Атомная катастрофа на Урале

Полоний является природным элементом. Он присутствует в среде как продукт радиоактивного распада урана, тория и актиния. Существует 38 изотопов полония с периодом полураспада от нескольких секунд до 103 лет. Наиболее распространенный изотоп – полоний-210 – имеет период полураспада 138,4 дня. Альфа-излучение полония состоит из ядер гелия, двух протонов и двух нейтронов, связанных вместе. Излучение имеет слабую энергию, но высокую интенсивность. В тонне урановой руды содержится около 100 микрограммов полония-210. При испытаниях ядерных бомб в атмосфере изотопы полония выпадали на поверхность Земли с атмосферными осадками. Наибольшее количество атмосферного полония накапливалось в лишайниках и проникало в организм северных оленей, а затем и в организм оленеводов. Атмосферный и почвенный полоний накапливается в листьях табака. Очаговые накопления полония обнаруживаются в легких у курильщиков, с чем связана одна из теорий происхождения рака легких[8]. В прошлом полоний применялся как запал для урановых бомб, снижая критическую массу урана-235. Впоследствии ядерные державы стали использовать для этой цели трансурановый элемент калифорний с атомным числом 98. Изотопы калифорния получают в циклотронах. Они намного дороже, но имеют длительный период полураспада – от 13 лет и более. Калифорний-252 является источником нейтронного излучения.

Полоний-210 в настоящее время получают в основном в результате мощного нейтронного облучения висмута. При бомбардировке висмута-209 нейтронами образуется сначала висмут-210, который быстро переходит в полоний-210. Разные изотопы полония можно получать и в циклотронах, однако это слишком дорогой способ. Наиболее дешевый полоний производится путем помещения пластинок висмута в активный реактор канального типа РБМК. Большинство таких промышленных и экспериментальных реакторов было построено на территории СССР, и поэтому именно Россия является в настоящее время главным производителем коммерческого полония-210. В США небольшие количества полония-210 производят в Окриджской национальной лаборатории (штат Теннесси), одной из наиболее крупных атомных лабораторий США. Для производства больших количеств радиоактивных изотопов типа кобальта, цезия, трития и других, которые используются в атомной промышленности, медицине (как источник облучения) и для стерилизации продуктов в пищевой промышленности, создаются специальные лаборатории на заводах по переработке отработанного ядерного топлива различных реакторов. Многие радиоактивные изотопы поступают в продажу для научных институтов в форме органических соединений: аминокислот, нуклеотидов, жирных кислот и т. п. Ученые университетов и лабораторий могут покупать их по коммерческим каталогам без всяких проблем и в количествах выше летальных, особенно для токсикологических исследований.

Поскольку растения в десятки раз устойчивее к радиации, чем животные, физиологам растений нередко приходится использовать очень большие дозы изотопов. Большие дозы используются также при радиоизотопном лечении раковых опухолей. Наибольшее количество полония идет на изготовление тепловых полониевых батарей, обогревающих приборные отсеки спутников. В специальных капсулах сплавы полония могут месяцами поддерживать температуру до 500 °C. Полониевые батареи использовались в 1970–1973 годах в советских луноходах. Для длительного обогрева их приборов было необходимо от 40 до 50 тысяч кюри полония – это почти миллион летальных доз для человека.

При лечении рака полоний имеет то преимущество, что его альфа-излучение убивает наиболее быстро делящиеся клетки метастазирующих опухолей и не распространяется на соседние ткани из-за крайне низкой энергии альфа-частиц. Опыты по использованию полония и калифорния против очень агрессивных форм рака проводились в Московском онкологическом центре им. Блохина, в Обнинском институте радиологии и в Институте рака в Пенсильвании.

Полоний, как и любой радиоизотоп, на пути от изготовителя к потребителю подвергается очистке и расфасовке на порции с разной активностью. Для этой цели существуют особые радиохимические предприятия. Любая крупная коммерческая химическая фирма имеет отделы по изготовлению радиохимических соединений. Каждое из этих соединений, попадая в преступные руки, может быть использовано как радиотоксин. Химические токсины злоумышленнику достать еще легче – они продаются в любой обычной или гомеопатической аптеке.