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Titolo: avvelenamento da polonio: dubbi su modalità

Mentre scrivo sono in corso accertamenti sulle persone venute a contatto con
la spia deceduta per l'episodio (ben) noto di avvelenamento.
La questione che pongo alla vostra attenzione è la seguente: l'avvelenamento
da polonio-210 è di tipo chimico o radiologico? (O entrambe)
Se è per via della radioattività mi sembra strano che in così poco tempo una
persona ci lasci la pelle... Per non dire della difficoltà di manipolare una
dose letale di tale elemento....
A meno che nel processo di decadimento non si formino altri elementi molto
più radioattivi o chimicamente molto tossici.
Lo stesso mi pare per la questione dell'uranio impoverito: mi risulta che
sia chimicamente tossico in quanto la sua radioattività è piuttosto bassa.
Cosa mi sapete dire?
Grazie
Saluti
Piero

sia chimicamente tossico in quanto la sua radioattività è piuttosto bassa.
Qui il discorso è opposto. L'uranio impoverito è poco pericoloso da un
punto di vista radiologico, è possibile che lo sia di più da un punto
di vista chimico. inoltre ha una vita media di milioni di anni, quindi
ne servono quantità molto maggiori per produrre danni all'organismo.
Ciao
-- 
Rob
"Qualcuno doveva aver calunniato Josef K. perchè una mattina, senza che avesse fatto nulla, venne arrestato."

 da polonio-210 è di tipo chimico o radiologico? (O entrambe)
Ne so meno di te, sul giornale scrivevano che gli effetti
tossicologici sono a livello chimico e radiologico.
Spezzerebbero il DNA. Non davano numeri su quali
effetti fossero prevalenti. Ma onestamente leggendo
prevaleva la compassione per il povero cristo su
tutto il resto e non ho prestato piu' di tanto attenzione.
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Inviato via 
http://arianna.libero.it/usenet/

 da polonio-210 è di tipo chimico o radiologico? (O entrambe)
Direi radiologico: 1 microgrammo dà 1500 gray all'organo bersaglio: la 
dose massima è di qualche decina...
cito da wiki:
The gray measures the physical effects of radiation. The biological 
effects can vary by the type and energy of the radiation and the 
organism and tissues involved. The separate unit sievert attempts to 
account for these variations. A whole-body dose of approximately 10-20 
grays, delivered at one time, can be fatal to humans[citation needed]. 
This dosage represents 750-1500 joules for a 75kg adult. This small 
amount of energy is equivalent to the food energy in 2 to 4 grams of sugar.
La pericolosità è data dall'emissione di particelle alfa, innocue (o 
quasi...) a contatto ma dannose per ingesione o inalazione.
Tali particelle (con queste dosi...) a contatto con gli organi interni 
ne provocano la rapida degenerazione, con estese emorragie interne.


 proprio come volume o massa) sia di frazioni di grammo.
Ci hai preso, ha un coefficiente di dose impegnata per ingestione,
per persone con più di 17 anni, di 1.2*10^-6 Sv/Bq.
Se immaginiamo che l'assassino per essere sicuro abbia voluto
dare 100 Gy allora gli ha somministrato 8.3*10^7 Bq, che per
il Po-210 significano circa mezzo microgrammo. Come si vede basta
poco. Il problema è come lo ha somministrato.
Ho sentito dire che potebbe essere stato spruzzato con uno
spray; in tal caso l'assassino o non sapeva cosa faceva o è pazzo
perchè (probabilmente in tempi più lunghi) ci saluta anche lui.
Se invece glielo hanno fatto ingerire allora probabilmente non
è stato disperso.
Ciao
Flavio 

 Quel che posso dirti è che una dose che va da qualche gray a una
cos'è il gray?
thank's
-- 
PincoPallino
Quale utilità ricava l'uomo da tutto l'affanno per cui fatica sotto il sole?


E' l'unità di misura della dose assorbita, nel SI, ed equivale a
1 Jkg^-1            (1 joule/kg)
In realtà, la dose assorbita consente una stima solo grossolana
del rischio, perchè non si tiene conto delle attivazioni (eccitazioni
e ionizzazioni) dell'atomo.
Il danno macroscopico prodotto dalle radiazioni ionizzanti sui sistemi
chimici e biologici dipende:
-dal tipo di radiazione, dallo spettro energetico, dallo spazio e dal 
tempo...
-dai parametri fisici dell'ambiente in cui c'è il campione irradiato,
 temperatura e pressione...
Viene introdotto il concetto di "efficacia biologica relativa" (EBR)
e fissati convenzionalmente per scopi protezionistici "fattori di
qualità" (Q). Questo ha portato alla definizione di "equivalente di dose",
grandezza utile per la stima del rischio connesso ad un irraggiamento.
H = D * Q * N
D è la dose assorbita in gray, Q è il fattore di qualità (da 1 a 20 per
le varie radiazioni) e N altri fattori individuabili in futuro
L'unità di misura dell'equivalente di dose H è il sievert (Sv)
Nino 

cos'è il gray?
Il gray (simbolo Gy) è l'unità di misura della dose assorbita =
energia assorbita da una radiaizone / unità di massa -> J/kg.
La dose assorbita è la grandezza fisica che descrive gli effetti delle
radiazioni sull'organismo: una dose al corpo intero pari a qualche
gray provoca la morte in una elevata percentuale delle persone
colpite. Salendo la percentuale sale e cambiano anche gli effetti
sulla persona.
Si osserva però che gli effetti stocastici non dipendono solo dalla
dose, ma anche dal tipo di radiazione e dagli organi colpiti.
Dagli organi colpiti perchè ogni organo ha una diversa
radioresistenza, a seconda della velocità di sviluppo delle cellule
che lo compongono e da quanto sono differenziate.
Dal tipo di radiazione perchè le radiazioni dette altamente ionizzanti
(alfa, neutroni) cedono energia in spazi più ristrtti, mentre ad
esempio i fotoni cedono energia in modo, diciamo grezzamente, più
diluito. Si è osservato che a parità di dose assorbita alfa e neutroni
sono più efficaci nel produrre danni biologici.
Per descrivere questi effetti sono introdotte le grandezze dose
equivalente e dose efficace che hanno applicazione soprattutto in
campo radioprotezionistico (dove le dosi assorbite sono molto lontane
da quelle letali) e hanno come unità di misura il sievert (Sv).



La probabilità di avere Po-210 come prodotto di fissione, secondo me,
è praticamente nulla.
A mio avviso, il polonio c'entra poco con il funzionamento delle
centrali nucleari (se si esclude l'impurezza del combustibile, essendo
il penultimo della catena, prima del Pb-206 stabile).
Come hai detto, Po-210 è più o meno in equilibrio secolare con U-238
e relativi figli e si trova quindi nei terreni (se la concentrazione
dell'uranio è, ad es., di qualche ppm, quella del Po-210 sarà
presumibilmente inferiore a 10^(-9) g/m^3) e, soprattutto, in
minerali come la pechblenda, da cui può essere separato e purificato. 

minerali come la pechblenda, da cui può essere separato e purificato. 
Sì, penso che l'origine sia questa.
Nel combustibile nucleare c'è  U-238 e da lì la presenza del Po-210.


 --
Per le scarse applicazioni in cui si usa, Po-210 non viene ottenuto
dalla pechblenda (ce ne vorrebbero tonnellate per ottenerne
milligrammi, mi pare 10 tonnellate di minerale per 1 mg di Po), né
come sottoprodotto della fissione. Il metodo che si usa fa sì ricorso
alle centrali nucleari ma solo in quanto sorgenti di neutroni, il
fascio di neutroni viene indirizzato verso un bersaglio di Bi-209 da
cui si ottiene Bi-210, che attraverso decadimento beta dà Po-210.
Il Po-210 presente in natura credo venga da
U-238 -> Th-234 + alfa  t1/2 = 4.5 Gy
Th-234 -> Pa-234 + beta t1/2 = 24.1 d
Pa-234 -> U-234 + beta  t1/2 = 6.7 h
U-234 -> Th-230 + alfa  t1/2 = 245.5 ky
Th-230 -> Ra-226 + alfa t1/2 = 75.4 ky
Ra-226 -> Rn-222 + alfa  t1/2 = 1.6 ky
Rn-222 -> Po-218 + alfa  t1/2 = 4 d
Po-218 -> Pb-214 + alfa  t1/2 = 3.1 min
Pb-214 -> Bi-214 + beta  t1/2 = 26.8 min
Bi-214 -> Po-214 + beta  t1/2 = 19.9 min
Po-214 -> Pb-210 + alfa  t1/2 = 0.2 ms
Pb-210 -> Bi-210 + beta  t1/2 = 22.3 y
Bi-210 -> Po-210 + beta  t1/2 = 5 d
Tra gli scarti del processo di fissione dovrebbero esserci elementi
più leggeri, più o meno da Kr a Tb, provenienti dalla fissione di
U-235 e poi nuclidi più pesanti dovuti alla cattura neutronica di
U-238, per esempio Pu-239 e Pu-240:
U-238 + n -> U-239 -> Np-239 + beta
Np-239 -> Pu-239 + beta
Pu-239 + n -> Pu-240
Np-239 + n -> Np-240 -> Pu-240 + beta
ma che da U-238 possa saltar fuori Po-210 in un reattore a fissione mi
pare difficile. Comunque non sono un esperto e magari trascuro qualcosa.

pare difficile. Comunque non sono un esperto e magari trascuro qualcosa.
Non so se tutto il Po-210 degli scarti di una centrale viene da lì, ma
sicuramente una frazione sarà presente come figlio del decadimento
dell'U-238 presente nel combustibile.
U-238 decade, in una centrale come in una miniera come nei muri di una
casa, secondo una catena di decadimenti che comprende Po-210.


 milligrammi, mi pare 10 tonnellate di minerale per 1 mg di Po),
Su Repubblica, di Venerdì in un'intervista
Peter Zimmerman che è un fisico che si è
occupato di questioni di sicurezza, spiegava
che il Polonio, che fu trovato dai Curie, che lo
chiamarono così in nome della causa di indipenza
polacca, e per avvelenamento dal quale
morì il loro assistente di laborotorio,
non è molto noto clinicamente. In quanto l'unico
caso documentato in letteratura era finora proprio
quello relativo all'assistente dei Curie. Diceva anche
che viene ottenuto per fertilizzazione del Bismuto o
qualcosa del genere, e che è letale a dosi di una decina
di millicurie. Tuttavia è acquistabile senza certificati di
sicurezza particolari fino a dosi di 2 curie e questo perchè
è molto utile nell'industria per trattamenti antistatici.
Nell'intervista diceva anche che il dipartimento di cui
fa parte sta faticando a sapere qualcosa di concreto
circa le quantità trasportate, per via delle riserve da parte
degli apparati di polizia, diceva che molta gente
è stata sottoposta ad esami probabilmente solo a scopo
di acquisire elementi legali, ma che non è stata avvisata
di questo. Si diceva anche molto meravigliato del fatto
che Scaramella potesse non riportare sintomi, e che dosi
apparenti superiori al livello di sicurezza immediata potrebbero
essergli rimaste addosso per effetto di qualche microgranulo
di sostanza, e che in quel caso non correrebbe pericolo.
Diceva anche che è molto difficile fare tracciare il Polonio.
Che è facile misurare radioattività ma più difficile stabilire
l'elemento. Che basta dell'alluminio per schermarlo, infatti
mi chiedevo come fosse passato attraverso i controlli
aeroportuali, pensavo a quantità più significative. Ma un
poco di sale in un foglio di alluminio non impressiona proprio
nessuno.
 
 Peter Zimmermann, a suo tempo consulente del dipartimento di stato
americano,
lo stralcio di alcune frasi:
"Chi può avere avuto a disposizione del polonio?"
"Chiunque. Fino a quantità di due Curie il polonio è facilmente acquistabile
in modo legale , secondo quanto stabilisce la U.S. Nuclear Regulatory
Commission--".
 L'intervistato, che insegna al King's College di Londra, all'inizio
dell'articolo precisa:
"Per uccidere Litvinenko ho calcolato, sulla base dei pochissimi dati a
disposizione,
che sono stati necessari circa dieci millicurie di polonio, l'equivalente di
qualche granello di sale--"
Pertanto risulterebbero facilmente reperibili quantità di polonio 2000 volte
maggiori
della singola dose letale.
Insomma un guazzabuglio di notizie a volte contrastanti.
http://it.wikipedia.org/wiki/Polonio
con tempo di dimezzamento di 138 giorni risulta
2 Curie di Polonio occorrono 3.7 x 10^10 x (138 x 24 x 3600)
atomi. Quindi circa 4,4 x 10^17 nuclei di Polonio di peso
atomico 210 ovvero un nucleo pesa circa 210 volte un atomo
di idrogeno , pertanto dal peso di un protone che è 1.67 x 10^(-27) Kg
si ottiene che 2 Curie di Polonio sarebbero un decimilionesimo
di grammo. Piuttosto invisibile ad occhio nudo che non qualche
granello di sale, a meno che non vendano un composto che lo
contiene in piccola proporzione.

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Inviato via 
http://arianna.libero.it/usenet/

In un articolo pubblicato su 
www.ansa.it
 uno scienziato diceva che per
uccidere una persona bastano 7 miliardesimi di milligrammo. Mi pare
troppo poco. Che ne pensate?

 
http://kidslink.bo.cnr.it/besta/fumo/polonio.html
Basse concentrazioni di elementi radioattivi della catena
dell'U-238 e del Th-232 (in particolare, Ra-226, Pb-214,
Bi-214, Ac-228, Tl-208 e Pb-212, tra gli emettitori gamma),
nonchè il K-40 naturale, il Be-7 proveniente dai raggi
cosmici ed eventualmente prodotti di fissione rilasciati
da esperimenti ed incidenti nucleari, come il Cs-137, il Cs-134
e lo Sr-90, sono SEMPRE presenti (in quantità variabile in
base ai diversi fattori di concentrazione e di assorbimento
dal terreno all'apparato radicale e per semplice deposito
fogliare) in tutti i vegetali.
Quindi, anche nella verdura e nella frutta che mangiamo.
Ovviamente, non fa eccezione il tabacco.
Tra tutti questi isotopi, il Po-210 (che è anche uno dei
più pericolosi, visto il suo T1/2 e il tipo di decadimento
alfa), dal punto di vista chimico è il più volatile; quindi,
più che l'ingestione, il pericolo nel caso del fumo, riguarda
l'inalazione.
C'è da dire che la dose da Po-210 relativa alla concentrazione
riportata nel sito citato per 1 sigaretta è di circa
1 miliardesimo rispetto a quella letale (A mente, se non ho
cannato, ci vuole il fumo di circa 100 mila sigarette all'anno
per raddoppiare la dose ambientale assorbita naturalmente).
Nino

 
-- 
Posted via Mailgate.ORG Server - 
http://www.Mailgate.ORG

contiene in piccola proporzione.
E' molto probabile che sia così.


 casa, secondo una catena di decadimenti che comprende Po-210.
Hai letto il mio post? Ho riportato tutta la catena di decadimento da
U-238 a Po-210, hai guardato i tempi di dimezzamento? Non ho messo il
tempo di dimezzamento di Po-210, che è di circa 138 giorni. Se
semplifichiamo secondo lo schema
U-238 -> Po-210  t1/2 = 4.5 Gy
Po-210 -> Pb-206 t1/2 = 0.4 y
Supponendo di partire da una tonnellata di U-238 (4201.7 moli), allora
il numero di moli di Po-210 in funzione del tempo sarà dato da
n(Po-210) = 3.74×10^-7 × { exp(-1.54×10^-10 × t) - exp(-1.73 × t)
}
t in anni.
Per t = 1 anno n(Po-210) = 3×10^-7, corrispondente a 0.06 mg di
polonio. La funzione raggiunge il massimo per 13.4 anni in cui si hanno
circa 0,08 mg di polonio.
E questa è una sovrastima dato che ho trascurato tutti i nuclidi
intermedi, quattro dei quali più stabili di Po-210 e uno, U-234,
stabile quasi quanto U-238.
A fini pratici quei microgrammi per tonnellata di U-238 sono
trascurabili.

 trascurabili.
Sì, se ne produce troppo poco. Quel centinaio di grammi all'anno viene
praticamente per intero dalla reazione su bismuto.
-- 
questo articolo e` stato inviato via web dal servizio gratuito 
http://www.newsland.it/news
 segnala gli abusi ad 
ab...@newsland.it

potrebbe uccidere 10 milioni di persone."
Una dose di 100 Gy a corpo intero ti cuoce!
Comunque attenzione a fare certe equazioni: da un punto di vista
matematico può non fare una piega. Ma questo non vuol dire che se ho
in mano (metaforicamente) 1 g di Po-210 sono in grado di somministrare
a 10 milioni di persone la dose letale.
Ovviamente se voglio colpire molta gente devo spargere su un'area
vasta e quindi la quantità che ho si diluisce enormemente. Quindi fare
una stima della quantità che potrebbe colpire le singole persone è
molto difficile.


ma guarda che 7000 miliardi di cellule sono tante. 
Non ho tanto capito questo discorso, comunque a spanne credo che 7000
miliardi di cellule siano piů di quanto ne abbiamo nell'organismo.
In ogni caso la non pericolositŕ delle alfa per irradiazione esterna
(poi dipende dalle dosi) dipende dal fatto che il range delle alfa in
natura non č tale da arrivare da superare lo strato di cellule morte
che compone la parte esterna della pelle (circa 70 micron). La
pericolositŕ interna dipende dal fatto che la pelle all'interno
dell'organismo non c'č...
-- 
Rob
"Qualcuno doveva aver calunniato Josef K. perchč una mattina, senza che avesse fatto nulla, venne arrestato."

 wrote:

A me viene un centinaio di volte di più , ma ho fatto un conto un po'
veloce.


 Rob
Beh, certo! Per questo, dicevo in teoria...
Potrebbe, ad es., essere dispersa in un acquedotto.
Ma, in questo caso, deve essere sotto forma solubile in acqua (come
il cloruro) e poi occorre valutare la zona interessata e le perdite
del sistema di distribuzione, il gruppo critico e la popolazione
servita dall'acquedotto, la diluizione e la concentrazione finale
risultante, i tempi e l'utilizzazione, con il quantitativo di acqua
potabile ingerito dagli adulti e dai bambini, ecc..
Nino

 dell'organismo non c'è...

 > dell'organismo non c'è...
Rimango dell'opinione che una conoscenza delle
energie liberate, come anche dei processi di ionizzazione
generici causati da sorgenti esterne ed isotrope ha poco
a che vedere con la valutazione degli effetti di una
intossicazione, per cui una conoscenza dettagliata della
biochimica dell'elemento è importantissima. Rigiro
allora a Soviet la domanda implicita, anche se comunque
penso che le competenze necessarie siano più propriamente
di biochimica. C'è da considerare che se per qualche ragione
quel metallo tendesse ad accumularsi in settori cellulari privilegiati
ovviamente quei settori cellurari risulterebbero compromessi
più velocemente. Ci sono ragioni chimico fisico per pensare
che questo avvenga a fronte di una diffusione uniforme?


 che questo avvenga a fronte di una diffusione uniforme?
devo ammettere di non essere competente in materia.
Considerato che non conosco niente della chimica del polonio, 
tentativamente, assimilandolo almeno un po' al tellurio al quale 
dovrebbe somigliare come reattività, si potrebbe molto 
genericamente ipotizzare che, in forma di polonio anione 
bivalente, Po--, (dovrebbe però essere molto facilmente 
ossidabile a polonio metallo e poi a "poloniati"), si può 
ipotizzare per il primo una certa affinità per coordinare i 
metalli di transizione di classe B (soft o tendenti al soft), 
presenti in molti coenzimi (ferro, cobalto, molibdeno, vanadio, 
etc, forse anche zinco). In seguito ad ossidazione del poloniuro 
a polonio o cationi, l'affinità potrebbe spostarsi di più verso 
i composti sulfidrilici (es. glutatione, cisteine, altri gruppi 
coenzimatici del genere delle ferredossine, con clusters 
ferro-zolfo). Sottolineo che sto solo facendo ipotesi !
Come polonito e poloniato (non so chi sia più stabile), 
isoelettronici di solfiti e solfati, il discorso è meno 
prevedibile. Non si può dire a priori se questi due anioni 
abbiano affinità elevate per qualche pompa ionica che acceleri 
l'uptake intracellulare né in che tessuti preferibilmente.
Altri ioni negativi tetraedrici, come il perclorato e il 
pertecnato, vengono captati molto e concentrati dalla tiroide, 
forse per una somiglianza dimensionale e distribuzione 
superficiale di carica analoga allo ioduro.
Altre ipotesi ancora più aleatorie e balzane scanso di farle.
ciao
Soviet


 > che questo avvenga a fronte di una diffusione uniforme?
Aggiungo un'ulteriore elemento di ignoranza: che effetto
ha la differenza di massa fra specie omologhe nella struttura
degli orbitali?


In ogni caso tu che ipotesi avevi fatto ?
Ciao,
guarda in questo caso il mio ragionamento č stato tutt'altro che
fisico.
Mi sembrava di ricordare che le cellule nell'organismo umano fossero
dell'ordine di 10^12 perchč me lo aveva detto un biologo.
Quindi 7000 miliardi sono di piů.
Il mio ragionamento sta in piedi ovviamente se la mia memoria non mi
ha tradito! :-)


biochimica dell'elemento è importantissima.
Forse avevo interpretato male questa parte, comunque è sicuramente
molto importante se si parl adi avvelenamento chimico, ma se si parla
del solo danno proveniente dalle radiazioni allora la conoscneza
dettagliata dell biochimica è importante solo nel limite in cui
descrive la biocinetica del radioisotopo, cioè il suo accumulo e la
sua escrezione.
-- 
Rob
"Qualcuno doveva aver calunniato Josef K. perchè una mattina, senza che avesse fatto nulla, venne arrestato."


Penso, ma proverò a informarmi meglio, che la chimica qua entra solo
in gioco per stabilire quale sia la cinetica dell'elemento.
ovvero quali strade metaboliche segue e se per questo si accumula in
qualche organo, se è escreto rapidamente, ecc... Questo può
determinare una maggiore o minore radiotossicità.
Non credo che abbia una influenza il fatto di entrare in modo
specifico nei legami del DNA. In pratica penso che il danno sia
indipendentemente da questo. Ma come detto proverò a informarmi.
-- 
Rob
"Qualcuno doveva aver calunniato Josef K. perchè una mattina, senza che avesse fatto nulla, venne arrestato."