موضوع: اکتینیدها جمعه بیست و چهارم اسفند 1386 12:50

اورانیوم یکی از عناصر شیمیایی جدول تناوبی است که نماد آن ، U و عدد اتمی آن 92 می‌باشد. اورانیوم که یک عنصر سنگین ، سمی ، فلزی ، رادیواکتیو و براق به رنگ سفید مایل به نقره‌ای می‌باشد، به گروه آکتیندها تعلق داشته و ایزوتوپ 235 آن برای سوخت راکتورهای هسته‌ای و سلاحهای هسته‌ای استفاده می‌شود.

معمولا اورانیوم در مقادیر بسیار ناچیز در صخره‌ها ، خاک ، آب ، گیاهان و جانوران از جمله انسان یافت می‌شود.

خصوصیتهای قابل توجه

اورانیوم هنگام عمل پالایش به رنگ سفید مایل به نقره‌ای فلزی با خاصیت رادیواکتیوی ضعیف می‌باشد که کمی از فولاد نرم‌تر است. این فلز چکش‌خار ، رسانای جریان الکتریسیته و کمی Paramagnetic می‌باشد. چگالی اورانیوم 65% بیشتر از چگالیسرب می‌باشد. اگر اورانیوم به‌خوبی جدا شود، بشدت از آب سرد متاثر شده و در برابر هوا اکسید می‌شود. اورانیوم استخراج شده از معادن ، می‌تواند به‌صورت شیمیایی به دی‌اکسید اورانیوم و دیگر گونه‌های قابل استفاده در صنعت تبدیل شود.

گونه‌های اورانیوم در صنعت

اورانیوم در صنعت سه گونه دارد:

آلفا (Orthohombic) که تا دمای 667.7 درجه پایدار است.
بتا (Tetragonal) که از دمای 667.7 تا 774.8 درجه پایدار است.
گاما (Body-centered cubic) که از دمای 774.8 درجه تا نقطه ذوب پایدار است. ( این رساناترین و چکش‌خوارترین گونه اورانیوم می‌باشد.)

دو ایزوتوپ مهم ان U₂₃₅ و U_238> می‌باشند که U₂₃₅ مهمترین برای راکتورهای و سلاحهای هسته‌ای است. چرا که این ایزوتوپ تنها ایزوتوپی است که طبیعت وجود دارد و در هر مقدار ممکن توسط نوترونهای حرارتی شکافته می‌شود. ایزوتوپ U₂₃₈ نیز از این جهت مهم است که نوترونها را برای تولید ایزوتوپ رادیواکتیو جذب کرده و آن را به ایزوتوپ Pu₂₃₉ پلوتونیوم تجزیه می‌کند. ایزوتوپ مصنوعی U₂₃₃ نیز شکافته شده و توسط بمباران نوترونی Thorium232 بوجود می‌آید.

اورانیوم اولین عنصر یافته شده بود که می‌توانست شکافته شود. برای نمونه با بمباران آرام نوترونی ایزوتوپ U₂₃₅ آن به ایزوتوپ کوتاه عمر U₂₃₆ تبدیل شده و بلافاصله به دو هسته کوچکتر تقسیم می‌شود که این عمل انرژی آزاد کرده و نوترونهای بیشتری تولید می‌کند.

اگر این نوترونها توسط هسته U₂₃₅ دیگری جذب شوند، عملکرد حلقه هسته‌ای دوباره اتفاق می‌افتد و اگر چیزی برای جذب نوترونها وجود نداشته باشد، به حالت انفجاری در می‌آیند. اولین بمب اتمی با این اصل جواب داد (شکاف هسته‌ای). نام دقیقتر برای این بمبها و بمبهای هیدروژنی(آمیزش هسته‌ای) ، سلاحهای هسته‌ای می‌باشد.

کاربردها

فلز اورانیوم بسیار سنگین و پرچگالی می‌باشد.

اورانیوم خالی توسط بعضی از ارتشها برای ساخت محافظ برای تانکها و ساخت قسمتهایی از موشکها و ادوات جنگی استفاده می‌شود. ارتشها همچنین از اورانیوم غنی‌شده برای سوخت ناوگان خود و زیردریایی‌ها و همچنین سلاحهای هسته‌ای استفاده می‌کنند. سوخت استفاده شده در راکتورهای ناوگان ایالات متحده معمولا اورانیوم U₂₃₅ غنی شده می‌باشد. اورانیوم موجود در سلاحهای هسته‌ای بشدت غنی می‌شوند که این مقدار بصورت تقریبی 90% می‌باشد.
مهمترین کاربرد اورانیوم در بخش غیر نظامی تامین سوخت دستگاههای تولید نیروی هسته‌ای است که در آنها سوخت U₂₃₅ به میزان 2الی3% غنی می‌شود. اورانیوم تخلیه شده در هلیکوپترها و هواپیماها به‌عنوان وزن متقابل بر هر بار استفاده می‌شود.
لعاب ظروف سفالی از مقدار کمی اورانیوم طبیعی تشکیل شده است ( که داخل فرایند غنی سازی نمی‌شود ) که این عنصر برای اضافه کردن رنگ با آن اضافه می‌شود.
نیمه عمر طولانی ایزوتوپ اورانیوم 238 آن را برای تخمین سن سنگهای آتشفشانی مناسب میسازد.
U₂₃₅ در راکتورهای هسته‌ای Breeder به پلوتونیوم تبدیل می‌شود و پلوتونیوم نیز در ساخت بمبهای هیدروژنی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
استات اورانیوم در شیمی تحلیلی کاربرد دارد.
برخی از لوازم نوردهنده از اورانیوم و برخی در مواد شیمیایی عکاسی مانند نیترات اورانیوم استفاده می‌کنند.
معمولا کودهای فسفاتی حاوی مقدار زیادی اورانیوم طبیعی می‌باشند، چرا که مواد کانی که آنها از آنجا گرفته شده‌اند، حاوی مقدار زیادی اورانیوم می‌باشند.
فلز اورانیوم برای اهداف اشعه ایکس در ساخت این اشعه با انرژی بالا استفاده می‌شود.
این عنصر در وسایل Interial Guidance و Gyro Compass استفاده می‌شود.

تاریخچه

استفاده از اورانیوم به شکل اکسید طبیعی آن به سال 79 میلادی بر می‌گردد، یعنی زمانی که این عنصر برای اضافه کردن رنگ زرد به سفال لعابدار استفاده شد (شیشه زرد با یک در صد اورانیوم در نزدیکی ناپل ایتالیا کشف شده است. ) کشف این عنصر به شیمیدان آلمانی به نام "مارتین هنریچ کلاپرس" اختصاص داده شد که در سال 1789 اورانیوم را به صورت قسمتی از کانی که آن را pitchblende نامید، کشف شد. نام این عنصر را بر اساس سیاره اورانوس که هشت سال قبل از آن کشف شده بود برگزیده شد. این عنصر در سال 1841 به صورت فلز جداگانه توسط "eugne melchior peligot" استفاده شد.

در سال 1896 "هانری بکرل" فیزیکدان فرانسوی برای اولین بار به خاصیت رادیواکتیویته آن پی برد. در پروژه Manhattan نامهای Tuballoy و Oralloy برای اورانیوم طبیعی و اورانیوم غنی شده بکار برده شد. این اسامی هنوز نیز برای اورانیوم غنی شده و اورانیوم طبیعی بکار برده می شوند.

در آغاز قرن بیستم تفحص و جستجو برای یافتن معادن رادیو اکتیو در ایالات متحده آغاز شد. منابع رادیوم که حاوی کانی‌های اورانیوم نیز می‌بودند، برای استفاده آنها در رنگ ساعتهای شب‌نما و دیگر ابزار جستجو شدند. در طی جنگ جهانی دوم اورانیوم از نظر اهداف دفاعی اهمیت پیدا کرد. در سال 1943 Union Mines Development Corporation کنگره ای را در کلرادو به منظور استفاده ارتش از قدرت اتمی در پروژه Manhattan تشکیل داد.

برای اطمینان از ذخایر کافی اورانیوم این کنگره US Atomic Enecry Act of 1946 را ایجاد و کمیسیون انرژی اتمی را بوجود آورد. در دهه 1960 ملزومات ارتش تزلزل یافت و در اواخر سال 1970 دولت برنامه تهیه اورانیوم خود را کامل کرد. همزمان با همین مساله بازار دیگری بوجود آمد که درواقع همان کارخانه‌های نیروگاه‌های هسته‌ای اقتصادی بود.

ترکیبات

تترا فلوروئید اورانیوم UF₄که به نمک سبز معروف است یک محصول میانی هگزافلورید اورانیوم می‌باشد. هگزا فلورید اورانیوم UF₆ جامد است که در دمای بالای 56 درجه سانتی‌گراد بخار می‌شود. UF₆ ترکیب اورانیوم است که برای دو فرایند غنی سازی Gaseous Diffusion و Centrifuge استفاده می‌شود و در صنعت با نام ساده Hex خوانده میشود.

Yellowcake اورانیوم غلیظ شده است. نام این عنصر بدلیل رنگ و شکل آن در هنگام تولید می‌باشد اگرچه تولید امروزه Yellowcake بیشتر به رنگ سبز مایل به سیاه میگراید تا زرد. Yellowcake تقریبا 70 تا 90 درصد اکسید اورانیوم دارد. U₃O₈

Diuranate آمونیوم محصول جنبی تولید Yellowcake می‌باشد که رنگ آن زرد درخشان می‌باشد که گاهی اوقات باعث اشتباه شده و Yellowcake نامیده میشود اما این نام درست این محصول نم‌یباشد.

پیدایش

اورانیوم عنصر طبیعی است که تقریبا در تمام سنگها آب و خاک به میزان کم یافت می‌شود و بنظر می‌رسد که مقدار آن از Antimony ، برلیوم ، کادیوم ، جیوه ، طلا ، نقره و تنگستن بیشتر باشد و این فراوانی در حد آرسنیک و مولیبدنیوم است. این عنصر در بیشتر کانی‌های اورانیومی از قبیل Pitchblende، Uraninite ،Autunite ، Uranophane tobernite و Coffinite یافت می‌شود.
br>مقدار بیشتری از اورانیوم در موادی از قبیل صخره‌های فسفاتی و کانی‌هایی مانند Lignite و Monazite یافت می‌شود که بیشتر برای مصارف اقتصادی از همین منابع استخراج می‌شود. از آنجا که اورانیوم نیمه عمر رادیواکتیوی طولانی 4.47x10⁹ سال برای U-238 دارد مقدار آن همیشه در زمین ثابت میماند.

بنظر میرسد که فرو پاشی اورانیوم و واکنشهای هسته‌ای آن با توریوم همان منبع گرمایی عظیمی است که در هسته زمین ، باعث ذوب شدن قسمت خارجی هسته زمین گردیده و باعث ایجاد حرکت پوسته‌ای زمین می‌شود.

معدن اورانیوم صخره ای است که محل تمرکز اورانیومی می‌باشد که مقدار اقتصادی آن ، یک تا چهار پوند اکسید اورانیوم در هر تن است که تقریبا 0.05 تا 0.20 درصد اکسید اورانیوم دارد.

تولید و توزیع

اورانیوم اقتصادی از طریق کاهش هالیدهای اورانیوم با خاک فلزات قلیایی تولید می‌شود. همچنین فلز اورانیوم می‌تواند از طریق عمل الکترولیز 5KUF یا Uf₄ که در (CaCl₂ و NaCl حل شده است، بدست آید. اورانیوم خالص نیز از طریق تجزیه حرارتی هالیدهای اورانیوم حاصل می‌شود.

در سال 2001 ، مالکان راکتورهای هسته‌ای غیر نظامی آمریکا از این کشور و منابع خارجی 21300 تن اورانیوم خریداری کردند. قیمت پرداخت شده برای هر کیلوگرم اورانیوم حدودا 26.39 دلار بود که در مقایسه با سال 1998 16% کاهش داشت. در سال 2001 ایالات متحده 1018 تن اورانیوم از 7 عملیات معدنی در غرب رود می‌سی‌سی‌پی تولید کرد. اورانیوم بیشتر توسط فرانسوی ها در کشورهای جهان توزیع شده است.

معمولا کشورهای بزرگتر اورانیوم بیشتری در مقایسه با کشورهای کوچکتر تولید می‌کنند، چرا که گسترش و توزیع اورانیوم در جهان یک شکل و یکنواخت است. کشور استرالیا ذخایر بسیار زیادی از این عنصر دارد که تقریبا 30% ذخایر دنیا را شامل می‌شود.

ایزوتوپها

اورانیوم طبیعی از 3 ایزوتوپ U-238, U-235, U-234 تشکیل شده است که U-238 فراوانترین آنها (99.3%) می باشد. این سه ایزوتوپ رادیو اکتیو بوده که نیمه عمر آنها عبارت است از U-235 4.5x10⁹ سال که پایدارترین آنها می باشد. U-235 7x10⁸ سال و U234 2.5x10⁵ سال.

ایزوتوپهای اورانیوم می‌توانند از هم جدا شوند تا تمرکز یک ایزوتوپ بر دیگری را افزایش دهند. این فرایند ، غنی سازی نام دارد. وزن U-235 برای غنی شدن باید 0.711 درصد افزایش یابد. اورانیوم م235 برای استفاده در سلاحهای هسته‌ای و نیروگاه های اتمی مناسبتر است. این فرایند مقادیر بسیاری اورانیوم بوجود می‌آورد که در U-235 تخلیه می شوند و خالصترین اورانیوم یعنی U238 اورانیوم خالی یا DU نام دارد. اگر ایزوتوپ 235 بخواهد تخلیه شود باید وزنش 0.711 درصد کم شود.

هشدارها

تمام ترکیبات اورانیوم سمی و رادیو اکتیو هستند. سمی بودن این عنصر می‌تواند کشنده باشد. در مقادیر بسیار کم خاصیت سمی بودن این عنصر به کلیه آسیب می‌رساند. خواص رادیواکتیوی این عنصر نیز سیستماتیک و نظام بند است. در کل ترکیبات اورانیوم به‌سختی جذب روده و ریه می‌شوند و خطرات رادیولوژیکی آن باقی می‌ماند. فلز خالص اورانیوم نیز خطر آتش‌سوزی به همراه دارد.

فرد ممکن است با تنفس غبار اورانیوم در هوا یا خوردن و آشامیدن آب و غذا در معرض این عنصر قرار بگیرد. البته بیشتر این عمل از طریق خوردن آب و غذا صورت می‌گیرد. جذب روزانه اورانیوم در غذا 0.07 تا 1.1 میکروگرم می‌باشد. مقدار اورانیوم در هوا معمولا بسیار ناچیز است. افرادی که در کنار تاسیسات هسته‌ای دولت و یا معادن استخراج اورانیوم زندگی می‌کنند، بیشتر در معرض این عنصر قرار می‌گیرند.

آورانیوم ممکن است که درطریق تنفس یا بلع و یا در موارد استثنایی از طریق شکافی روی پوست وارد بدن شود. اورانیوم توسط پوست جذب نمی‌شود و ذرات آلفای ساتع شده از این عنصر نمی‌تواند به پوست نفوذ کند. بنابراین اورانیومی که خارج از بدن باشد، نمی‌تواند به اندازه اورانیوم داخل بدن مضر و خطرناک باشد. اگر اورانیوم به بدن وارد شود، ممکن است موجب سرطان شده یا به کلیه‌ها آسیب برساند.
اثرات اورانیم بر روی سلامتی
انسان همیشه از راه غذا، هوا، خاک و آب در تماس با مقدار مشخصی اورانیم قرار دارد و این عنصر به طور طبیعی در کلیه این مواد وجود دارد. غذاهایی مانند ریشه گیاهان و آب، دارای مقدار اندک اورانیم طبیعی هستند و به همراه هوای تنفسی هم مقدار اندکی اورانیم وارد بدن می شود. غلظت اورانیم موجود در عذاهای دریایی معمولا به قدری پایین است که می توان از آن چشم پوشی کرد.
افرادی که در نزدیکی محل دفع زباله های خطرناک زندگی می کنند، افرادی که در نزدیکی معادن زندگی می کنند، افرادی که در صنعت فسفات کار می کنند، افرادی که محصولات رشد کرده بر روی خاکهای آلوده را می خورند یا افرادی که آب آلوده شده با شیرابه زباله ها را می خورند، در مقایسه با افراد عادی در معرض مقدار بالاتری از اورانیم قرار دارند. شیشیه های اورانیمی دیگر مورد استفاده قرار نمی گیرند اما هنرمندانی که هنوز از آنها استفاده می کنند، نسبت به افراد عادی با اورانیم بیشتری تماس دارند.
چون اورانیم ماده ای رادیواکتیو است، در مورد اثرات آن بر روی سلامتی بررسیهایی انجام شده است. دانشمندان در سطوح طبیعی اورانیم، هیچ اثرمضری را کشف نکرده اند. اما بعد از جذب مقدار زیادی اورانیم، اثرات شیمیایی قابل مشاهده است و اورانیوم عوارضی مانند بیماریهای کلیوی را ایجاد می کند.
وقتی انسانها در معرض اورانیم رادیونوکلیدی که در اثر تجزیه رادیواکتیو اورانیم در زمانی طولانی ایجاد می شود، قرار داشته باشند، دچار سرطان خواهند شد. وقتی انسان در معرض اورانیم غنی شده قرار داشته باشد، احتمال بروز سرطان بیشتر خواهد بود، زیرا اورانیم غنی شده، رادیواکتیویتی بیشتری دارد. این شکل از اورانیم، تابشهای مضری از خود ساطع می کند که ظرف چند سال انسان را دچار سرطان می کند. اورانیم غنی شده، به طور تصادفی و از طریق دستگاههای نیروی هسته ای واردمحیط زیست می شود.

نوشته شده توسط هادی کسائی | لینک ثابت |

توریم

موضوع: اکتینیدها پنجشنبه بیست و سوم اسفند 1386 20:14

توریم عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی دارای نشان Th و عدد اتمی 90 می باشد.

خصوصیات قابل توجه

توریم ، فلزی طبیعی و تا حدی رادیواکتیو می باشد. شکل خالص این عنصر فلزی نقره ای رنگ است که درخشش خود را برای چند ماه حفظ می کند. با این حال اگر در معرض هوا اکسید شود به آرامی کدر شده و به رنگ خاکستری و در نهایت سیاه در می آید. اکسید توریم ( ThO₂) که توریا نامیـــــــده می شود دارای یکی از بالاترین نقاط جوش در بین تمامی اکسیدهــــــا می باشد(c3300).اگرفلز توریم را در هوا حرارت دهند محترق شده و با نور درخشان سفید رنگی می سوزد.

کاربردهـــا

کاربردهای توریم :

توری چراغهای گازی قابل حمل . این توریها درصورتیکه در شعله گاز گرم شوند نور خیره کننده ای تولید می کنند.
بعنوان عنصری آلیاژ ساز در منیزیم ، موجب تقسیم نیروهای شدید و افزایش مقاومت در دماهای بالا می شود.
از توریم برای پوشش سیمهای تنگستن در وسایل الکترونیکی استفاده می شود.
از توریم در ساخت الکترودهای جوشکاری و سرامیکهای مقاوم در حرارتهای زیاد استفاده می گردد.
اکسید آن برای کنترل اندازه تنگستن موجود در لامپها کاربرد دارد.
اکسید آن در کوره های گداز بسیار داغ آزمایشگاهی مورد استفاده قرار می گیرد.
افزودن اکسید توریم به شیشه موجب افزایش ضریب شکست و کاهش پراکندگی نور می شود.در نتیجه از آنها در لنزهای کیفیت بالای دوربین و ابزارهای علمی بهره می برند.
از اکسید توریم بعنوان کاتالیزور استفاده می شود:

در تبدیل آمونیاک به اسید نیتریک
در کراکینگ بنزین
در تولید اسید سولفوریک

قدمت سنجی بوسیله اورانیم – توریم برای تعیین قدمت فسیلهای انسا کاربرد داشته است.
بعنوان ماده ای بارورکننده برای تولید سوخت هسته ای کاربرد دارد.

تاریخچـــــــه

Jons Jacob Berzelius شیمیدان سوئدی در سال 1828 توریم را کشف نمود و نام آنرا از نام Thor خدای نورس جنگ برگرفت. این فلز تا قبل از اختراع توری چراغ در سال 1885 هیچگونه کاربردی نداشت.

نقش بیولوژیکی

این عنصر هیچگونه نقش بیولوژیکی شناخته شده ای ندارد.

پیدایــــــــش

توریم در بیشتر سنگها و خاکها در مقادیر بسیار کم وجود دارد و فراوانی آن سه برابر اورانیوم بوده وتقریبا" به اندازه سرب متداول است. معمولا" خاک محتوی تقریبا" ppm6 توریم است. این عنصر در کانیهای زیادی وجود دارد که رایج ترین آنها ماده معدنی فسفات توریم خاکی و کمیاب ( مو نازیت ) است که حاوی تقریبا" بیش از 12% اکسید توریم می باشد.اندوخته های زیادی از این عنصر در چندین کشور وجود دارد. توریم 232 بسیار آهسته فروپاش می شود ( نیمه عمر آن تقریبا" سه برابر عمر زمین است) ولی سایر ایزوتوپهای آن در زنجیره فرسایش خود و اورانیم وجود دارند.بیشتر این ایزوتوپها کم عمر هستند و لذا خیلی بیشتر از Th-232 رادیواکتیو می باشند اگرچه در مقیاسهای زیاد کم اهمیت هستند.

توریم بعنوان یک سوخت اتمی

از توریم و اورانیم می توان بعنوان سوخت در رآکتور اتمی استفاده کرد.اگرچه خود توریم 232 شکافش پذیر نیست ، برای تولید اورانیم 233 شکافش پذیر، نوترونهای کم سرعت را جذب می کند.بنابراین مانند اورانیم 238 بارورکننده می باشد.

از یک جنبه مهم اورانیم 233 از اورانیم 235و پلوتونیم 239 بهتر است وکه علت آن قدرت جذب بیشتر نوترون می باشد. بنابراین می توان با مواد شکافش پذیر دیگر ( اورانیم 235 یا پلوتونیم 239) یک چرخه زایا مشابه اورانیم 238 و پلوتونیم ( در رآکتورهای نوترون کم سرعت) اما بسیار کارآمدترایجاد نمود.توریم 233 برای تبدیل به توریم 233 یک نوترون جذب می کند که معمولا" توریم 233 به صورت پروتاکتینیم 233 و بعد اورانیم 233 فروپاش می شود.سپس این سوخت ساطع شده می تواند از رآکتور تخلیه شود ، اورانیم 233 از توریم جدا شده و بصورت بخشی از یک چرخه سوخت بسته وارد رآکتور دیگری می شود.
مشکلی که درمورد هزینه گران تولید سوخت وجود دارد تا حدی به علت رادیواکتیویته اورانیوم 233 است که همیشه به مقادیر کمی اورانیوم 232 آلوده است ؛ مشکل مشابهی که در بازیافت توریم وجود دارد به سبب خاصیت رادیواکتیو زیاد توریم 228 ،خطر تکثیر اورانیم 233 بعضی سلاحها و مشکلات فنی ( هنوز هم بطور موثر حل نشده اند) در بازآفرینی می باشد. قبل از تبدیل چرخه سوخت توریم بصورت تجاری ، تلاشهای زیادی باید انجام پذیرند و ظاهرا" انجام این تلاشها تا زمانیکه اورانیوم فراوان وجوددارد بعید به نظر می رسند.

با این وجود چرخه سوخت توریم ، با توانایی خود برای تولید سوخت غنی شده بدون نیاز به رآکتورهای نوترون پر سرعت، پتانسیل دراز مدت قابل توجهی را در اختیار دارد.توریم بطرز چشمگیری فراوان تر از اورانیم است و این عامل بسیار مهمی در حفظ انرژی هسته ای به حساب می آید.

هند منابع عظیمی از توریم را در اختیار دارد ولذا با پایان دادن به اورانیوم بعنوان ماده ای ورودی ، برنامه های اتمی خود را برای استفاده صرفا" توریم طراحی کرده است.این طرح دشوار مستلزم هردو رآکتورهای بارور حرارتی و سرعتی می باشد.

ایزوتوپهــــــا

توریم بطور طبیعی دارای یک ایزوتوپ پایدارTh-232 و 25 رادیوایزوتوپ می باشد که فراوان ترین یا پایدارترین آنها توریم 232 با نیمه عمر 05/14 میلیارد سال ، توریم 230 با نیمه عمر 75380 سال ، توریم229 با نیمه عمر 7340 سال و توریم 228 با نیمه عمر 92/1 سال هستند. مابقی ایزوتوپهای آن دارای نیمه عمری کمتر از 30 روز هستند که اکثر آنها نیمه عمرشان کمتر از 10 دقیقه است . همچنین توریم دارای 1 حالت متا است.
ایزوتوپهای توریم از نظر وزن اتمی بین amu212 (توریم 212) و amu236(توریم 236) قرار دارند.

اثرات توریم بر روی سلامتی
توریم تقریبا در همه جای از زمین وجود دارد از این رو انسان همیشه از طریق هوا، غذا و آب، در معرض مقدار اندکی توریم قرار دارد.
همه انسانها از طریق غذا یا آب آشامیدنی مقداری توریم جذب می کنند و مقدار توریم موجود درهوا به قدری کم است که می توان جذب آن از راه هوا را در نظر نگرفت.
در نزدیکی محل دفع زباله، مقدار زیای توریم وجود دارد. افرادی که در نزدیکی این محل ها زندگی می کنند نسبت به افراد عادی، در تماس با توریم بیشتری هستند زیرا از گرد و غباری که توسط باد آورده شده تنفس می کنند و در نتیجه مقدار توریم در غذایی که در نزدیکی این محل رشد می کند، زیاد می شود.
افرادی که در معدن، صنایع یا آزمایشگاههای توریم کارمی کنند، بیشتر از حالت عادی در تماس با توریم هستند.
مقدار توریم موجود در محیط زیست، به علت انتشار توریم از طریق دستگاههای فرآوری افزایش یافته است.
تنفس توریم در محیط کاری، طی سالیان متمادی، احتمال بروز بیماریهای ریوی و سرطان ریه و لوزالامعده را افزایش می دهد. توریم می تواند ماده ژنتکی را تغییر دهد. افرادی که در تماس با توریم و به ویژه اشعه X هستند، بیماریهای کبدی را افزایش می دهند.
توریم رادیواکتیو است و در استخوانها ذخیره می شود. به همین علت تماس طولانی با آن باعث سرطان استخوان می شود. تنفس مقدار زیادی از توریم کشنده است. وقتی میزان تنفس زیاد باشد، انسان در اثر سم فلز می میرد.

نوشته شده توسط هادی کسائی | لینک ثابت |

نوبلیوم

موضوع: اکتینیدها چهارشنبه بیست و دوم اسفند 1386 18:54

نوبلیوم یک عنصر مصنوعی جدول تناوبی می‌باشد که نماد آن ، No بوده و عدد اتمی آن 102 است. این عنصر ترانس اورانیم رادیو اکتیو فلزی که در گروه آکتنیدها قرار دارد، به روش بمباران کوریم همراه یونهای کربن بوجود آمده است. این عنصر برای اولین بار توسط یک گروه به رهبری "Albert Ghiorso" و "Glenn T. Seaborg" در سال 1958 شناخته شد.

تاریخچه

نوبلیوم ( به‌خاطر "Alfred Nobel" نامگذاری شد ) برای اولین بار در آوریل 1958 در UC Berkeley توسط A. Ghiorso ، T. Sikkeland ، J.R. Walton و G.T. Seaborg که از یک تکنیک بازگشت پذیری جدید استفاده می‌کردند، کشف شد. در این شیوه از یک شتابدهنده خطی یون سنگین برای بمباران کردن کوریوم با یون کربن 12 برای تولید 102No استفاده شد و بعد به افتخار آلفرد نوبل کاشف دینامیت و به خاطره همنامی با جایزه نوبل ، نوبلیوم نام گرفت.

در سال 1957 محققان در امریکا ، انگلستان و سوئد ، کشف یک ایزوتوپ از عنصر 102 با عمر تجزیه 10 دقیقه را که در نتیجه بمباران 244Cm با (نیمه عمر55 ثانیه) حاصل شده بود، اعلام کردند. بر اساس این تجربه ، نام نوبلیوم توسط Iupac برگزیده شد.

آزمایشات تائیدی در Berkeley ، در سال 1966 ، وجود 102-254 با عمر تجزیه 55 ثانیه و 102-252 با عمر تجزیه 2.3 ثانیه و 102-257 با عمر تجزیه 23 ثانیه را نشان داده است. نوبلیم ، بیشترین عنصری بود که اخیراً در اخبار Harvard هنگامی که "تام لهرر" ، The Elements Song را نوشته بود، آمده بود و از این‌رو عنصری بود که بیشترین عدد اتمی را دارا بود.

خصوصیات قابل توجه

اطلاعات کمی درباره نوبلیم شناخته شده و مقدار بسیار ناچیزی از آن تهیه شده است. این ماده ، به هیچ وجه قابل استفاده در خارج از آزمایشگاه نیست. پایدارترین ایزوتوپ آن No-259 دارای نیم عمر 58 دقیقه می‌باشد و در اثر فروپاشی ، به فرمیم-255 ( در اثر فروپاشی آلفا ) یا به مندلیفیم-259 در اثر جذب الکترون تبدیل می‌شود.

ایزوتوپها

تاکنون 13 رادیو ایزوتوپ از نوبلیم به همراه پایدارترین ایزوتوپهای آن No-259 با نیم عمر 58 دقیقه، NO-255 با نیمه عمر 3.1 دقیقه و No-253 با نیمه عمر 1.7 دقیقه مشخص شده است. بقیه ایزوتوپهای رادیو اکتیو آن ، دارای نیمه عمرهای کمتر از 56 ثانیه هستند که همه این نیمه عمرها کمتر از 2.4 ثانیه است. همچنین این عنصر دارای یک حالت متا No-254m با نیمه عمر 0.28 ثانیه است.

اثرات نوبلیم بر روی سلامتی
نوبلیم به طور طبیعی وجود ندارد و در پوسته زمین یافت نمی شود بنابراین لزومی ندارد که اثرات آن را بر روی سلامتی بررسی کنیم.

نوشته شده توسط هادی کسائی | لینک ثابت |

نپتون

موضوع: اکتینیدها چهارشنبه بیست و دوم اسفند 1386 18:53

نپتون یک عنصر ترکیبی جدول تناوبی است که نماد Np و عدد اتمی 93 دارد.
این عنصر رادیواکتیو نقره ای فلزی اولین عنصر ترانس اورانیک متعلق به گروه آکتنیدها است.

نپتون 237 پایدارترین ایزوتوپ آن محصول رآکتورهای هسته ای و پلوتون است و می تواند به عنوان جزئی از تجهیزات آشکار ساز نوترون استفاده می شود.

خصوصیات قابل توجه

فلز نقره ای نپتون به خوبی واکنش دهنده است و به سه حالت ساختاری یافت می شود.

نپتون آلفا،اورتورومبیک،جرم حجمی 20.25 گرم بر متر مکعب
نپتون بتا (بالای 280 درجه سانتی گراد)،چهار وجهی،جرم حجمی 19.36 گرم بر سانتی متر مکعب.
ونپتون گاما(بالای 577 درجه سانتی گراد)،مکعبی، جرم حجمی 18.00 گرم بر سانتی متر مکعب.

این عنصر به هنگام محلول بودن 4 حالت اکسیداسیون یونی دارد:

Np⁺³ (ارغوانی کمرنگ)،نظیریون خاکی کمیاب Pm⁺³،Np⁺⁴ (رزد سبز)
NpO⁺² (سبز آبی)
NpO⁺⁺² (صورتی کمرنگ)

که تنها گونه هایی را اکسیداسیون میکند که در تضاد با خاکهای کمیاب که تنها ینهای (I), (II), (IV) را در حالتهای اکسیداسیون نشان میدهند باشند. این عنصر Tri و TetraHalideهایی مانند NpF, NpF))₃, Np((C₁₄,NpBr₃ و NpI))₃ را شکل داده و ترکیبات دیگری که در سیستم ((اکسیژن – اورانیوم وجود دارد را اکسید میکند. (مانند Np₃O₈ و NpO₂)

تاریخچه

نپتون که (به خاطر سیاره نپتون نامگذاری شده) برای اولین بار توسط Edwin McMillan و Philip Abelson در سال 1940 کشف شد.
این کشف در آزمایشگاه Berkeley Radiation در دانشگاه Berkeley کالیفورنیا جایی که گروه، ایزوتوپ Np-239 (با نیمه عمر 2.4 روز) را به وسیله بمباران اورانیم به کمک شتاب دادن نوترونها به روش سیکلوترون تهیه کردند به وقوع پیوست.

نپتون اولین عنصرترانس اورانیم بود که به صورت ترکیبی تهیه شد و به عنوان اولین ترانس اورانیم گروه آکتنید ها کشف شد.

پیدایش

مقادیر بسیار ناچیزی از این عنصر در طبیعت به عنوان محصول فروپاشی به دلیل واکنشهایی در معادن اورانیوم بوجود می آید. نپتون با تقلیل NpF₃ با باریم و یا بخار لیتیوم در دمای 1200 درجه سانتیگراد آماده میشود. و بیشتر اوقات از رها شدن قدرت سوخت هسته ای به عنوان یک فرآورده در تهیه پلوتون گرفته می شود.

ایزوتوپها

19 رادیو ایزوتوپ نپتون با پایدارترین آنها Np-237 با نیمه عمر 2.14 میلیون سال،Np-236 با نیمه عمر 154000 سال و Np-235 با نیمه عمر 396.1 روز مشخص می شوند.بقیه ایزوتوپهای رادیو اکتیو آن دارای نیمه عمرهای کمتر از 4.5 روز هستند که اکثر آنها نیمه عمرهای کمتر از 50 دقیقه دارند.همچنین این عنصر 4 حالت متا دارد و در حال حاضر پایدارترین ایزوتوپ آن Np-236m با نیمه عمر 22.5 ساعت است.

ایزوتوپهای نپتون با در نظر گرفتن وزن اتمی آنها از 225.0339amu (Np-225) تا
244.068 amu (Np-244) مرتب شده اند.

اولین روش فروپاشی قبل از پایدارترین ایزوتوپ(Np-237) جذب الکترون (با مقدار خوب ارسال آلفا) و اولین روش بعد از ارسال بتا است.اولین محصولات فروپاشی قبل از Np-237 ایزوتوپهای عنصر 92 «اورانیم) ،(اگر چه ارسال آلفا هم عامل تهیه عنصر 91 ،پروتاکتینیم،است) و اولین محصولات بعد از ایزوتوپهای عنصر 93 «پلوتونیم) هستند.

اثرات نپتونیم بر روی سلامتی
عوارض احتمالی: سرطان استخوان
اندامی که دوز بالایی را دریافت می کند: مجاری گوارشی
خلاصه ای از مطالعاتی که بر روی عوارض آن انجام شه است: قسمت عمده نپتونیمی که در بدن باقی می ماند در استخوانها نهشته می شود. قسمتی از آن هم در کبد باقی می ماند. در مطالعات مختلفی که روی جانوران آزمایشگاهی انجام شده، مشخص شده که غلظت نپتونیم در غده آدرنال بالاست.
تا کنون درانسان در اثر تماس با نپتونیم عارضه ای گزارش نشده است. روی تامپسون، در دانشکده زیست شناسی در آزمایشگاه باتل پاسیفسک در ریچلند، مطالعاتی که بر روی نپتونیم انجام شده را به طور گسترده ای بازبینی کرد. این بازبینی، شامل مطالعات روسی ها هم می شد. آنها دریافته بودند که در جانورانی که مقدار بسیار اندکی نپتونیم، به میزان یک دوز اتمی دریافت می کنند، نپتونیم باعث افزایش تومورهای استخوانی می شود. تامپسون نتیجه گرفت که احتمالا نپتونیم باعث ایجاد سرطان استخوان می شود.
در سال 1984، گروهی از دانشمندان آلمانی نتایج اولیه آزمایشی را که در موشها و به منظور اندازه گیری اثر رسوب نپتونیم 239 در استخوان و تجزیه آن به پلوتونیم 239 انجام شده بود، را منتشر کردند. نتایج اولیه نشان داد که تشکیل پلوتونیم 239 (در اثر تجزیه نپتونیم) در مقایسه با موشهایی که تنها در معرض نپتونیم قرار داشتند، تعداد تومورهای استخوانی را افزایش داده است.

نوشته شده توسط هادی کسائی | لینک ثابت |

آمرسیم

موضوع: اکتینیدها چهارشنبه بیست و دوم اسفند 1386 18:51

آمریکیوم عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی با نشان Am و عدد اتمی 95 وجود دارد .تمام ایزوتوپهای این عنصر مصنوعی رادیو اکتیو هستند. این عنصر به گروه اکتینیدها تعلق دارد . این عنصر با قرینه سازی Americas و Europium نامگذاری شد .

آمریکیوم چهارمین عنصر ترااورانیمی بود که کشف شد .ایزوتوپ Am-24 توسط گلن تی سیبورک ِ جیمز ِ مورگان و آلبرت گیورسو اواخر سال 1944 هنگام جنگ در آزمایشگاه متالوژی دانشگاه شیکاگو ودر نتیجه واکنشهای جذب نوترون پی در پی توسط ایزوتوپهای پلوتونیوم در راکتورهای اتمی شناخته شد. درخشش فلز آمریکیوم تازه تهیه شده از پلوتونیوم یا نپتونیومی که با همین روش تهیه شده سفید و براقتر است. ظاهرا این عنصر انعطاف پذیرتر از اورانیوم یا نپتونیوم است و در هوای خشک با درجه حرارت اتاق به کندی کدر می شود. با آمریکیوم باید با دقت زیادی رفتار شود تا از آلودگی انسانی جلوگیری گردد. فعالیت آلفا از Am-241 تقریبا سه برابر رادیوم است. وقتی با مقدار گرمی Am-241 سروکار داریم فعالیت شدؤد گاما ما را در معرض مشکلات جدی قرار می دهد. Am-241 بعنوان منبعی قابل حمل برای رادیوگرافی گاما بکار رفته است. مقدار جزیی از آمریکیوم 241 برای اندازه گیری ضخامت شیشه در این صنعت و بعنوان منبعی برای یونیزاسیون دستگاههای اعلام حریق مورد استفاده قرار می گیرد.
اثرات امریکیم بر روی سلامتی
امریکیم ترکیبی است که به طور طبیعی به مقداربسیار اندک وجود دارد. این ماده به طور تصادفی و از راه دستگاههای تولید هسته ای منتشر می شود. انسان از راه غذا، تنفس یا تماس پوستی و به خاطر انتشار امریکیم در طی تولیدات اتمی در معرض غلظت بالاتری از امریکیم قرار می گیرد. افرادی که در دستگاههای نیروی اتمی کار می کنند و افرادی که در نزدیکی دستگاههای نیروی اتمی زندگی می کنند، بیشتر با امریکیم تماس دارند.
تابشهای ناشی از امریکیم جذب شده، نخستین عامل ایجاد عوارض و بیماری است. امریکیم بعد از جذب به سرعت در بدن حرکت می کند و مدتی طولانی در استخوانها تجمع می یابد. در طی این تجمع، امریکیم به آهستگی تجزیه می شود و از خود ذرات رادیواکتیو و اشعه ساطع می کند. این اشعه ها باعث تغییر ماده ژنتیکی و سرطان استخوان می شوند.
احتمال آسیب اندامها در اثر تماس با امریکیم بسیار زیاد است زیرا امریکیم طی زمان اندکی در اندامها تجمع می یابد.

نوشته شده توسط هادی کسائی | لینک ثابت |

پرتاکتینیوم

موضوع: اکتینیدها چهارشنبه بیست و دوم اسفند 1386 18:50

پروتاکتینیوم یکی از عناصر شیمیایی جدول تناوبی بوده که نماد آن Pa و عدد اتمی آن 91 میباشد.

خصوصیات قابل توجه

پروتاکتینیوم یک فلز نقره ای رنگ میباشد که از گروه آستینیدها بوده و یک درخشندگی براقی را در هوا از خود به جا میگذارد. این عنصر در دمای زیر 1.4k به شدت رسانای جریان الکتریسیته میباشد.

کاربردها

به علت خاصیت رادیواکتیوی سمی بودن و کمیابی این عنصر استفاده به غیر از تحقیقات علمی استفاده چندانی از این عنصر نمیشود.

تاریخچه

پروتاکتینیوم برای اولین بار در سال 1913 زمانی که Kasimir Fajans و O.H. Goong به هنگام تحقیقات خود در تجزیه U238 به ایزوتوپ pa234 که نیمه عمر بسیار پایین 1.17 ثانیه داشت مواجه شدند شناخته شد. آنها به این عنصر جدید نام برویوم را دادند این عنصر در سال 1918 هنگامی که دو گروه از دانشمندان Otto Hahn و Lise Meitner ازآلمان و Fredrick Soddy و John Cranston ازبریتانیای کبیر به طور جداگانه آن را کشف کردند به پروتاآکتینیوم تبدیل شد و در سال 1949 به پروتاکتینیوم تغییر یافت.

در سال 1927 Aristid V. Grosse توانست دو میلیگرم Pa2o5 بدست آورد. وی در سال 1934 برای اولین بار توانست پروتاکتینیوم را از 0.1 میلی گرم Pa2O5 جدا کند او این عمل را از تبدیل اکسید به یک ید و سپس شکافتن آن در خلاء توسط عمل گرما دهی الکترونیکی انجام داد.

در سال 1961 سازمان انرژی اتمی بریتانیای کبیر توانست 125 گرم پروتاکتینوم خالص تولید کند. این عمل با پردازش 60 تن مواد زائد در 12 مرحله انجام شد و هزینه ای معادل 500000 دلار را در بر داشت. سالیان سال این تنها منبع پروتاکتینیوم جهان به شمار میرفت. اخیرا گذارش شده است که هر گرم از این فلز به مبلغی معادل 2800 دلار به آزمایشگاه ها فروخته شده است.

نقش بیولوژیکی

پروتاکتینیوم هیچگونه نقش بیولوژیکی ندارد.

پیدایش

پروتاکتینیوم در Pitchblende به مقدار حدودا یک در هر 231Pa قسمت از معادن اورانیت به وجود می آید. معادن زئیر حدودا 3ppm پروتاکتینیوم دارند.

ترکیبات

ترکیبات شناخته شده پروتاکتینیوم عبارتند از:

Fluorides

PaF₄
PaF₅

Chlorides

PaCl₄
PaCl₅

Bromides

PaBr₄
PaBr₅

Iodides

PaI₃
PaI₄
PaI₅

Oxides

PaO
PaO₂
Pa2O₅

ایزوتوپها

29 ایزوتوپ رادیو اکتیو برای پروتاکتینیوم شناخته شده اند که پایدارترین آنها Pa231 با نیمه عمر 32760 سال Pa233 با نیمه عمر 26.967 روز و Pa230 با نیمه عمر17.4 روز میباشند. تمام ایزوتوپهای رادیو اکتیوی دیگر آن نیمه عمر کمتر از 1.6 روز داشته و بیشتر آنها نیمه عمر کمتر از 1.8ثانیه میباشد.

حالت Decay اولیه قبل از ایزوتوپ پایدار pa231 Alpha Decay میباشد و حالت اولیه بعد از آن Beta Minus Decay است. محصولات decay اولیه قبل از Pa-231 ایزوتوپهای عنصر Actinium و محصولات اولیه بعد از آن ایزوتوپهای عنصر اورانیوم میباشد.

اثرات پروتاکتینیم بر روی سلامتی
پروتاکتینیم از راه خوردن غذا، آب آشامیدنی یا هوا وارد بدن می شود. با تنفس پروتاکتینیم، بخش قابل توجهی از آن از ریه حرکت کرده و بسته به میزان انحلال پذیری آن، از طریق خون به اندامهای دیگر می رسد.
جذب معدی پروتاکتینیم از راه غذا یا آب، عامل اصلی نشست پروتاکتینیم در اکثر افراد است. بخش اعظم پروتاکتینیمی که از راه خوردن وارد بدن می شود، از طریق مدفوع دفع می شود. تنها حدود 0.05% آن از راه مجاری گوارشی وارد جریان خون می شود. پس از ترک روده یا ریه، حدود 40% پروتاکتینیمی که وارد جریان خون شده، در اسکلت نهشته می شود، حدود 15% آن در کبد و حدود 2% آن در کلیه نهشته می شود و بقیه آن دفع می شود. نیمه عمر بیولوژیکی پروتاکتینیم در اسکلت حدود 50 سال است. از پروتاکتینیمی که در کبد نهشته شده، 70% آن دارای نیمه عمر بیولوژیکی 10 روز و 30% آن دارای نیمه عمر بیولوژیکی 60 روز است. از پروتاکتینیمی که در کلیه نهشته شده، 20% آن دارای نیمه عمر بیولوژیکی 10 روزبوده و بقیه آن مجددا در بدن توزیع می شود.
عوارض اولیه: اگر پروتاکتینیم جذب بدن شود، برای بدن ضرر دارد اما اشعه گامای ساطع شده از پروتاکتینیم 231 و بعضی از محصولات دارای نیمه عمر کوتاه آکتینیم 227، خطرخارجی اندکی دارد. مهمترین روشهای جذب، خوردن غذا و آب حاوی پروتاکتینیم و تنفس گرد و غبار حاوی پروتاکتینیم می باشد. جذب پروتاکتینیم تنفس شده در بدن آسانتر از پروتاکتینیم خورده شده است اما باید به هر دو مورد توجه داشت.
مهمترین عارضه ناشی از تابشهای یونیزه پروتاکتینیم، سرطان است که در اسکلت، کبد و کلیه نهشته می شود. عوارض و خطرات ناشی از پروتاکتینیم 234 مانند عوارض ناشی از اورانیوم 238 است. پروتاکتینیم 234 با تابش ذرات پرانرژیِ بتا تجزیه می شود بنابراین باید مراقب این تابشها بود مثلا باید برای جلوگیری از این تابشها، دستان و ساعد را با دستکشهای پلاستیکی سنگین پوشاند.
خطر تنفس پروتاکتینیم 231 نسبت به بسیاری از رادیونوکلیدها بیشتر است. بیش از 80% این خطر ناشی ازآکتینیم 227 و محصولات حاصل از تجزیه آن است. در حالی که خطر خوردن آن بسیار کمتر از خطر تنفس است و متداولترین راه ورود این ماده به بدن محسوب می شود.
مانند دیگر رادیونوکلیدها، ضریب خطر شیرابه های آن 75% خطر خوردن آن است.
علاوه بر خطراتی که ورود این ماده به بدن دارد، قرار گرفتن در معرض اشعه گامای حاصل از پروتاکتینیم 231 هم خطرناک است.
با استفاده از ضریب خطر اشعه گاما و به منظور تخمین خطر سرطان زایی مشخص شده که اگر 100000 نفر به طور مداوم درتماس با لایه ضخیمی از خاک با غلظت متوسط 1 pCi/g پروتاکتینیم 231 قرار داشته باشند، احتمال ایجاد سرطان در آنها 8 نفر از 100000 نفر است. در درون بدن، قسمت عمده خطر پرتوافکنی مربوط به آکتینیم 227 و محصولات ناشی از تجزیه آن می باشد

نوشته شده توسط هادی کسائی | لینک ثابت |

مندلفیم

موضوع: اکتینیدها سه شنبه بیست و یکم اسفند 1386 19:46

مندلفیم عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی با نشان Md و عدد اتمی 101 فرار دارد. مندلفیم یکی از عناصر شیمیایی مصنوعی و ترااورانیوم محسوب می شود که نهمین عنصر ترااورانیم گروه اکتینیدها است.

تاریخچــــــــــــه

نام این عنصر از نام شیمیدان روسی وابداع کننده جدول تناوبی Dmitri Mendeleev گرفته شده است. مندلفیم اولین بار توسط Albert Ghiorso,bernard Harvey, Greg Choppin ,و Glenn T. Seaborg در اوایل سال 1955در حین بمباران ایزوتوپ Es-153 با یونهای هلیم در شتابدهنده 60 اینچ آزمایشگاه تابشی برکلی شناسایی شد. ایزوتوپ تولید شده Md-256 با نیمه عمر 76 دقیقه بود. اولین شناسایی از آن جهت حائزاهمیت بود که در آن Md-256 به روش " یک اتم در هر لحظه" تولید شد.

ایزوتوپهـــــــــا

اکنون چهارده ایزوتوپ شناسایی شده ونیمه عمر Md-258 2 ماه می باشد.این ایزوتوپ با بمباران یک ایزوتوپ انشتانیم بوسیله یونهای هلیم تولید می گردد.و بالاخره برای مشخص نمودن خصوصیات فیزیکی آن باید مقدار کافی Md-258 ساخته شود.

کاربردهـــــا

از Md-256 برای مشخص کردن بعضی از خصوصیات فیزیکی مندلفیم در محلول آبی استفاده می شود.

خصوصیات

تجربه نشان می دهد این عنصر علاوه بر حالت اکسیداسیون تری پازیتیو( III) که از ویژگیهای عناصر اکتینید است ، از حالت اکسیداسیون دی پازیتیو( II ) نسبتا" پایدار نیز برخوردار می باشد.

اثرات مندلویم بر روی سلامتی
مندلویم به طور طبیعی وجود ندارد و در پوسته زمین یافت نمی شود بنابراین لزومی ندارد که اثرات آن را بر روی سلامتی بررسی کنیم.

نوشته شده توسط هادی کسائی | لینک ثابت |

لارنسیم

موضوع: اکتینیدها سه شنبه بیست و یکم اسفند 1386 19:45

لارنسیم ، عنصر مصنوعی است که در جدول تناوبی دارای نشان Lr و عدد اتمی 103 می‌باشد. لارنسیم ، عنصر خاکی کمیاب ، رادیواکتیو و کم‌عمر است که از کالیفرنیم بدست آمده و هیچ کاربرد مشخصی ندارد.

تاریخچـــــــــه

لارنسیم را "Albert Ghiorso" و "Torbjorn Sikkeland" و "Almon Larsh" و "Robert M. Latimer" در 14 فوریه 1961 در آزمایشگاه اشعه برکلی ( امروزه بنام آزمایشگاه ملی Lawrence Berkeley شناخته می‌شود ) واقع در دانشگاه کالیفرنیا ، برکلی ، کشف کردند. این عنصر با بمباران یک هدف 3 میلی گرمی متشکل از ســــه ایزوتوپ کالیفرنیم با یونهـــای B-10 و B-11 در شتاب دهنده خطی یونهای سنگین (HILAC ) تولید شد.

هسته‌های تغییر شکل یافته ، شارژ الکتریکی شدند، تحت تاثیر یک محیط هلیمی قرار گرفتند و بر روی یک نوار نقاله مسی باریکی جمع شدند. سپس با انتقال این نوار ، اتمهای جمع شده را درجلوی گروهی از نمایان‌سازهای (Detector) جامد قرار دادند. تیم برکلی گزارش کرد که ایزوتوپ 257 عنصر 103 با این روش کشف شد و با ارسال ذرات آلفا MeV6/8 با نیم عمر 4,2 ثانیه متلاشی گشت.

در سال 1967 ، محققانی در دوبنا ، روسیه ، گزارش کردند که قادر به تایید یک ارسال کننده آلفا با نیمه عمر 4,2 ثانیه بعنوان 103-257 نیستند. این تصور از آن زمان به بعد به شکل Lr-258 یا Lr-259 تغییر یافته است. برای عنصر 103 یازده ایزوتوپ تعیین شده که Lr-262 با نیمه عمر 216 دقیقه طولانی‌ترین عمر را دارد ( که بصورت نوبلیم 256 متلاشـــــــــی می‌شود ).

ایزوتوپهای لارنسیم از طریق ارسال آلفا ، شکافت خود بخود و جذب الکترون متلاشی می‌شوند. ( به‌ترتیب از بیشترین تا کمترین گونه‌های مشترک).

نام این عنصر توسط انجمن شیمی آمریکا در اشاره به "Ernest Lawrence" مخترع شتاب دهنده مطرح شد. در آغاز نشان Lw مورد استفاده قرار گرفت، ولی در سال 1963 بصورت Lr تغییر یافت. در سال 1997 ، انجمن بین‌المللی شیمی کاربردی و محض ( IUPAC ) در نشستی در ژنو ، نام لارنسیم و سمبل Lr را به تصویب رساند.

خصوصیات قابل توجه

شکل ظاهری این عنصر ، ناشناخته است، اما احتمالا" سفید نقره‌ای یا خاکستری و فلزی می‌باشد. اگر مقدار کافی لارنسیم ساخته می‌شد، خطر تابش اشعه وجود می‌داشت. اطلاعات کمی درباره خصوصیات شیمیایی این عنصر در دست است، ولی تحقیقات ابتدائی درباره تعدادی از اتمها نشان می‌دهد، این عنصر رفتاری شبیه اکتینیدها دارد.

لارنسیم در جدول تناوبی جزو گروه اکتینیدها بوده ، هنوز هم اغلب اینگونه است، با اینهمه عنصر 103 برخلاف سایر عناصر خاکی کمیاب یک عنصر D-block می‌باشد و بنابراین بطور فزاینده در حال جایگزینی سایر عناصر D-block در گروه عناصر واسطه است.

اثرات لورنسیم بر روی سلامتی
لورنسیم به طور طبیعی وجود ندارد و هنوز در پوسته زمین یافت نشده است و آن قدر ناپایدار است که هر مقداری از آن تشکیل شود، به سرعت به عناصر دیگر تبدیل می شود. بنابراین لزومی ندارد که اثرات و خطرات آن را بر روی سلامتی بررسی کنیم.

نوشته شده توسط هادی کسائی | لینک ثابت |

فرمیم

موضوع: اکتینیدها سه شنبه بیست و یکم اسفند 1386 19:43

فرمیم یک عنصر مصنوعی است که با نشان Fm و عدد اتمی 100 در جدول تناوبی وجود دارد. عنصری است ترانزورانیک فلزی با رادیواکتیو بالا از سری اکتینیدها ، فرمیم با بمباران پلوتونیوم توسط نوترون تولید شده است ،نام این عنصر از نام Enrico Fermi فیزیکدان اتمی گرفته شده است.

خصوصیات قابل توجه

فقط مقادیر بسیار کمی فرمیم تولید یا جداسازی شده. بنابراین نسبتا چیز کمی در باره خواص شیمیائی آن شناخته شده. فقط حالت اکسیداسیون III آن به صورت محلول آبی وجود دارد. فرمیم 254 و ایزوتوپهای سنگینتر آن را می توان با بمباران سنگین نوترونی عناصر سبکتر از آن (مخصوصا اورانیوم و پلوتونیوم ) تولید کرد. در طی این فرایند ، قطاری از نوترون گیری توام با کاهش بتا ،ایزوتوپهای فرمیم را می سازد. شرایط بمباران سنگین نوترونی مورد نیاز برای ایجاد فرمیم در انفجارهای گرماهسته ای وجود دارد ،و قابل تکرار در آزمایشگاه می باشد(مانند High Flux Isotope Reactor at Oak Ridge National Laboratory ). سنتز عنصر 102 «نوبلیوم) موقعی قطعی شد که ،فرمیم 250 به طور شیمیائی شناسائی شده بود.کاربرد شناخته شده ای برای فرمیم از تحقیقات به دست نیامده. فرمیم هشتمین عنصر ترانزورانیک می باشد.

تاریخچه

فرمیم (گرفته شده از نام «Enrico Fermi ) اولین بار در سال 1952 توسط گروهی به سرپرستی Albert Ghiorso درخلال کار با بقایای انفجار اولین بمب هیدروژنی ، کشف شد.عنصر وقتی ساخته شد که اورانیوم 238 ،در دما و فشار بسیار بالای ناشی از انفجار با 17 نوترون ترکیب شد(در ضمن 7 کاهش بتا در روند ساخت عنصر اتفاق افتاد). کار توسط University of California Radiation Laboratory ، Argonne National Laboratory و Los Alamos Scientific Laboratory مورد بازبینی قرار گرفت .
تمام این یافته ها به علت تنشهای ناشی از جنگ سرد تا تا سال 1955 سری نگاه داشته شد. در اواخر 1953 و اوایل 1954 یک گروه از موسسه فیزیک نوبل در استکهلم ،اورانیوم 238 را با یونهای اکسیژن 16 بمباران کرد ،که ماحصل آن یک alpha-emitter با وزن اتمی 250~ , با 100 پروتون بود ( به عبارت دیگر ،عنصر 250 _100)، گروه نوبل کشف را اعلام نکرد ،اما ایزوتوپی که آنها تولید کردند بعدها ،فرمیم 250 شناخته شد.

ایزوتوپها

17 رادیو ایزوتوپ فرمیم شناخته شده ،که پایدارترین آنها Fm-257 با نیمه عمر 100 روز، Fm-253 با نیمه عمر 3 روز ،و Fm-252 با نیمه عمر 25.39 ساعت می باشند.تمام ایزوتوپهای رادیو اکتیو باقیمانده نیمه عمری کمتر از 5.4 ساعت دارند، و بیشترین تعداد اینها نیمه عمری کمتر از 3 دقیقه دارند. این عنصر یک حالت برانگیختگی هم دارد ، (Fm-250 با نیمه عمر 1.8 ثانیه). ایزوتوپهای فرمیم از نظر وزن اتمی از 242.073 amu تا 259.101 amu یعنی (Fm-259) قرار دارند .

اثرات فرمیم بر روی سلامتی
فرمیم به طور طبیعی وجود ندارد و در پوسته زمین یافت نمی شود بنابراین لزومی ندارد که اثرات آن را بر روی سلامتی بررسی کنیم.

نوشته شده توسط هادی کسائی | لینک ثابت |

کالیفرنیم

موضوع: اکتینیدها سه شنبه بیست و یکم اسفند 1386 19:42

کالیفرنیم ششمین عنصر فرا اورانیوم کشف شده در جدول تناوبی است.این عنصر دارای نشان Cf و عدد اتمی 98 می باشد.نام این عنصر از نام ایالت کالیفرنیا و دانشگاه کالیفرنیا – برکلی بر گرفته شده است.
کشف کالیفرنیم در 17 مارس 1950 بوسیله hompson ، Street ، Albert Ghiorso و Glenn T. Seaborg ، محققان UC برکلی اعلام شد.این عنصر بوسیله بمباران مقادیر میکروگرمی Cm242 با MeV35 یونهای هلیم در سیکلوترون 60 اینچی آزمایشگاه برکلی ایجاد گردید.
کالیفرنیم (III) تنها یون پایدار در محلولهای آبی است و تمامی تلاشها برای برای کاهش یا اکسیده کردن کالیفرنیم (III ) باشکست مواجه شده است .ایزوتوپ Cf-249 از فروپاشی اشعه بتای Bk-249 حاصل می شود درحالیکه ایزوتوپهای سنگین تر بر اثر برتابش شدید نوترون در این واکنشها بوجود می آیند.

ایزوتوپ کالیفرنیم 252 ( گسیلگر بسیار قوی نوترون) به علت خاصیت رادیواکتیو شدید و برخی کاربردهای خاص معروف است.یک میکروگرم آن در هر دقیقه 170 میلیون نوترون آزاد می کند که خطرات بیولوژیکی جدی را باعث می گردد بنابراین هنگام کار با کالیفرنیم باید ازمحافظ استفاده کرد.

جدا سازی کالیفرنیم به شکل فلزی آن هنوز تحقق نیافته است.چون کالیفرنیم منبعی غنی از نوترون می باشد انتظار کاربردهای زیادی از آن می رود . تا کنون از آن در اندازه گیری رطوبت نوترون و در تشخیص لایه های حاوی آب و نفت استفاده شده است.کالیفرنیم همچنین بعنوان یک منبع قابل حمل برای کشف فلزاتی نظیر طلا و نقره ، با استفاده از تحلیل فعل و انفعالات موجود در محل بکار می رود.امروزه Cf-252 توسط O.R.N.L به قیمت هر میلی گرم 10 دلار به فروش مِ رسد.در ماه می سال 1975 بیش از 63 میلی گرم از آن تولید وبه فروش رسید.یک فرضیه این است که شاید کالیفرنیم در انفجارات ستاره ای خاصی بوجود می آید چون فروپاشی رادیو اکتیو Cf-254 ( نیمه عمر 55 روز) با خصوصیات منحنیهای نوری چنین انفجاراتی که با تلسکوپ رویت شده تطبیق دارد.بهرحال این فرضیه مورد تردید است.

اثرات کالیفرنیم بر روی سلامتی کالیفرنیم 252، ساطع کننده نوترون بسیار قوی است. این ماده بی نهایت رادیواکتیو است. در اثر رادیواکتیویتی آن عوارضی ایجاد می شود که باید به آنها توجه داشت: توسعه فن آوری اتمی همراه با انتشار رادیواکتیویته به جو، خاک، اقیانوسها، دریاها و آب بوده است که باعث افزایش میزان آن در جانوران، گیاهان و مواد ساکن شده است. تابشهای این ماده وارد بدن جانوران می شود و وارد زنجیره غذایی می شود و باعث می شود که جانوران دیگر و انسانها نیز از اثرات آن متاثر شوند. بزرگترین تهدید رادیواکتیویته برای حیات، آسیب ماده ژنتیکی و ساختار ژنتیکی گونه های زنده است. آسیب ژنتیکی ناشی از تابشهای این ماده بر روی طول عمر و تولید مثل اثر می گذارد. حتی دوز پایین کالیفرنیم هم در طولانی مدت سرطان زاست. انسان فعلی، جنین و کلیه نوادگان آن دچارسرطان، آسیب سیستم ایمنی، لوسمی، سقط جنین، نقصهای مادرزادی وعقیمی می شوند. اگرچه بسیاری از عوارض ناشی از کالیفرنیم در حال افزایش است اما انسان نمی تواند افزایش تابش زمینه را ثابت کند. از نظر علمی در بررسی علل این عوارض، تنها شواهد اپیدمولوژی قابل بررسی است. شاید مهمترین اثر تابشهای رادیواکتیو در طول زمان، عقیمی باشد. تابشهای رادیواکتیو، یکی از علل شناخته شده نازایی هستند

نوشته شده توسط هادی کسائی | لینک ثابت |

کوریم

موضوع: اکتینیدها سه شنبه بیست و یکم اسفند 1386 19:41

کوریم عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی با نشان Cm و عدد اتمی 96 وجود دارد.نام آنرا از نام پیر و ماری کوری اقتباس کرده اند.

اگر چه این عنصر در سیستم تناوبی بعد از آمریکیم قرار دارد، در واقع قبل از آمریکیم شناخته شد و سومین عنصر ترا اورانیوم کشف شده به حساب می آید.Glenn Seaborge ، James و Albert Ghiorso سال 1944 – زمان جنگ- در آزمایشگاه متالوژی شیکاگو این عنصر را بوسیله بمباران Pu-239 با یون هلیم در سیکلوترون 60 اینچ آزمایشگاه تشعشعی برکلی کشف کردند.سال1947برای اولین بار ،Werner وPerlman مقدار قابل مشـاهده (30 میلی گرم) Cm-242 را به صورت هیدروکسید در دانشگاه کالیفرنیا – برکلی بصورت خالص جداسازی کردند. Crane, Wallmann, و Cunningham در سال 1950 متوجه شدند که قابلیت مغناطیسی نمونه های میکرو گرمی CmF3 برابر با GdF3 می باشد.این مسئله یک دلیل تجربی قاطع برای اختصاص ساختاری الکترونیکی به3 Cm+ ارائه می دهد. در سال برای اولین بار ، کوریم به شکل اصلی ( عنصری) توسط همان کارگران تهیه شد.

چهارده ایزوتوپ برای کوریم شناخته شده است.پایدارترین این ایزوتوپها Cm-247 با نیمه عمر16 میلیون سال می باشد و در مقایسه با عمر زمین به قدری کوتاه است که به نظر می رسد تمام کوریمهای اولیه باید سالهای بسیار دور از صحنه طبیعت ناپدید شده باشند.به علت زنجیره جذب نوترون و فروپاشیهای اشعه بتا که توسط شار ضعیف نوترونهای موجود درکانیهای اورانیوم انجام می شود ، احتمال حضور مقادیر بسیار کم کوریم در منابع اورانیوم طبیعی وجود دارد.به هر حال وجود کوریم طبیعی هرگز مورد مکاشفه صورت نگرفته است.Cm-242 و Cm-244 در مقادیر مولتی گرمی یافت می شوند.

Cm-248 تنها بصورت مقادیر میلی گرمی تولید شده است.کوریم از برخی جهات شبیه گادولینیم است – همساخت زمینی کمیاب آن – اما کوریم ساختار بلوری پیچیده تری دارد. کوریم به رنگ نقره ای ، فعال از نظر شیمیایـــی و نسبت به آلومینیوم مثبت بــــــار تـــــر(electropositive) می باشد.بیشتر ترکیبات کوریم سه ظرفیتی، به رنگ زرد کم رنگ هستند.هرگرمCm-242 تقریبا" 3 وات انرژیی حرارتی تولید می کند که این مقدار با نیم وات تولید شده توسط Pu-238 برابر در نظر گرفته می شود.این امر موجب استفاده از کوریم بعنوان یکی از منابع تولید برق شده است.در حال حاضر قیمت فروش هرمیلی گرم کوریم 100 دلار است.کوریم درون بدن جذب و در استخوانها جمع می شود و چون تشعشعات آن موجب اختلال در مکانیسم ساخت گلبولهای قرمز می گردد، بنابراین بسیار سمی است.حداکثر مقدار مجاز Cm-244 در انسان ( قابل حل) معادل 3/0 میکروکوری می باشد.

اثرات کوریم بر روی سلامتی
کوریم از راه خوردن، آب آشامیدنی یا هوای تنفسی وارد بدن می شود. جذب گوارشی از راه غذا عامل اصلی نهشته شدن کوریم در انسان است. بعد از جذب، قسمت عمده کوریم ظرف چند روز از بدن دفع می شود و وارد جریان خون نمی شود. تنها 0.05% ا زکوریم جذب شده وارد جریان خون می شود. از کوریمی که وارد خون می شود، حدود 45% آن در کبد نهشته می شود و با نیمه عمرزیستی 20 روز در آنجا باقی می ماند، 45% آن در استخوان نهشته می شود و با نیمه عمر زیستی 50 سال در آنجا باقی می ماند. قسمت عمده 10% باقیمانده دفع می شود. کوریم موجود در اسکلت روی سطوح درونی استخوان نهشته می شود و به آرامی در کل استخوان توزیع می شود.
اگر کوریم از راه خوردن وارد بدن شود، برای سلامتی مضر است. اما ایزوتوپهای فرد آن یعنی کوریم 243، کوریم 245 و کوریم 247، به طور خارجی هم خطر دارند. راههای اصلی تماس با کوریم، جذب از راه غذا و آب آلوده به کوریم و تنفس گرد و غبار آلوده به کوریم است. اگر کوریم از راه تنفس وارد بدن شود، آسانتر از وقتی که از راه جذب وارد بدن می شود در بدن حرکت می کند. مهمترین عارضه ناشی از این ماده، تومورهای استخوانی هستند و در اثر تابشهای یونیزه ای به وجود می آیند که از ایزوتوپهای کوریم ساطع شده و روی سطح استخوانها نهشته می شوند.
در موشهایی که کوریم 242 و کوریم 244 از راه تزریق وریدی وارد بدن آنها شده بود، سرطان استخوان مشاهده شد و در موشهایی که از راه تنفس آلوده شده بودند، سرطان ریه و کبد مشاهده شد

نوشته شده توسط هادی کسائی | لینک ثابت |

برکلیم

موضوع: اکتینیدها سه شنبه بیست و یکم اسفند 1386 19:32

برکلیم عنصر شیمیایی است که با نشان Bk و عدد اتمی 97 در جدول تناوبی وجود دارد . این عنصر در دانشگاه برکلی کالیفرنیا تولید و نام آنرا بر اساس نام دانشگاه برکلیم گذاشتند.

برکلیم هشتمین عضو گروه اکتی نیدها در دسامبر 1949 بوسیله تامپسون ِ آلبرت گئورسو و گلن سیبورگ کشف گردید و بدین ترتیب پنجمین عنصر ترا اورانیمی تولید شد. این عنصر با بمباران سیکلو ترون مقادیر میلی گرمی Am-241 با یونهای هلیم ِ در آزمایشگاه پرتوهای برکلی تولید شد.اولین ایزوتوپ تولید شده دارای جرم 243 و نیمه عمر فرسایش 5/4 ساعت بود.تاکنون ده ایزوتوپ شناسایی و تولید شده اند. Bk-249 با نیمه عمر 314 روز ِ جداسازی مقادیر زیاد برکلیم را ممکن می سازد بطوریکه خصوصیات آنرا مِ توان با مقادیر قابل مشاهده بررسی کرد.

یکی از اولین مقادیر قابل مشاهده ترکیبی از برکلیم خالص ِ کلرید برکلیم است که در سال 1962 تولید شد و وزن آن یک میلیاردم گرم است. برکلیم احتمالا" هنوز به شکل اصولی تولید نشده اما انتظار می رود که فلزی تقره ای و قابل حل آسان در اسیدهای معدنی بوده ودر حرارت زیاد فورا" با هوا یا اکسیژن ترکیب شده تولید اکسید نماید.از روش انکساراشعه X برای شناسایی ترکیبات مختلف استفاده می شود. برکلیم همانند سایر عناصر اکتی نید در سیستم استخوانی وجود دارد . این عنصر بعلت چگالی کم امروزه هیچگونه کاربرد تجاری یا فنی ندارد.

اثرات برکلیم بر روی سلامتی
برکلیم به طور طبیعی وجود ندارد و در پوسته زمین یافت نمی شود بنابراین لزومی ندارد که اثرات آن را بر روی سلامتی بررسی کنیم. اما کلیه ایزوتوپهای شناخته شده آن رادیواکتیو هستند و اگرچه در آزمایشگاهها، توسط کارشناسان و به طور مصنوعی ساخته می شوند، در اثر رادیواکتیویته آن عوارضی ایجاد می شود که عبارتند از:
توسعه فن آوری اتمی همراه با انتشار رادیواکتیویته به جو، خاک، اقیانوسها، دریاها و آب بوده است که باعث افزایش میزان آن در جانوران، گیاهان و مواد ساکن شده است. تابشهای این ماده وارد بدن جانوران می شود و وارد زنجیره غذایی می شود و باعث می شود که جانوران دیگر و انسانها نیز از اثرات آن متاثر شوند.
بزرگترین تهدید رادیواکتیویته برای حیات، آسیب ماده ژنتیکی و ساختار ژنتیکی گونه های زنده است. آسیب ژنتیکی ناشی از تابشهای این ماده بر روی طول عمر و تولید مثل اثر می گذارد.
حتی دوز پایین برکلیم هم در طولانی مدت سرطان زاست. انسان فعلی، جنین و کلیه نوادگان آن دچارسرطان، آسیب سیستم ایمنی، لوسمی، سقط جنین، نقصهای مادرزادی وعقیمی می شوند. اگرچه بسیاری از عوارض ناشی از برکلیم در حال افزایش است اما انسان نمی تواند افزایش تابش زمینه را ثابت کند. از نظر علمی در بررسی علل این عوارض، تنها شواهد اپیدمولوژی قابل بررسی است. شاید مهمترین اثر تابشهای رادیواکتیو در طول زمان، عقیمی باشد. تابشهای رادیواکتیو، یکی از علل شناخته شده نازایی هستند

نوشته شده توسط هادی کسائی | لینک ثابت |

ساعت آسیلتاش

style="BORDER: #E1EAF5 2px solid; width:400px;HEIGHT: 120px" name=Plinknet marginWidth=1 marginHeight=1 src="http://plinknet.mihanblog.com" frameBorder=0 width=420 scrolling=yes>

ازبازدید شما متشکریم.

About

Google Searcher