Applicazione di rutenio. Lavoro di ricerca: Elemento chimico - Rutenio. Dicono che il rutenio provenga dallo spazio: è vero

Il rutenio è il più leggero e il meno “nobile” tra tutti i metalli del gruppo del platino. È forse l’elemento più “multivalente” (si conoscono nove stati di valenza). Nonostante più di mezzo secolo di storia degli studi, pone ancora molte domande e problemi ai chimici moderni. Allora, cos'è il rutenio come elemento chimico? Per cominciare, una breve escursione nella storia.

Misterioso e ricco

Il nome e la storia della scoperta del rutenio sono indissolubilmente legati alla Russia. All'inizio del 19° secolo, la comunità mondiale era entusiasta e preoccupata dalla notizia che i più ricchi giacimenti di platino erano stati scoperti nell'impero russo. Si diceva che negli Urali l'estrazione di questo metallo prezioso potesse essere effettuata con una normale pala. Il fatto della scoperta di ricchi giacimenti fu presto confermato dal fatto che il ministro delle finanze russo E.F. Kankrin inviò il più alto decreto alla zecca di San Pietroburgo sul conio di monete di platino. Negli anni successivi furono messe in circolazione circa un milione e mezzo di monete (3,6 e 12 rubli), la cui produzione richiedeva 20 tonnellate di metallo prezioso.

"La scoperta" di Ozanne

Il professore dell'Università Dorpat-Yuryev (ora Tartu) Gottfried Ozanne iniziò a studiare la composizione del prezioso minerale degli Urali. Arrivò alla conclusione che il platino era accompagnato da tre metalli sconosciuti - poluran, polinomio e rutenio - i cui nomi furono dati dallo stesso Ozanne. A proposito, il terzo lo chiamò in onore della Russia (dal latino Ruthenia).

I colleghi di Ozanne in tutta Europa, guidati dal più autorevole chimico svedese Jens Berzelius, furono molto critici nei confronti del messaggio del professore. Nel tentativo di giustificarsi, lo scienziato ha ripetuto una serie dei suoi esperimenti, ma non è riuscito a ottenere gli stessi risultati.

Due decenni dopo, il professore di chimica Karl Karlovich Clauss (Università di Kazan) si interessò al lavoro di Ozanne. Ottenne il permesso dal Segretario del Tesoro di ottenere diverse libbre di residui di produzione di monete dal laboratorio della Zecca per un riesame.

L'accademico russo A.E. Arbuzov notò nei suoi scritti che per scoprire un nuovo elemento a quei tempi, un chimico aveva bisogno di duro lavoro e perseveranza, osservazione e intuizione e, soprattutto, un sottile senso sperimentale. Tutte le qualità di cui sopra erano inerenti al massimo grado nel giovane Karl Clauss.

La ricerca dello scienziato aveva anche un significato pratico: ulteriore estrazione di platino puro dai residui di minerale. Avendo sviluppato il proprio piano sperimentale, Clauss fuse il materiale minerale con il salnitro ed estrasse gli elementi solubili: osmio, iridio, palladio. La parte insolubile veniva esposta ad una miscela di acidi concentrati ("acqua regia") e distillata. Nel precipitato dell'idrossido di ferro scoprì la presenza di un metallo sconosciuto e lo isolò prima sotto forma di solfuro, e poi in forma pura (circa 6 grammi). Il professore ha mantenuto il nome proposto da Ozanne per l'elemento: rutenio.

Apri e dimostra

Ma a quanto pare, la storia della scoperta dell'elemento chimico rutenio era appena iniziata. Dopo che i risultati dello studio furono pubblicati nel 1844, una grandinata di critiche cadde su Clauss. Le scoperte dello sconosciuto scienziato di Kazan furono accolte con scetticismo dai principali chimici del mondo. Anche l'invio di un campione del nuovo elemento a Berzelius non ha salvato la situazione. Secondo il maestro svedese il rutenio di Clauss era solo un “campione di iridio impuro”.

Solo le eccezionali qualità di Karl Karlovich come chimico analitico e sperimentale e una serie di studi aggiuntivi hanno permesso allo scienziato di dimostrare che aveva ragione. Nel 1846 la scoperta ricevette riconoscimento e conferma ufficiali. Per il suo lavoro, Klauss ha ricevuto il Premio Demidov dell'Accademia delle scienze russa per un importo di 10 mila rubli. Grazie al talento e alla perseveranza del professore di Kazan, il rutenio è stato aggiunto ai ranghi dei platinoidi, il primo elemento scoperto in Russia (e oggi, sfortunatamente per la scuola chimica domestica, l'unico).

Ulteriore ricerca

Aree di utilizzo

Nonostante tutte le proprietà di un metallo nobile siano pienamente presenti nel rutenio, l’elemento non trova largo impiego nell’industria della gioielleria. Viene utilizzato solo per rafforzare le leghe e rendere i gioielli costosi più durevoli.

In base alla quantità di rutenio consumato, i settori industriali sono organizzati nel seguente ordine:

  1. Elettronico.
  2. Elettrochimico.
  3. Chimico.

Le proprietà catalitiche dell'elemento sono molto richieste. Viene utilizzato nella sintesi degli acidi cianidrico e nitrico, nella produzione di idrocarburi saturi, glicerolo e nella polimerizzazione dell'etilene. Nell'industria metallurgica, gli additivi al rutenio vengono utilizzati per aumentare le proprietà anticorrosive, conferire forza, resistenza chimica e meccanica alle leghe. Gli isotopi radioattivi del rutenio spesso aiutano gli scienziati a condurre ricerche scientifiche.

Molti composti dell'elemento hanno trovato impiego anche come buoni agenti ossidanti e coloranti. In particolare, i cloruri vengono utilizzati per aumentare la luminescenza.

Significato biologico

Il rutenio ha la capacità di accumularsi nelle cellule dei tessuti viventi, principalmente nelle cellule muscolari (l'unico metallo del gruppo del platino). Può provocare lo sviluppo di reazioni allergiche e avere un effetto negativo sulla mucosa degli occhi e sul tratto respiratorio superiore.

In medicina il metallo nobile viene utilizzato come mezzo per riconoscere i tessuti colpiti. I medicinali a base di esso sono usati per trattare la tubercolosi e varie infezioni che colpiscono la pelle umana. Per questo motivo, l’uso della capacità del rutenio di formare forti complessi nitroso nella lotta contro le malattie associate a concentrazioni eccessive di nitrati nel corpo umano (ipertensione, artrite, shock settico ed epilessia) sembra molto promettente.

Chi è colpevole?

Più recentemente, gli scienziati dell'Europa occidentale hanno seriamente preoccupato l'opinione pubblica con il messaggio che il contenuto dell'isotopo radioattivo del rutenio Ru 106 sta crescendo nel continente e gli esperti escludono completamente la sua autoformazione nell'atmosfera. Oltre al rilascio di emergenza da una centrale nucleare, da allora nell'aria sarebbero necessariamente presenti radionuclidi di cesio e iodio, il che non è confermato dai dati sperimentali. L'impatto di questo isotopo sul corpo umano, come qualsiasi elemento radioattivo, porta all'irradiazione di tessuti e organi e allo sviluppo del cancro. Possibili fonti di inquinamento, secondo i media occidentali, si trovano in Russia, Ucraina o Kazakistan.

In risposta, un rappresentante del dipartimento delle comunicazioni di Rosatom ha dichiarato che tutte le imprese dell'azienda statale lavorano e lavorano come al solito. L'Agenzia internazionale per l'energia atomica (AIEA), nella sua conclusione, sulla base dei propri dati di monitoraggio, ha definito infondate tutte le accuse contro la Federazione Russa.

Sergeeva Ekaterina

La storia della scoperta del Rutenio e delle sue proprietà.

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Anteprima:

"Elemento chimico Kazan (rutenio)"

Sergeeva Ekaterina Yurievna

Istituzione educativa autonoma statale "Chistopol Polytechnic College"

Capo Ionycheva A.L.

ANNOTAZIONE

In questo lavoro mi interessava la storia della scoperta, le proprietà e le possibili aree di applicazione dell'elemento chimico rutenio, che è stato scoperto da Karl Karlovich Klaus nel laboratorio chimico dell'Università di Kazan e può essere giustamente chiamato l'elemento chimico di Kazan. Il 2011 è stato dichiarato Anno della Chimica dall'UNESCO, gli studenti di Kazan e della Repubblica del Tatarstan dovrebbero ricordare questo evento chiaramente straordinario nella storia più che millenaria della città di Kazan E l'unica persona in Russia, K.K. Klaus, che ha scoperto un elemento chimico naturale, soprattutto perché è giustamente considerato uno dei fondatori della scuola chimica di Kazan.

Questo argomento ci è sembrato interessante e rilevante anche perché

Il rutenio è uno dei metalli rappresentanti il ​​platino, ma è stato quello scoperto più recentemente. La scoperta del rutenio presentò grandi difficoltà.

Per scoprire un nuovo elemento del gruppo del platino - il rutenio - ai tempi di Klaus bisognava avere estrema osservazione, intuizione, duro lavoro, perseveranza e sottile arte sperimentale. Klaus, uno dei primi brillanti rappresentanti della scienza chimica presso l'allora giovane Università di Kazan, possedeva tutte queste qualità in misura elevata.

Durante lo studio del problema, abbiamo utilizzato materiali dalla risorsa Internet: il sito web World of Chemistry, Wikizionario, Biblioteca popolare di elementi chimici, casa editrice Nauka, 2011.

Durante la settimana delle scienze naturali, abbiamo tenuto (tra gli altri eventi) un convegno scientifico e pratico: “I grandi chimici e le loro scoperte”, in cui sono stati presentati lavori di ricerca e una serie di presentazioni, che sono state di grande aiuto nel lavoro degli insegnanti e l'interesse degli studenti per lo studio della chimica e di altre discipline naturali.

Elemento chimico Kazan (Rutenio)

“Per scoprire un nuovo elemento del gruppo del platino, il rutenio, ai tempi di Klaus, bisognava avere estrema osservazione, intuizione, duro lavoro, perseveranza e sottile arte sperimentale. Klaus, uno dei primi brillanti rappresentanti della scienza chimica presso l’allora giovane Università di Kazan, possedeva tutte queste qualità in alto grado”.

L'accademico A.E. Arbuzov

Storia della scoperta del rutenio

Il rutenio fu il primo elemento chimico scoperto dal chimico russo Karl Karlovich Klaus. Il rutenio è un rappresentante del metallo del platino ed è stato l'ultimo ad essere scoperto.

La ricerca è stata condotta da A. Snyadetsky, di nazionalità polacca, e dallo scienziato russo K.K. Klaus. E.F. ha fornito grande aiuto allo scienziato. Kankrin, che a quel tempo ricopriva la carica di ministro delle finanze

K.K. Klaus

Fu lui a fornire a Klaus i resti del platino grezzo, da cui lo scienziato isolò il platino, così come altri metalli: rodio, palladio, iridio e osmio. Oltre a questi metalli, isolò anche una miscela di altri metalli che, secondo Klaus, dovrebbe contenere una nuova sostanza ancora sconosciuta. Il chimico ha ripetuto gli esperimenti di G.V. Ozanne, quindi, dopo aver sviluppato il proprio piano sperimentale, ottenne un nuovo elemento chimico, il rutenio. E ancora una volta inviò una lettera a I. Bercellius, ma lui, come la prima volta, non era d'accordo con gli argomenti di Klaus. Ma il chimico russo non ascoltò le argomentazioni di Bercellius e dimostrò di aver scoperto un nuovo elemento chimico del gruppo del platino. E nel 1845 Bercellius riconobbe la scoperta del rutenio.

Un elemento chimico prende il nome dalla Russia (il nome latino della Russia è Rutenia)

Su richiesta del Ministero delle Finanze, il professore dell'Università di Kazan Karl Karlovich Klaus nel 1841 iniziò a cercare un modo per lavorare i resti dei minerali di platino accumulati nella zecca di San Pietroburgo per estrarre più completamente il platino. Un anno prima, grazie agli sforzi del rettore Lobachevskij, per il laboratorio chimico era stato eretto un edificio separato a due piani con un enorme seminterrato, dotato delle attrezzature più moderne.

Klaus stabilì la composizione dei residui del minerale di platino e sviluppò metodi per separare e ottenere metalli di platino puri. Klaus dovette superare difficoltà sperimentali eccezionali, considerato il livello delle conoscenze dell’epoca. Inoltre, il lavoro era pericoloso per la salute, poiché durante la lavorazione dei minerali si formavano sostanze estremamente tossiche.

Tra i componenti isolati, Klaus ha scoperto un metallo precedentemente sconosciuto. Studiò le proprietà sia del metallo stesso che dei suoi composti, ne determinò il peso atomico con particolare cura e sviluppò un metodo per il suo isolamento e purificazione. Nel 1844, Klaus pubblicò i suoi risultati, nominando il nuovo elemento chimico rutenio, dal nome della Russia. La comunità scientifica mondiale inizialmente accettò questa scoperta con dubbi, poiché molti elementi furono “scoperti” per errore.

Fu solo nel 1846, quando Klaus pubblicò un nuovo articolo su ulteriori studi sul rutenio, che la sua scoperta fu universalmente accettata. Ben presto il professore di Kazan ricevette il Premio Demidov dall'Accademia delle scienze russa per la ricerca nel campo dei metalli di platino. Il suo valore di 10.000 rubli era allora molto maggiore dell'attuale Premio Nobel.

Laboratorio chimico dell'Università di Kazan, dove Klaus lavorò nel 1842. Cento anni dopo, il futuro Istituto Kurchatov iniziò i suoi lavori in questa stanza.

Ottenere il rutenio

La separazione dei metalli di platino e il loro ottenimento nella loro forma pura (raffinazione) è un compito molto difficile, che richiede molto lavoro, tempo, reagenti costosi e competenze elevate. Attualmente, la principale fonte di metalli di platino è il solfuro di rame-nichel minerali. Come risultato della loro complessa lavorazione, i cosiddetti metalli "grezzi" vengono fusi: nichel e rame contaminati. Durante la loro raffinazione elettrolitica i metalli nobili si accumulano sotto forma di fanghi anodici, che vengono inviati alla raffinazione.

Una fonte significativa di rutenio per la sua estrazione è la sua separazione dai frammenti di fissione dei materiali nucleari (plutonio, uranio, torio), dove il suo contenuto raggiunge i 250 grammi per tonnellata di combustibile nucleare “bruciato”.

Proprietà fisiche del rutenio.

In termini di refrattarietà (fusione a 2250 °C), il rutenio è inferiore solo a diversi elementi: renio, osmio, tungsteno.

Le proprietà più preziose del rutenio sono la refrattarietà, la durezza, la resistenza chimica e la capacità di accelerare determinate reazioni chimiche. I composti più tipici sono quelli con valenze 3+, 4+ e 8+. Tende a formare composti complessi. Viene utilizzato come catalizzatore, nelle leghe con metalli platino, come materiale per punte affilate, per contatti, elettrodi e in gioielleria.

Proprietà chimiche del rutenio.

Il rutenio e l'osmio sono fragili e molto duri. Se esposti all'ossigeno e a forti agenti ossidanti, formano gli ossidi RuO4 e OsO4. Questi sono cristalli gialli fusibili. I vapori di entrambi i composti hanno un odore forte e sgradevole e sono molto velenosi. Entrambi i composti cedono facilmente ossigeno, riducendosi a RuO2 e OsO2 o a metalli. Con gli alcali, RuO4 dà sali (rutenati). La ricerca sul rutenio pone oggi tre sfide ai chimici:

Compito n. 1: come sbarazzarsi del rutenio?

Il rutenio ha molte proprietà preziose e interessanti. In molte caratteristiche meccaniche, elettriche e chimiche può competere con molti metalli e perfino con il platino e l'oro. Tuttavia, a differenza di questi metalli, il rutenio è molto fragile e quindi non è stato ancora possibile ricavarne alcun prodotto. Il compito n. 1 è stato assegnato agli scienziati della tecnologia nucleare.

Gli isotopi radioattivi del rutenio non esistono in natura, ma si formano a seguito della fissione dei nuclei di uranio e plutonio nei reattori di centrali nucleari, sottomarini, navi e durante le esplosioni di bombe atomiche. Da un punto di vista teorico, questo fatto è sicuramente interessante. Ha anche un "gusto" speciale: il sogno degli alchimisti si è avverato: un metallo vile si è trasformato in un metallo nobile. Infatti, oggigiorno, gli impianti di produzione di plutonio buttano fuori decine di chilogrammi di rutenio, il metallo nobile. Ma il danno pratico causato da questo processo alla tecnologia nucleare non varrebbe la pena, anche se fosse possibile mettere a frutto tutto il rutenio prodotto nei reattori nucleari.

Perché il rutenio è così dannoso?

Uno dei principali vantaggi del combustibile nucleare è la sua riproducibilità. Come è noto, quando i blocchi di uranio vengono "bruciati" nei reattori nucleari, si forma un nuovo combustibile nucleare: il plutonio. Allo stesso tempo si forma anche la "cenere": frammenti della fissione dei nuclei di uranio, compresi gli isotopi di rutenio. La cenere, ovviamente, deve essere rimossa.

Il rutenio inizia a migrare gradualmente nel terreno, creando il pericolo di contaminazione radioattiva a grandi distanze dal giacimento. La stessa cosa accade quando i frammenti vengono sepolti nelle miniere a grandi profondità. Il rutenio radioattivo, che ha (sotto forma di composti nitroso solubili in acqua) estrema mobilità o, più correttamente, capacità di migrazione, può viaggiare molto lontano con le acque sotterranee.

Fisici, chimici, tecnologi e soprattutto radiochimici in molti paesi prestano molta attenzione alla lotta contro il rutenio radioattivo. Alla I e alla II Conferenza internazionale sugli usi pacifici dell'energia atomica, tenutasi a Ginevra, diverse relazioni sono state dedicate a questo problema. Tuttavia, non c'è ancora motivo di considerare completata con successo la lotta contro il rutenio e, a quanto pare, i chimici dovranno lavorare molto di più affinché questo problema venga trasferito alla categoria dei finalmente risolti.

Compito n. 2: ulteriore studio della chimica del rutenio e dei suoi composti.

La straordinaria rilevanza del compito n. 1 costringe i ricercatori a penetrare sempre più a fondo nella chimica del rutenio e dei suoi composti.

Il rutenio è un elemento raro e molto tracciato. È l'unico minerale noto che si forma in condizioni naturali. Questa è Laurite RuS 2 – una sostanza molto dura, pesante, nera, estremamente rara in natura. In alcuni altri composti naturali, il rutenio è solo un'impurità isomorfa, la cui quantità, di regola, non supera i decimi di punto percentuale. Piccole impurità di composti di rutenio furono scoperte nei minerali di rame-nichel del deposito canadese di Sedbury e poi in altre miniere.

Una delle proprietà chimiche più notevoli del rutenio sono i suoi numerosi stati di valenza. La facilità di transizione del rutenio da uno stato di valenza a un altro e l'abbondanza di questi stati portano all'estrema complessità e originalità della chimica del rutenio, che è ancora piena di molti punti vuoti.

Lo scienziato sovietico Sergei Mikhailovich Starostin ha dedicato tutta la sua vita allo studio della chimica del rutenio e dei suoi composti. Fu lui a stabilire che le enormi difficoltà che sorgono quando si separa il rutenio dal plutonio e dall'uranio sono associate alla formazione e alle proprietà dei complessi nitroso di rutenio.

Alcuni scienziati suggeriscono che sarà possibile isolare polimeri inorganici a base di complessi nitroso di rutenio.

Diversi decenni fa, i complessi di rutenio fornirono un importante servizio alla teoria della chimica, diventando un eccellente modello con cui Werner creò la sua famosa teoria della coordinazione. Forse i composti polimerici del rutenio serviranno da modello per creare la teoria dei polimeri inorganici.

Sfida n. 3: uso del rutenio

Dove viene utilizzato il rutenio e quali sono le prospettive del suo utilizzo?

Il rutenio, come il platino e il palladio, ha proprietà catalitiche, ma spesso differisce da essi per maggiore selettività e selettività. La catalisi eterogenea utilizza il metallo rutenio e le sue leghe. I catalizzatori più efficaci si ottengono depositando il rutenio su vari supporti con superfici molto sviluppate. In molti casi viene utilizzato insieme al platino per aumentarne l'attività catalitica. Una lega di rodio, rutenio e platino accelera l'ossidazione dell'ammoniaca nella produzione di acido nitrico. Il rutenio viene utilizzato per la sintesi dell'acido cianidrico da ammoniaca e metano, per ottenere idrocarburi saturi da idrogeno e monossido di carbonio. All'estero è stato brevettato un metodo per la polimerizzazione dell'etilene su catalizzatore di rutenio.

I catalizzatori al rutenio sono diventati importanti per la reazione di produzione di glicerolo e altri alcoli polivalenti dalla cellulosa mediante idrogenazione.

I composti organometallici del rutenio sono utilizzati nella catalisi omogenea per varie reazioni di idrogenazione e in termini di selettività e attività catalitica non sono inferiori ai catalizzatori riconosciuti a base di rodio.

Il vantaggio principale del catalizzatore al rutenio è la sua elevata selettività. È questo che consente ai chimici di utilizzare il rutenio per sintetizzare un'ampia varietà di prodotti organici e inorganici. Il catalizzatore al rutenio sta cominciando a competere seriamente con platino, iridio e rodio.

L'elemento n. 44 è leggermente meno efficace in metallurgia, ma viene utilizzato anche in questo settore. Piccole aggiunte di rutenio solitamente aumentano la resistenza alla corrosione, la resistenza e la durezza della lega. Molto spesso viene introdotto nei metalli da cui vengono realizzati i contatti per l'ingegneria elettrica e le apparecchiature radio. Una lega di rutenio e platino ha trovato applicazione nelle celle a combustibile di alcuni satelliti artificiali americani della Terra. Le leghe di rutenio con lantanio, cerio, scandio e ittrio hanno superconduttività. Le termocoppie realizzate in una lega di iridio e rutenio possono misurare le temperature più elevate.

Ci si può aspettare molto dall'uso di rivestimenti in rutenio applicati sotto forma di strato sottile (pellicola) a vari materiali e prodotti. Tale film modifica significativamente le proprietà e la qualità dei prodotti, aumenta la loro resistenza chimica e meccanica, li rende resistenti alla corrosione, migliora notevolmente le proprietà elettriche, ecc. Negli ultimi anni i rivestimenti sottili di metalli nobili, compreso il rutenio, sono diventati sempre più importanti in diversi settori dell'elettronica, della radio ed elettrotecnica, dell'industria chimica e anche nella gioielleria.

Un'interessante proprietà del rutenio metallico - l'assorbimento e il passaggio dell'idrogeno - può essere utilizzata con successo per estrarre idrogeno da una miscela di gas e ottenere idrogeno ultrapuro.

Molti composti del rutenio hanno proprietà benefiche. Alcuni di essi vengono utilizzati come additivi nel vetro e negli smalti come coloranti permanenti; i cloruri di rutenio, ad esempio, aumentano la luminescenza del luminol, le poliammine di rutenio hanno proprietà fluorescenti, il sale Na2·2H2O è un piezoelettrico, RuO4 è un forte agente ossidante. Molti composti del rutenio hanno attività biologica.

Piuma "eterna".

I pennini della penna stilografica sfregano costantemente contro la carta e quindi si consumano. Per rendere la penna davvero “eterna”, la punta è saldata. Alcune leghe per la saldatura di piume “eterne” includono il rutenio. Oltre a ciò, queste leghe contengono tungsteno, cobalto e boro.

Il rutenio viene utilizzato anche nella fabbricazione di leghe per i supporti degli aghi delle bussole. Queste leghe devono essere dure, resistenti e resistenti. Tra i minerali naturali, il rarissimo iridio osmico possiede tali proprietà. I materiali artificiali per gli aghi delle bussole, insieme all'osmio e all'iridio, e talvolta ad altri metalli, includono l'elemento n. 44: rutenio.

C'è contatto!

Nell'ingegneria elettrica, il rame è stato utilizzato per lungo tempo per i contatti. È un materiale ideale per la trasmissione di forti correnti. E se dopo un certo tempo i contatti si ricoprissero di ossido di rame? Puoi pulirli con carta vetrata e torneranno a splendere, come nuovi. La questione è diversa nella tecnologia a bassa corrente. In questo caso l'eventuale pellicola di ossido sul contatto può compromettere il funzionamento dell'intero sistema. Pertanto i contatti per basse correnti sono realizzati in palladio o in una lega argento-palladio. Ma questi materiali non hanno una resistenza meccanica sufficiente. L'aggiunta di piccole quantità di rutenio (1...5%) alle leghe conferisce ai contatti durezza e resistenza. Lo stesso vale per i contatti striscianti, che devono resistere bene all'abrasione.

Rosso rutenio.

Questo è il nome di un colorante inorganico, che è un complesso di cloruro di ammonio e rutenio.Il rosso rutenio viene utilizzato negli studi di anatomia e istologia (la scienza dei tessuti viventi). Una soluzione di questo colorante, diluita 1:5000, colora le sostanze pectiniche e alcuni tessuti nei toni del rosa e del rosso. Grazie a ciò il ricercatore è in grado di distinguere queste sostanze dalle altre e analizzare meglio la sezione esaminata al microscopio.

Applicazione del rutenio per la coltivazione del grafene.

Ricercatori del Brookhaven National Laboratory (USA) hanno dimostrato che durante la crescita epitassiale del grafene, sulla superficie del Ru(0001) si formano regioni macroscopiche di grafene. In questo caso, la crescita avviene strato dopo strato e, sebbene il primo strato sia fortemente connesso al substrato, il secondo praticamente non interagisce con esso e conserva tutte le proprietà uniche del grafene.
La sintesi si basa sul fatto che la solubilità del carbonio nel rutenio dipende fortemente dalla temperatura. A 1150 °C, il rutenio è saturo di carbonio e quando la temperatura scende a 825 °C, il carbonio affiora in superficie, dando luogo alla formazione di isole di grafene di dimensioni superiori a 100 micron. Le isole crescono e si uniscono, dopodiché inizia la crescita del secondo strato.

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Elemento chimico di Kazan: rutenio.

Scopo del lavoro: Esplorare la storia della scoperta del Rutenio Studiare le proprietà e i principali ambiti di applicazione dell'elemento.

Il rutenio fu il primo elemento chimico scoperto dal chimico russo Karl Karlovich Klaus. Il rutenio è un rappresentante del metallo del platino ed è stato l'ultimo ad essere scoperto. K.K. Klaus

Laboratorio chimico dell'Università di Kazan, dove Klaus lavorò nel 1842. Cento anni dopo, in questa stanza, il futuro Istituto Kurchatov iniziò i suoi lavori.

Rutenio (lat. Rutenio), Ru, elemento chimico del gruppo VIII del sistema periodico di Mendeleev, numero atomico 44, massa atomica 101,07; uno dei metalli del platino. Un elemento chimico prende il nome dalla Russia (il nome latino della Russia è Rutenia)

Penso che tu abbia sentito la grande storia secondo cui l'elemento radioattivo rutenio-106 è stato scoperto in Europa alla fine di settembre. Diverse fonti, comprese quelle tedesche (la Germania è stata una delle prime ad annunciare la presenza di un radioisotopo nell'aria), affermano che la fonte del rutenio-106 fossero gli Urali meridionali. Questa è una versione del tutto probabile, poiché è in quei luoghi che opera ancora l'impresa speciale Mayak, dove nel 1957 si verificò un incidente nucleare, uno dei più grandi nella storia dell'umanità.

Quindi, nel post di oggi scopriremo cos’è il rutenio-106, ricorderemo l’incidente di Mayak nel 1957 e penseremo a cosa sarebbe potuto succedere lì quest’autunno. Vai al taglio, è interessante)

Cos'è il rutenio-106.

Innanzitutto, qualcosa sul rutenio, il cui isotopo (rutenio-106) è stato scoperto nell'aria.

Il rutenio è un elemento dell'ottavo gruppo del quinto periodo della tavola periodica degli elementi chimici, numero atomico - 44. Fu scoperto dal professore dell'Università di Kazan Karl Klaus nel 1844, che nello stesso anno pubblicò un ampio articolo sul nuovo elemento intitolato "Studi chimici sui resti del minerale di platino degli Urali e del rutenio metallico". Klaus isolò il rutenio dal minerale di platino degli Urali nella sua forma pura e chiamò l'elemento in onore della Russia (lat. Rutenia).

Gli isotopi radioattivi del rutenio non esistono in natura, ma si formano a seguito della fissione dei nuclei di uranio e plutonio ovunque si verifichi una reazione a catena: nei reattori delle centrali nucleari, nei sottomarini e anche durante l'esplosione di bombe nucleari. La maggior parte dei radioisotopi del rutenio hanno vita breve, ma due di essi - il rutenio-103 e, in effetti, il rutenio-106 - hanno un'emivita piuttosto lunga - rispettivamente 40 giorni e 1 anno.

Impianto speciale "Mayak" e la città chiusa di Ozyorsk.

Le autorità tedesche, che furono tra le prime a rilevare il rutenio-106 nell'aria, indicarono gli Urali meridionali come probabile luogo del rilascio del radioisotopo. Se guardi la mappa, proprio ai piedi degli Urali puoi vedere la città chiusa di Ozyorsk, che una volta si chiamava Chelyabinsk-65. A Ozersk c'è uno stabilimento speciale "Mayak", dove nel settembre 1957 si verificò un terribile e su larga scala incidente, di cui ho parlato in dettaglio qui in questo post.


Per raccontarlo brevemente, nel 1957 a Mayak accadde quanto segue: fino alla metà degli anni '50, i rifiuti radioattivi venivano semplicemente versati nel fiume Techa, sul quale sorgeva l'impianto. Dopo che le persone iniziarono ad ammalarsi e a morire nei villaggi circostanti, solo i rifiuti a bassa attività iniziarono a essere versati nel fiume, i rifiuti a attività intermedia iniziarono a essere versati nel lago chiuso Karachay e i rifiuti ad alta attività iniziarono ad essere immagazzinati in “vasi” di acciaio inossidabile in impianti di stoccaggio sotterranei.

Uno di questi “barattoli” esplose nel 1957, distruggendo il perectium di cemento del deposito, per cui tutto il contenuto finì all'esterno del deposito; sul bordo della frattura della lastra, il fondo radioattivo raggiunse i 1000 giri/ora . Il vento ha portato la contaminazione verso nord-est, provocando la formazione della traccia radioattiva degli Urali orientali, che in seguito è diventata una zona di esclusione.


"Mayak" continua a funzionare con successo fino ad oggi e fa più o meno la stessa cosa che faceva negli anni Cinquanta: la produzione di imbottiture per armi nucleari, nonché lo smaltimento e lo stoccaggio di scorie nucleari con un alto contenuto di uranio. Fonti tedesche chiamano questa zona la fonte del rutenio-106 radioattivo, e se è successo qualcosa nella regione degli Urali, è successo a Ozersk presso Mayak.

Cosa potrebbe succedere? « Faro » ?

I sostenitori della versione secondo cui l'impianto di Mayak fu la causa della perdita di radiazioni forniscono la seguente cronologia degli eventi. Il 19 settembre, il combustibile nucleare irradiato dal reattore VVER-1000 della centrale nucleare di Balakovo è stato trasportato a Mayak. Le foto di questo evento sono apparse più tardi nel gruppo "Siamo di Mayak" sul social network VKontakte:

Il 22 settembre, il combustibile nucleare esaurito contenuto in un container TUK-131O è stato consegnato direttamente all'impianto radiochimico di Mayak, dove sono iniziati i test di nuove apparecchiature tecnologiche. I test sono stati completati intorno all'1-2 ottobre, sui quali è stato pubblicato un post separato nello stesso gruppo:

Successivamente, la mattina del 25 settembre (cioè in un momento in cui molto probabilmente i test delle nuove apparecchiature erano in pieno svolgimento) nei siti della città di Ozersk cominciarono ad apparire i messaggi che il 25 e 26 settembre la città effettuerà un controllo programmato delle sirene e della trasmissione dei messaggi vocali sulla rete radiofonica industriale. Le seguenti istruzioni per l'azione sono state pubblicate sul sito web "Ozersk.ru":

Avviso "Attenzione a tutti". Dopo averli ascoltati, devi:

1. Accendere immediatamente l'altoparlante della TV, della radio, della radio.
2. Ascoltare attentamente il messaggio di emergenza sulla situazione attuale e sulla procedura.
3. Mantieni tutti questi strumenti costantemente attivi durante tutto il periodo di risposta all’emergenza, catastrofi o disastri naturali.


Naturalmente, questa avrebbe potuto essere un'altra esercitazione programmata dei servizi di protezione civile, ma proprio il giorno prima a Mayak erano iniziati i test di nuove attrezzature e il 29 settembre è stato registrato un aumento della radiazione di fondo in Germania, Austria e Italia a causa del presenza del radioisotopo rutenio-106 nell'aria.

Cosa potrebbe essere successo a Mayak in questi giorni? Durante il test di nuove apparecchiature e il lavoro con esse, potrebbe verificarsi una perdita di materiale radio - e potrebbe trattarsi di una semplice depressurizzazione o di qualcosa di simile a un'esplosione, ad es. situazione del tutto anomala. Le autorità di Ozyorsk negano categoricamente che sia successo qualcosa a Mayak, ma ciò nonostante le autorità della regione di Chelyabinsk hanno deciso di procedere la tua indagine cosa è successo negli Urali meridionali.

Così è andata.

Scrivi nei commenti cosa ne pensi di questo.

Il rutenio è un elemento del sottogruppo laterale dell'ottavo gruppo del quinto periodo della tavola periodica degli elementi chimici di D. I. Mendeleev, numero atomico 44. Indicato con il simbolo Ru (lat. Rutenio).

Storia della scoperta del rutenio

La storia della scoperta di questo elemento iniziò in Russia, quando furono scoperti giacimenti di platino negli Urali negli anni '20 del XIX secolo. La notizia di questa scoperta si è diffusa rapidamente in tutto il mondo e ha causato molta ansia ed eccitazione nel mercato internazionale. Tra gli speculatori stranieri circolavano voci su pepite mostruose, sulla sabbia di platino, che i minatori di platino raccoglievano direttamente con le pale. I depositi di platino, infatti, si rivelarono ricchi e il conte Kankrin, che a quel tempo era ministro delle finanze della Russia, diede ordine di coniare monete di platino. Le monete iniziarono ad essere coniate in tagli da 3,6 e 12 rubli. Furono emesse 1.400.000 monete di platino, utilizzando più di 20 tonnellate di platino nativo.

Nell'anno in cui Kankrin ordinò di coniare monete, il professore dell'Università Yuryev Ozanne, esaminando campioni di platino degli Urali, giunse alla conclusione che il platino era accompagnato da tre nuovi metalli. Ozanne chiamò uno di essi un mezzo-ran, il secondo un polinomio e il terzo in onore del nome latino. Russia - La Rutenia ha dato il nome: rutenio. I chimici accolsero increduli la "scoperta" di Ozanne. Il chimico svedese Berzelius, la cui autorità a quel tempo era veramente globale, protestò soprattutto. La disputa sorta tra Ozanne e Berzelius fu risolta da K. K. Klaus, professore di chimica all'Università di Kazan. Avendo ricevuto a sua disposizione una piccola quantità di resti dal conio di monete di platino, Klaus scoprì in esse un nuovo metallo, per il quale mantenne il nome rutenio, proposto da Ozanne. Il 13 settembre 1844 Klaus fece una relazione all'Accademia delle Scienze sul nuovo elemento e sulle sue proprietà. Nel 1845, il rapporto di Klaus intitolato "Studi chimici sui resti del minerale di platino degli Urali e del metallo di rutenio" fu pubblicato come libro separato. "...La piccola quantità di materiale studiato - non più di sei grammi di metallo completamente puro - non mi ha permesso di continuare la mia ricerca", ha scritto Klaus nel suo libro. Tuttavia, i dati ottenuti sulle proprietà del nuovo metallo hanno permesso a Klaus di dichiarare con fermezza la scoperta di un nuovo elemento chimico.

Volendo far conoscere agli scienziati stranieri la scoperta di un nuovo elemento, Klaus inviò un campione del metallo a Berzelius. La risposta di Berzelius è stata a dir poco strana. Avendo tra le mani un nuovo elemento con una descrizione dettagliata delle sue proprietà, non era d'accordo con l'opinione di Klaus. Berzelius affermò che il metallo ricevuto da Klaus era “un campione di iridio impuro”, un elemento noto da tempo. Berzelius fu poi costretto ad ammettere il suo errore.

Ottenere il rutenio

La separazione dei metalli del platino e il loro ottenimento nella loro forma pura (raffinazione) è un compito molto difficile, che richiede molto lavoro, tempo, reagenti costosi e anche elevata abilità. Il platino nativo, i “rottami” di platino e altri materiali vengono prima trattati con “regia vodka” a fuoco basso. In questo caso, platino e palladio vengono completamente trasferiti in soluzione sotto forma di H2 e H2, rame, ferro e nichel - sotto forma di cloruri CuCl2, FeCl3, NiCl2. Il rodio e l'iridio sono parzialmente disciolti sotto forma di H3 e H2. Il residuo, insolubile in acqua regia, è costituito da un composto di osmio con iridio e minerali associati (quarzo SiO2, minerale di ferro cromo FeCr2O4, minerale di ferro magnetico Fe3O4, ecc.) Dopo aver filtrato la soluzione, da esso viene precipitato il platino con cloruro di ammonio. Tuttavia, affinché il precipitato dell'esacloroplatinato di ammonio non contenga iridio, che forma anche esacloroiridite di ammonio (IV) (NH4)2 scarsamente solubile, è necessario ridurre l'Ir (IV) in Ir (III). Questo viene fatto aggiungendo, ad esempio, zucchero di canna C12H22O14 (metodo di I.I. Chernyaev). L'esacloroiridite di ammonio (III) è solubile in acqua e il cloruro di ammonio non precipita. Il precipitato dell'esacloroplatinato di ammonio viene filtrato, lavato, essiccato e calcinato. La spugna di platino risultante viene pressata e poi fusa in una fiamma di ossigeno-idrogeno o in un forno elettrico ad alta frequenza. Palladio, rodio e iridio vengono estratti dal filtro in esacloroplatinato di ammonio; Dalla lega di iridio si distinguono iridio, osmio e rutenio. Le operazioni chimiche necessarie a questo scopo sono molto complesse. Attualmente, la principale fonte di metalli di platino sono i minerali di solfuro di rame-nichel. Come risultato della loro complessa lavorazione, i cosiddetti metalli "grezzi" vengono fusi: nichel e rame contaminati. Durante la loro raffinazione elettrolitica i metalli nobili si accumulano sotto forma di fanghi anodici, che vengono inviati alla raffinazione.

Una fonte significativa di rutenio per la sua estrazione è il suo isolamento dai frammenti di fissione di materiali nucleari (plutonio, uranio, torio), dove il suo contenuto in barre di combustibile esaurito raggiunge i 250 grammi per tonnellata di combustibile nucleare “bruciato”.

Proprietà fisiche del rutenio

In termini di refrattarietà (fusione a 2250 °C), il rutenio è inferiore solo a diversi elementi: renio, osmio, tungsteno.

Le proprietà più preziose del rutenio sono la refrattarietà, la durezza, la resistenza chimica e la capacità di accelerare determinate reazioni chimiche. I composti più tipici sono quelli con valenze 3+, 4+ e 8+. Tende a formare composti complessi. Viene utilizzato come catalizzatore, nelle leghe con metalli platino, come materiale per punte affilate, per contatti, elettrodi e in gioielleria.

Proprietà chimiche del rutenio

Il rutenio e l'osmio sono fragili e molto duri. Se esposti all'ossigeno e a forti agenti ossidanti, formano gli ossidi RuO4 e OsO4. Questi sono cristalli gialli fusibili. I vapori di entrambi i composti hanno un odore forte e sgradevole e sono molto velenosi. Entrambi i composti cedono facilmente ossigeno, riducendosi a RuO2 e OsO2 o a metalli. Con gli alcali, RuO4 dà sali (rutenati): 2Ru04 + 4KOH = 2K2RuO4 + 2H2O + O2

Applicazioni del rutenio
  • Una piccola aggiunta di rutenio (0,1%) aumenta la resistenza alla corrosione del titanio.
  • Legato al platino, viene utilizzato per realizzare contatti elettrici estremamente resistenti all'usura.
  • Catalizzatore per molte reazioni chimiche. Il rutenio occupa un posto molto importante come catalizzatore nei sistemi di purificazione dell'acqua delle stazioni orbitali.

Anche la capacità del rutenio di legare cataliticamente l'azoto atmosferico a temperatura ambiente è unica.

Il rutenio e le sue leghe sono utilizzati come materiali strutturali resistenti al calore nell'ingegneria aerospaziale e fino a 1500 °C hanno una resistenza superiore alle migliori leghe di molibdeno e tungsteno (avendo anche il vantaggio di un'elevata resistenza all'ossidazione).

Negli ultimi anni l'ossido di rutenio è stato ampiamente studiato come materiale per la produzione di supercondensatori per l'elettricità, con una capacità elettrica specifica di oltre 700 Farad/grammo.

Applicazione del rutenio per la coltivazione del grafene

Ricercatori del Brookhaven National Laboratory (USA) hanno dimostrato che durante la crescita epitassiale del grafene, sulla superficie del Ru(0001) si formano regioni macroscopiche di grafene. In questo caso, la crescita avviene strato dopo strato e, sebbene il primo strato sia fortemente connesso al substrato, il secondo praticamente non interagisce con esso e conserva tutte le proprietà uniche del grafene.

La sintesi si basa sul fatto che la solubilità del carbonio nel rutenio dipende fortemente dalla temperatura. A 1150 °C, il rutenio è saturo di carbonio e quando la temperatura scende a 825 °C, il carbonio affiora in superficie, dando luogo alla formazione di isole di grafene di dimensioni superiori a 100 micron. Le isole crescono e si uniscono, dopodiché inizia la crescita del secondo strato.

Il tema del rutenio è dibattuto nei media già da diversi giorni. Non lo racconterò, penso che tu lo sappia.

Allora di cosa si tratta, è successo e, se sì, perché è pericoloso?


Cos'è il rutenio e dove viene utilizzato?

Il rutenio è un metallo platino. Attualmente sono noti sette isotopi stabili e 27 radioattivi del rutenio.

Il rutenio viene utilizzato nelle leghe per aumentare la resistenza all'usura: ad esempio, nel titanio la percentuale di rutenio è dello 0,1% e nella produzione di contatti elettrici il rutenio viene legato con il platino. Le leghe di rutenio sono estremamente resistenti alle alte temperature, motivo per cui vengono utilizzate nell'ingegneria aerospaziale come materiali strutturali. I composti del rutenio sono utilizzati in gioielleria, in elettronica, in particolare nei resistori a film sottile (questo rappresenta il 50% di tutte le applicazioni del rutenio), nonché nei pannelli solari. Inoltre, questo metallo è un importante catalizzatore per le reazioni chimiche: viene utilizzato, ad esempio, per purificare l'acqua nelle stazioni orbitali.

Come è stato scoperto il rutenio?

In effetti, questo elemento è stato scoperto tre volte. Ma ufficialmente la scoperta appartiene al professore dell'Università di Kazan Karl Klaus. Nel 1844, uno scienziato esaminò i resti ottenuti dopo aver estratto il platino e i metalli di platino dal minerale. Klaus ha fuso questi resti con il salnitro. Espose la parte della lega risultante che non si scioglieva in acqua all'acqua regia, una miscela di acido nitrico e cloridrico che scioglie i metalli, e distillò ciò che rimase a secco. Dalla sostanza risultante, il chimico isolò l'idrossido di ferro sotto forma di precipitato e lo disciolse in acido cloridrico. Il colore rosso porpora scuro della soluzione lo portò a credere che fosse presente un elemento sconosciuto. Klaus è riuscito a isolare questo elemento, tuttavia non nella sua forma pura, ma in combinazione con lo zolfo.

Il nuovo elemento prende il nome dalla Russia: rutenio (dal latino Ruthenia). Inizialmente, l'idea del nome apparteneva a un altro scienziato, il chimico tedesco Gottfried Ozanne: diede questo nome a uno dei tre metalli di platino, che ottenne anche lui analizzando il minerale di platino degli Urali nel 1928. Tuttavia, la scoperta di Ozanne non è stata confermata durante il test. Tuttavia, Klaus credeva che fosse il rutenio quello che Ozanne aveva ottenuto e ne parlò. Esiste anche una versione secondo cui l'elemento fu scoperto tre decenni prima dal professore polacco Andrzej Sniadecki - che propose di chiamare il metallo vestia, in onore dell'asteroide Vesta, scoperto nel 1807.


Cosa si sa del rutenio-106?

Si tratta di un isotopo radioattivo con un tempo di dimezzamento di poco più di un anno: tra tutti gli isotopi instabili del rutenio, questo è il più longevo. È assente in natura: appare durante la fissione dell'uranio e del plutonio nei reattori nucleari - si tratta infatti di un sottoprodotto dello smaltimento del combustibile nucleare esaurito (SNF). l'attività del 106Ru raggiunge 2,01 Bq per tonnellata di SNF: si tratta di un numero piuttosto elevato.

Il problema principale con il rutenio-106 è che durante il ritrattamento del combustibile nucleare forma composti stabili che interferiscono con la produzione di nuovi prodotti. I chimici devono rimuovere il rutenio dai componenti in ogni fase del processo per trasformare il combustibile nucleare esaurito in nuovo combustibile.

Il rutenio-106 è utilizzato nella radioterapia per i tumori maligni dell'occhio. Può essere utilizzato anche nei generatori termoelettrici a radioisotopi, utilizzati, in particolare, per fornire energia ai veicoli spaziali lontani dal Sole. Tuttavia, in pratica per questi scopi viene utilizzato il plutonio-238, ma non vengono utilizzati gli isotopi del rutenio.

Il rutenio-106 è pericoloso per la salute?

Il rutenio-106, come qualsiasi altra fonte di radiazioni ionizzanti, ha un effetto sul corpo. È incluso nel gruppo B, il secondo più radiotossico. Il gruppo A comprende radionuclidi particolarmente pericolosi: polonio-210, radio-226, plutonio-238 e altri emettitori alfa. È facile proteggersi da un flusso di particelle alfa con un foglio di carta, poiché hanno una bassa capacità di penetrazione, ma se entrano nel corpo, causano malattie da radiazioni.

Il rutenio-106 è un emettitore beta: in poche parole, emette un flusso di elettroni. Il decadimento beta produce prima il rodio-106, che decade immediatamente in palladio-106 stabile. In entrambe le fasi vengono emessi elettroni e una piccola componente di radiazione gamma. Se una particella beta entra nel corpo, provoca 20 volte meno danni di una particella alfa, ma il suo potere di penetrazione è maggiore.


Perché tutto questo trambusto sul rutenio?

Il 12 ottobre Rosidromet ha pubblicato un bollettino sulla situazione delle radiazioni in Russia per il mese di settembre 2017, in cui vengono segnalati casi di aumento dell'attività beta nell'aria e durante le precipitazioni. In particolare, si è parlato di una maggiore attività del rutenio-106: ad esempio, nel microdistretto di Dema a Ufa il 26-27 settembre si è verificata una "pioggia di rutenio". Già prima, a settembre, le stazioni di monitoraggio europee avevano registrato un eccesso di rutenio-106 nell’aria. L'Ufficio federale tedesco per la protezione dalle radiazioni e il Ministero federale per l'ambiente, la conservazione della natura e la sicurezza dei reattori hanno suggerito che la fonte del rutenio si trova negli Urali meridionali.

Quindi è davvero pericoloso?

Il diavolo non è così spaventoso come viene dipinto. L'attività del rutenio-106 è di diversi ordini di grandezza inferiore alla norma massima consentita e non causa danni alla salute - questo è stato inizialmente sottolineato da Rosidromet nella sua dichiarazione.

"È molto difficile determinare il rutenio nell'atmosfera, soprattutto a concentrazioni così basse", afferma un membro del Dipartimento di radiochimica dell'Università statale di San Pietroburgo.

Ad esempio, per Argayash il bollettino contiene dati di 7,72 x 10 -5 Bq/m3, mentre il valore di attività ammissibile del rutenio-106 secondo gli standard moderni è 4,4 Bq/m3. La comparsa nel rapporto di dati sull'eccesso di rutenio-106 nei campioni rispetto al periodo precedente di “centinaia” di volte, Rosidromet ha spiegato il fatto che questo radionuclide era completamente assente nei campioni precedenti. Come spiega Boris Martsinkevich, redattore capo del portale Geoenergetics.ru, il fatto che le stazioni di monitoraggio radiologico siano state in grado di rilevare concentrazioni così basse di 106Ru può essere considerato “un test che ha dimostrato in modo convincente che le stazioni funzionano ad un buon livello tecnico .” L'Agenzia internazionale per l'energia atomica (AIEA) ha esaminato i dati forniti e ha negato le accuse contro la Russia.

Inoltre, ci sono molti emettitori naturali alfa, beta e gamma.

"Se vai sull'argine di San Pietroburgo, la radiazione di fondo sarà più alta che nel nostro laboratorio", dice un membro del Dipartimento di radiochimica dell'Università statale di San Pietroburgo. "Perché il granito ha naturalmente un'elevata radiazione di fondo."

Perché l'attività del rutenio-106 è aumentata improvvisamente?

Non si sa esattamente. Come ha affermato Rosatom, non si sono verificati grandi rilasci di sostanze radioattive nelle imprese russe. L'associazione di produzione Mayak, dal canto suo, nega categoricamente il coinvolgimento in un possibile inquinamento atmosferico con l'isotopo del rutenio-106. Una grave contaminazione dell'atmosfera con rutenio può verificarsi quando il sigillo dell'involucro dell'elemento combustibile nel reattore viene rotto, nonché quando vengono distrutte le fonti di radiazioni ionizzanti basate sull'isotopo. PA Mayak afferma che la separazione dell'isotopo dal combustibile nucleare esaurito, così come la produzione di sorgenti di radiazioni da esso, non vengono effettuate nell'impresa da molti anni. Inoltre, con la prima opzione, di solito si verifica il rilascio di altri isotopi “frammentati”, che influenzerebbero sicuramente gli indicatori di questi elementi.


Dicono che il rutenio provenga dallo spazio: è vero?

Interfax ha pubblicato una versione secondo cui il rilascio di rutenio-106 potrebbe essersi verificato durante la distruzione del satellite. Tuttavia, Alexander Zheleznyakov, accademico dell'Accademia russa di cosmonautica Tsiolkovsky, afferma che il rutenio-106 non viene utilizzato nei generatori di energia satellitari e, se un tale dispositivo venisse portato fuori dall'orbita, la sua traiettoria verrebbe attentamente monitorata. Pertanto, questa versione è sull'orlo della fantasia.

Allora da dove potrebbe venire?

L'ipotesi del capo del Dipartimento di Radiochimica della Facoltà di Chimica dell'Università Statale Lomonosov di Mosca, membro corrispondente dell'Accademia delle scienze russa Stepan Kalmykov, sembra plausibile. Egli ritiene che una soluzione di radionuclide ad elevata purezza potrebbe essere entrata nell'atmosfera da una struttura medica o da un'impresa in cui vengono lavorati o prodotti radiofarmaci. Ciò potrebbe essere avvenuto in una fase del processo tecnico in cui il rutenio viene convertito in un aerosol e, a causa della sua volatilità, potrebbe diffondersi nell'atmosfera. Anche se altri esperti dicono che non sembra una fuga di rutenio destinato a scopi medici (viene utilizzato in radioterapia): la nuvola è troppo grande. Ma un incidente che coinvolga il combustibile nucleare o i suoi rifiuti è praticamente escluso, dice l'esperto.

E il vice governatore della regione di Chelyabinsk Oleg Klimov ha riferito che “il 25 settembre, anche prima che venissero segnalate tracce di rutenio in Europa, erano state registrate concentrazioni di rutenio nei posti di controllo negli Urali meridionali. La loro dimensione è 20mila volte inferiore alla dose annuale consentita. Il controllo ha dimostrato che si tratta di rutenio puro, che ci è arrivato da un altro posto", ha osservato Oleg Klimov. “La situazione è artificialmente tesa e non ha fondamento”.

Forse gli europei spaventati dovrebbero cercare una fonte in un altro paese? Ma si scopre che nel Vecchio Mondo le imprese che hanno a che fare con il lavoro con sostanze radioattive sono rigorosamente classificate. Sappiamo tutto e vittime di questa trasparenza sono rimasti i meteorologi russi, i quali hanno affermato che sì, il contenuto di isotopi di rutenio in due punti di raccolta ha superato di centinaia di volte il livello del mese precedente. Quando si tratta di sostanze radioattive, tutto ciò sembra spaventoso per i dilettanti. E uno specialista, guardando i numeri, capisce che sia in Russia che in Europa la concentrazione di rutenio-106 era migliaia di volte inferiore a qualsiasi livello pericoloso. E per non spaventare le persone in futuro, abbiamo deciso di includere d'ora in poi nelle tabelle di rendicontazione i confronti con queste stesse concentrazioni massime.

È improbabile che il caso del rutenio orfano venga risolto. Le radiazioni sono solo uno sfondo per l'hype qui. Dopotutto, a febbraio, una nuvola dell'isotopo dello iodio, molto più pericoloso del rutenio, ha camminato sull'Europa, ma qualcuno ne ha sentito parlare?

fonti

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