ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РЗЭ
РЗЭ в последние годы находят все более широкое применение в различных отраслях народного хозяйства и в промышленности. Они с успехом используются в самолетостроении, атомной технике, электронике, оптике, в силикатной промышленности и металлургии.
Жаропрочные магниевые сплавы с РЗЭ находят применение для изготовления деталей сверхзвуковых реактивных самолетов, управляемых снарядов и искусственных спутников Земли [136].
В группу РЗЭ входят: La, Ce, Pr, Nd, Pr, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Но, Tm, Yb, Lu. Сюда относят также Y и Sc [52, 128].
РЗЭ принадлежат к III группе Периодической системы элементов Д. И. Менделеева и носят название лантаноидов. Все элементы этой группы имеют сходные химические свойства. Группа РЗЭ делится на две подгруппы — цериевую и иттриевую. Элементы цериевой группы носят название легких, а элементы иттриевой группы — тяжелых. Все РЗЭ имеют характерный металлический блеск, желтоватый или серый оттенок. Они являются энергичными окислителями и дегазаторами, хорошо взаимодействуют с водородом, азотом, кислотами, галлоилами и водой. Термин «редкоземельные элементы» в настоящее время устарел, так как большинство из них сейчас по своей распространенности в природе (La, Ce, Y и др.) значительно превосходят ряд хорошо известных элементов.
Среди 55 изотопов РЗЭ имеется несколько естественных радиоактивных элементов (150Nd, 147Sm, 176Lu) [6, 52].
В настоящее время известно около 150 изотопов РЗЭ. Содержание в минералах может составлять от 1 до 70%. В промышленных минералах содержание радиоактивных элементов колеблется от 0,5 до 12%. Удельная активность по а- и β-излучению составляет 3,7· 103 Бк/г.
Радиоизотопы ряда лантаноидов находят широкое применение в медицинских исследованиях для диагностики и лечения ряда заболеваний. Радиоактивный 151Eu используется для лечения новообразований, 90Y и 177Lu применяются в качестве коллоидных растворов для лечения опухолей, 170Тm—для медицинской радиографии [136].
СКАНДИЙ
Скандий — элемент III группы Периодической системы Д. И. Менделеева. Порядковый номер 21, атомная масса 44,96. Открыт в 1879 г. шведским химиком Нильсоном. Название получил в честь скандинавских минералов гадолинита и эвксинита. Природный скандий состоит из одного устойчивого изотопа 45Sc. Известно 10 радиоактивных изотопов, от 40Sc до 50Sc. Содержание скандия в земной коре составляет 6· 10-4%. Скандий — блестящий металл, плавится при 1200— 1400°, кипит при 2400°. Растворяется в кислотах, при нагревании разлагает воду. С кислородом образует Sс2O3. По своим свойствам скандий сходен с лантаноидами и торием.
46Sc — β- γ-излучатель, Еβ=0,36-1,48 МэВ, Еγ=0,89- 1,12 МэВ. Период полураспада 84,1 сут.
Всасывание 4eSc в ЖКТ крыс составляет от 0,05 до 0,1%, При интратрахеальном введении 40Sc быстро всасывается из легких: около 60% за 1 ч и 70% за 1 сут.
Таблица 6.1. Содержание 46Sc в органах и тканях крыс после интратрахеального введения (% введенного)
Г. А. Заликин с соавторами изучал распределение 46Sc при различных путях поступления в организм крыс (табл. 6.1).
При интрахеальном введении 46Sc в дозе 31,8·104 Бк/г через 1 ч наибольшее содержание наблюдалось в легких —26,6% и крови — 20,83 %. Через сутки в легких определяли 19,4%, в скелете 9,5%, мышцах 7,95%, в печени 5,44%. На 8-е сут. характер накопления 4eSc в органах крыс не изменился, по- прежнему наибольшее содержание было в легких, скелете.
На 64-е сут. после введения содержание 4RSc в легких, скелете и мышцах было одинаковым. К 128 сут. наибольшее количество скандия обнаружено в скелете — 6. 14%, значительное количество в печени — 5,56 %, в легких — 3,4 %.
В надпочечниках, яичниках содержание 46Sc составляло сотые доли процента.
При внутривенном введении характер распределения 4,iSc такой же, как и при интратрахеальном. Основное количество 4 6 Sc откладывается в скеле—20%, печени—15,6 %, мышцах — 14,35%. Скандий относительно медленно покидает кровяное русло. Через сутки в крови содержится 4,1%.
46Sc выделяется из организма в основном с калом. Выделение с мочой не превышает десятых долей процента.
Выведение 46Sc из легких происходит с двумя периодами полувыведения: с Т1=13 сут. выделяется 8,1%, с Т2=77 сут. выводится 12%.
Неотложная помощь при остром поражении 46Sc.
Дезактивация кожных покровов 5%-ным раствором Na2 ЭДТЛ или пентацина. 2%-ным раствором НCl, препаратом «Защита-7», пастой 11 или 11,6. При поступлении через рот — рвотные средства (1%-ный апоморфин — 0,5 мл подкожно) или промывание желудка водой. При ингаляционном поражении — вдыхание аэрозоля — 5—10%-ного раствора пентацина. Отхаркивающие — термопсис с содой. Солевые слабительные: Na2SO4 или MgSO4, 30,0:200,0, очистительные клизмы. Внутривенно: 5%-ный пентации — 5—10 мл (вводить медленно!). Последующий курс лечения в течение месяца (10—20 инъекций).
Через сутки — повторное назначение слабительных до полного выведения скандия из толстого кишечника. Очистительные клизмы.
Допустимое годовое поступление 46Sc для персонала через органы дыхания составляет 22,2-105 Бк/год. ДК в воздухе рабочих помещений — 0,92 Бк/л, в атмосферном воздухе — 30,3·10-3 Бк/л, в воде— 14,06· 102 Бк/л.
