Характеристика алмаза по химии. Камень алмаз: что это такое и какими свойствами обладает

Радиоактивный элемент VI группы периодической системы Менделеева. Полоний был открыт в 1898 г. Марией Склодовской-Кюри и Пьером Кюри. Название получил в честь Польши.
М. Кюри установила, что некоторые образцы урановой смоляной руды более радиоактивны, чем сам уран. Следовательно в этой руде должны были содержаться вещества более радиоактивные, чем уран. Эти вещества (элементы) были выделены. Сначала полоний, а затем радий.
Наиболее долгоживущий из природных изотопов 210 Po. Период полураспада 210 Po 138.376 дней , т.е. за это время первоначальное количество 210 Po уменьшается вдвое. Через это время половина ядер 210 Po превращаются в ядра стабильного изотопа свинца 206 Pb. Превращение 210 Po в 206 Pb происходит в результате α -распада

210 Po → 206 Pb + α .

Т.е. кроме ядер свинца (206 Pb) при распаде 210 Po образуются также ядра гелия 4 He, которые обычно называют α (альфа)-частицами. Причем 210 Po является практически чистым α -излучателем. Альфа-распад, если он происходит не на основное или не только на основное состояние конечного ядра, сопровождается гамма-излучением. В подавляющем количестве случаев 210 Po распадается на основное состояние 206 Pb с испусканием альфа-частиц с энергией 5.3 МэВ, и только ничтожная доля (0.00122%) ядер 210 Po распадается на возбужденное (803 кэВ) состояние 206 Pb, которое распадается с испусканием гамма-квантов . Обнаружить сопутствующее такому альфа-распаду гамма-излучение можно только в прецизионном эксперименте.
Изотоп 210 Po является не только самым долгоживущим среди естественных, т.е. существующих на Земле, а не полученных искусственным путем, изотопов полония, но и самым распространенным. Он постоянно образуется за счет цепочки распадов изотопов, которая начинается с 238 U и кончается 206 Pb.

238 U → 234 Th → 234 Pa → 234 U → 230 Th → 228 Ra → 222 Rn → 218 Po → 214 Pb → 214 Bi → 214 Po → 210 Pb → 210 Bi → 210 Po → 206 Pb.

Период полураспада (T 1/2) 238 U 4.5 миллиарда лет. В естественной урановой смеси 238 U более 99%. Для количества ядер (N) изотопов урана (238 U) и полония (210 Po) в естественной смеси и их периодами полураспада (T 1/2) справедливо соотношение

N(238 U)/N(210 Po) = T 1/2 (238 U)/T 1/2 (210 Po).

Аналогичные соотношения справедливы для всех изотопов цепочки последовательных распадов, т.к. они находятся в так называемом вековом равновесии , когда количество распадов в единицу времени у всех изотопов одинаковое. Сколько в результате предшествующего распада в единицу времени образуется ядер изотопа столько же их и распадается. Таким образом в 1 тонне урановой руды содержится только около 100 микрограмм полония . В основном это 210 Po. Всех других естественных изотопов полония еще меньше (и на много). Полоний можно выделить из урановых руд при обработке отходов уранового производства. Однако для для того, чтобы получить заметное количество полония, пришлось бы обработать немыслимое количество таких отходов. 210 Po получают в ядерных реакторах при облучении нейтронами висмута в результате реакции

209 Bi(n,γ ) 210 Bi.

210 Bi испытывает бета-распад и превращается в 210 Po. Период полураспада 210 Bi 5.013 дней .
Кроме 210 Po еще два искусственно-радиоактивных изотопа полония имеют относительно большие периоды полураспада - это 208 Po (T 1/2 = 2.898 г) и 209 Po (T 1/2 = 102 г). Эти изотопы можно получить, используя бомбардировку ускоренными в циклотроне пучками альфа-частиц, протонов или дейтронов мишеней из свинца или висмута . 209 Po можно приобрести в Ок Риджской национальной лаборатории с разрешения Комиссии за по атомной энергии (A.E.C.) США по цене приблизительно $3200 за 1 мкКи (микрокюри)* . В таком источнике будет 6· 10 -8 г 209 Po. Все остальные изотопы полония имеют периоды полураспада от 8.8 дней (206 Po) до долей микросекунды ( ).

Различные типы ионизирующих излучений (α ,β ,γ ) имеют заметно отличные проникающие способности. Альфа-частицы от радиоактивных изотопов пролетая через вещество легко подхватывают электроны и превращаются в атомы гелия. Так для того, чтобы превратиться в гелий, альфа-частицам 210 Po достаточно пролететь в воздухе меньше 4 см, в биологической ткани - меньше 50 мкм, в алюминии - меньше 30 мкм. Таким образом, альфа-излучение от радиоактивных источников не может быть зафиксировано обычными дозиметрами, в которых используются счетчики Гейгера. Альфа-частицы таких энергий не пройдут через корпус счетчика, даже если альфа-радиоактивным изотопом измазать его поверхность. Достаточно поместить чистый α -излучатель в герметичную упаковку со стенками не толще, чем лист бумаги (главное, чтобы радиоактивный препарат из него "не высыпался"), обнаружить его излучение не смогут и более чувствительные устройства, такие, например, как полупроводниковые или сцинтилляционные детекторы. Последние могут помочь зафиксировать альфа-излучение, если они будут находится в непосредственной близости от "открытого" источника радиоактивного загрязнения.

На рис. 2 приведены характеристики сцинтилляционного детектора загрязнений LB 124 SCINT, выпускаемое фирмой BERTHOLD TECHNOLOGIES GmbH & Co .
Радиоактивные источники 210 Po используются как в научных исследованиях, так и в технике. Во время работы над Манхеттенским проектом полоний-бериллиевый нейтронный источник предполагалось использовать в качестве запала атомной бомбы. Нейтроны в таком источнике получаются в результате взаимодействия альфа-частиц от распада 210 Po с бериллием, реакция 9 Be(α ,n). Однако в последствии от такого решения отказались . Удельное энерговыделение полония велико - 140 Ватт/г. Капсула содержащая 0.5 г полония нагревается до 500 о С . Это свойство используется для создания на его основе термоэлектрических источников, которые в частности применяются в космических аппаратах. Полоний также используется в устройствах для снятия статического электричества. В некоторых устройствах такого рода может содержаться полоний с активностью до 500 мкКи (около 0.1 микрограмм). Этого количества теоретически достаточно, чтобы убить 5000 человек. Однако, этот полоний надежно упакован, и для того, чтобы извлечь его для использования во вредоносных целях необходимы изощренные технологии и глубокие знания . Как правило, активность предлагаемых на рынке источников невелика. Так можно приобрести источник 210 Po с активностью 0.1 мкКи (микрокюри) за $69. Источник с такой активностью испускает 3700 частиц в секунду. Масса же 210 Po в таком источнике около 2· 10 -11 г.
Альфа-излучение от радиоактивных источников не может проникнуть сквозь кожные покровы, Однако, альфа-излучающие нуклиды представляют большую опасность при поступлении внутрь организма через органы дыхания и пищеварения, открытые раны и ожоговые поверхности, и не только за счет ионизирующего излучения, но и просто как ядовитые вещества. Максимальная допустимая дозовая нагрузка на организм при попадании 210 Po внутрь всего 0.03 мкКи (6.8 . 10 -12 г). При одинаковом весе 210 Po приблизительно в 2.5 . 10 11 раз токсичнее, чем синильная кислота . Попав в организм человека, полоний через ток крови распространяется по тканям. Полоний выводится из организма в основном вместе с калом и мочой. Больше всего его выводится в первые несколько дней. За 50 дней выводится около половины попавшего в организм полония. Наличие полония у зараженных им людей идентифицируется по слабому гамма-излучению выделений . Попадание внутрь организма человека одной стотысячной миллиграмма полония в 50% случаев приводит к летальному исходу . Полоний весьма летучий металл, на воздухе за 45 часов 50% его испаряется при температуре 55 о С.

* Единицы активности - 1 Ки (Кюри) = 3.7 . 10 10 распадов в секунду, 1 Ки = 10 3 мКи = 10 6 мкКи. 1 Бк = 1 распад в секунду.

Назван в честь Польши. Полония – имя страны на латинском языке и одного из элементов . Металл обнаружен в 1898-ом году, стал первым вписанным в перечень после открытия радиоактивности. Полоний представили миру супруги Пьер и Мария Кюри.

Женщине даже дали за открытие Нобелевскую премию. Живя во Франции, Мария помнила о родине – Польше, поэтому и нарекла новый элемент в ее честь, не отразив в имени главного – кто открыл полоний .

Химические и физические свойства полония

Полоний относится к халькогенам. Понятие образована на основе 2-х греческих слов «халькос» — «» и «генос» — «рожденный». Так что, полоний и другие элементы 16-ой группы таблицы Менделеева – вещества, слагающие медные руды. Кроме 84-го металла в них находят кислород, , и .

В своей группе 84-ый металл занимает последнюю позицию. Это значит, что ядро полония и весь атом превосходят по размерам атомы других халькогенов. При этом, энергия ионизации и электроотрицательность у радиоактивного элемента минимальны.

В обычных условиях масса полония имеет металлический , по цвету серебристо-белая. Днем напоминает свинец, но в темноте слегка светится. Голубое лучение – следствие радиоактивности полония . Определить 84-ый металл можно и по его способности самонагреваться.

Тепловой энергии выделяется столько, что образец плавится на глазах. Получается, полоний самостоятельно доходит до 250-ти градусов – температуры смены агрегатного состояния. Закипает металл при 962-х по шкале Цельсия.

Металл не случайно напоминает свинец. Распад полония заканчивается переходом элемента именно в него. Получается устойчивый, то есть не радиоактивный, изотоп под номером 206. Он безопасен, если, конечно, не вдыхать, мазать каждый день на кожу, или есть в чистом виде, а не продуктах.

Полоний 210 , из которого получается свинец, напротив, опасен даже в малых дозах. Смертельный предел – 2 миллиграмма. Рискуют те, кто вдыхает, получает отраву с пищей, или через раны на коже.

В остальном, от полония можно защититься. В отличие от многих радиоактивных элементов, 84-ый излучает лучи лишь одного спектра – альфа. Уберегут маска и перчатки защитят.

Ходят слухи, что Александра Литвиненко и Бориса Березовского отравили полонием , именно 210-ым изотопом. Всего же в природе существует 27 изотопов металла. Радиоактивны все, но период распада 210-го самый короткий – около 139-ти дней.

Отравление полонием офицера ФСБ Литвиненко или же бизнесмена Березовского сужает круг подозреваемых. 210-ый изотоп производят исключительно в атомных реакторах, на ускорителях частиц. Доступ к элементу есть у единиц.

Химические реакции полония типичны для металла. Элемент активно взаимодействует с галогенами, то есть веществами из 17-ой группы периодической системы.

При встрече с водородом образуется гидрид. Он летучий. Нитрат полония дает слияние с азотной кислотой. Реакции с кислотами сопровождаются выделением водорода.

Применение полония

Распад полония , его радиоактивность, ограничивают сферу применения элемента атомными технологиями. В частности, 84-ый элемент идет на батареи космических аппаратов. За счет присутствия радиоактивного металла, у них наибольшая удельная мощность – 1210 вт/cм 3 .

Примером батареи, работающей на топливе-полонии, служит «Луноход-2». В нем 84-ый элемент поддерживает необходимую температуру в отсеке для горючего.

Использование полония в качестве источника тепла осложняется все той же мощностью вещества. Выделяя около 1300 Вт, металл плавится. Жидкое состояние осложняет работу с элементом.

Поэтому, полоний часто сплавляют со свинцом. Так сохраняется твердое состояние носителя, но уменьшается энерго плотность. Технологи идут на уступки ради удобства в работе.

Купить полоний , выделить его, специалисты атомной промышленности стремятся и для нейтронных излучателей. Модели из 84-го металла с бериллием почти не источают y-частиц, только альфа. Внешне излучатели похожи на герметичные ампулы.

Внутри расположена таблетка из карбида бора. Она покрыта 210-ым полонием. Конструкция легкая, просто переносится, безопасна. Корпус, как правило, латунный. За секунду установка дает около 90 000 000 нейтронов.

Сплав 210-го полония с снижает критическую массу ядерного заряда. Показатель изменяется существенно. Получается, что дуэт легкого изотопа лития и 84-го элемента служит детонатором. Это первопричина признания полония стратегически важным материалом, подконтрольным государству.

На федеральном уровне за веществом следят из-за угрозы ядерного терроризма. Для России это особенно актуально, ведь она является одним из основных добытчиков радиоактивного металла в мире.

Добыча полония

Период полураспада полония в природе невелик. Поэтому, изотопы, присутствующие в урановых рудах, не накапливаются. Добычу приходится вести в сжатые сроки и получать малый «выхлоп». Сначала из руды извлекают радий. Остатки породы растворяют, заливая соляной кислотой.

Предстоит осадить , сероводород и, собственно, полоний . Их нужно разделить. От висмута избавляются дробной кристаллизацией. Этот метод опирается на разную растворимость веществ. Можно воспользоваться и хроматографией. Нужные элементы абсорбируют, опираясь на цвет. Иногда, применяют электрохимический метод.

Большую часть полония извлекают не из урановых руд, а на основе висмута. Его помещают в ядерные установки и бомбардируют протонами. Так получают 209-ый изотоп металла. 210-ый «рождается» вследствие обработки все того же висмута нейтронами.

В природе малые дозы полония образуются при распаде радона. Выделяется радиоактивный элемент и в процессе курения табака. Условие – он должен быть выращен с применением фосфатных удобрений. Количество образующегося полония не опасно для здоровья.

Чтобы нанести вред человеку, как уже говорилось, нужно единовременно принять около 2-х миллиграммов вещества. По иронии судьбы примерно такую дозу получила дочь первооткрывательницы полония Ирен Жулио-Кюри.

Девушка пошла по стопам матери, стала химиком, дневала и ночевала в лаборатории. Там-то однажды и разбилась ампула с 84-ым элементом. Женщина заболела раком и в 1956-ом году умерла.

Цена полония

Цена полония , как и его производство, продажа, — тайна под 7-ю замками. Занимаясь делом об отравлении Александра Литвиненко, стражи правопорядка сообщили, что доза, доставшаяся офицеру, стоит примерно 29 миллионов евро.

При этом, есть данные, что около 60-ти евро стоит 0, 000 000 000 001 грамма элемента. Примерно таков ценник, выставляемый «Авангардом». Это российское предприятие, ведущее торговлю 210-ым изотопом.

Эксперты уверяют, что все предприятия страны передают на экспорт не более 10-ти граммов полония в месяц. Так, в частности, утверждает Сергей Кириенко. Мужчина занимает должность главы «Росатома». Основной рынок сбыта – Соединенные Штаты Америки.

Раньше поставки велись и в Великобританию. Однако, этот канал закрыт с 2002-го года. Основная масса радиоактивного металла остается внутри страны, обеспечивая атомную энергетику России.

В этой публикации эксперты портала свели факты произошедшего в ноябре 2006 года в Лондоне и сведения о том, что такое радиологическая угроза в известных определениях. Эта публикация скорее информация к размышлению, чем детективное расследование. Но без точных сведений о предмете любое расследование превращается в фарс.

Давайте сначала определимся в терминах.

Уровень радиации - величина дозы ионизирующего излучения, отнесенная к единице времени. Уровень радиации характеризует степень радиоактивного заражения местности, акватории, воздушного пространства, кожных покровов человека, продуктов питания, воды и др. Уровень радиации определяют с помощью измерителей мощности дозы

Период полураспада - время, по истечении которого начальное число атомов радиоактивного вещества уменьшается вдвое. Период полураспада есть величина постоянная для каждого изотопа
Отклоняющиеся лучи обладали более сильной способностью проникать через различные материалы, тогда как неотклоняющиеся легко поглощались даже тонкой алюминиевой фольгой - так вело себя, например, излучение нового элемента полония - его излучение не проникало даже сквозь картонные стенки коробки, в которой хранился препарат.

Что такое полоний.

Полоний - мягкий серебристо-белый металл. Из-за сильной радиоактивности светится в темноте и сильно нагревается, поэтому при его хранении нужен непрерывный отвод тепла. Температура плавления полония 254° С (чуть выше, чем у олова), температура кипения 962° С. Поэтому уже при небольшом нагревании полоний возгоняется. Плотность полония почти такая же, как у меди - 9,4 г/см3. В химических исследованиях применяется только полоний-210, более долгоживущие изотопы практически не используются ввиду трудности их получения при одинаковых химических свойствах.
Полоний-210 очень токсичен. Его активность настолько велика, что, хотя он излучает только альфа-частицы, брать его руками нельзя, результатом будет лучевое поражение кожи и, возможно, всего организма: полоний довольно легко проникает внутрь сквозь кожные покровы. Он опасен и на расстоянии, превышающем длину пробега альфа-частиц, так как его соединения саморазогреваются и переходят в аэрозольное состояние. Поэтому работают с полонием-210 лишь в герметичных боксах. Пожалуй, это один из самых опасных радионуклидов.

Половинная летальная доза LD50 (англ. lethal doze, 50%) - средняя летальная доза токсического вещества или радиации, необходимая для того, чтобы погибла половина членов испытуемой популяции). Обычно указывается в единицах веса вещества на единицу веса испытуемого субъекта. Летальная доза полония-210 для человека оценивается в 10 нанограмм при попадании в организм через легкие и 50 нг - через пищеварительный тракт.

Полоний при попадании в организм можно считать одним из самых ядовитых веществ: его предельно допустимое содержание в воздухе составляет всего 40 миллиардных долей микрограмма в 1 м3 воздуха, т. е. полоний в 4 триллиона раз токсичнее синильной кислоты. Вред наносят испускаемые полонием альфа-частицы (и в меньшей мере также гамма-лучи), которые разрушают ткани и вызывают злокачественные опухоли. Атомы полония могут образоваться в легких человека в результате распада в них газообразного радона. Кроме того, металлический полоний способен легко образовывать мельчайшие частицы аэрозолей.

Что такое таллий.

Таллий - (лат. Тhallium, Tl, химический элемент III группы периодической системы, атомный номер 81, атомная масса 204,383) - серебристо-белый металл с сероватым оттенком, не имеет вкуса и запаха, что может быть использовано в криминальных целях - его практически невозможно распознать.
Таллий относится к высокотоксичным ядам, и отравление им нередко заканчивается летальным исходом. Отравления таллием и его соединениями возможны при их получении и практическом использовании. Таллий проникает в организм через органы дыхания, неповрежденную кожу и пищеварительный тракт. Выводится из организма в течение длительного времени. Острые, подострые и хронические отравления имеют сходную клиническую картину, различаясь выраженностью и быстротой возникновения симптомов.

В острых случаях через 1-2 суток появляются признаки поражения желудочно-кишечного тракта (тошнота, рвота, боли в животе, понос, запор) и дыхательных путей. Через 2-3 недели наблюдаются выпадение волос, явления авитаминоза (сглаживание слизистой оболочки языка, трещины в углах рта и т. д.). В тяжёлых случаях могут развиться полиневриты, психические расстройства, поражения зрения и др.

Для сульфата таллия летальная доза при пероральном приеме составляет для людей около 1 г. Известны случаи, когда смертельными оказывались дозы в 8 мг/кг, а также в 10-15 мг/кг. Отравление продолжаются несколько недель (2-3) недели, причем через 3-4 суток после приема яда наступает мнимое хорошее самочувствие.
Отравление таллием тем более опасно, что проявляющиеся признаки отравления напоминают воспалительные процессы, с которыми человечество научилось бороться. Действие яда маскируется под грипп или бронхопневмонию. Назначаемые обычно в таких случаях антибиотики не оказывают лечебного действия.
Предельно допустимая концентрация в воде для таллия составляет всего лишь 0,0001 мг/м3 , в атмосферном воздухе - 0,004 мг/м3. Существенную экологическую опасность таллий представляет также в связи с тем, что при извлечении из герметичного контейнера он быстро окисляется на открытом воздухе.

Биологическое действие.

Металлический таллий и его соединения являются высокотоксичными веществами и требуют строгого контроля над их применением и утилизацией отходов. Соединения таллия умеренно токсичны для растений и высоко токсичны для млекопитающих и человека. Токсичность таллия связана с нарушением баланса ионов натрия и калия. Одновалентный таллий образует прочные соединения с серосодержащими белками и подавляет активность ферментов, содержащих тиольные группы. Таллий нарушает функционирование различных ферментных систем, ингибирует их и препятствует синтезу белков, токсичность его соединений для человека выше, чем свинца и ртути.

Среднее поступление таллия в организм человека с пищей и водой составляет 1,6 мкг/сутки, с воздухом - 0,5 мкг/сутки. Таллий проникает даже через неповрежденную кожу, всасывается в желудочно-кишечном тракте и накапливается в селезенке и мышцах. Смертельная доза таллия в зависимости от индивидуальной чувствительности колеблется от 6 до 40 мг/кг веса.

Острые и хронические отравления таллием имеют сходную клиническую картину и отличаются степенью выраженности и быстротой проявления симптомов: поражения желудочно-кишечного тракта (тошнота, боли в животе) и дыхательных путей, выпадения волос, поражения зрения и психических расстройств. При отравлении таллием часто ставятся неправильные первичные диагнозы: грипп или желудочно-кишечная инфекция.

Так как по поведению в организме таллий похож на щелочные металлы, то в качестве антидота (противоядия) при отравлении таллием применяется феррацин, - вещество, используемое для выведения из организма радиоактивного цезия.

23 ноября 2006 года.

23 ноября врачи из лондонской клиники University College Hospital зафиксировали резкое ухудшение состояния здоровья Александра Литвиненко. Были проведены новые анализы, которые так и не выявили причину заболевания (ранее, после повторного исследования, врачи исключили, что Литвиненко мог быть отравлен таллием или другим радиоактивным металлом). Литвиненко умер вечером в 9:21 по европейскому времени. Лондонская полиция объявила о начале расследования его "смерти по неизвестным причинам"

Позднее в день смерти Литвиненко стало известно, что врачи обнаружили в его теле радиоактивное вещество - предположительно, 210-ый изотоп полония, - которое и могло стать причиной смерти.

Ранее министр внутренних дел Великобритании Джон Рейд сообщил, что полиция занимается поисками радиоактивных веществ в доме Литвиненко и ресторане, где он встречался со Скарамеллой.

Вот интересная заметка из лондонской «Дейли телеграф », где светила британской медицины, мировой эксперт по отравлениям, профессор Джон Генри, наблюдавший Литвиненко называет в качестве наиболее вероятного яда не поллоний, а таллий.

“Prof John Henry, a clinical toxicologist at Imperial College London and a world expert on poisons, spoke to Mr Litvinenko at University College Hospital where he is in intensive care while under police guard.
Prof Henry said he no longer believed thallium sulphate to be the most likely poison used.
“It is very likely that he has had radiation poisoning because his white cell count has gone down to zero. Now we are beginning to think it may well be radioactive thallium.
“I have managed to see more of his details today. The thallium levels are lower than expected.
“The thallium is the least of it - the radioactivity seems more important. He may need a bone marrow transplant to get him better.
“Something other than thallium is involved. There are several possibilities as to what this something is.
“One is that he was given thallium plus a second cytotoxic {poisonous to cells] drug, the second is that he was given thallium plus a different radioactive compound, the third is that he was given radioactive thallium. At this stage radioactive thallium seems the most likely cause.”

“Radiation experts and detectives from Scotland Yard"s anti-terrorism branch fanned out across London after the presence of significant alpha radiation was found in Litvinenko"s urine at around 6pm last night, said the chief executive of the HPA, Dr Pat Troop”.

Ближе к делу. Po-210 является источником альфа-излучения, которое представляет особую опасность при попадании его источника внутрь организма человека. В качестве радиационного яда оптимален из-за периода полураспада в 138 дней: более быстрый распад затруднил бы его применение, в то же время распад достаточно быстро скрывает следы и источник смерти. По теоретической оценке медиков чистый полоний, если попадёт внутрь организма, почти в миллион раз опаснее цианистого калия (смертельной может оказаться доза в 0,01 мкг). По объему это примерно одна десятимиллионная часть обычной таблетки аспирина.

Из-за низкой проникающей способности альфа-частиц обнаружение Po-210 требует специальной низкофоновой аппаратуры. Po-210, проникнув внутрь организма, может быть обнаружен только радиационным измерением выделений человека на специальных детекторах. В процессе распада Po-210 излучается также проникающее гамма-излучение, но его интенсивность очень мала (один гамма-квант на 80 тысяч альфа-распадов), что чрезвычайно затрудняет его регистрацию на фоне естественного излучения окружающей среды.

Утверждается, что низкофоновые радиационные мониторы, которыми оснащены таможенные переходы в России, способны зарегистрировать перевозимый полоний-210, поэтому нелегальный вывоз полония-210 из России маловероятен. В действительности, один из типов серийных мониторов, «ЯНТАРЬ-2П», способен обнаружить гамма-излучение изотопа цезия-137 (близкого по энергии гамма-квантов к Po-210) с активностью 11 кБк, что соответствует 25 мКи полония-210.

Так полоний или таллий?

По свидетельству специалистов, если бы отравление случилось не в Англии, то причину смерти Литвиненко могли никогда не установить. Ошибкой преступника явилась слишком большая доза Po-210, в результате чего развились признаки острой лучевой болезни, что вызвало подозрения и повлекло за собой анализ специализированной аппаратурой, которая и обнаружила причину смерти по следам полония в моче умершего.

В малых дозах радиационное отравление Po-210 имеет признаки химического отравления таллием, кроме того, медленная смерть от неизвестных причин скрывает место и время отравления.
Химическим свойством полония является его высокая летучесть, в результате чего после попадания внутрь организма человек оставляет радиоактивный след от контакта с окружающими людьми и обстановкой (через кожу). Напротив, по другим сведениям, полоний практически не выделяется из организма через кожу, концентрируясь в почках, печени, селезёнке и костном мозге.

По словам экспертов, по чистому Po-210 невозможно установить место его изготовления, но такая возможность остаётся, если удалось выделить из состава яда другие химические элементы. По данным западной прессы, экспертиза, проведенная специалистами Научно-исследовательского института атомного оружия (Atomic Weapons Establishment)в Олдермастоне, установила, что полоний, которым был отравлен Литвиненко - российского происхождения, и скорее всего происходит из научно-исследовательского центра в Сарове (бывший Арзамас-16).

Производство и использование полония.

Россия производит полоний в закрытом ядерном городе Челябинск-65 (Озёрск), на объединении «Маяк», облучая стержни висмута в реакторе, а выделяет в другом закрытом городе - Арзамас-16 (Саров), на ФГУП «Российский федеральный ядерный центр» (завод «Авангард», РФЯЦ-ВНИИЭФ). Поставки в США в количестве 0,8 граммов в месяц выполняет ОАО «Техснабэкспорт», то есть 9,6 г в год на сумму около 10 миллионов рублей (из интервью директора ВНИИЭФ Радия Илькаева). Таким образом, стоимость 1 мкг полония-210 (несколько смертельных доз) близка к 1 рублю, что разительно отличается от оценок в десятки миллионов долларов, озвученных в прессе.

По словам главы Росатома С. Кириенко, весь полоний, произведённый в России, поставляется фирмам США, представляющим сертификаты о его использовании "в сугубо научных целях", "но понятно, что эти конечные источники и в полиграфии, и в лакокрасочной промышленности расходятся достаточно широко, и я не очень понимаю, как в мире потом контролируются эти источники" .

Po-210 в виде компонентов некоторых промышленных устройств (например, антистатических щёток, работающих на принципе ионизации воздуха α-частицами от Po-210) свободно продаётся на мировом рынке. Химическое выделение и очистка полония подробно описаны в открытых радиохимических руководствах, эти работы не требуют чрезмерно дорогих и недоступных реактивов.

Носитель микрочастицы полония (золотая фольга) может быть растворен в царской водке, после чего полоний соосаждается с теллуром либо электрохимически осаждается на меди или серебре. Следует отметить, что, поскольку тщательная химическая очистка полония от примесей в данном случае не требуется, задача даже облегчается по сравнению со стандартным радиохимическим практикумом.

Количественные подсчёты выявляют серьёзные расхождения в выводах, вероятно, из-за данных по содержанию полония в индивидуальном элементе. В СМИ стоимость полония, извлечённого из коммерчески доступных демонстрационных альфа-источников (от 37 до 200 $ за штуку), оценивалась в десятки миллионов евро (требуется 50 тысяч таких объектов). Однако в этих источниках содержание полония на 4 порядка меньше, чем в вышеупомянутых антистатических щётках.
Другая оценка предполагает стоимость приготовления необходимого количества полония (0,2 микрограмма чистого вещества) в несколько сотен долларов. Эта оценка потверждается западными публикациями в солидных изданиях.

Типичная антистатическая щётка содержит полоний активностью в 500 мкКюри, в то время как смертельная доза оценивается в 1000-3000 мкКюри. Антистатический пистолет производства NRD (Grand Island, N.Y.) содержит полоний активностью 31000 мкКюри и продаётся всего за 225$. Согласно законодательству США, для покупки нейтрализаторов статики и генераторов ионов с активностью до 500 мкКи полония-210 в каждом приборе покупатель не должен получать спецлицензию и регистрироваться в компетентных органах.

Сообщалось, что в 2004 инспекторы международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ) обнаружили в Иране программу по производству полония. Это привело к подозрению, что он может быть использован в бериллиевом источнике для «запуска» с помощью нейтронов цепной ядерной реакции в уране, приводящей к ядерному взрыву.
Например, западная пресса почему-то утверждает, что полоний - 210 возможно наработать только в реакторе, хотя, например, Мария Кюри и ее муж получали его без всяких реакторов. Есть несколько путей получения этого материала. В том числе и при помощи облучения висмута или свинца в потоке нейтронов в ядерном реакторе. Этот материал применяют, на самом деле, достаточно широко и в гражданской промышленности.

Контейнер

Мнение специалиста:

“ ... Дело в том, что вне специального контейнера полоний-210, насколько я помню, вследствие большого тепловыделения очень быстро самопроизвольно превращается в радиоактивный аэрозоль. Кстати, именно это его свойство, в основном, определило его использование в т.н. "грязной бомбе". Короче, если пресса считает, что полоний-210 можно просто подсыпать кому-то в пищу, то она сильно заблуждается, ибо в этом случае отравитель получит точно такую же дозу, как и жертва.
Для безопасного для отравителя убийства, нужно, на самом деле, разместить контейнер с веществом в закрытом помещении, в котором находится жертва, и дистанционно открыть этот контейнер, либо открывать его в защитном костюме.
Если это будет не закрытое помещение, то радиация распространится на большой территории и вся округа получит одинаковую дозу, что навряд ли входило в планы отравителей. Если это делать не дистанционно и без защитного костюма, то сам отравитель схлопочет дозу... Даже в этом случае помещение подвергнется довольно сильному радиационному заражению... Пока что ни такого помещения, ни зараженного открытого пространства не найдено, так что скорее всего место отравления пока что неизвестно или скрывается от нас. Есть конечно еще один вариант: можно дать жертве пилюлю с полонием, оболочка которой разрушится внутри его организма... Но тогда скорее всего Литвиненко принял эту пилюлю сознательно и должен был о ней помнить по идее... В общем, тут еще много неясного, если исходить из версии об отравлении.
Гораздо понятнее все было бы, если бы Литвиненко сам работал с полонием-210 и схватил бы дозу вследствие несчастного случая или нарушения техники безопасности при работе с материалом...
Теперь вопрос в случае версии с отравлением: кто? Я тут как раз прочитал высказывание одного деятеля, который утверждает, что это скорее всего ФСБ, на основании того, что использован такой экзотический материал... Очень странная логика. Может быть, в этом случае стоит также объяснить зачем ФСБ было светиться? Почему просто какого-нибудь банального крысиного яда не подсыпать? Или еще проще: ножом под ребро в темном переулке и инсценировать ограбление... Зачем такие сложности?”

Еще мнение:

« ... Радиоактивный материал, опасный для самого отравителя и, кроме того, рождающий столько разговоров о причастности российских спецслужб. Короче, если исключить версию, что в ФСБ сидят идиоты, то следует предположить, что либо российские спецслужбы преднамеренно навели на себя подозрения с какой-то целью, либо это были не они. Теперь надо вспомнить, что Литвиненко был отравлен или сам отравился в аккурат перед встречей Путина с высшим составом Евросоюза... Случайность? Если иметь в виду преднамеренное отравление, то навряд ли. А если так, то зачем это российским спецслужбам надо? Они что, пару дней подождать не могли?
Тут надо еще вспомнить, что накануне предыдущей встречи Путина с представителями Евросоюза, была убита Политковская... Интересное совпадение, не правда ли? Тут скорее логичнее предположить, что кто-то сознательно занимается саботажем переговоров между Россией и Евросоюзом...
Что касается предъявления обвинения Луговому. Я думаю, что оно надуманное. Просто нельзя было не предъявлять обвинение (хоть кому), ибо свои бы загрызли до смерти - "это как это вы не нашли убийцу? Теперь что, все кто захочет, тот и будет радиацией травить кого захочет?"... Нет, власти на это пойти не могут, потому и предъявили обвинение тому, что жив и вроде как вполне подходит на козла отпущения.

Вы очень плохо понимаете, что такое наследить. Полонием наследить можно. Но и все люди в самолетах должны были получить значительную дозу радиации. По другому быть не может. Таково свойство полония. Вне контейнера он очень быстро превращается в аэрозоль и все, капут всем, кто рядом с этим аэрозольным облаком находился - все навдыхаются и кончат как Литвиненко”

Реплика:

“... Какой спектральный анализ? Что вы чушь городите? Да еще определили производство - в России. И не раньше марта.
Полоний-210 распадается за 138 дней. Если он был произведен в марте, то должен был бы полностью распасться еще в августе.
Еще раз повторю, что если было Луговой подсыпал полоний (а его подсыпать нельзя - он мгновенно превращается в аэрозоль), то получил бы ровно такую же дозу, что и Литвиненко. Почему Литвиненко скончался, а Луговой нет?
Установить реактор они не могли. Для этого необходимо было иметь еще один кусочек полония, который был произведен с тем же, которым был отравлен Литвиненко. И никак иначе невозможно установить, что полоний был произведен там-то и там-то. Для того, чтобы что-то установить, необходимо взять из того же реактора пробы, чтобы было с чем сравнивать. А таких проб никакие эксперты взять не могли.
Итак смотрите, полоний-210 является источником альфа-радиации и нейтронов. Ну воздействие нейтронов таково, что они практически прошивают все насквозь пока от рассеяния на других частицах (в основном на ядрах атомов) не замедляются, т.е. не теряют энергию в столкновениях и не захватываются каким-либо атомом (в человеческом организме обычно атомом водорода). Нейтроны, как и следует из названия, не имеют электрического заряда, поэтому сечение столкновения у них достаточно мало (электромагнитные поля в т.ч. молекулярные не оказывают воздействия на движение этих частиц), т.е. они могут пролетать значительные расстояния и преодолевать значительные препятствия без существенных потерь энергии.
Человека, например, прошьют насквозь без проблем. Конечно зависит от начальной энергии нейтрона, но обычно нейтронный поток проходит сквозь человека довольно легко. При этом в ходе столкновений с молекулами организма, нейтроны отдают им часть своей энергии, что приводит к ионизации или даже распаду молекул. Причем энергия может быть передана совершенно одинаково как внешним, так и внутренним органам. А степень повреждений организма зависит от начальной энергии нейтронов в потоке и от интенсивности самого потока.
Альфа-частицы - это ионы гелия. Т.е. с микрометрической точки зрения достаточно крупные объекты по сравнению с теми же нейтронами или, например, электронами и позитронами (т.е. бетта-частицами). Альфа частицы имеют относительно большие размеры и массу. Вследствие этих свойств, а также наличия электрического заряда, у них, с одной стороны, довольно большое сечение столкновения с другими частицами и потому их средний пробег в воздухе всего несколько сантиметров, а в более плотных материалах и того меньше, проникающая способность невелика (достаточно быть в одежде, защитить открытые кожные покровы и, главное, дыхательные пути). Однако, с другой стороны, эти свойства определяют большую энергию этих частиц и высокую вероятность ее передачи окружающему пространству, что приводит к высокой степени ионизации при воздействии на объект альфа-радиации. Именно ионизация и является опасным для здоровья фактором. Поэтому альфа-радиация считается наиболее опасной из всех видов радиации, особенно при попадании внутрь организма.
Так вот ожоги внутренних органов могли бы быть вызваны как нейтронным потоком, так и альфа-радиацией, если человек надышался альфа-радиоактивным аэрозолем или проглотил источник альфа-радиации. Тут ничего непонятного как раз нет.
Кстати, раз уж заговорил. Характерное свойство полония в том, что он является источником альфа-радиации и нейтронов, но практически не производит бетта- и гамма-радиации. Нейтроны обнаружить на самом деле довольно трудно вследствие их высокой проникающей способности, а чтобы подавить альфа-радиацию, достаточно поместить материал в плотный контейнер.
При этом никакие счетчики Гейгера ничего за пределами контейнера не покажут... Обычно гораздо проще обнаружить как раз скрытый источник гамма- или бетта-радиации... Еще одно свойство полония в том, что в процессе распада он выделяет большую энергию. Это означает, что получившиеся в результате распада части приобретают приличные скорости. Таким образом, при последовательном делении материала (а делится он весьма активно: период полураспада всего 138 суток, т.е. в течение этого времени половина материала уже распадется) он довольно быстро образует в воздухе равномерную радиоактивную взвесь... Это естественно довольно опасно...”

Справедливости ради следует заметить, что период полураспада (для полония 138 суток) не есть срок за который все исходное радиактивное вещество полностью распадается. Это есть срок за который количество радиактивного материала уменьшается в дав раза независимо от его исходного количества. Т.е. в случае с полонием если в начале мы имели икс граммов атомов полония, то спустя 138 суток в образце будут икс/2 граммов полония, а остальное продукты распада.

Поэтому в трупе Литвиненко и до сих пор имеется еще радиоктивный полоний, правда в значительно меньшем количестве, чем в начале. 138 дней, это период полураспада полония, т.е. период, в течении которого активность источника уменьшается на половину:

День 0, активность источника 100,00%
День 138й, активность источника 50,00%
День 276й, активность источника 25,00%
День 414й, активность источника 12,50%
День 552й, активность источника 6,25%
День 690й, активность источника 3,13%
День 828й, активность источника 1,56%
День 966й, активность источника 0,78%
День 1104й, активность источника 0,39%
День 1242й, активность источника 0,20%
День 1380й, активность источника 0,10%
День 1518й, активность источника 0,05%
День 1656й, активность источника 0,02%

Соображения:

“... Данный изотоп в первую очередь ценен именно тем, что излучает в основном (+ слабый гамма-фон) альфа-частицы (ядра гелия, если попроще), которые обладают очень низкой проникающей способностью. В школьных учебниках физики говорится что-то, если не ошибаюсь, про "лист бумаги". Однако, это совсем не означает крайнюю биоопасность данного излучения. Скорее о том, что слопав "кремлевскую таблетку" с полониевым наполнением, снаружи тушка подопытного Литвиненко совсем не должна была "фонить". Кстати, очень похожими свойствами по радиоактивности (альфа-распад со слабым гамма-фоном) обладает изотоп радон-222 , вот только время ПОЛУраспада не 138,4 дня, как у Po-210, а всего 3,825 суток.
Теперь о том, как мог дожить "сбацанный кровавой гэбнёй" в марте 2006 (или позже) Po-210 до ноября. 138,4 дня ПОЛУраспада означает, что среднестатистически половина взятых в марте атомов Po-210 доживет до середины-конца июля, четверть - до ноября-декабря...
Теперь о том, как могли отслеживать полониевые следы по всему Лондону, Гамбургу и так далее. Каждый радиоактивный элемент оставляет, подобно папиллярным рисункам пальцев СВОИ НЕПОВТОРИМЫЕ следы во время радиоактивного распада. Энергия испускаемых частиц настолько характеристична, что спутать их от РАЗНЫХ изотопов - подобно тому, что спутать ослиную мочу с пльзенским пивом.
Существуют достаточно чувствительные приборы, чтобы регистрировать характеристичное излучение мельчайших количеств изотопов, выделяемых человеком дыханием, потом, частичками эпидермиса...да в конце концов, человек выпил осли.., простите "Балтики-7" во время полета и сходил, простите, до ветру! Достаточно вспомнить о том, что считанных атомов трансурановых элементов на мишенях достаточно, чтобы соревноваться в открытиях новых элементов с порядковыми номерами уже далеко за сотку!
Было установлено, что доза радиации, полученная сотрудниками и посетителями баров и отелей, меньше, чем у Марины Литвиненко, и “следовый хвост” за ними не тянется, а значит, они - вне подозрения (ученые нашли способ отделять пострадавших от возможных подозреваемых: за точку отсчета приняли незначительную величину радиационного заражения супруги Литвиненко - у всех сотрудников баров и гостиниц доза оказалась ниже ее уровня).
Результаты работы следствия и сотрудников Агентства здравоохранения Великобритании “Новой газете” прокомментировал известный токсиколог, президент научного сообщества судмедэкспертов Великобритании Роберт Форрест. “Они проделали грандиозную работу”, - считает он. Обнаружив значительное количество полония в теле Литвиненко, команда радиационной защиты агентства закрыла для посещения все места Лондона, связанные с этим делом. Следующим этапом было выявление масштаба загрязнений с помощью специальных альфа-детекторов. В итоге удалось установить, где были обнаружены следы радиационного загрязнения в Лондоне и других местах Европы, а также и то, кем они могли быть оставлены. И самое главное: какие следы и где оставляли зараженные полонием люди, а какие и где - его переносчики.
Например, в гостинице Millennium, в номере Лугового, зафиксированы сильнейший радиационный фон и следы полония-210 на полу и на мебели.”

Реплика:

“Странное дело, "врачи не могли долгое время определить" (впрочем, насчет английский врачей, помнится, они долгое время отказывались его госпитализировать - см. Марину Литвиненко). Признаки радиационного поражения известны всем врачам-клиницистам. После вмешательства спецслужб, которые вели Литвиненко, тем более должны были обратить на этот (возможный) фактор внимание. А узнали только по результатам анализа мочи за день до смерти. Подтвердилось же после вскрытия.
Кстати, отравление обнаружили только по слабому гамма-излучению. И у них не было методов определить альфа?.. Для ядерной державы - это немыслимо. Действие полония-210 было изучено ещё в 50-х годах. В нашей инет-прессе есть ссылки на 60-70-е, когда даже рядовые врачи знали о симптомах радиационного поражения. Литвиненко был под присмотром британской разведки. Т.е. если с ним что-то случилось, она должна была в первую очередь обратить на это внимание.
О возможном покушении на него Литвиненко твердил и в прессе, и в программах радио "Свобода" в течение года, как минимум. А забрали его врачи с обычным пищевым отравлением, и то не с первого раза... Вам это не кажется странным?
Я понимаю, что вам лишь бы уесть, и при этом можно головой не думать.
Кстати, именно потому, что Луговой не умер, я смею предположить, что Литвиненко отравлялся очень долго, и задолго до 1 ноября. А Луговой и его гоп - кампания попал под разовое воздействие…”

Растворение в воде.

Очень важное для радиохимии в целом исследование свойств полония было проведено в 1925...1928 гг. в ленинградском Радиевом институте. Было принципиально важно выяснить, могут ли радиоактивные элементы, находящиеся в растворах в исчезающе малых количествах, образовывать собственные коллоидные соединения. Ответ на этот вопрос – ответ положительный – был дан в работе «К вопросу о коллоидных свойствах полония». Ее автором был И.Е. Старик, впоследствии известный радиохимик, член-корреспондент Академии наук СССР
Размышляя, с чем может быть связана такая передозировка, полиция выдвигает несколько версий: во-первых, организатор заговора мог знать о действии вещества и то ли огромное количество было применено, чтобы послать сигнал, то ли это была просто неосторожность.
Кроме того, данная партия могла быть предназначена для реализации полония на черном рынке, отмечает The Times.
Источник в британских силах безопасности также отмечал, что такое количество невозможно купить в интернете или украсть из лаборатории, не подняв тревогу. Таким образом, есть только два правдоподобных объяснения происхождения полония - либо его взяли с атомного реактора, либо у контрабандистов с черного рынка, имеющих связи с очень влиятельными людьми.

Теневой штрих:

«Английские ученые предположили, как можно провести полоний и сыпануть его в чай. Вокруг небольшого количества полония создается быстрорастворимая таблетка - оболочка препятствует летучести и не препятствует отравлению при попадании в воду.
Скорее всего Луговой не знал наверняка о том, какое ОВ он везет. Вполне вероятно, что ему было сказано о каком-то новом яде, который не оствляет следов и безвредном в оболочке.
Облысение Лугового свидетельствует скорее не об отравлении в момент подсыпания яда, а о длительном контакте с "таблеткой". Именно с таблеткой, а не с контейнером...»

Подборка ноябрьской прессы 2006 года.

Хорхе, Невзлин и зять Березовского

Во вчерашнем номере мы упомянули о том, что у российской Генпрокуратуры, самостоятельно расследующей обстоятельства убийства Литвиненко, есть своя версия. В деталях эта версия не сообщается, но анализ доступной информации может вывести на некоторые предположения. К примеру, не так давно в интернете появилась стенограмма допроса в Лондоне Бориса Березовского российским следователем Александром Отводовым. Беседа проходила 30 марта в рамках расследования убийства Литвиненко, большую ее часть вопросы от имени Отводова задавал следователь Скотленд-Ярда Джеймс Конвей. Стенограмма содержит расшифровку шести кассет. Генпрокуратура России не опровергала аутентичность этой пленки.

Впрочем, надо признать, ничего сенсационного олигарх не сообщает. А вот вопросы прокурора, персоны и компании, которые он упоминает, стали новостью в расследовании отравления чекиста-перебежчика.

Отводов, к примеру, интересуется, знает ли Березовский Елену Трегубову. Это журналистка, автор книги "Записка кремлевского диггера". Березовский отвечает, что знает, что она работала в принадлежащем ему издании. На вопросы о ее месте жительства и номере телефона отвечать отказывается. Любопытно, что спустя месяц после допроса Елена Трегубова, которая, как оказалось, также находится в Лондоне, обращается к властям и просит политического убежища.

Допрос продолжается. "У вас есть родственник по имени Егор Шуппе?" Да, есть, это зять Березовского - муж его дочери Кати. Выясняется, что он знаком с Луговым и даже доставал для него билеты на футбол 1 ноября - в день предположительного отравления Литвиненко. Билеты Луговой забирал в офисе Березовского.

"Вы знаете каких-то работников фирмы "Эронис"?" Впервые слышит. Компании "Риск-Менеджмент"? Да, БАБ знает человека по фамилии Кис Хантер.

Бывал ли Литвиненко в Испании? Знает ли он человека по имени Хорхе? Был ли Литвиненко знаком с Невзлиным и встречался ли с ним? Из ответов Березовского выясняется, что за 6-7 месяцев до смерти Литвиненко нашел некую новую работу, связанную с какими-то расследованиями в Испании. В рамках этой деятельности он встречался с Леонидом Невзлиным - ездил к нему в Израиль. Про Хорхе, правда, Березовский ничего сказать не смог.

Еще персоны, которыми интересуется Генпрокуратура в связи с убийством Литвиненко:

Юрий Швец, бывший сотрудник КГБ, в свое время перебежавший в США;

Некий Тим Рай (о нем Березовский ничего не знает);

Аркадий Шалвович Патаркацишвили (Бадри);

Александр Шадрин (олигарх припоминает, что слышал о нем, но не помнит что);

Компании "Континенталь Петролеум Лимитед" и "Эко Три Капитал" (никаких ассоциаций эти названия у Березовского не вызывают);

Владимир Валуев и Алексей Валуев ("Я слышу первый раз об этих людях");

Руслан Фомичев (да, БАБ с ним знаком, это финансист, руководил банком, входящим в группу Березовского в России);

Владимир Воронов, бывший сотрудник посольства СССР в Великобритании, в начале 90-х занялся собственным бизнесом (Березовский встречал его в Лондоне за 1,5 месяца до допроса).

Кто эти люди, которыми интересуется российская Генпрокуратура, и какое отношение они могут иметь к смерти Литвиненко? На этот вопрос ответа пока нет. Но сам факт упоминания в допросе этих имен и названий означает: в Лондон Александр Отводов ездил не с пустыми руками. У наших следователей есть своя версия. Она скорее всего касается последнего места работы Литвиненко, его поездок в Испанию и Израиль к Леониду Невзлину, его взаимоотношений с некими компаниями, роль которых пока не ясна. Любопытно, что российский следователь интересуется наследством Литвиненко и теми, кто на него претендует. Не всплывут ли вскоре многомиллионные счета бывшего чекиста в швейцарских банках и не появятся ли люди, на них претендующие?

Пока не понятно, как версия российской прокуратуры перекликается с данными Скотленд-Ярда о виновности Лугового. По всей видимости, ситуация прояснится, когда Гепрокуратура получит материалы из Лондона, когда соединятся все звенья этой запутанной истории.

Аналогии.

Для криминальных целей ни полоний-210, ни другие его изотопы в прошлом не использовались. Однако случаи отравления полонием, производство которого в 1970-1980 гг. было значительно выше, чем в настоящее время, все же происходили. Большинство случайных отравлений радиоактивными изотопами происходило на радиохимических предприятиях атомной промышленности, и сведения о них полностью засекречивались. Однако бывали и совершенно иные случаи отравления полонием, сведения о которых попадали в научную литературу. В 1964 году в советском журнале «Медицинская радиология» появилась интересная статья А. К. Гуськовой с соавторами, в которой был описан уникальный случай отравления полонием четырех подростков.
А. К. Гуськова во время Чернобыльской катастрофы была главным врачом радиологической клиники № 6 в Москве, лечившей чернобыльских ликвидаторов. В 1963-64 гг. работала главврачом в засекреченном центре по производству оружейного плутония и других радиоактивных материалов «Челябинск-40» (ныне г. Озерск). Поэтому следует полагать, что отравление подростков полонием произошло именно там. Мальчишки где-то нашли и открыли ампулу, содержавшую смесь полония и бериллия, вступив в контакт со 150 гигабеккерелями (ГБк) полония. Это была огромная доза в 4 кюри. Количество полония в ампуле было известно заранее, т. к. эта ампула, о чем Гуськова, естественно, не сообщает, представляет собой «запал» атомной бомбы. Смесь полония с бериллием является источником нейтронного излучения.

Детей доставили в больницу и определили, что каждый из них успел «вдохнуть» и проглотить со слюной от 0,2 до 0,4 мегабеккереля (МБк) полония. (Беккерель - это один импульс в секунду, т. е. одно ядро гелия. 37 000 беккерелей в секунду составляют микрокюри). Дозы были несмертельные. Однако детей стали сразу лечить димеркапролом, веществом, которое ускоряет выведение полония из организма. Кроме того, дети получали желчегонные средства и мочегонные препараты и много воды, а также гемостимуляторы. Последующие наблюдения за подростками в течение года показали отсутствие нарушений в работе каких-либо органов.

В 1969 году в «Медицинской радиологии» был описан аналогичный случай, произошедший в Харькове, когда 10 детей в возрасте от 6 до 15 лет загрязнились вместе с пищей дозами от 0,1 до 4 МБк полония-210. Расчет доз производился на основании только того полония, который всасывался из пищеварительного тракта в кровь. Тяжелые металлы очень плохо проходят через стенку кишечника, и адсорбция в кровь, по данным авторов, составляла лишь 6% поступившего в желудочно-кишечный тракт количества изотопа. Сам кишечник не повреждается излучением полония. Внутренние поверхности полостей кишечника состоят из клеток, которые не способны к делению и постоянно заменяются. Делящиеся «стволовые» клетки кишечной стенки находятся на наружной поверхности кишечника, контактируя с капиллярами.

Поскольку альфа-частицы полония-210 распространяются в тканях лишь в радиусе 40-50 микронов, то они не достигают радиочувствительного слоя кишечника. Клинические тесты показали, что какого-либо повреждения органов у детей не было. Максимальная доза в 4 МБк была у мальчика 10 лет. Расчеты показали, что он в итоге получил 6 рад (радианов) на костный мозг, 20 рад - на печень и 30 рад - на почки. Функциональное повреждение органов начинается примерно с уровня в 100 рад, а доза в 400 рад является уже летальной для костного мозга.

Случай смертельного отравления полонием-210 был описан профессором Л. А. Ильиным, директором Биофизического центра АПН РФ, в книге, изданной в 2001 году. Рабочий на полониевом производстве случайно «вдохнул»\" аэрозоль полония-210 в достаточно большом количестве. Смерть наступила на 13-й день. Обследование органов, или т. н. пост-мортем, показало наличие в легких 13,3 МБк полония, 4,5 МБк - в почках и 21 МБк - в печени. С мочой ежедневно выделялось 0,4 МБк. На этом основании было подсчитано, что общая доза полония, распространившегося через кровь пострадавшего, было равна 100 МБк. Это составляет лишь около 3 милликюри. Но в этом случае наибольшие повреждения клеток были в легких. В опытах на животных данные о летальных дозах очень разнообразны.

Однако на основании экспериментов, проводившихся на крупных животных, собаках и обезьянах, в настоящее время принято, что дозы от 100 до 300 МБк полония-210, поступившего в кровь, то есть от 3 до 10 милликюри, могут вызвать смерть взрослого человека со средним весом 70 кг в течение одного месяца. Но при попадании полония-210 в организм с пищей это соответствует 1-3 МБк или даже больше (от 30 до 100 милликюри), так как в кровь из загрязненных полонием-210 продуктов попадает лишь 10% радиоизотопа. Полоний является токсином только благодаря альфа-излучению. 1 мегабеккерель активности соответствует 1 микрограмму хлорида полония (гигабеккерель - это миллиард беккерелей).

Полоний-210 выделяется из организма главным образом через кишечник вместе с желчью, образуемой в печени, через почки с мочой и потом через кожу. Основные данные о скорости выделения полония у человека были получены не в тех немногих исследованиях случайных отравлений, а в работах с добровольцами, которые соглашались принять внутрь небольшие и неопасные количества радиоактивных препаратов. В 50-60-е годы, когда способность радиоактивных веществ вызывать генетические повреждения клеток и увеличивать шансы раковых заболеваний еще не была изучена, эксперименты с вводимыми добровольцам небольших количеств радиоактивных соединений были достаточно широко распространены. Полоний-210 и некоторые другие изотопы полония с более коротким периодом полураспада применялись и в антираковой терапии.

Это было оправдано в тех случаях, когда ни оперативное вмешательство, ни внешнее облучение не могли применяться. Это касалось, например, метастазов опухолей в печени и миелоидных лейкозов. Применение полония-210 для лечения таких форм рака проводилось, в частности, в Онкологическом центре в Москве и других центрах на последних стадиях болезней. Но выздоровления не было.

Обобщенные данные, опубликованные в недавнем обзоре радиотоксичности полония, показывают, что из тех 10% полония, которые поступают в кровь из загрязненной радиоизотопом пищи, за 30 дней из организма удаляется около половины всей радиоактивности. При этом главной системой удаления полония является желчеобразование. Печень поэтому освобождается от радиоактивности быстрее других органов.

Из почек удаление полония идет медленно, а в коже продолжает накапливаться за счет других органов. Через 2-3 месяца кожа содержит почти половину всего полония, оставшегося в организме. Эта картина обнаруживается и при других отравлениях тяжелыми металлами, например свинцом или ртутью, т. к. они очень плохо фильтруются через почки. Почки приспособлены к удалению токсических веществ, которые образуются в самом организме. Печень - это орган детоксикации ядов из внешней среды, которые нередко повреждают и клетки самой печени.

В коже полоний-210 накапливается главным образом в волосяных мешочках и фолликулах. Он повреждает делящиеся клетки, которые обеспечивают рост волос. Поэтому волосы через 10-15 дней или позже начинают выпадать вместе с нагруженными полонием клетками волосяных сумок. Именно это вызывает загрязнение полонием, например подушек, матрасов и других предметов. Как известно, в Германии, в Гамбурге, полоний-210 был обнаружен в кровати, на которой спал друг Лугового Дмитрий Ковтун, останавливавшийся 28 - 30 октября здесь на пути в Лондон в квартире своей первой жены. Немецкая полиция на этом основании открыла уголовное дело о «нелегальном провозе через Германию радиоактивных веществ». Это было поспешное и неразумное решение, принятое без консультации с радиобиологами. Ковтун был заражен полонием 13 или 14 октября 2006 года, так как все те места в Лондоне, которые он посетил 15 и 16 октября, и комнаты в двух гостиницах, где он останавливался, содержали следы полония.

Это же относится и к Луговому, полониевые следы которого также были обнаружены в некоторых местах после его приезда в Лондон в середине октября. Поскольку эти открытия радиоактивности были сделаны почти через полтора месяца, то тщательное, точечное, а тем более ауторадиографическое обследование, например загрязненных вещей, могло бы, наверное, обнаружить радиоактивные волосы, оставшиеся, например, в одеялах, диванах, коврах и других предметах даже после многих чисток пылесосом. Волосы особенно трудно удаляются из ковров - каждый человек, когда-либо имевший собаку, это хорошо знает.

Расследование.

Степень адсорбции полония-210 из пищи в кровь на уровне 10% - условная величина. В случае природного полония, который в очень небольших количествах человек потребляет с естественными продуктами, относительно более богатыми полонием, например мясом северных оленей, питающихся лишайниками, или мясом крабов и устриц, коэффициент усвоения полония значительно выше.

Полоний, добавленный в пищу в форме солей, проникает в кровь очень плохо, только на 6% для хлоридов и 5% для нитридов. Поскольку коммерческие препараты полония, продаваемые радиохимическими кампаниями лабораториям, стоят недешево, почти во всех исследованиях последних десяти лет по токсикологии полония растворы полония вводились животным (мышам, крысам, собакам, бабуинам, морским свинкам) путем внутривенных инъекций, то есть сразу в кровь.

Летальные дозы для разных животных определялись путем внутривенных инъекций, так как в этом случае возможна была какая-то точность. Именно этим можно, наверное, объяснить неверный расчет летальных доз и необходимость для преступников вторичного отравления Литвиненко, Ковтуна и Лугового. Они, очевидно, ориентировались на данные, полученные на животных.

В составе группы, готовившей убийство Литвиненко, безусловно, был кто-то, имевший хотя бы общее представление о радиобиологии и радиотоксичности. Но маловероятно, что это был человек, имевший опыт работы с полонием. В настоящее время сотни тысяч работников разных лабораторий имеют опыт работы с радиоактивными соединениями. Но поскольку полоний имеет очень ограниченное применение в экспериментальных работах с животными, во всех странах работают с полонием, наверное, не больше 150 - 200 радиобиологов, в основном в тех странах, в которых имеется развитая атомная промышленность или добыча урана. Среди всей «полониевой тематики» доминируют проблемы детоксикации, то есть изучение способов ускоренного выведения полония из организма. Каких-либо других проблем для радиобиологии полония пока нет. В медицинских исследованиях полоний изучается только онкологами. Немало исследований посвящено природному полонию в различных биоценозах.

Если взять максимальную цифру летальной дозы полония для человека, составляющую 8 милликюри, то она отражает дозу для внутривенного введения. Если попытаться добавлять полоний в чашку чая с преступными целями, то требуется не менее 100 милликюри или больше, т. к. летальная доза обеспечивает лишь 50% смертности. Технически осуществить такой замысел очень трудно. В Европе полоний-210 продается для научных лабораторий фирмами M.G.P.-AEA Technology в Чехословакии, Ameraham-Buchler - в Англии и Braunschweig - в Германии в форме раствора в достаточно концентрированной 2М азотной кислоте, содержащей 50 МБк полония на миллилитр.

Летальная доза для человека при внесении полония в пищу составляет в этом случае 60 мл сильного кислотного раствора. Для инъекции мышам или крысам этот коммерческий полоний разводят до 0,05М азотнокислого раствора. Нельзя исключить, что для данного конкретного преступления был специально заказан полоний-210 в какой-либо другой форме. Но все же привезенная в Лондон общая доза, рассчитанная, наверное, по доступной в интернете научной литературе последних лет, оказалась значительно ниже летальной при оральном введении. Тем более что она была необходима для группы людей. Второй раз привезли, конечно, намного больше. Эти данные, безусловно, известны Скотленд-Ярду по относительной радиоактивности тех или иных следов полония. Но это пока секрет следствия.

Корреспонденция.

В наиболее обстоятельной статье о смерти Литвиненко, занявшей 4 страницы воскресного номера «Санди Таймс» от 3 декабря 2006 года, сообщалось, что по предварительным данным британского агентства по защите здоровья, занимавшегося обследованиями людей, побывавших в суши-баре и в других местах, где остались следы полония, «Литвиненко получил несколько гигабеккерелей радиации. Это было в 100 раз выше той дозы, которая могла его убить».
Это, конечно, сильное преувеличение. 3 ГБк - это как раз только одна летальная доза при оральном поглощении. К тому времени, когда готовилась эта статья, никаких данных точного пост-мортема всех органов еще не было. Ориентировочная цифра могла быть выведена лишь по одному-двум анализам мочи в последние два дня жизни больного. Определение общей начальной дозы в этом случае может быть лишь сугубо приблизительным. Однако данных официального пост-мортемa нет до сих пор. Они засекречены.

На неофициальный запрос в январе детектив Скотленд-Ярда ответил, что данные пост-мортема переданы прокуратуре и будут объявлены в суде. Но никакого суда пока не ожидается. Нет пока сообщений и о дозах полония-210, которые были получены Ковтуном и Луговым. Они, безусловно, рассчитаны по выделениям с мочой и калом и по формулам крови.

Коммерческие препараты полония-210 различные лаборатории, научные и медицинские учреждения могут покупать в разных вариантах. Однако в распоряжении преступников, безусловно, была лаборатория, в которой раствор той или иной соли полония можно было приготовить в нужной концентрации и в подходящей упаковке. Этого нельзя сделать на чьей-либо кухне.

При радиационных поражениях организма от внешних гамма-источников или рентгеновского излучения та или иная сублетальная или летальная дозы могут быть получены мгновенно. Острая лучевая болезнь развивается постепенно, в результате первоначальных повреждений органов и тканей. Никаких радиоизотопов в организме нет, но лучевая болезнь прогрессирует, и все стадии этого процесса достаточно хорошо изучены. При попадании радиоизотопов внутрь организма степень облучения органов, выражаемая в тех или иных величинах, беккерелях, берах, радах или грэях, растет постепенно. Симптомы лучевой болезни появляются постепенно и последовательно. В первую очередь признаки поражения появляются в тканях, состоящих из интенсивно делящихся клеток, таких как костный мозг, селезенка, наружные слои кишечной стенки и т. д., так как самыми чувствительными к радиационному повреждению являются делящиеся клетки. Но это происходит прежде всего при попадании в организм радиоизотопов, например фосфора, углерода или серы, которые в форме органических соединений включаются в состав белков и нуклеиновых кислот. Другие радиоизотопы ведут себя иначе.

Радиоактивный цезий как аналог калия повреждает мышечные ткани. Радиостронций как аналог кальция откладывается в костях и повреждает главным образом костный мозг. Радиоактивный йод избирательно накапливается в щитовидной железе. Полоний-210 накапливается в органах выделения, быстрее всего в почках, затем в печени и в коже. Поскольку выделение полония происходит медленно, то т. н. дозовая нагрузка на ткани постоянно растет. В наибольшей степени она увеличивается в почках. На втором месте оказывается печень. При отравлении полонием критическим органом оказываются почки. Недавно было подсчитано в форме обобщения, что при попадании в организм гигабеккереля полония-210 и при 10% его поступления из кишечника в кровь к 30 дню после отравления аккумулированная доза на почки составляет 39 грэев, т. е. 3900 рад (1 грэй равен 100 рад). Печень аккумулирует 25 грэев, а кишечник - только 1 грэй. Аккумулированная доза на костный мозг к 30 дню равна 4,8 грэя. Повреждение костного мозга более заметно, т. к. почти прекращается кроветворение. Но функции почек также нарушаются.

Эти расчеты сделаны недавно группой ученых из Великобритании и США специально для того, чтобы показать, как мог распределиться полоний-210 в организме Литвиненко. Соответствуют ли они реальным данным - посмотрим, а пока неизвестно. Повреждений мышц, сердца, мозга, артерий при отравлении полонием почти нет. Литвиненко, как известно, умер от инфаркта. Поэтому не исключено, что в этом случае, как и в случаях Ковтуна, Лугового и Скарамеллы, гарантированной летальной дозы полония в его организме не было. Если бы диагноз полониевого отравления был поставлен вовремя и были бы начаты инъекции препаратов, которые ускоряют выведение полония из организма в три-четыре раза, то смерть могла бы не наступить.

Справка о дозировках излучения

Людям, не изучавшим хотя бы основы радиобиологии, очень трудно разобраться с дозировками излучения и их биологическими эффектами. Эти трудности возникают из-за сложности самого предмета, так как каждое радиоактивное вещество имеет специфическую энергию излучения и выбрасывает разные частицы, электроны, нейтроны, ядра гелия или гамма-импульсы. Названия единиц облучения (рентген, кюри, беккерель и др.) происходят от имен первооткрывателей или же ими предлагались. Мария Кюри ввела кюри как дозу излучения одного грамма открытого ею радия. Она соответствовала 37 миллиардам распадов в секунду. Генри Беккерель открыл излучение, подобное рентгеновскому, в солях урана. Но в этом случае излучение ассоциировалось с какими-то атомными частицами. Один импульс выделения частиц в секунду стал беккерелем.

Однако способности излучения, повреждающие ткани, зависят не только от энергии, но и от характера частиц. Гамма-импульс с высокой энергией может пройти через ткань, не вызвав серьезных повреждений. В то же время альфа-излучение, состоящее из крупных частиц, является более радиотоксичным, так как имеет более высокую степень адсорбции тканями. Поэтому в радиобиологии принято давать характеристики не только в кюри или беккерелях, но и в радиационных адсорбированных дозах, или радианах. В западной литературе для этого чаще применяется обозначение грэй. 1 грэй - это 100 рад. Каждый человек получает в год от 0,1 до 0,2 рад от разных естественных источников облучения. 0,5 рад в год считается допустимой дозой для общей публики и 5 рад в год - для работников атомной индустрии и для научных работников, использующих радиоизотопы, а также для пилотов и экипажей гражданской авиации, которые в большей степени подвергаются действию космического облучения.

Эти выборочные материалы имеют ознакомительный характер. Возможно продвинутому специалисту или группе удасться сопряжение признаков произошедшего. Мы не хотим делать выводы, но , а значит еще актуальна. А живые истории ворошить небезопасно...

Полоний-210 вызывает совершенно четкую ассоциацию с радиацией. И это совсем не зря, поскольку он крайне опасен.

История открытия

Его существование было предсказано еще в 1889 году Менделеевым, когда тот создал свою знаменитую периодическую таблицу. На практике же этот элемент под номером 84 был получен девятью годами позже усилиями супругов Кюри, изучавших явление радиации. пыталась выяснить причину сильного излучения, исходящего от некоторых минералов, а потому начала работу с несколькими образцами пород, обрабатывая их всеми доступными ей способами, деля на фракции и отбрасывая ненужное. В результате она получила новое вещество, ставшее аналогом висмута и третьим открытым радиоактивным элементом после урана и тория.

Несмотря на удачные результаты эксперимента, Мария не спешила говорить о своей находке. проведенный коллегой супругов Кюри, также не дал оснований говорить об открытии нового элемента. Тем не менее в докладе на заседании Парижской академии наук в июле 1898 года супруги сообщили о предположительном получении вещества, проявляющего свойства металла и предложили назвать его полонием в честь Польши - родины Марии. Это был первый и единственный в истории случай, когда еще не выделенный достоверно элемент уже получил название. Ну а первый образец появился лишь в 1910 году.

Физические и химические свойства

Полоний представляет собой сравнительно мягкий серебристо-белый металл. Он настолько радиоактивен, что светится в темноте и постоянно нагревается. При этом температура его плавления чуть выше, чем у олова - всего 254 градуса Цельсия. Металл очень быстро окисляется на воздухе. При низких температурах образует одноатомную простую кубическую кристаллическую решетку.

По своим химическим свойствам полоний очень близок к своему аналогу - теллуру. Кроме того, на характер его соединений большое влияние имеет высокий уровень радиации. Так что реакции с участием полония могут быть весьма зрелищными и интересными, хоть и довольно опасными с точки зрения пользы для здоровья.

Изотопы

Всего науке на данный момент известно 27 (по другим источникам - 33) форм полония. Ни одна из них не является стабильной, и все они радиоактивны. Наиболее тяжелые из изотопов (с порядковыми числами от 210 до 218) в небольшом количестве встречаются в природе, остальные могут быть получены только искусственными путями.

Радиоактивный полоний-210 - наиболее долгоживущий из природных форм. Он содержится в небольшом количестве в радиево-урановых рудах и образуется за счет цепочки реакций, начинающейся с U-238 и длящейся примерно 4,5 миллиарда лет, если говорить про период полураспада.

Получение

В 1 тонне содержится изотоп полоний-210 в количестве, равном примерно 100 микрограммам. Их можно выделить при обработке отходов производства, однако для получения более или менее значительного объема элемента пришлось бы обработать огромное количество материала. Гораздо более простым и эффективным способов является синтез с помощью облучения нейтронами природного висмута в ядерных реакторах.

В результате после еще некоторых процедур получается полоний-210. Изотопы 208 и 209 также можно получить, если облучать висмут или свинец ускоренными пучками альфа-частиц, протонов или дейтронов.

Радиоактивность

Полоний-210, как и остальные изотопы, является альфа-излучателями. Группа более тяжелых также испускает гамма-лучи. Несмотря на то что изотоп 210 является источником только альфа-частиц, он достаточно опасен, его нельзя брать руками и даже приближаться на близкое расстояние, поскольку, разогреваясь, он переходит в аэрозольное состояние. Крайне опасно также попадание полония внутрь с дыханием или пищей. Именно поэтому работа с этим веществом проходит в специальных герметичных боксах. Любопытно, что этот элемент около полувека назад был обнаружен в табачных листьях. Период распада полония-210 по сравнению с другими изотопами достаточно велик, а потому он может накопиться в растении и впоследствии навредить здоровью курильщика еще больше. Тем не менее, любые попытки извлечь из табака это вещество оказались безуспешными.

Опасность

Поскольку полоний-210 испускает лишь альфа-частицы, соблюдая определенные меры предосторожности, бояться работы с ним не следует. Длина пробега этих волн редко превышает десяток сантиметров, кроме того, они обычно не могут проникнуть сквозь кожу.

Однако, оказавшись внутри организма, они наносят ему огромный вред. При попадании в кровь он быстро разносится по всем тканям - уже через несколько минут его присутствие можно заметить во всех органах. Прежде всего он присутствует в почках и печени, но в общем и целом он распределяется довольно равномерно, чем и можно объяснить его высокое общее поражающее действие.

Токсичность полония настолько велика, что даже небольшие дозы вызывают хроническую лучевую болезнь и смерть через 6-11 месяцев. Основные пути выведения из организма - через почки и ЖКТ. Наблюдается зависимость от способа попадания. Период полувыведения составляет от 30 до 50 дней.

Случайное отравление полонием совершенно невозможно. Для получения достаточного количества вещества необходимо иметь доступ к ядерному реактору и намеренно подложить изотоп жертве. Сложность диагностики заключается также в том, что известно лишь несколько случаев за всю историю. Первой жертвой считается дочь первооткрывателей полония - Ирен Жолио-Кюри, которая в ходе исследований разбила капсулу с веществом в лаборатории и скончалась спустя 10 лет. Еще два случая приходятся на XXI век. Первый из них - нашумевшее дело Литвиненко, скончавшегося в 2006 году, а второй - смерть Ясера Арафата, в вещах которого были найдены следы радиоактивного изотопа. Тем не менее окончательный диагноз так и не был подтвержден.

Распад

Одним из наиболее долгоживущих изотопов, наряду с 208 и 209, является полоний-210. (то есть времени, за которое количество радиоактивных частиц уменьшается вдвое) у первых двух составляет соответственно 2,9 и 102 года, а у последнего 138 дней и 9 часов. Что касается остальных изотопов, время их жизни исчисляется в основном минутами и часами.

Сочетание различных свойств полония-210 делает его наиболее удобным из ряда для использования в различных сферах жизни. Находясь в специальной металлической оболочке, он уже не может навредить здоровью, но способен отдать свою энергию на благо человечества. Итак, для чего используется полоний-210 сегодня?

Современное применение

По некоторым данным, около 95% производства полония сосредоточено в России, причем в год синтезируется примерно 100 граммов вещества, и почти все оно экспортируется в США.

Существует несколько сфер, в которых применяется полоний-210. Прежде всего это космические аппараты. При своих компактных размерах он незаменим как прекрасный источник энергии и тепла. Несмотря на то что примерно каждые 5 месяцев его эффективность снижается вдвое, более тяжелые изотопы являются гораздо более дорогостоящими в производстве.

Кроме того, полоний совершенно незаменим в ядерной физике. Он широко применяется в изучении влияния альфа-излучения на другие вещества.

Наконец, еще одной областью применения является производство устройств для снятия статического электричества как для промышленности, так и для домашнего использования. Даже удивительно, как такой опасный элемент может стать чуть ли не кухонной утварью, будучи заключен в надежную оболочку.

Научные аспекты дела Литвиненко для ТрВ-Наука проанализировал докт. хим. наук, зав. лабораторией радиоизотопного комплекса Института ядерных исследований РАН

Страсти вокруг загадочной смерти Александра Литвиненко не утихают. Наконец-то в Лондоне начались общественные слушания по его делу. И сравнительно недавно интерес к этой теме был подогрет предположением, что аналогичным образом был умерщвлен палестинский лидер Ясир Арафат. Благодаря этому широкая публика хоть что-то узнала о радиоактивных изотопах и их возможном применении, впрочем весьма однобоко.

В свое время мне пришлось комментировать это дело во многих российских и зарубежных изданиях, радио- и телепередачах. Но массмедиа - не самая подходящая площадка для обсуждения научных аспектов этой интересной проблемы: вопрос слишком политизирован. Люди выдвигают самые фантастические версии, совершенно не утруждая себя никакими доказательствами. В то же время имеется ряд научных публикаций, в которых обсуждаются разные, в первую очередь медицинские, аспекты . Этот вопрос поднимался и на ряде научных конференций по получению и применению изотопов, в которых я принимал участие.

Здесь я кратко изложу следующий аспект: получение и свойства полония-210, которые могут быть связаны с отравлением А. Литвиненко. Ряд российских «экспертов» выражали удивление, почему именно это вещество было использовано, и многим было непонятно, каким образом оно было использовано. В частности, Лев Фёдоров, докт. хим. наук, президент Союза за химическую безопасность, в эфире «Эха Москвы» говорил: «Как можно отравить полонием-210? Вот это я ума не приложу... Вот если бы я думал, как бы человека отравить, то самым последним по счету я бы назвал полоний... Естественно, человек, который бы это тащил через границы, он должен был тащить в свинцовом контейнере» .

Ряд иных экспертов пытались обосновать свои выводы исходя из общих соображений. Так, известный банкир Александр Лебедев, сам бывший работник КГБ, утверждал в нашей с ним публичной дискуссии на телеканале НТВ («Воскресный вечер с Владимиром Соловьёвым», 3 декабря 2006 года): «Уверяю вас, что никакой возможности сегодня допустить, чтобы наши спецслужбы занимались подобными вещами, нет вообще ни малейшей... Потому что за этим обязательно последует уголовное наказание».

Отставим в сторону политические аспекты, кому это было выгодно или не выгодно. Давайте разберемся, почему использовали именно полоний?

Получение полония-210

Основной способ получения полония-210 - облучение висмута медленными нейтронами на ядерном реакторе (см. рис. 1). Затем необходимо химически выделить полоний из облученного висмута. Это можно делать методом возгонки (так как полоний обладает сравнительно высокой летучестью при повышенных температурах), электрохимическим или другими методами. Произведенный этим способом полоний-210 очень дешев. Разговоры о его дороговизне не соответствуют действительности. Другое дело его доступность.

В технологии есть еще и третий этап, это приготовление источника излучения для конечного применения. Источники могут быть разного типа. В данном конкретном случае полоний надо поместить в капсулу, лучше всего с многослойной оболочкой (чтобы избежать проникновения полония). Для отравления надо либо раскрыть эту капсулу, чтобы содержимое попало в питье, либо, что гораздо более удобно, изготовить миниатюрную ампулу с растворимой оболочкой, это не сложно.

Впервые полоний в чистом виде в Советском Союзе был получен в НИИ-9 (ныне - Высокотехнологический научно-исследовательский институт неорганических материалов имени А. А. Бочвара), который являлся лидером в исследовании этого элемента. Работы проводились под руководством нашего выдающегося ученого Зинаиды Васильевны Ершовой .

Можно ли определить происхождение полония техническим способом? Теоретически это возможно, но практически очень трудно. Каждый ядерный реактор (в определенном канале облучения) характеризуется своим нейтронным спектром. Наличие быстрых нейтронов приводит к образованию наряду с полонием-210 (период полураспада - 138,4 дня) небольших количеств полония-209 (период полураспада - 102 года, энергия альфа-частиц - 4,9 МэВ) по ядерной реакции (n, 2n) из накопленного полония-210, а также еще в меньших количествах полония-208 (2,9 года).

Таким образом, по таким «ядерным часам» в принципе можно определить место и дату производства полония. Однако сделать это непросто, а в определенных случаях и невозможно. Это зависит от того, какое количество полония и где было найдено: важно соотношение между образовавшимся из полония-210 стабильным свинцом-206 и фоновым свинцом, содержание которого в природной смеси изотопов составляет 24,1%. Потребуется специальный масс-сепаратор для разделения изотопов полония (или большая выдержка для распада полония-210), а также калибровочные образцы полония из реактора, изготовленные в том же режиме облучения.

Российский полоний производят во ВНИИ экспериментальной физики в г. Сарове. Облучение висмута на реакторе осуществляется, видимо, в другом месте - П/О «Маяк» в г. Озёрске Челябинской области. Метод получения полония-210 не является секретным, поэтому его могут производить на любых других реакторах, где имеется специальный канал для облучения мишеней с целью получения изотопов. Такие реакторы находятся в нескольких странах мира. Энергетические реакторы, как правило, для этого не подходят, хотя некоторые из них имеют канал для облучения мишеней. Сообщалось, что более 95% полония-210 производят в России.

Существуют еще и другие методы получения полония, однако они сейчас практически не используются, так как гораздо менее производительны и более дороги. Один из этих методов, использовавшийся еще Марией Кюри, - химическое выделение из урановых руд (полоний-210 содержится в цепочке распада урана-238). Собственно, полоний в 1898 году так и был открыт. Также полоний-210 можно получить и на ускорителях заряженных частиц по ядерным реакциям 208 Pb(A, 2n) или 209 Bi(d, n). При этом для получения полония-210 годится далеко не любой ускоритель. Для этого нужен ускоритель альфа-частиц или дейтронов. Таких ускорителей в мире не так много. Есть они и в России, и в Великобритании. Однако, насколько мне известно, в Британии ускоритель фирмы Amersham уже давно не настроен на альфа-частицы и постоянно работает исключительно на производство медицинских изотопов для диагностики. В ряде мест за рубежом, которые я посещал, коллеги мне говорили, что их установки инспектировались на предмет того, производился ли на них полоний.

В свое время А/О «Техснабэкспорт» продавал полоний-210 в Великобританию (фирме Reviss). Но это было за пять лет до печальных событий, и, как мне сообщили коллеги, фирму после этого очень тщательно проверяли. Из США и России изделия, содержащие полоний, официально в Великобританию не поставляются. Полоний-210 раньше получали в Национальной лаборатории Oak Ridge (США), но сейчас в значительных количествах его там не производят, а, наоборот, получают некоторое количество из России.

Работа и реакторов, и ускорителей строго контролируется. Если кто-то всё же и задумает произвести полоний нелегально, при существующей системе контроля это легко можно раскрыть.

Ядерно-физические свойства

Как уже упоминалось, период полураспада полония - 138,4 дня. Это значит, что каждые 138 дней его активность уменьшается в 2 раза, а за два года - примерно в 40 раз. Такой период полураспада весьма удобен для применения радионуклида в качестве яда.

Полоний-210 при распаде испускает альфа-частицы с энергией 5,3 МэВ, которые имеют небольшой пробег в твердых веществах. Например, алюминиевая фольга толщиной десятки микрон полностью поглощает такие альфа-частицы. Гамма-излучение, которое можно было бы зарегистрировать счетчиками Гейгера, чрезвычайно слабое: испускаются гамма-кванты с энергией 803 кэВ с выходом только 0,001% на распад. Полоний-210 имеет наинизшую гамма-постоянную из всех распространенных альфа-активных радионуклидов. Так, у америция-241 (широко применяется, например, в детекторах дыма) гамма-постоянная - 0,12, а у Po - 5·10 –5 Р×см 2 /ч×мКи (где Р - рентген, мКи - милликюри). При этом дозовый коэффициент и, следовательно, радиотоксичность вполне сравнимы.

Таким образом, даже без защитной оболочки достаточное для отравления количество полония-210 обнаружить дистанционно с помощью обычного счетчика чрезвычайно сложно, так как уровень излучения сравним с природным фоном (см. рис. 2). Таким образом, полоний-210 очень удобен для тайной транспортировки, и нет нужды даже использовать свинцовые контейнеры. Однако при транспортировке необходимо соблюдать особую осторожность, чтобы избежать разгерметизации контейнера (см. ниже).

Полоний-210 совсем не целесообразно использовать для провокаций, так как он может быть обнаружен только с помощью специальной аппаратуры, которая в обычных случаях не используется.

Гамму-линию 803 кэВ можно обнаружить только в результате длительных измерений при использовании хорошего гамма-спектрометра, причем полупроводниковый детектор должен располагаться очень близко к источнику. Имеются данные, что именно так вначале и нашли повышенную радиоактивность в Литвиненко, но сначала излучение было ошибочно приписано радиоактивному таллию (таллий-206), который получается при распаде висмута-210м (см. схему на рис. 1).

Об этом сообщалось в Интернете еще до того, как полоний был идентифицирован. Но потом эта версия была признана ошибочной, так как этот изотоп висмута имеет слишком большой период полураспада, и стали рассматривать возможность наличия других альфа-излучателей. После этого проанализировали мочу на наличие альфа-активных радионуклидов и обнаружили полоний, притом в громадных количествах. Предположение о том, что британским экспертам «подсказали» про полоний-210 некие провокаторы, мне кажется взятым с потолка. Британскими учеными всё делалось последовательно и достаточно логично.

На поверхности альфа-активность полония-210 может быть обнаружена с помощью альфа-счетчика, который используют обычно только в специальных целях, а не при рутинных проверках на радиоактивные загрязнения. Однако чтобы определить, что излучение относится именно к полонию-210, требуется более сложная аппаратура, обычно стационарная, - альфа-спектрометр. Активность порядка 1 Бк (распад в секунду) на поверхности может быть легко зарегистрирована. Если альфа-активность обнаружена, затем уже производят пробоподготовку (например, с помощью химического выделения) и на альфа-спектрометре детектируют линию в альфа-спектре 5,3 МэВ, характеризующую именно этот альфа-активный радионуклид.

Химические свойства

Полоний может существовать в разных химических формах, но в данном случае наиболее вероятно его нахождение в виде растворимых соединений (например, нитраты, хлориды, сульфаты), при этом в значительной части в растворе он может находиться и в коллоидной форме. Важно, что из нейтральных и слабокислых растворов полоний в значительной мере сорбируется на различных поверхностях, в частности на металле и стекле (максимум сорбции - при pH~5). Полностью отмыть его обычными методами трудно. Поэтому совершенно не удивительно, что были обнаружены чайник и чашка, из которых полоний потребляли.

Собственно полоний в микроколичествах начинает возгоняться только при температурах около 300°C. Но он может переходить в окружающую среду также вместе с парами воды, в которой он содержится, и в процессе с ядрами отдачи.

Полоний достаточно легко диффундирует в пластике и других органических веществах, источники на его основе изготавливают с многослойным покрытием. А уж если ампула была разгерметизирована, то с помощью альфа-счетчика могут быть обнаружены даже самые мельчайшие его следы.

Полоний - поливалентный элемент, склонный к образованию различных комплексов, и может образовывать разные химические формы. В связи с этим часть его довольно легко распространяется в природной среде. Поэтому вполне понятно, что следы полония распространились, и по ним можно отследить источник загрязнения полонием.

Биологическое воздействие и радиационная безопасность

Биологические исследования воздействия полония на животных проводились в нашей стране в основном в 60-х годах в Институте биофизики в лаборатории профессора Ю. И. Москалева, имеется несколько публикаций.

Давно известно, что полоний-210 - один из наиболее опасных радионуклидов . Уровни поражения человека полонием-210 приведены в таблице (данные по опытам с животными пересчитаны нами на массу человека).

Усваиваемость этого вещества через желудочно-кишечный тракт оценивается от 5 до 20%. Через легкие - более эффективно, но такое введение крайне неудобно для скрытого отравления, так как при этом можно очень сильно загрязнить окружающих и исполнителей. Через кожу всасывается только около 2% в день, и такое использование полония для отравления также малоэффективно.

Полоний распределяется в организме по всем органам, но, конечно, не вполне равномерно. А выводится из организма с любыми биологическими субстанциями: калом, мочой, потом... Период полувыведения, по разным данным, от 50 до 100 дней. Сообщалось об одном несчастном случае на производстве в нашей стране, который привел к гибели человека через 13 дней после попадании в него 530 МБк (14 мКи) полония.

По косвенным данным (по оказанному воздействию), количество полония, введенного в Литвиненко, могло составлять (0,2–4)×10 9 Бк (беккерелей), то есть распадов в секунду, по массе это 1–25 мкг, практически невидимое количество.

В случае, если полоний содержался в чашке чая, например ~10 9 Бк в 100 г, то на рядом сидящих людей в качестве капель или аэрозолей случайно могло попасть до 0,01–0,10 мл, то есть до 10 5 –10 6 Бк. Это не представляет серьезной опасности для жизни человека, хотя и превышает допустимые нормы загрязнения. Такое количество легко может быть обнаружено, обнаруживается и активность порядка 1 Бк.

В истории с Литвиненко, по сообщению Health Protection Agency , произошло следующее:

• 120 человек, вероятно, контактировали с полонием, но получили дозу ниже 6 мЗв (миллизивертов), что не составляет никакого риска для здоровья;
• 17 человек получили дозу выше 6 мЗв, но не столь существенную, чтобы вызвать какие-то болезни в ближайшее время, увеличение риска заболевания в отдаленном будущем, вероятно, очень мало. Наибольшую дозу, тем не менее не опасную для жизни, получила, естественно, жена Александра Литвиненко Марина, с которой он контактировал больше всего.

Допустимая доза для профессионалов, работающих с радиоактивностью, составляет в России 20 мЗв/год. Годовые дозы, получаемые людьми от естественного фонового излучения, составляют 1–10 мЗв/год, а в некоторых местах на Земле - намного больше, и смертность там не повышенная. Лишь облучение эффективной дозой свыше 200 мЗв в течение года рассматривается как потенциально опасное. Таким образом, заявления о том, что применение полония создало большую угрозу для окружающих, является преувеличением.

В прессе поднимался вопрос, применяли ли полоний-210 в качестве отравляющего вещества раньше и можно ли это установить. В частности, остались неизвестными яды, которыми, возможно, отравили Ю. Щекочихина и пытались отравить А. Политковскую. Если в этих случаях и присутствовал полоний-210, то за прошедшее время он распался до уровня ниже фонового. Однако при эксгумации может быть обнаружен полоний-209, который мог бы присутствовать в качестве примеси (см. выше).

Гипотеза об отравлении Ясира Арафата полонием-210 практически не подтвердилась. Некоторый избыток полония-210 может быть объяснен естественными причинами - вдыханием радона-222 во время долгого нахождения палестинского лидера в бункере. Полоний-210 является продуктом распада радона. В теле Арафата обнаружено соответствующее количество свинца-210, который тоже является продуктом распада радона.

Применение

До сих пор полоний-210 применяли в следующих целях.

1. Для создания автономных источников энергии, генерируемой в результате альфа-распада. Советский «Луноход» и некоторые спутники серии «Космос» были оснащены такими устройствами.

2. Как источник нейтронов, в частности, для инициаторов ядерного взрыва в атомных бомбах. Нейтроны образуются при облучении бериллия альфа-частицами и инициируют ядерный взрыв, когда масса урана-235 или плутония-239 делается критической. Также такие источники использовали для нейтронно-активационного анализа природных образцов и материалов.

3. Как источник альфа-частиц в виде аппликаторов для лечения некоторых кожных заболеваний. Сейчас его практически не используют для подобных целей, так как существуют гораздо более подходящие радионуклиды.

4. Как ионизатор воздуха в антистатических устройствах, например Staticmaster, производимых фирмой Calumet в США. Эти материалы в Великобританию не экспортируют, и для извлечения полония-210, нужного для отравления, пришлось бы переработать много таких устройств, для чего необходима радиохимическая лаборатория.

Выводы, относящиеся к смерти Литвиненко

Выводы технического характера, которые могут оказаться существенными для раскрытия преступления, можно разделить на две группы: вполне определенные и те, которые весьма вероятны, но для однозначного утверждения требуется проведение расследования не только в Великобритании, но и в России.

Вполне определенные

1. Полоний-210 - отравляющее вещество для скрытого применения. Главное его отличие от других радиоактивных веществ - трудность первоначального обнаружения. Соответственно, бессмысленно его использование для провокации, есть гораздо более доступные и подходящие для этого радионуклиды.

2. Полоний-210 - вещество, которое удобно скрытно транспортировать в количествах, достаточных для отравления. Также его легко скрытно ввести в питье человека. Другие методы введения (например, распыление в воздухе или введение через кожный покров) менее эффективны, ненадежны, сложны и очень опасны для отравителя.

3. Случайное загрязнение полонием-210 по неосторожности практически невероятно, так как для такой степени загрязнения необходимо огромное количество, которое может существовать только в местах массового производства полония на заводе, и это легко можно определить по распределению полония на теле человека.

4. Ни одно из обнародованных утверждений следственных органов Великобритании не содержит технических противоречий.

Весьма вероятные, но требуют подтверждения

1. Наиболее вероятно, что полоний-210 произведен в России. Он мог быть привезен в Великобританию из России или США, куда это вещество официально поставляется. Другие источники в принципе не исключены, но скрыть такое производство было бы практически невозможно. В Великобритании полоний-210 уже давно не производят.

2. Извлечение из антистатических устройств в США требует специальной радиохимической лаборатории, которую крайне трудно скрыть при существующей в США системе контроля. В других странах такие антистатические устройства практически не используются.

3. Установить происхождение полония путем проведения анализов можно только при определенных обстоятельствах (достаточные количества и концентрация, отсутствие фонового свинца, достаточная выдержка перед анализом, наличие специального масс-сепаратора и образцов для сравнения). При благоприятных условиях можно установить также и то, в каком производственном цикле он был получен.

4. Вещество не было похищено. Это крайне трудно организовать при существующей системе контроля. Ранее было зафиксировано несколько фактов пропажи полония, но все они раскрыты, так как раскрыть их не представляет большой проблемы.