порядку 1 Бк (розпад за секунду) на поверхні може бути легко зареєстрована. Якщо альфа-активність виявлена, потім вже виробляють пробопідготовку (наприклад, за допомогою хімічного виділення) і на альфа-спектрометрі детектують лінію в альфа-спектрі 5,3 МеВ, що характеризує цей альфа-активний радіонуклід.

Хімічні властивості

Полоній може існувати в різних хімічних формах, але в даному випадку найімовірніше його знаходження у вигляді розчинних сполук (наприклад, нітрати, хлориди, сульфати), при цьому в значній частині розчину він може знаходитися і в колоїдній формі. Важливо, що з нейтральних та слабокислих розчинів полоній значною мірою сорбується на різних поверхнях, зокрема на металі та склі (максимум сорбції – при pH~5). Цілком відмити його звичайними методами важко. Тому зовсім не дивно, що були виявлені чайник та чашка, з яких споживали полоній.

Власне полоній у мікрокількостях починає виганятися тільки при температурах близько 300°C. Але він може переходити в навколишнє середовище також разом із парами води, в якій він міститься, та в процесі з ядрами віддачі.

Полоній досить легко дифундує у пластиці та інших органічних речовинах, джерела на його основі виготовляють з багатошаровим покриттям. А якщо ампула була розгерметизована, то за допомогою альфа-лічильника можуть бути виявлені навіть найдрібніші його сліди.

Полоній – полівалентний елемент, схильний до утворення різних комплексів, і може утворювати різні хімічні форми. У зв'язку з цим частина його досить легко поширюється у природному середовищі. Тому цілком зрозуміло, що сліди полонію поширилися, і з них можна відстежити джерело забруднення полонієм.

Біологічний вплив та радіаційна безпека

Біологічні дослідження впливу полонію на тварин проводилися в нашій країні в основному в 60-х роках в Інституті біофізики в лабораторії професора Ю. І. Москальова, є кілька публікацій.

Давно відомо, що полоній-210 – один із найбільш небезпечних радіонуклідів. Рівні ураження людини полонієм-210 наведені у таблиці (дані з дослідів з тваринами перераховані нами на масу людини).

Засвоюваність цієї речовини через шлунково-кишковий тракт оцінюється від 5% до 20%. Через легені - більш ефективно, але таке введення вкрай незручно для прихованого отруєння, тому що при цьому можна дуже забруднити оточуючих і виконавців. Через шкіру всмоктується лише близько 2% на день, таке використання полонію для отруєння також малоефективне.

Полоній розподіляється в організмі по всіх органах, але, звісно, ​​не цілком рівномірно. А виводиться з організму з будь-якими біологічними субстанціями: фекаліями, сечею, потім... Період напіввиведення, за різними даними, від 50 до 100 днів. Повідомлялося про один нещасний випадок на виробництві в нашій країні, який призвів до загибелі людини через 13 днів після потрапляння до неї 530 МБк (14 мКі) полонію.

За непрямими даними (за вказаним впливом), кількість полонію, введеного в Литвиненко, могло становити (0,2–4)×10 9 Бк (беккерелів), тобто розпадів на секунду, за масою це 1–25 мкг, практично невидима кількість .

У випадку, якщо полоній містився в чашці чаю, наприклад ~10 9 Бк в 100 г, то на поряд сидячих людей як краплі або аерозолі випадково могло потрапити до 0,01-0,10 мл, тобто до 10 5 -10 6 Бк. Це не є серйозною небезпекою для життя людини, хоча і перевищує допустимі норми забруднення. Така кількість може бути виявлена, виявляється і активність порядку 1 Бк.

В історії з Литвиненком, за повідомленням Health Protection Agency, сталося таке:

• 120 осіб, ймовірно, контактували з полонієм, але отримали дозу нижче 6 мЗв (мілізівертів), що не становить жодного ризику для здоров'я;
• 17 осіб отримали дозу вище 6 мЗв, але не таку суттєву, щоб викликати якісь хвороби найближчим часом, збільшення ризику захворювання у віддаленому майбутньому, ймовірно, дуже мало. Найбільшу дозу, проте небезпечну для життя, отримала, природно, дружина Олександра Литвиненка Марина, з якою він найбільше контактував.

Допустима доза для професіоналів, що працюють з радіоактивністю, становить у Росії 20 мЗв/рік. Річні дози, які отримують люди від природного фонового випромінювання, становлять 1–10 мЗв/рік, а в деяких місцях на Землі набагато більше, і смертність там не підвищена. Лише опромінення ефективною дозою понад 200 мЗв протягом року сприймається як потенційно небезпечне. Отже, заяви у тому, що застосування полонію створило велику загрозу оточуючих, є перебільшенням.

У пресі порушувалося питання, чи застосовували полоній-210 як отруйну речовину раніше і чи можна це встановити. Зокрема, залишилися невідомими отрути, якими, можливо, отруїли Ю. Щекочихіна та намагалися отруїти О. Політковську. Якщо в цих випадках і був присутній полоній-210, то за час він розпався до рівня нижче фонового. Однак при ексгумації може бути виявлений полоній-209, який міг бути присутнім як домішка (див. вище).

Гіпотеза про отруєння Ясіра Арафата полонієм-210 мало підтвердилася. Деякий надлишок полонія-210 можна пояснити природними причинами - вдиханням радону-222 під час тривалого перебування палестинського лідера в бункері. Полоній-210 є продуктом розпаду радону. У тілі Арафата виявлено відповідну кількість свинцю-210, який також є продуктом розпаду радону.

Застосування

До цих пір полоній-210 застосовували з наступною метою.

1. Для створення автономних джерел енергії, що генерується в результаті альфа-розпаду. Радянський «місяцехід» та деякі супутники серії «Космос» були оснащені такими пристроями.

2. Як джерело нейтронів, зокрема для ініціаторів ядерного вибуху в атомних бомбах. Нейтрони утворюються при опроміненні берилію альфа-частинками та ініціюють ядерний вибух, коли маса урану-235 або плутонію-239 робиться критичною. Також такі джерела використовували для нейтронно-активаційного аналізу природних зразків та матеріалів.

3. Як джерело альфа-часток як аплікаторів на лікування деяких шкірних захворювань. Зараз його практично не використовують для подібних цілей, тому що існують набагато більш відповідні радіонукліди.

4. Як іонізатор повітря в антистатичних пристроях, наприклад Staticmaster, вироблених фірмою Calumet США. Ці матеріали до Великобританії не експортують, і для отримання полонія-210, необхідного для отруєння, довелося б переробити багато таких пристроїв, для чого потрібна радіохімічна лабораторія.

Висновки щодо смерті Литвиненка

Висновки технічного характеру, які можуть виявитися істотними для розкриття злочину, можна розділити на дві групи: цілком певні й ті, які дуже ймовірні, але для однозначного твердження потрібно проведення розслідування у Великобританії, а й у Росії.

Цілком певні

1. Полоній-210 – отруйна речовина для прихованого застосування. Головна його відмінність з інших радіоактивних речовин - складність початкового виявлення. Відповідно, безглуздо його використання для провокації, є набагато доступніші та придатні для цього радіонукліди.

2. Полоній-210 - речовина, яку зручно потай транспортувати в кількостях, достатніх для отруєння. Також його легко потай ввести в питво людини. Інші методи введення (наприклад, розпилення у повітрі або введення через шкірний покрив) менш ефективні, ненадійні, складні та дуже небезпечні для отруйника.

3. Випадкове забруднення полонієм-210 через необережність практично неймовірне, оскільки для такого ступеня забруднення необхідна величезна кількість, яка може існувати тільки в місцях масового виробництва полонію на заводі, і це легко можна визначити за розподілом полонію на тілі людини.

4. Жодне з оприлюднених тверджень слідчих органів Великобританії не містить технічних протиріч.

Дуже ймовірні, але вимагають підтвердження

1. Найімовірніше, що полоній-210 вироблено Росії. Він міг бути привезений до Великобританії з Росії чи США, куди ця речовина офіційно постачається. Інші джерела в принципі не виключені, але приховати таке провадження було б практично неможливо. У Великій Британії полоній-210 вже давно не виробляють.

2. Вилучення з антистатичних пристроїв у США потребує спеціальної радіохімічної лабораторії, яку вкрай важко приховати при системі контролю, що існує в США. В інших країнах такі антистатичні пристрої практично не використовуються.

3. Встановити походження полонію шляхом проведення аналізів можна лише за певних обставин (достатня кількість та концентрація, відсутність фонового свинцю, достатня витримка перед аналізом, наявність спеціального мас-сепаратора та зразків для порівняння). За сприятливих умов можна встановити й те, у якому виробничому циклі він було отримано.

4. Речовина не була викрадена. Це дуже важко організувати за існуючої системи контролю. Раніше було зафіксовано кілька фактів зникнення полонію, але всі вони розкриті, оскільки розкрити їх не є великою проблемою.

ВИЗНАЧЕННЯ

Полонійрозташований у шостому періоді VI групі головної (А) підгрупи Періодичної таблиці.

Належить до елементів p-Сімейства. Метал. Позначення – Po. Порядковий номер – 84. Відносна атомна маса – а.е.м.

Електронна будова атома полонія

Атом полонію складається з позитивно зарядженого ядра (+84), усередині якого є 84 протони і 126 нейтронів, а навколо, по шести орбітах рухаються 84 електрони.

Рис.1. Схематичне будова атома полонія.

Розподіл електронів по орбіталам виглядає так:

84Po) 2) 8) 18) 32) 18) 6;

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4f 14 5s 2 5p 6 5d 10 6s 2 6p 4 .

На зовнішньому електронному рівні атома вісмуту знаходиться 6 електронів, які є валентними (розташовані на 6s- та 6р-підрівнях).

Валентні електрони атома полонію можна охарактеризувати набором із чотирьох квантових чисел: n(головне квантове), l(орбітальне), m l(магнітне) та s(Спинове):

Підрівень

Для полонію характерна наявність збудженого стану за рахунок вакантних орбіталей d-підрівня:

Приклади розв'язання задач

ПРИКЛАД 1

Завдання	Відносна атомна маса полонію дорівнює 208,9824. Природний полоній і двох стабільних ізотопів: 209 Pо і 208 Pо. Розрахуйте молярну частку кожного ізотопу в природному полонії.
Рішення	Ізотопи - це атоми однієї й тієї ж хімічного елемента, мають різні масові числа (однакове число протонів, але різне - нейтронів). Приймемо за х число атомів ізотопу полонію 209 Pо у кожних ста атомах природного полонію, тоді число атомів ізотопу 208 Pо буде рівним (100-х). Маса атомів ізотопу 209 P буде дорівнювати 209x, а 208 P - 208×(100-х). Складемо рівняння: 209x + 208×(100-х) = 208,9824×100%. Знайдемо х: 209x + 20800 - 208x = 20898,24;
Відповідь	Зміст ізотопу 209 Pо в природному полонії дорівнює 98,24%, а 208 Pо-1,76%.

ПРИКЛАД 2

Завдання

Складіть електронні та електронно-графічні формули атомів хлору та марганцю. Вкажіть їхню схожість і відмінність. Визначте для цих атомів найвищий і нижчий ступінь окислення. Напишіть формули вищих оксидів цих елементів та відповідних гідроксидів. Вкажіть властивості гідроксидів.

Відповідь

Хлор: 17Cl) 2) 8) 7; 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 . Енергетична діаграма основного стану набуває наступного вигляду: Марганець: 25 Mn) 2) 8) 13) 2; 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 2 . Енергетична діаграма основного стану набуває наступного вигляду: Хлор і марганець мають однакову кількість електронів на зовнішній електронній оболонці - 7 тому вони знаходяться в одній групі Періодичної таблиці Д.І. Менделєєва - VII. Вища валентність, як і ступінь окислення визначаються за номером групи, отже рівні VII і +7, відповідно. Нижча валентність атома хлору дорівнює I, а ступінь окислення -1; марганцю - II та +2, відповідно. Вищі оксиди мають формули Cl 2 O 7 і Mn 2 O 7 а відповідні їм гідроксиди HMnO 4 і HClO 4 вони проявляють кислотні властивості.

Використовуючи радіоактивні ізотопи як отруту, потрібно знати, до чого готуватися.

Події останніх місяців показали, що навіть така рідкісна і дорога речовина, як полоній, може опинитися в руках людей, які не вміють поводитися з нею. А коли поруч виявляються інші люди, які взагалі не підозрювали про його існування, настав час випускати керівництво «для чайників» щодо використання полонію.

Звідки він узявся цей полоній?

Як матеріал детонатора 210 Po небездоганний, як джерело тепла годиться тільки в екзотичних випадках, тому що дорогий. Для створення реактора потужністю один кіловат потрібно 20 г полонію. Щоб їх отримати, 270 кілограмів хімічно чистого вісмуту завантажують у реактор. Потім опромінений вісмут дистилюють у вакуумі, три стадії, при температурах від 300 до 750°С. Все це з дотриманням правил радіаційної безпеки, що зводить вартість у третій ступінь. Просто дивно, як за таких витрат комусь спала на думку використовувати полоній як отруту для отруєння однієї-єдиної людини.

За вартістю це отруєння можна порівняти із вбивством папи римського Климента VII (Clement VII, 1478-1534). Він помер у результаті хронічного отруєння дрібно стовченими алмазами. Недруги протягом кількох місяців згодували татові 14 ложок цього порошку, витративши 40 тисяч дукатів. На такі гроші можна було спорядити експедицію Колумба.

Що робити під час зустрічі з полонієм?

У результаті розслідування вбивства виявилося ще одне чудове властивість цього металу — здатність адсорбуватися будь-якої поверхні. Полоній просто впивається в метал, порцеляну, скло - в будь-який матеріал, на який його помістять. Нанограми отрути поклали в чашку - і він залишився на чашці у кількості. Чашку винесли з номера і помістили до посудомийної машини — полоній залишається на деталях цієї машини. Він і на одязі виконавця, і у літаку. Складається враження, що ця отрута обрана спеціально, щоб помітити весь шлях того, хто її застосував.

Потрапляючи в організм людини, полоній виявляє самі поверхнево-активні властивості. Він виявляє дивовижну спорідненість до білків, з якими відразу реагує і залишається в білкових молекулах (де його і виявляють експерти-криміналісти). Якщо просто торкнутися полонію, то 6% молекул із поверхні металу всмоктуються у шкіру. У цьому випадку шкіру треба негайно дезактивувати: хоч би помити господарським милом – рази 3 по 2 хвилини. Ще краще підходить пральний порошок у суміші з тіомочевиною.

Проковтнув полоній потрібно негайно прийняти блювоту. У таких обставинах блювотне дають не в таблетках — не можна чекати — апоморфін колють підшкірно. Потім, зрозуміло, проносне: гірка сіль (сульфат магнію) або глауберова сіль (сульфат натрію) та очисні клізми.

Якщо полоній встиг присмоктатися до білків отруєного організму, в хід йдуть комплексні сполуки. Вони створюються за допомогою унітіолу або оксатіолу, які вимінюють полоній у білків, беруть його в кліщі та переносять у розчин. Просто таблетками тут теж не відбудешся. Доводиться лежати у лікарні, де унітіол вводять крапельницею по 30 хвилин двічі на добу. Позбавлення від полонію в таких випадках настає через тиждень.

Куди подіти полоній, який виявився у вас зовсім випадково?

Велике щастя, що щільно запакований полоній не може завдати шкоди. Його навіть можна пересилати поштою та возити у кишені. Однак полоній випромінює настільки потужне випромінювання, що скляні та кварцові ємності з його розчинами тріскаються. Тому найкраще розділити велику кількість полонію (якщо ви такі багаті) на менші частини, кожну ізолювати в пластиковому мішечку, а мішечок покласти в пластмасову або металеву коробочку — як смерть Кащеєва. І замкнути це у сейф. І не діставати звідти до 2008 року. А там і кинути можна.

Отруєння Олександра Литвиненка потребувало б, на думку британських експертів, застосування значних технічних знань та навичок.

Литвиненко помер 23 листопада через смертельну дозу радіації, джерелом якої був ізотоп полоній-210, знайдений у його організмі.

З того часу сліди цього ізотопу були виявлені в п'яти місцях у Лондоні, зокрема в суші-барі та готелі, де бував екс-офіцер ФСБ.

Однак полоній-210 відноситься до класу радіоактивних речовин, виявлення та виробництво яких становить значні труднощі.

Цей ізотоп зустрічається в природній формі в природі та в людському організмі у надзвичайно низькій концентрації. Для того, щоб отримати достатню для кримінального використання кількості цієї речовини, потрібні складна техніка та спеціальні знання.

Професор Нік Пріст, один із небагатьох британських фізиків, які мають досвід безпосереднього поводження з полонієм-210, заявив в інтерв'ю кореспонденту Бі-бі-сі, що всього одного міліграма цього ізотопу вистачило б на те, щоб убити Литвиненка.

Полоній-210 випромінює потужний потік альфа-часток. На відміну від гамма-випромінювання, альфа-частинки проникають на порівняно коротку відстань, на глибину декількох клітин у біологічних тканинах.

Однак альфа-частинки мають спочатку високу енергію, віддаючи яку вони здатні заподіяти великі руйнування клітинним структурам.

"Якщо помістити цю речовину в пробірку або колбу, її неможливо розпізнати за зовнішніми ознаками, - каже доктор Франк Барнабі, ядерний фізик з Оксфордського університету. - Саме це робить її майже ідеальною отрутою".

Але якщо таку пробірку відкрити, то полоній-210 дуже легко поширюється повітрям з водяними парами і забруднює навколишнє середовище.

Відомі принаймні три методи одержання цього ізотопу. Полоній-210 можна витягувати з уранової руди, збагаченого в реакторі урану або іншого ізотопу радій-226.

Плід зусиль Марі Кюрі

Полоній був відкритий Марі Кюрі в 1897 методом хімічної екстракції з мінералу окис урану. Дослідниця дала елементу його назву на честь своєї батьківщини – Польщі.

Як вважає фізик Нік Пріст, цей метод не в змозі зробити достатньої кількості ізотопу, необхідного для вбивства дорослої людини.

Для отримання необхідної кількості потрібне використання ядерного реактора, вважає він.

За його словами, найбільш реальним способом отримання полонію-210 є опромінення елемента вісмуту нейтронами в такому реакторі, внаслідок чого виходить ізотоп вісмут-210.

Цей ізотоп має короткий період напіврозпаду, після якого він розпадається на полоній-210 і талій-206.

Як зазначає Нік Пріст, з'являлися повідомлення про наявність в організмі Литвиненка невеликих кількостей радіоактивного талію, що може бути непрямою ознакою отримання полонію в реакторі.

Талій-206 має дуже короткий період напіврозпаду, тому в полонії повинні залишатися сліди вісмуту-210, який дає нам талій.

Таке може відбуватися у разі неповного відокремлення вісмуту від полонію на заключній стадії процесу.

Отримання полонію з ізотопу радій-226 вважається складним процесом, тому що цей ізотоп радію виробляє жорстке проникне випромінювання.

На ньому ходили місяцеходи

На думку експертів, у світі є лише 40-50 реакторів, здатних виробляти полоній-210. Усі наявні дані свідчать про джерела поза Великобританії.

Серед них – кілька ядерних об'єктів на території колишнього Радянського Союзу, а також в Австралії та Німеччині.

"У Британії є лише один реактор, на якому можна було б отримувати цей ізотоп, і я впевнений, що фізики, які працюють на ньому, такими справами не займалися", каже Нік Пріст.

Полоній використовується у різних вимірювальних пристроях, проте витягти його з них нелегко.

У минулому полоній, як і берилій, використовувався ініціатором ядерної реакції в атомних бомбах, що вироблялися в США, Великобританії та СРСР. Крім того, радянські місяцеходи у 70-ті роки були оснащені ізотопними батареями на основі полонію-210.

Винуватців знайти важче

Справа Литвиненка знову змушує звернутись до теми нелегальної торгівлі російськими радіоактивними речовинами. З 1995 року МАГАТЕ веде базу даних зафіксованих епізодів щодо поширення ядерних відходів та радіоактивних матеріалів. За даними минулого року, всього зареєстровано 827 подібних епізодів.

МАГАТЕ не має даних про наявність на чорному ринку ізотопу полоній-210, проте з'являлися непідтверджені повідомлення з цього приводу.

У вівторок Сергій Кирієнко, голова Росатому, відкинув припущення, що полоній-210, який спричинив смерть Литвиненка, міг бути нелегально вивезений з Росії. За його словами, Росія експортує всього 8 грамів полонію-210 на місяць, і вся ця кількість направляється до США. Експорт до Великобританії було припинено п'ять років тому.

Теоретично слідчі, які ведуть справу Литвиненка, могли б простежити походження полонію-210, проте для цього необхідно спочатку виявити залишкові сліди інших ізотопів.

Але навіть якщо такі дані були отримані, вони необов'язково призвели б до виявлення винуватця, особливо у випадку крадіжки таких матеріалів. На думку багатьох фізиків, полоній-210 був обраний як знаряддя вбивства саме завдяки його високій токсичності та труднощі виявлення.

Полоній-210 викликає чітку асоціацію з радіацією. І це зовсім не дарма, оскільки він вкрай небезпечний.

Історія відкриття

Його існування було передбачено ще в 1889 Менделєєвим, коли той створив свою знамениту періодичну таблицю. Насправді цей елемент під номером 84 було отримано дев'ятьма роками пізніше зусиллями подружжя Кюрі, вивчали явище радіації. намагалася з'ясувати причину сильного випромінювання, що походить від деяких мінералів, а тому почала роботу з декількома зразками порід, обробляючи їх усіма доступними їй способами, поділяючи на фракції та відкидаючи непотрібне. В результаті вона отримала нову речовину, яка стала аналогом вісмуту і третім відкритим радіоактивним елементом після урану та торію.

Незважаючи на успішні результати експерименту, Марія не поспішала говорити про свою знахідку. проведений колегою подружжя Кюрі, також не дав підстав говорити про відкриття нового елемента. Проте у доповіді на засіданні Паризької академії наук у липні 1898 року подружжя повідомило про ймовірне отримання речовини, що виявляє властивості металу і запропонували назвати його полонієм на честь Польщі - батьківщини Марії. Це був перший і єдиний в історії випадок, коли ще виділений достовірно елемент уже отримав назву. Ну а перший зразок з'явився лише 1910 року.

Фізичні та хімічні властивості

Полоній є порівняно м'яким сріблясто-білим металом. Він настільки радіоактивний, що світиться у темряві та постійно нагрівається. При цьому температура його плавлення трохи вища, ніж у олова – лише 254 градуси Цельсія. Метал дуже швидко окислюється повітря. При низьких температурах утворює одноатомну просту кубічну кристалічну решітку.

За своїми хімічними властивостями полоній дуже близький до свого аналога – телуру. З іншого боку, характер його сполук великий вплив має високий рівень радіації. Отже, реакції за участю полонію можуть бути дуже видовищними та цікавими, хоч і досить небезпечними з погляду користі для здоров'я.

Ізотопи

Усього науці зараз відомо 27 (за іншими джерелами - 33) форм полонію. Жодна з них не є стабільною і всі вони радіоактивні. Найбільш важкі з ізотопів (з порядковими числами від 210 до 218) у невеликій кількості зустрічаються в природі, решта може бути отримана лише штучними шляхами.

Радіоактивний полоній-210 - найбільш довготривалий з природних форм. Він міститься в невеликій кількості в радієво-уранових рудах і утворюється за рахунок ланцюжка реакцій, що починається з U-238 і триває приблизно 4,5 мільярда років, якщо говорити про період напіврозпаду.

Отримання

У 1 тоні міститься ізотоп полоній-210 у кількості, що дорівнює приблизно 100 мікрограмів. Їх можна виділити при обробці відходів виробництва, проте для отримання більш менш значного обсягу елемента довелося б обробити величезну кількість матеріалу. Набагато більш простим та ефективним способів є синтез за допомогою опромінення нейтронами природного вісмуту в ядерних реакторах.

В результаті після деяких процедур виходить полоній-210. Ізотопи 208 і 209 також можна отримати, якщо опромінювати вісмут або свинець прискореними пучками альфа-часток, протонів або дейтронів.

Радіоактивність

Полоній-210, як і решта ізотопів, є альфа-випромінювачами. Група важчих також випускає гамма-промені. Незважаючи на те, що ізотоп 210 є джерелом тільки альфа-часток, він досить небезпечний, його не можна брати руками і навіть наближатися на близьку відстань, оскільки, розігріваючись, він переходить в аерозольний стан. Вкрай небезпечним є також потрапляння полонія всередину з диханням або їжею. Саме тому робота з цією речовиною відбувається у спеціальних герметичних боксах. Цікаво, що цей елемент близько півстоліття тому був виявлений у тютюновому листі. Період розпаду полонію-210 у порівнянні з іншими ізотопами досить великий, а тому він може накопичитися в рослині та згодом нашкодити здоров'ю курця ще більше. Тим не менш, будь-які спроби витягти з тютюну цю речовину виявилися безуспішними.

Небезпека

Оскільки полоній-210 випускає лише альфа-частинки, дотримуючись певних запобіжних заходів, боятися роботи з ним не слід. Довжина пробігу цих хвиль рідко перевищує десяток сантиметрів, крім того вони зазвичай не можуть проникнути крізь шкіру.

Однак, опинившись усередині організму, вони завдають йому величезної шкоди. При попаданні в кров він швидко розноситься по всіх тканинах - вже за кілька хвилин його присутність можна побачити у всіх органах. Перш за все він присутній у нирках і печінці, але загалом і в цілому він розподіляється досить рівномірно, чим можна пояснити його високу загальну вражаючу дію.

Токсичність полонію настільки велика, що навіть невеликі дози викликають хронічну променеву хворобу та смерть через 6-11 місяців. Основні шляхи виведення з організму - через нирки та ШКТ. Спостерігається залежність від способу влучення. Період напіввиведення становить від 30 до 50 днів.

Випадкове отруєння полонієм зовсім неможливе. Для отримання достатньої кількості речовини необхідно мати доступ до ядерного реактора та навмисно підкласти ізотоп жертві. Складність діагностики полягає також у тому, що відомо лише кілька випадків за історію. Першою жертвою вважається дочка першовідкривачів полонію - Ірен Жоліо-Кюрі, яка в ході досліджень розбила капсулу з речовиною в лабораторії та померла через 10 років. Ще два випадки припадають на ХХІ століття. Перший з них - гучна справа Литвиненка, який помер у 2006 році, а другий - смерть Ясера Арафата, у речах якого було знайдено сліди радіоактивного ізотопу. Проте остаточний діагноз так і не було підтверджено.

Розпад

Одним із найбільш довгоживучих ізотопів, поряд з 208 та 209, є полоній-210. (тобто часу, за який кількість радіоактивних частинок зменшується вдвічі) у перших двох становить відповідно 2,9 та 102 роки, а в останнього 138 днів та 9 годин. Що стосується інших ізотопів, час їхнього життя обчислюється в основному хвилинами та годинами.

Поєднання різних властивостей полонію-210 робить його найбільш зручним із ряду для використання у різних сферах життя. Перебуваючи в спеціальній металевій оболонці, він уже не може нашкодити здоров'ю, але здатний віддати свою енергію на благо людства. Отже, навіщо використовується полоній-210 сьогодні?

Сучасне застосування

За деякими даними, близько 95% виробництва полонію зосереджено в Росії, причому на рік синтезується приблизно 100 г речовини, і майже все воно експортується в США.

Існує кілька сфер, у яких застосовується полоній-210. Насамперед це космічні апарати. При своїх компактних розмірах він незамінний як чудове джерело енергії та тепла. Незважаючи на те, що приблизно кожні 5 місяців його ефективність знижується вдвічі, більш важкі ізотопи є набагато дорожчими у виробництві.

Крім того, полоній абсолютно незамінний у ядерній фізиці. Він широко застосовується у вивченні впливу альфа-випромінювання на інші речовини.

Нарешті, ще однією сферою застосування є виробництво пристроїв для зняття статичної електрики як для промисловості, так домашнього використання. Навіть дивно, як такий небезпечний елемент може стати чи не кухонним начинням, будучи укладений у надійну оболонку.