العلوم الطبيعيةهل كنت تعلم؟

كيــمـاويات مميتة

تحتوي الطبيعة على العديد من المواد المميتة بشكل مروع، لكن فهمها يحافظ على سلامتنا

تسوق لمجلتك المفضلة بأمان

بقلم: أندي إكستانس

ماري كوري Marie Curie هي واحدة من النساء القلائل اللائي فُزن بأعلى تكريم علمي، أي جائزة نوبل، لكن عملها أدى أيضاً إلى وفاتها المبكرة. فقد أمضت هي وزوجها بيير Pierre سنوات في طحن الصخور المشعة بعناية ونقع المسحوق في الحمض. وفي عام 1898 اكتشفا عنصر البولونيوم Polonium الجديد، وبعد بضعة أشهر، واصلت ماري أبحاثها فاكتشفت الراديوم Radium أيضاً. ولكن آل كوري لم يعرفا مدى خطورة عملهما، فقد اكتشف العلماء النشاط الإشعاعي قبل بضع سنوات فقط. نحن نعلم الآن أن النشاط الإشعاعي خطير جداً، والأسوأ من ذلك أن البولونيوم قد يكون أنشط العناصر إشعاعاً.
يأتي الخطر من اللبنات التي تشكل البنى الذرية للعناصر. فهناك نواة في مركز كل ذرة. وفي العناصر المشعة تتفكك النواة مطلقة قطعاً أصغر قد تضر بالبشر. وكذلك تحيط سحابة من الإلكترونات بنواة كل ذرة. وعدد الإلكترونات الموجودة في الذرة وبنية النواة هو ما يجعل معظم العناصر تتصرف بشكل مختلف. ومن هذه الخصائص الكيميائية تظهر العديد من المخاطر المختلفة.
تنشأ بعض المخاطر لأن العناصر مؤذية أو سامة. ففي معظم الأحيان، تعمل هذه السموم بسبب تشابه عنصرين مختلفين. نحن بحاجة إلى العديد من العناصر الأساسية لكي نعيش، ولتشغيل الآليات البيولوجية في خلايانا. لذلك، يجب أن نتناولها عندما نأكل ونشرب. ولكن استهلاك العناصر التي تحاكي العناصر الضرورية توقف عمل الآلات البيولوجية.
تأتي المخاطر الأخرى من تفاعلية Reactivity العناصر. عادة ما يحدث هذا عندما تمنح العناصر الإلكترونات بقوة لذرات أخرى، أو تنزعها منها. وإذا كانت التفاعلات الكيميائية التي تسببها هذه محمومة بما فيه الكفاية، فإنها تثير حرائق أو انفجارات. ومع ذلك، فهذه الخصائص نفسها تعني أن المواد الناتجة تكون آمنة ومستقرة جداً.فتفاعلية الكلور Chlorine تجعله ساماً وتفاعلية الصوديوم تجعله متفجراً في الماء. ولكن اتحادهما معاً يُنتج كلوريد الصوديوم، وهو آمن جداً فنحن نأكله كملح الطعام. وعندما تتجمع الذرات في جزيئات مثل النتروغليسرين Nitroglycerin، قد تكون هذه الخصائص أكثر تعقيداً.
ولكن، لماذا نرغب في فهم هذه المواد الكيميائية الخطرة؟ ليس لأن العلماء يريدون تسميم الناس أو قتلهم. بل لأن معرفة الآثار السيئة لهذه المواد تساعد الجميع على تجنب الأذى.

متفجرات تشفي القلوب

كان النتروغليسرين أول مادة متفجرة أقوى من البارود. مثل العديد من المتفجرات الأخرى، مثل الثلاثي نترو طولوين Trinitrotoluene TNT، تنبع قوته جزئياً من الذرات المسؤولة عن جزء ‘النيترو’ في اسمه. وتربط مجموعات النيترو ذرةَ نتروجين وذرتي أكسجين معا؛ ولذلك يحتوي النتروغليسرين على الكثير من ذرات الأكسجين، إلى جانب ذرات الكربون والهيدروجين والنتروجين. وعندما يُحرق المحتوى العالي من الأكسجين، تتفاعل الذرات بشكل متفجر، لأنها تحاول إنتاج مواد أكثر استقراراً. وتؤدي مجموعات النيترو أيضاً أدواراً مهمة في الجسم، فهي تتحلل لتشكيل إشارات كيميائية تأمر الأوعية الدموية بالتوسّع. ويستخدم النتروغليسرين للمساعدة على تقليل الألم الذي يعانيه البشر الذين يعانون مشكلات قلبية.

العنصر الذي قتل جاسوساً روسياً

في نوفمبر 2006 صار العميل السري الروسي السابق ألكسندر ليتفينينكو Alexander Litvinenko أول شخص على الإطلاق نعرف أنه قتل بالتسمم بالبولونيوم. وتُظهر هذه الميتة البشعة مدى قوة أعدائه، الأمر الذي يعود جزئياً إلى الندرة الشديدة لهذا السم. فالبولونيوم نفسه عنصر نادر، ويوجد في الصخور التي تحتوي أيضاً على اليورانيوم Uranium. ويحتوي الغرام من مثل هذه الصخور على نحو عشرة بلايين جزء من الغرام من البولونيوم. هناك أيضاً 42 شكلاً مختلفاً للعنصر، والمعروفة بالنظائر Isotopes، والتي ينبعث عنها جميعا إشعاع خطير. وقد توفي ليتفينينكو بسبب الإشعاع القوي لنظير البولونيوم 210 الذي عطل عمل خلاياه. ويرجح أنه شرب المادة قبل ذلك بثلاثة أسابيع، على شكل كلوريد البولونيوم المذاب Dissolved polonium chloride. ربما انتقل البولونيوم المشع بسرعة من معدة ليتفينينكو إلى دمه، ثم إلى بقية جسده.

اظهر المزيد

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

شاهد أيضاً
إغلاق
زر الذهاب إلى الأعلى