جذاب ترین ها
برگزیده

به‌بهانه بزرگداشت ماری کوری؛ عاقبت عنصری که کشف کرد/ از خمیردندان‌ تا کرم‌های رادیواکتیوی

آنا

بروزرسانی 1400/04/13 - 21:15

به‌بهانه بزرگداشت ماری کوری؛ عاقبت عنصری که کشف کرد/ از خمیردندان‌ تا کرم‌های رادیواکتیوی

آنا/ راديوم يک عنصر راديواکتيوي است که در طبيعت يافت مي‌شود. به طور معمول شدت تشعشات مواد راديواکتيوي به مرور زمان کاهش مي‌يابد. زمان مورد نياز براي نصف شدن شدت راديواکتيويته يک عنصر را «نيمه‌عمر» آن مي‌خوانند. نيمه عمر راديوم تقريباً ۱۶۰۰ سال است و به همين علت آن را پايدارترين عنصر راديواکتيو برمي‌شمرند. راديوم سنگين‌ترين عنصر در جدول تناوبي در ميان فلزات قليايي خاکي است. راديوم اولين بار به طور تصادفي توسط ماري کوري و همسرش پير کوري کشف شد. واژه راديوم از کلمه‌اي يوناني به نام ray برگرفته شده است.

به دليل شدت راديواکتيو راديوم را در جدول تناوبي عناصر با Ra نشان مي‌دهند. عدد اتمي راديوم ۸۸ و وزن اتمي آن ۲۲۶ است. اين عنصر راديو اکتيو کاربردهاي زيادي در پزشکي و صنايع دارد. دماي نقطه ذوب و نقطه جوش راديوم به ترتيب ۷۰۰ درجه و ۱۷۳۶ درجه سانتي‌گراد است. کشف راديوم موجب تغييراتي بنيادين در نگرش بشر به خواص و ساخت ماده شد و دستيابي به انرژي اتمي را ممکن ساخت.

راديوم شمشيري دوسويه
راديوم بيش از ۱۰۰ سال پيش کشف شد و در پي آن کاربردهاي صنعتي و مصرفي بسياري پيدا کرد. در آغاز قرن بيستم، تصور مي‌شد راديوم از خواص مفيدي براي سلامتي برخوردار است به همين علت يکي از مواد افزودني محبوب در محصولات مصرفي مانند خميردندان، کرم مو و حتي مواد غذايي به شمار مي‌رفت. ديري نپاييد که مشخص شد راديوم اثرات سوئي بر سلامتي انسان دارد و به زودي چنين محصولاتي کنار گذاشته شدند و مقامات بسياري از کشورها محصولات حاوي راديوم را ممنوع کردند.

راديوم اولين بار توسط ماري کوري و همسرش پير کوري کشف شد

تا اوايل دهه ۱۹۷۰ همچنان از راديوم براي رنگ‌هاي شب‌نما در ساعت، سوئيچ هواپيما، صفحه‌ابزار و... استفاده مي‌کردند با اين حال با اثبات پرتوزا بودن اين وسايل(که در مواردي مرگ مصرف‌کنندگان را در پي داشت)، استفاده از آنها نيز ممنوع شد.
از راديوم در بسياري از کاربردهاي پزشکي نيز استفاده به عمل مي‌آمد. اين ماده در منابع سربسته(و باز) براي درمان سرطان مورد استفاده قرار گرفت. اين عنصر در اندازه‌ها و انواع مختلفي که به دليل شکل‌شان «سوزن» به آنها اطلاق مي‌شد رايج شدند. سوزن‌هاي راديوم و ساير اشکال در تومورهاي سرطاني کاشته شدند تا از رشد اين بيماري جلوگيري کنند. در آلمان، سال ۲۰۰۶ تزريق کلريد راديوم ۲۲۴ براي درمان روماتيسم ستون فقرات به تصويب انجمن پزشکان اين کشور رسيد. روماتيسم ستون فقرات بيماري پيش‌رونده ستون فقرات و استخوان‌هاي لگن است. اما مدتي بعد به دليل عوارض احتمالي کنار گذشته شد.
از آن جا که راديوم مي‌تواند از خودش اشعه گاما ساطع ‌کند، از آن در درمان سرطان استفاده مي‌شود. برميد راديم که به عنوان يک ترکيب شيميايي شناخته مي‌شود در پزشکي کاربرد گسترده‌اي دارد و در درجه اول براي درمان سرطان‌هاي خوش‌خيم مورد استفاده قرار مي‌گيرد.
در دهه ۱۹۹۰ در حالي که استفاده از راديوم کاهش يافته بود، مسئله تروريسم وجوه تازه‌اي يافت و نگراني‌هاي امنيتي جديدي را در مورد انواع راديواکتيو ايجاد کرد.

همچنان از راديوم در کارهاي صنعتي استفاده مي‌شود
بسياري از مصارف راديوم با ساير مواد راديواکتيو جايگزين شده است. با اين حال، امروزه هنوز از آن در کاربردهاي خاصي مانند راديوگرافي صنعتي استفاده مي‌کنند. کميسيون تنظيم مقررات هسته‌اي(NRC) توافق‌نامه‌اي را براي نحوه استفاده از اين منابع تنظيم کرده است تا اطمينان حاصل کند از آنها به صورتي استفاده مي‌شود که براي سلامت و ايمني عمومي ضرري ندارد. اين عنصر در توليد صنعتيِ گاز رادون کليدي است. يک گرم از اين عنصر حدود ۰.۰۰۰۱ گاز رادون توليد مي‌کند.

راديوم پس از ترکيب با پلوتونيم به يک موتور توليدکننده نوترون تبديل مي‌شود. همچنين هنگامي که بريليم را با راديوم مخلوط کنيم، يک منبع نوترون به دست مي‌ايد که کاربردهاي زيادي در آزمايش‌هاي فيزيکي دارد. از راديوم ۲۲۶ (فراوان‌ترين راديوم با ۲۵ ايزوتوپ که نيمه‌عمر آن ۱۶۲۲ سال است) در توليد تجهيزاتي همچون کاليبراتورها، برق‌گيرها و... کاربرد دارد.

قرار گرفتن در معرض راديوم چگونه مي‌تواند بر سلامتي تأثير بگذارد؟
تشعشعات راديواکتيو بر عملکرد سلول‌ها اثر منفي مي‌گذارد و موجب مي‌شود تا جهش‌هاي نامناسبي در آنها رخ دهد. از آن جا که راديوم يک عنصر راديواکتيو است، ممکن است عوارض جبران‌ناپذيري را بر بدن باقي بگذارد.
کميسيون تنظيم مقررات هسته‌اي، قواعدي را تدوين کرده است تا قرار گرفتن در معرض راديوم را براي انسان محدود نگه دارد(بسيار کمتر از سطحي که ممکن است آثار منفي بر سلامتي داشته باشد). اقدامات ايمني ويژه‌اي براي اجتناب از مواجهه مردم با عناصر راديواکتيو صورت پذيرفته و محدوده مجازي براي قرار گرفتن در معرض عناصر پرتوزايي مانند راديوم تدوين شده است زيرا راديوم بالاتر از آن حد مجاز، مي‌تواند موجب سرطان و ساير خطرات بالقوه شود.

بسياري کشورها قوانيني را براي محدودسازي راديوم وضع کرده‌اند

در دهه ۱۹۹۰ در حالي که استفاده از راديوم کاهش يافته بود، مسئله تروريسم وجوه تازه‌اي يافت و نگراني‌هاي امنيتي جديدي را در مورد انواع راديواکتيو ايجاد کرد. کارشناسان نگران بودند که از منابع راديواکتيو غيرقابل‌رديابي يا دزديده‌شده از جمله راديوم در توليد «بمب‌هاي کثيف» استفاده شود. بمب کثيف سلاحي است که در آن از يک انفجار غيرهسته‌اي براي پخش مواد پرتوزا استفاده مي‌شود.
بين سال‌هاي ۱۹۹۸ و ۲۰۰۳، آژانس بين‌المللي انرژي اتمي، با کشورهاي عضو بر روي نگارش يک منشور اخلاقي براي منابع راديواکتيو کار کرد. اين نهاد براي محدود کردن پتانسيل «اقدامات مخرب» از هر کشور عضو درخواست کرد تا يک سيستم ملي تنظيم مقررات براي منابع راديواکتيو وضع کنند. بسياري از کشورها در ميانه دهه ۲۰۰۰ هنگامي که خطرات راديوم به عنوان يک مسئله بهداشتي و امنيت ملي درک شد، قوانيني نظارتي را براي محدودسازي راديوم تصويب کردند.

راديوم قابل تجزيه است و به عناصري با عدد و وزن اتمي کم‌تر تبديل مي‌شود، اين ويژگي کمک مي‌کند تا انواع ديگري از عناصر نيز توليد شوند. شايع‌ترين محصولي که پس از فروپاشي راديوم قابل توليد است، سرب است. همچنين ايزوتوپ‌هايي مانند سزيم(Cs ۱۳۷) و کبالت(Co ۶۰) نيز قابل جايگزيني با راديوم هستند که هم از منظر کاربردي قوي‌تر محسوب مي‌شوند و هم ايمن‌تر هستند.