Полоний 210 что это
Все за сегодня
Политика
Экономика
Наука
Война и ВПК
Общество
ИноБлоги
Подкасты
Мультимедиа
Общество
Что такое полоний-210, и каким образом он убивает?
На этой неделе вдова Ясира Арафата (Yasser Arafat) потребовала эксгумации тела палестинского лидера после того, как швейцарские ученые обнаружили следы радиоактивного полония-210 на одежде, которую, предположительно, он носил перед смертью в 2004 году.
Так что же такое полоний, и насколько он опасен?
Что такое полоний?
Полоний-210 является одним из самых редких элементов, а открыт он был в 1898 году супругами Пьером Кюри (Pierre Curie) и Марией Склодовской-Кюри (Maria Skłodowska-Curie) и назван в честь родины Марии, Польши. Элемент скапливается естественным способом в крайне незначительных количествах в земной коре, а также производится искусственно на атомных реакторах. В малых количествах он используется в законных промышленных целях, в основном, для снятия статического электричества.
Он опасен?
Хорошая новость – мало кто. Элемент может быть побочным продуктом химической обработки урана, но его чаще всего производят атомные реакторы или ускорители частиц. Данные ядерные объекты жестко контролируются и работают по жестким международным соглашениям.
Вышедший на пенсию британский эксперт по радиации Джон Крофт (John Croft), работавший с Литвиненко, считает, что достаточную для убийства дозу полония можно получить, скорее всего, от правительства, обладающего гражданским или военным ядерным потенциалом. Под это описание подходит Россия, производящая полоний и подозреваемая в убийстве Литвиненко, а также враг Арафата Израиль. Но есть и еще десяток других стран, включая США.
Почему он может заинтересовать убийц?
Отравление полонием – такая редкость, что врачам потребовалось несколько недель для того, чтобы определить заболевание Литвиненко, а специалисты по безопасности с трудом вспомнили предыдущий случай отравления. Прошло пять лет с момента убийства Литвиненко, но никто так и не был задержан. Британские следователи назвали бывшего агента КГБ Андрея Лугового главным подозреваемым, но Россия отказывается выдавать его.
Некоторые полагают, что дочь Кюри Ирен, скончавшаяся от лейкемии, заболела после случайного получения дозы полония в лаборатории.
Могут ли ученые доказать, что Арафат был отравлен полонием?
Ученые предупредили, что следов полония на одежде Арафата недостаточно для того, чтобы доказать факт отравления. Эксгумация тела для проведения анализов является гораздо более надежным способом. Специалист по рентгенологии из Университетского колледжа Лондона Дэрек Хилл (Derek Hill) заявил, что спустя восемь лет после смерти Арафата, полоний уже должен был утратить своиства распался и является гораздо менее радиоактивным, чем был в 2004 году. Но по его словам, уровень все равно будет во много раз превышать норму, а вскрытие должно показать «с достаточно большой долей уверенности», присутствовал ли полоний в теле Арафата в момент смерти.
Материалы ИноСМИ содержат оценки исключительно зарубежных СМИ и не отражают позицию редакции ИноСМИ.
Радиоактивный металл полоний-210 и его качества как яда
Номер 84
Он был открыт супругами Кюри в 1898 году. Своим названием он обязан родине Марии Склодовской-Кюри, Польше, территория которой в то время была поделена между тремя государствами.
На открытом воздухе не стабилен, быстро окисляется. Дает три оксида. Образует соединения с галогенами и реагирует с соляной кислотой. Плавится при 254° С, кипит при 962° С. Плотность — 9,196 г/см3.
Изотопы полония
Это — радиоактивный элемент. Нерадиоактивных изотопов у него нет. В природе он вообще не является устойчивым элементом, и все его изотопы входят в радиоактивные ряды других веществ. Период полураспада изотопов Po различен, как и другие свойства.
изотоп, атомная масса | вид распада | период полураспада | продукт распада |
210 | α | 138,376 суток | свинец Pb 206 |
211 | α | 516 мс | свинец Pb 207 |
212 | α | 299 нс | Pb 208 |
214 | α | 0,1643 мс | Pb 210 |
215 | α, β | 1,781 мс | Pb 211, астат At 215 |
216 | α | 0,145 с | Pb 212 |
218 | α, β | 3,1 минуты | Pb 214, At 218 |
Также существуют более устойчивые изотопы этого элемента с массами 208 и 209. У полония-208 период полураспада — 2,898 года, у полония-209 еще больше — 103 года.
При распаде полоний практически не дает гамма-излучения, с чем связан ряд сложностей по его нахождению. Счетчики Гейгера на него не реагируют.
Промышленное применение
Лидер по производству — Россия. Это экспортный и дорогой товар, выпускаемый в малых количествах. Поскольку в природе этот элемент очень редок, его получают из висмута путем нейтронного облучения и последующей перегонкой. Главный потребитель полония — США.
Относится к группе стратегических материалов, поэтому подлежит учету, контролю и охране.
Полоний как яд
Вред, наносимый организму этим металлом, связан с α-излучением. Альфа-частицы состоят из протонов и нейтронов, по два в каждой. По сути это ядра гелия. Именно они выделяются при альфа-распаде. Имея высокую скорость, они ионизируют вещество, но их проникающая способность без ускорения низкая. α-излучение не проникает сквозь кожные покровы, чего не скажешь о внутренних органах.
Выбор изотопа
На роль яда подойдет не всякий изотоп полония. Чтобы эффективно совершить отравление, необходимо два условия:
При таких условиях наиболее подходящим в качестве яда является изотоп с массой 210. Полураспад его — 138 суток, что позволяет транспортировать вещество без потери качества и подсыпать в любую чашку без ущерба для себя.
Симптомы отравления и лечение
Смертельной дозой полония-210 является очень малое его количество — от 2 мкг до 18, через легкие можно ограничиться меньшей дозой, через пищеварительный тракт — большей.
Поскольку полоний-210 — редкое вещество, медицинской практики по лечению отравлений такого рода еще не наработано. Если у вас есть подозрения на такое отравление, в первую очередь следует промыть желудок. Если вы прикасались к тому веществу, помойте руки с хозяйственным мылом. Обратитесь к врачу.
Опыты на крысах показали, что эффективно выводит из организма полоний такой препарат как димеркаптопропанол — им обычно лечат интоксикацию парами ртути.
Чай с полонием
Вряд ли убитый представлял интерес для разведки как бывший сотрудник госбезопасности. Его профилем была организованная преступность, а не разведка — собственно, он и за рубежом работал по профилю.
Тайной осталось и происхождение полония, хотя по его вторичным компонентам можно было установить место и способ его производства.
Чем был отравлен А.Литвиненко: что такое полоний-210?
А. ПЛЮЩЕВ — У нас в гостях, прежде всего, член клуба привилегированных слушателей радио «Эхо Москвы», а уже потом заведующий радиоизотопной лабораторией Института ядерных исследований РАН, член российского общества ядерной медицины, член американского ядерного общества, я уверен и прочее и прочее – Борис Жуйков. Здравствуйте.
Б. ЖУЙКОВ — Здравствуйте.
А. ПЛЮЩЕВ — Мы сегодня собрались, чтобы поговорить о теме, которая волнует последние дни не только российские СМИ, я даже сказал бы не столько, сколько мировые английские, прежде всего. Это тема отравления Александра Литвиненко. В пятницу вечером был обнаружен полоний-210 в его организме, и пока одной из версий считается отравление именно этим радиоактивным материалом.
А. КЛИМОВ — Во всяком случае, следы именно этого элемента были найдены в его организме.
Б. ЖУЙКОВ — Спасибо. Прежде чем рассказывать о полонии-210, я скажу уважаемым радиослушателям, чтобы они не относились к радиоактивным изотопам как неизбежному злу. Или к какому-то избежному злу. В нашем институте, например, регулярно производятся радиоизотопы для медицины. Для диагностики, для лечения людей. Но некоторые люди какие-то другие радиоизотопы используют для других целей. Но это вовсе не значит, что все радиоизотопы такие уж плохие. Мы сейчас, наш институт не занимается полонием, но в молодые годы я и с полонием работал и с кучей разных других изотопов. С полонием, в общем, специалистам все понятно, так что я думаю, смогу ответить на все ваши вопросы. Хотя, честно говоря, в эфире «Эхо Москвы» было очень много глупостей на этот счет от людей, которые близко…
А. ПЛЮЩЕВ — Давайте все это немедленно опровергнем.
Б. ЖУЙКОВ — Давайте. Мне сразу все рассказывать или вы будете задавать вопросы?
А. ПЛЮЩЕВ — Да вот что же такое полоний-210. Что это за материал, как он выглядит, какие у него свойства, как его можно получить, достать, сколько он стоит? И где?
Б. ЖУЙКОВ — Полоний-210 это радионуклид, период полураспада – 138 дней. Это значит, что через 138 дней его становится ровно в два раза меньше, а через год соответственно в шесть раз меньше, а через два года – в 36 раз меньше. Это сразу говорит о том, что его нужно перевозить более-менее оперативно, нельзя задолго накапливать и так далее. Это альфа-распадчик. Почти чистый альфа-распадчик. У него энергия альфа-распада – 5,3 МэВ.
А. ПЛЮЩЕВ — Это вряд ли кому-то что-то скажет.
А. ПЛЮЩЕВ — Уже альфа-распадчик настораживает.
Б. ЖУЙКОВ — Испускает альфа-частицы, скажем так. Вот что важно. Что он имеет слабую гамму-линию, но вот здесь хоть кто-нибудь слышал по радиохимии, это важно. Он имеет линию 803 кэВ, это высокая проникающая способность. Но выход этой линии, выход этого распада очень мал – 10 в минус 5. Это значит, что полоний, данный полоний 210-й по гамма-радиоактивности обнаружить очень трудно. По крайней мере, в тех количествах, которые достаточны для отравления.
А. КЛИМОВ — Для особо несведущих, обычный счетчик Гейгера может его…
Б. ЖУЙКОВ — Значит так. Ошибка всех, кто здесь выступал…
А. КЛИМОВ — Надеюсь, вы не экспериментировали на…
Б. ЖУЙКОВ — Я – нет. Экспериментируют другие люди на собаках, мышах, кроликах. В пересчете на человека, например, 80 кг это где-то так будет.
А. ПЛЮЩЕВ — Вы сказали цифру в кюри. Но это в граммы можно как-то перевести?
А. ПЛЮЩЕВ — … пылинки достаточно, чтобы человека не стало.
Б. ЖУЙКОВ – Но, формально говоря, вот это количество оно будет представлять 2 десятых микрограмма. То есть две десятимиллионные части. То есть если представить размер этой пылинки, это сотая доля миллиметра. Конечно, вы ее даже не заметите. Тем более не в виде пылинки обычно, в виде раствора, его можно где-то распределить, размазать и так далее. На любом объекте, на сахаре, соли, и вы его просто не заметите. Но я все-таки вернусь к количеству полония. Это очень важно. Так вот, чтобы заметить такое количество полония с помощью счетчика Гейгера, в том числе в аэропортах, которые стоят и так далее, нужно, по крайней мере, чтобы счетчик находился на расстоянии примерно 1 сантиметра.
А. ПЛЮЩЕВ — К нему надо прислониться.
Б. ЖУЙКОВ — Да. А от альфа-частиц вообще, которые собственно основное его действие составляют, можно загородиться просто листом бумаги. То есть если его заключить в какую-то герметичную капсулу, не нужно никаких свинцовых контейнеров. Достаточно какая-то толщина порядка 10-20 микрон и уже альфа-частицы не будут проходить.
А. КЛИМОВ — То есть при желании его вполне свободно можно было перевезти за границу. Сейчас не говорим через какую.
Б. ЖУЙКОВ — Абсолютно.
А. ПЛЮЩЕВ — Ваш тезка Борис из Москвы спрашивает: скажите, насколько технология получения полония более проста, чем получение других радиоактивных веществ. Где можно приобрести этот материал, в частности людям, совершим покушение. Вообще где он производится? Места. Не на земле же он валяется правда.
А. ПЛЮЩЕВ — В ночную смену.
Б. ЖУЙКОВ — Да, вторая стадия это радиохимическое выделение в горячих камерах или боксах, это тоже очень процедура контролируемая. И третья стадия это наконец, изготовление источников. То есть в том виде его подать, в котором он нужен. Он может быть нужен в разных видах. Сейчас массовое использование его идет, пожалуй, по двум направлениям. Если говорить о больших количествах, это для так называемых ядерных батареек, для источников тепла, в космосе их используют. Еще где-то можно использовать. Вторая вещь это если альфа-активный радионуклид, в частности полоний смешать, например, с бериллием, он генерирует нейтроны. Вот как нейтронный источник его использовать, этот источник можно применять в качестве запалов ядерных боезарядов, можно и другие применять. Я в этой области не работаю и не хочу говорить. Но в принципе, такие есть области потребления.
А. КЛИМОВ — Но утечка могла произойти из одной из этих областей. Из того же космоса, из тех же ядерных запалов как вы говорите.
А. ПЛЮЩЕВ — Сняли со спутника.
А. КЛИМОВ — Если вспомнить тот развал, который был в начале 90-х, в том числе и в науке, все что угодно могло быть.
Б. ЖУЙКОВ — Да, про это очень много говорили. Но сейчас ситуация кардинальным образом изменилась. Я не могу со всей уверенностью говорить про области, связанные с военным применением этого материала, но там где его производят, я этих людей прекрасно знаю, это очень солидные и ответственные люди. У них все организовано очень хорошо. Например, Димитров-град, Маяк, мы с ними сотрудничаем. Прекрасно знаем, как там все организовано. Это абсолютно невозможно я думаю. Но в принципе чисто теоретически можно представить себе какого-то дядю Васю, который за бутылку или за миллион долларов положит его в карман и вынесет. Никакой детектор на выходе такое количество не засечет. Но, во-первых, я знаю таких дядь Вась, там больше нет. То, что было в начале 90-х годов, уже ушло. Во-вторых, этого дядю Васю будет очень легко вычислить.
А. КЛИМОВ — Фонить будет?
Б. ЖУЙКОВ — Нет, при любой инвентаризации будет показано, что какая-то часть полония исчезла. И дядя Вася прекрасно знает, что если такое произойдет, у него и бутылку и миллион долларов отберут, поэтому таких дядь Вась нет. По крайней мере, это в области там, где занимаются производством радиоизотопов. Где их применяют, — из общих соображений там ситуация не менее строгая, а более.
А. КЛИМОВ — Я сомневаюсь, что в центре Лондона можно так прислониться к изотопу полония-210. Каким-то образом он попал в центр Лондона.
Б. ЖУЙКОВ — Перевезти через границу его очень просто.
А. КЛИМОВ — Кроме России, в каких еще странах он может быть произведен?
Б. ЖУЙКОВ — Вообще говоря, небольшое количество полония производить не проблема. Это не представляет собой никакого секрета, его можно производить во многих странах, где есть ускорители альфа-частиц или дейтронов или ядерные реакторы. В таких более-менее солидных количествах, наверное, могут его производить те государства, которые занимаются аэрокосмической отраслью или ядерным вооружением. Это Англия, Франция, США, Россия, прошу прощения. Может быть Северная Корея. Насчет Ирана были сообщения, что они какое-то количество вроде производят, но я, будучи приглашенным редактором международного журнала радиоаналитической и ядерной химии, рецензируя иранские статьи, там уровень невысокий. И я сомневаюсь, что они могли сделать достаточное количество.
А. КЛИМОВ — Если можно несколько слов о последствиях попадания в организм. Что является отравляющим моментом? Сам полоний или его радиоактивность. Или он сам по себе токсическое вещество?
Б. ЖУЙКОВ — Полоний сам по себе токсическое вещество. Но его настолько мало, что он, безусловно, действует в основном как радиоактивное вещество. Чисто формально он является, скажем так, что полоний примерно так же вреден, как свинец, как висмут, как талий. Но количество, которое применяют, там гораздо больше, а здесь две десятых микрограмма. Это мизер, там действует почти исключительно радиоактивность, альфа-активность.
А. КЛИМОВ — Последствия, которые мы видели и с экранов и в газетах Литвиненко, похожи?
А. ПЛЮЩЕВ — Говорят, что до сих пор не провели вскрытие тела Литвиненко, потому что боятся за жизнь патологоанатомов, за их безопасность. Насколько они могут безопасно проводить вскрытие и насколько лондонцы, которые сейчас тоже многие в панике…
А. КЛИМОВ — Уже начали обращаться за помощью…
А. ПЛЮЩЕВ — Насколько они могут чувствовать себя безопасно?
Б. ЖУЙКОВ — Все очень просто. Я уже говорил, что от альфа-активности легко защититься достаточно тонким слоем практически любого материала. Если люди в перчатках и респираторах работают, потому что он по воздуху тоже может переноситься, то никаких проблем нет. Другое дело, что патологоанатомы они боятся, как и большинство людей радиоактивности. Мы не боимся, мы с радиоактивностью работаем уже столько, что знаете, это смешно. А что касается лондонцев, сами посудите, какая-то часть попала, ну, сколько идет вовне. Кстати одна байка тоже была сказана на «Эхо Москвы», что якобы из документов могло попасть. Если это кто-то сделал, это абсолютный дурдом. Потому что ему, что нужно этот лист облизать, чтобы основное количество полония собрать. Ну да, он коснулся. Через кожу, кстати, очень медленно проходит. Это рана нужна. Потом ну хорошо, куда он это денет, найдут этот страшно светящийся листок бумаги, сразу будет ясно, откуда. Хорошо, сжег, но полоний летучий, он полетел, везде размазался по всему. Спустил в канализацию, кстати, единственный кто в Лондоне должен поберечься это те люди, которые работают в канализации в этом доме. Они должны внимательно смотреть. А количество, мизерное количество может быть везде. Потому что полоний такой мерзкий материал, они поливалентный, он вообще распространяется, где только можно. Но количество таково, что не стоит опасаться лондонцам с моей точки зрения.
А. ПЛЮЩЕВ — Спасибо большое. У нас в гостях был Борис Жуйков — заведующий радиоизотопной лабораторией института ядерных исследований РАН, член российского общества «Ядерная медицина», член клуба привилегированных слушателей. Мы говорили о том веществе, которым был отравлен Александр Литвиненко – полоний-210. Во всяком случае, именно так его идентифицировали британские медики.
Зачем был нужен полоний?
Научные аспекты дела Литвиненко для ТрВ-Наука проанализировал докт. хим. наук, зав. лабораторией радиоизотопного комплекса Института ядерных исследований РАН Борис Жуйков.
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.
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
Рис 1. Схема наработки на реакторе полония-210 и его распада
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.
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).
Рис. 2. Гамма-излучение (мощность дозы) полония-210 в зависимости от его активности и расстояния до детектора. 1 мКи (милликюри) — 3,7×10 7 Бк (беккерелей)
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.
Рис. 3. 3d-графика Metropolitan Police Лондона, характеризующая загрязнение в чайнике в Pine Bar Millenium Hotel, из которого был отравлен Литвиненко. От зеленого (низкий) до фиолетового (высокий). С сайта www.litvinenkoinquiry.org
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.
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.
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.
Таблица. Уровни поражения человека полонием-210
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.
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
Фото сделано за два дня до смерти Литвиненко (23 ноября 2006 года). С сайта www.litvinenkoinquiry.org
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.