Recentă tentativă de otrăvire a fostului spion rus Serghei Skripal și a fiicei sale a dus la avertizări cu privire la răspândirea substanței chimice toxice utilizate în atac. Sute de persoane care au vizitat restaurantul în care se crede că a avut loc atacul, li sa spus să-și spele hainele pentru a evita orice contaminare cu agentul nervos suspectat „Novichok”.
Pericolul pentru public este considerat, din fericire, a fi minim, existând doar un risc mic provenit din expunerea prelungită și repetată la cantitățile minuscule ale substanței chimice. Dar de unde știu experții care este cu adevărat pericolul într-o situație de genul acesta? Pentru a evalua situația, trebuie să ia în considerare cât de mult din substanța chimică a fost eliberată, cum a intrat în contact cu oamenii și cum se răspândește și se degradează în mediu.
Putem fi expuși la substanțe chimice prin pielea noastră, respirându-le, consumându-le sau injectându-le în sângele nostru. Și traseul exact poate face o diferență uriașă, la fel cum respirația în oxigen ne menține în viață, dar injectând-o ne poate ucide.
Compușii cei mai toxici sunt letali chiar și în doze mici. De exemplu, toxinele botulinice, cele mai toxice substanțe descoperite vreodată, pot ucide cu doar câteva nanograme pe kilogram de greutate corporală dacă sunt injectate în vene sau mușchi. Dacă este inhalat, doza letală este în zeci de nanograme pentru kilogramul de greutate corporală.
Multe dintre cele mai cunoscute substanțe letale, cum ar fi cianura sau arsenul, trebuie ingerate pentru a produce efect. Dar alți compuși mortali pot fi absorbiți doar prin atingerea lor. Acest lucru s-a întâmplat în cazul lui Katrin Wetterhahn, profesoară în chimie analitică care a aruncat accidental o cantitate mică de dimetilmercur pe mâna ei cu mănușă din latex. Cum acești compuși s-au difuzat ușor prin latex, a fost preluat de corpul ei prin piele. Ea a murit de otrăvire cu mercur cinci luni mai târziu.
Sergei Skripal a fost otrăvit cu unul dintr-o clasă de agenți nervoși cunoscuți ca agenți Novichok și descris chimic ca compuși organofosforici. Acționează ca un inhibitor al acetilcolinesterazei, ceea ce înseamnă că perturbă sistemul nervos central. Acești compuși pot veni sub formă solidă, lichidă sau gazoasă și știm că agenții nervoși funcționează atunci când sunt ingerate sau inhalate. Dar încă nu este clar ce compus chimic specific a fost utilizat în acest caz și cum a fost administrat. Din această cauză, nu știm cât de mult a fost nevoie de agent sau cum au fost expuse victimele.

Cât de periculos poate fi o substanță chimică depinde și de cât de ușor se poate răspândi și contamina mediul înconjurător. Fizio-chimia unei substanțe joacă un rol important aici. Arsenicul are un punct de topire de peste 600 ℃, astfel încât dacă ar fi stropit în alimente, este puțin probabil să se deplaseze departe de farfurie, deoarece este solid la temperatura camerei.
Dar compușii letali dispersați ca gaze, precum presupusa utilizare a gazului de clor în războiul civil din Siria, pot duce la răspândirea instantanee a substanței chimice pe o arie largă. Aceasta înseamnă că pot afecta mult mai multe persoane, deși pe măsură ce devin mai dispersate, ele devin mai puțin dăunătoare pentru indivizi, deoarece dozele pe care oamenii le primesc sunt mai mici. În mod similar, otrăvurile sub formă lichidă sau aerosolă sau soluțiile radioactive pot fi transferate cu ușurință de la o suprafață la alta.
După ce au intrat în mediu, substanțele chimice încep adesea să se schimbe sau să se descompună, ceea ce le face mai puțin dăunătoare în timp. De exemplu, atunci când gazul de clor intră în contact cu un material oxidabil, cum ar fi lemnul sau îmbrăcămintea, acesta se schimbă într-un compus inert, clor inert.
**********
În cazul materialelor radioactive, cât timp substanța este periculoasă depinde de cât de rapid pierd atomii săi din energie, proces cunoscut sub numele de degradare radioactivă și măsurat prin ceea ce se numește timpul de înjumătățire. Atunci când un alt fost spion rus, Alexander Litvinenko, a fost asasinat în Marea Britanie în 2006, arma crimei a fost polioiu radioactiv-210 introdus în ceașca sa de ceai. Polonium-210 are un timp de înjumătățire de 139 de zile, ceea ce înseamnă că după acest timp jumătate din atomii săi au emis o particulă alfa și s-au descompus în atomi de poloniu-206.
Această radiație alfa emisă în corpul său după ce a băut ceaiul otrăvit era ceea ce l-a îmbolnăvit pe Litvinenko și, în cele din urmă, l-a omorât o lună mai târziu. Dar cei care au intrat în contact strâns cu el, cum ar fi asistenții săi, ar fi fost mult mai puțin expuși radiațiilor. Particulele alfa nu călătoresc mult și sunt oprite chiar și de obstacole minore, cum ar fi o bucată de hârtie sau pielea umană.
Agenții nervoși organofosforici, inclusiv Novichok și sarin, care a fost utilizat în atacul de metrou din Tokyo, care a dus la 13 decese, sunt instabili și se descompun treptat în timp sau sunt expuși la apă. Acesta este motivul pentru care spălarea hainelor după ce a fost expus la un astfel de compus ar putea fi suficient pentru a scăpa de el. De fapt, agenții nervoși pe bază de organofosfor sunt atât de instabili încât sunt adesea depozitați ca doi sau mai mulți compuși separați și apoi combinați atunci când este nevoie.
Capacitatea de a reacționa cu ușurință cu alte substanțe este ceea ce face ca substanțele chimice letale să fie atât de periculoase, atât pentru victimele intenționate, cât și pentru persoanele care învină. Drept urmare, aceste substanțe agresive nu durează de obicei mult timp. Dar dacă întâlnesc ceva care îi ține la suprafață până îi eliberează din nou, acest lucru le poate prelungi viața potențial dăunătoare. Mânerele ușilor metalice sunt un bun exemplu pentru transferul materialului de la o persoană la alta.
Pentru cei care curăță un loc contaminat, toți acești factori sunt esențiali pentru a înțelege cu ce se confruntă și cum pot împiedica pe oricine altcineva să fie victima unei substanțe chimice mortale.
Acest articol a fost publicat inițial pe The Conversation.

Vera Thoss, lector în chimie durabilă, Universitatea Bangor