Помощь по Теле2, тарифы, вопросы

ИРИДИЙ, радиоактивный (Iridium; Ir ),- химический элемент VIII группы периодической системы элементов Д. И. Менделеева, порядковый номер 77, атомный вес 192,2; принадлежит к платиновым металлам. Серебристо-белый металл, плотностью 22,5 г/см 3 , t° пл 2443°, стойкий к хим. воздействиям. В соединениях гл. обр. трех- и четырехвалентен.

И. имеет два стабильных изотопа с массовыми числами 191 (38,5%) и 193 (61,5%), а также 24 радиоактивных (включая 5 изомеров) с массовыми числами от 182 до 198. Большинство радиоизотопов И. коротко- и ультракороткоживущие, четыре имеют периоды полураспада от 1,7 до 11,9 дня, изотоп с массовым числом 192-74,2 дня. Из всех радиоизотопов И. только 192 Ir нашел практическое применение: в технике - для гамма-дефектоскопии и в медицине - для лучевой терапии.

192 Ir получают, облучая мишень из природного И. нейтронами в ядер-ном реакторе по реакции (n, гамма), идущей с большим выходом (δ = 700 барн). При этом наряду с 192 Ir образуется также 194 Ir, который, однако, после выдержки облученной мишени в течение нескольких дней распадается, превращаясь в стабильный изотоп 194 Pt (см. Изотопы).

И. применяют в медицине для внутритканевой и внутриполостной лучевой терапии (см.) в виде иридиевых игл и проволоки, покрытых тонким слоем (0,1 мм) платины для поглощения бета-излучения 192 Ir. Иридиевую проволоку с 192 Ir обычно применяют с использованием техники афтерлодинг (afterloading): закладывают в заранее введенные больному полые нейлоновые трубки. В клин. практике применяют иридиевую проволоку, создающую мощность экспозиционной дозы 0,5-1,5 мР/час на расстоянии 1 .ч (на 1 см длины проволоки), т. е. с линейной активностью 1-3 мкюри/см.

Изотопы И., в т. ч. и 192 Ir, по радиотоксичности относятся к группе В, т. е. на рабочем месте без разрешения сан.-эпид, службы могут использоваться открытые препараты И. активностью до 10 мккюри.

Библиография: Левин В. И. Получение радиоактивных изотопов. М., 1972; Paine С. Н. Modern after-loading methods for interstitial radiotherapy, Clin. Radiol., v. 23, p. 263, 1972, bibliogr.

В. В. Бочкарев.

Во вторник власти Венесуэлы признали, что потеряли капсулу с радиоактивным веществом иридий-192. Капсулу украли еще в воскресенье – неизвестные вооруженные преступники отобрали у водителя грузовик, перевозивший вещество. Выделяемые иридием-192 альфа-частицы - очень опасные для организма человека радиоактивные соединения. Период его полураспада составляет не менее 70 лет.

Первым признал кражу автомобиля, в котором перевозилась капсула с высокорадиоактивным материалом, начальник Управления гражданской обороны Венесуэлы полковник Антонио Риверо. Правда, военный выразил уверенность, что целью воров был грузовик, а не капсула. «Вряд ли им было известно об этом опаснейшем грузе», - цитирует его слова американская телекомпания СNN.

Но тем не менее Антонио Риверо в интервью агентству Reuters признал, что «положение чрезвычайное – все силы полиции и военных брошены на поиски капсулы».

По словам Риверо, речь идет о веществе иридий-192, используемом для рентгеновских аппаратов в медицине. Инцидент произошел в минувшее воскресенье вечером в штате Яракуй. Группа вооруженных людей остановила автомобиль, высадила из него водителя и сопровождавших груз, а затем скрылась на этой машине.

Выступая по местному телевидению, директор отдела атомной энергии Министерства энергетики Венесуэлы Анхель Диас призвал злоумышленников «не прикасаться к капсуле и немедленно возвратить ее», передает агентство «ЭФЭ».

Анхель Диас также попросил злоумышленников, чтобы они «немедленно возвратили потенциально смертельное устройство». В отличие от полковника Риверо, называющего инцидент «банальным воровством грузовика», Диас заявил, что «не может исключить использование капсулы в злонамеренных целях».

Он еще раз предупредил воров, что неосторожное обращение с радиоактивным веществом может иметь как для них самих, так и для простых жителей «очень серьезные последствия, не исключен даже летальный исход».

Устройство содержит иридий-192, который испускает мощную гамма-радиацию и используется для индустриального рентгена, например, для того, чтобы обнаружить ошибки в подземных индустриальных трубах.

Кстати, это уже не первая пропажа иридия-192 в Венесуэле. В марте из-за неосторожности охранников также были похищены две капсулы с иридием-192. Однако позже власти вернули опасный груз обратно.

Самый страшный случай в Латинской Америке с кражей радиоактивных материалов произошел в Бразилии в 1987 году. Мусорщики обнаружили контейнер с цезием-137. По всей видимости, его случайно выбросили из больницы, где опасное вещество также применялось в рентгеновском оборудовании. Не зная, что материал радиоактивен, они вскрыли капсулу.

Позже опасным веществом начали играть дети – как сообщает CNN, они «мазали материал по лицам и телам, потому что им нравилось, как оно греет тело». В итоге пять человек умерли, а 249 пострадали от лучевого заражения.

Химический символ иридия - Ir.

Атомный номер иридия – 77.

Атомный вес – 192,22 а. е. м.

Степени окисления: 6, 4, 3, 2, 1, 0, - 1.

Плотность иридия (при температуре 20 градусов) – 22,65 г/см3.

Плотность жидкого иридия (при температуре 2443 градуса) – 19,39 г/см3.

Температура плавления иридия - 2466 градусов.

Температура кипения иридия - 44,28 градусов.

Структурная кристаллическая решетка у иридия – кубическая гранецентрированная.

Химический элемент - иридий, привезенный из Южной Америки в 1803 году, был обнаружен в природной , английским химиком С. Теннантом.

Свое название иридий получил от греческого слова – радуга, так как соли этого металла, имеют разнообразную окраску.

Иридий это простой химический элемент, переходный драгоценный металл платиновой группы, серебристо – белого цвета, твердый и тугоплавкий.

Иридий имеет высокую плотность, как и у осмия. Теоретически иридий и имеют одинаковую плотность, где разница состоит в незначительной погрешности.

Иридий даже при температуре 2000 градусов, имеет высокую коррозийную стойкость.

В земной коре иридий встречается крайне редко. Его содержание в природе еще меньше, чем и платины. Иридий встречается вместе с рением, и . Иридий содержится часто в метеоритах. Сегодня до сих пор не известно точное содержание иридия в природе. Не исключено, что иридия содержится в природе значительно больше, чем предполагается. Предполагается что иридий, обладая большой плотностью и сродством к железу, в результате формирования планеты – земля, смог сместиться вглубь земли, в ядро планеты.

Иридий это очень тяжелый и твердый благородный металл. Высокая механическая прочность иридия, делает это металл труднообрабатываемым. Радиоактивные изотопы иридия, были получены искусственно. В природе иридий представлен в виде смеси двух стабильных изотопов: иридий - 191 (37,3 процента) и иридий – 193 (62,7 процента).

В основном иридий получают из анодного шлама, образующегося при электролизе меди и никеля.

Иридий это высоко инертный драгоценный металл.

Иридий не окисляется на воздухе и при действии на него высокой температуры. Однако при прокаливании порошка иридия при температуре от 600 до 1000 градусов, в токе кислорода, этот металл в незначительном количестве образует – оксид иридия (IrO2), а при температуре 1200 градусов, он частично испаряется в виде - оксида иридия (IrO3).

В компактном виде иридий при температуре до 100 градусов, не взаимодействует с кислотами и их смесями (например, с царской водкой).

Иридий в виде иридиевой черни (свежеосажденная), частично растворяется в царской водке (смесь соляной и азотной кислот) и образует смесь двух соединений иридия: Ir(3) и Ir(4).

Порошок иридия при температуре 600 - 900 градусов, растворяется хлорированием в присутствии хлоридов щелочных металлов или спеканием с оксидами: Na2O2 и BaO2, с последующим растворением в кислотах.

Иридий взаимодействует при температуре красного каления с хлором и серой.

Иридий взаимодействует при температуре 400 - 450 градусов с фтором.

Ядерный изомер иридий – 192 m2, с периодом полураспада - 241 год, применяется в качестве источника электроэнергии.

В основном иридий используется в виде сплавов. Самый распространенный из них, это сплав иридия и платины. Сплавы иридия идут на изготовление химической посуды, хирургических инструментов, нерастворимых анодов, ювелирных изделий, а так же этот сплав находит свое применение в точном приборостроении.

Иридий в сплаве с торием и вольфрамом, используется как материал для термоэлектрических генераторов.

Сплав иридия с гафнием, это материал для топливных баков, применяемых в космических аппаратах.

Иридий в сплаве с вольфрамом, родием и рением, идет на изготовление термопар, которые измеряют температуру свыше 2000 градусов.

Иридий в сплаве с церием и лантаном, используется как материал для термоэмиссионных катодов.

Иридий используют для изготовления наконечников у перьев ручек, где этот металл особенно хорошо виден на золотых перьях.

Иридий вместе с платиной и медью, используется в качестве компонентного металла для приготовления сплава. Из этого сплава изготавливают дорогие электроды, которые имеются в свечах зажигания двигателей внутреннего сгорания. Сплав иридия, платины и меди увеличивает срок службы этих электродов, на срок от 100 – 160 тысяч километров пробега.

Иридий с платиной это очень прочный и не окисляемый сплав. Благодаря его прочности и стойкости к окислению, из него изготовили даже - эталон килограмма.

Иридий не играет биологической роли как микроэлемент. Иридий это нетоксичный металл, хотя соединения иридия типа – гексафторид иридия (IrF6), имеют ядовитые свойства.

Из чистого иридия делают тигли для лабораторных целей и мундштуки для выдувания тугоплавкого стекла. Можно, конечно, использовать и в качестве покрытия. Однако здесь встречаются трудности. Обычным электролитическим способом на другой металл наносится с трудом, и покрытие получается довольно рыхлое. Наилучшим электролитом был бы комплексный гексахлорид иридия, однако он неустойчив в водном растворе, и даже в этом случае качество покрытия оставляет желать лучшего.

Разработан метод получения иридиевых покрытий электролитическим путем из расплавленных цианидов калия и натрия при 600° С. В этом случае образуется плотное покрытие толщиной до 0,08 мм.

Менее трудоемко получение иридиевых покрытий методом плакирования. На основной металл укладывают тонкий слой металла-покрытия, а затем этот «бутерброд» идет под горячий пресс. Таким образом получают вольфрамовую и молибденовую проволоку с иридиевым покрытием. Заготовку из молибдена или вольфрама вставляют в иридиевую трубку и проковывают в горячем состоянии, а затем волочат до нужной толщины при 500-600° С. Эту проволоку используют для изготовления управляющих сеток в электронных лампах.

Можно наносить иридиевые покрытия на и керамику химическим способом. Для этого получают раствор комплексной соли иридия, например с фенолом или каким-либо другим органическим веществом. Такой раствор наносят на поверхность изделия, которое затем нагревают до 350-400° С в контролируемой атмосфере, т. е. в атмосфере с регулируемым окислительно-восстановительным потенциалом. Органика в этих условиях улетучивается, или выгорает, а слой иридия остается на изделии.

Но покрытия - не главное применение иридия. Этот металл улучшает механические и физико-химические свойства других металлов. Обычно его используют, чтобы повысить их прочность и твердость. Добавка 10% иридия к относительно мягкой платине повышает ее твердость и предел прочности почти втрое. Если же количество иридия в сплаве увеличить до 30%, твердость сплава возрастет ненамного, но зато предел прочности увеличится еще вдвое -до 99 кг/мм 2 . Поскольку такие обладают исключительной коррозионной стойкостью, из них делают жаростойкие тигли, выдерживающие сильный нагрев в агрессивных средах. В таких тиглях выращивают, в частности, кристаллы для лазерной техники. Платино-иридиевые привлекают и ювелиров - украшения из этих сплавов красивы и почти не изнашиваются. Из пла-тино-иридиевого сплава делают также эталоны, иногда - хирургический инструмент.

В будущем иридия с платиной могут приобрести особое значение в так называемой слаботочной технике как идеальный материал для контактов. Каждый раз, когда происходит замыкание и размыкание обычного медного контакта, возникает искра; в результате поверхность меди довольно быстро окисляется. В контакторах для сильных токов, например для электродвигателей, это явление не очень вредит работе: поверхность контактов время от времени зачищают наждачной бумагой, и контактор вновь готов к работе. Но, когда мы имеем дело со слаботочной аппаратурой, например в технике связи, тонкий слой окиси меди весьма сильно влияет на всю систему, затрудняет прохождение тока через контакт. А именно в этих устройствах частота включений бывает особенно большой - достаточно вспомнить АТС (автоматические телефонные станции). Вот здесь-то и придут на помощь необгорающие платино-иридиевые контакты - они могут работать практически вечно! Жаль только, что эти сплавы очень дороги и пока их недостаточно.

Добавляют не только к платине. Небольшие до-бавки элемента № 77 к вольфраму и молибдену увеличивают прочность этих металлов при высокой температуре. Мизерная добавка иридия к титану (0,1%) резко повышает его и без того значительную стойкость к действию кислот. же относится и к хрому. Термопары, состоящие из иридия и сплава иридия с родием (40% родия), надежно работают при высокой температуре в окислительной атмосфере. Из сплава иридия с осмием делают напайки для перьев авторучек и компасные иглы.

Резюмируя, можно сказать, что металлический иридий применяют главным образом из-за его постоянства - постоянны размеры изделий из металла, его физические и химические свойства, причем, если можно так выразиться, постоянны на высшем уровне.

Как и другие VIII группы, иридий может быть использован в химической промышленности в качестве катализатора. Иридиево-никелевые катализаторы иногда применяют для получения пропилена из ацетилена и метана. Иридий входил в состав платиновых катализаторов реакции образования окислов азота (в процессе получения азотной кислоты). Один из окислов иридия, IrO 2 , пытались применять в фарфоровой промышленности в качестве черной краски. Но слишком уж дорога эта краска…

Запасы иридия на Земле невелики, его содержание в земной коре исчисляется миллионными долями процента. Невелико и производство этого элемента - не больше тонны в год. Во всем мире!

В связи с этим трудно предположить, что со временем в судьбе иридия наступят разительные перемены - он навсегда останется редким и дорогим металлом. Но там, где его применяют, он служит безотказно, и в этой уникальной надежности залог того, что наука и промышленность будущего без иридия не обойдутся.

ИРИДИЕВЫЙ СТОРОЖ. Во многих химических и металлургических производствах, например в доменном, очень важно знать уровень твердых материалов в агрегатах. Обычно для такого контроля используют громоздкие зонды, подвешиваемые на специальных зондовых лебедках. В последние годы зонды стали заменять малогабаритными контейнерами с искусственным радиоактивным изотопом - иридием-192. Ядра 192 Ir испускают гамма-лучи высокой

энергии; период полураспада изотопа равен 74.4 суток, часть гамма-лучей поглощается шихтой, и приемники излучения фиксируют ослабление потока. Последнее пропорционально расстоянию,

которое проходят лучи в шихте. Иридий-192 с успехом применяют и для контроля сварных швов; с его помощью на фотопленке четко фиксируются все непроваренные места и инородные включения. Гамма-дефектоскопы с иридием-192 используют также для контроля качества изделий из стали и алюминиевых сплавов.

ЭФФЕКТ МЁССБАУЭРА. В 1958 г. молодой физик из Германии Рудольф

Мёссбауэр сделал открытие, обратившее на себя внимание всех физиков мира. Открытый Мёссбауэром эффект позволил с поразительной точностью измерять очень слабые ядерные явления. Через три года после открытия, в 1961 г., Мёссбауэр получил за свою работу Нобелевскую премию. Впервые этот эффект обнаружен на ядрах изотопа иридий-192.

БЬЕТСЯ АКТИВНЕЕ. Одно из наиболее интересных при менений платино-иридиевых сплавов за последние годы - изготовление из них электрических стимуляторов сердечной деятельности. В больного стенокардией вживляют электроды с пла-тино-иридиевыми зажимами. Электроды соединены с приемником, который тоже находится в теле больного. Генератор же с кольцевой антенной находится снаружи, например в кармане больного. Кольцевая антенна крепится на теле напротив приемника. Когда больной чувствует, что наступает приступ стенокардии, он включает генератор. В кольцевую антенну поступают импульсы, которые передаются в приемник, а от него - на платино-иридисвые электроды. Электроды, передавая импульсы на нервы, заставляют биться активнее.

СТАБИЛЬНЫЕ И НЕСТАБИЛЬНЫЕ. В предыдущих заметках довольно много говорилось о радиоизотопе иридий-192, применяемом в многочисленных приборах и даже причастном к важному научному открытию. Но, кроме иридия-192, у этого элемента есть еще 14 радиоактивных изотопов с массовыми числами от 182 до 198. Самый тяжелый изотоп в же время - самый ко-роткоживущий, его период полураспада меньше минуты. Изотоп иридий-183 интересен лишь тем, что его период полураспада - ровно один час. Стабильных же изотопов у иридия всего два. На долю более тяжелого - иридия-193 в природной смеси приходится 62,7%. Доля легкого иридия-191 соответственно 37,3%.