Den nylige forsøket på forgiftning av den tidligere russiske spioneren Sergei Skripal og datteren hans har ført til advarsler om spredningen av det giftige kjemikaliet som ble brukt i angrepet. Hundrevis av mennesker som besøkte restauranten der angrepet antas å ha funnet sted, har fått beskjed om å vaske klærne for å unngå enhver sjanse for forurensning med den mistenkte “Novichok” nervemiddelen.
Faren for publikum er heldigvis antatt å være minimal, med bare en liten risiko som følge av langvarig, gjentatt eksponering for de små mengdene av kjemikaliet. Men hvordan vet eksperter hva faren egentlig er i en situasjon som denne? For å vurdere situasjonen, må de vurdere hvor mye av kjemikaliet som ble frigitt, hvordan det kom i kontakt med mennesker og hvordan det sprer seg og forringes i miljøet.
Vi kan bli utsatt for kjemikalier gjennom huden vår, ved å puste dem inn, spise dem eller injisere dem i blodet vårt. Og den eksakte ruten kan utgjøre en stor forskjell, akkurat som å puste inn oksygen holder oss i live, men å injisere den kan drepe oss.
De mest giftige forbindelsene er dødelige selv i små doser. For eksempel kan botulinumtoksinene, de giftigste stoffene som noen gang er oppdaget, drepe med bare noen få nanogram per kilo kroppsvekt hvis de injiseres i årer eller muskler. Ved innånding er den dødelige dosen i titalls nanogram per kilo kroppsvekt.
Mange av de mest kjente dødelige stoffene, som cyanid eller arsen, må svelges for å tre i kraft. Men andre dødelige forbindelser kan tas opp bare ved å berøre dem. Dette var hva som skjedde i tilfelle Katrin Wetterhahn, en professor i analytisk kjemi som ved et uhell droppet en liten mengde dimetylmerksølv på hennes latexhanskede hånd. Siden disse forbindelsene lett diffunderte gjennom latex, ble den tatt opp av kroppen hennes gjennom huden. Hun døde av kvikksølvforgiftning fem måneder senere.
Sergei Skripal ble forgiftet med en av en klasse nervemidler kjent som Novichok-midler, og kjemisk beskrevet som organofosforforbindelser. De fungerer som en acetylkolinesterasehemmer, noe som betyr at de forstyrrer sentralnervesystemet. Disse forbindelsene kan komme i fast, flytende eller gassform, og vi vet at nervemidler virker når de svelges eller inhaleres. Men det er foreløpig ikke klart hvilken spesifikk kjemisk forbindelse som ble brukt i dette tilfellet og hvordan den ble administrert. På grunn av dette vet vi ikke hvor mye av agenten som var nødvendig eller hvordan ofrene ble utsatt.
Kontroller for forurensning (CPL Pete Brown RLC / British Min / EPA) Hvor farlig et kjemisk stoff kan være, avhenger også av hvor lett det kan spre seg og forurense miljøet. Her spiller fysisk kjemi en viktig rolle. Arsen har et smeltepunkt på over 600 ℃, så hvis det ble drysset over i mat, vil det være usannsynlig å reise langt fra platen fordi den er solid i romtemperatur.
Men dødelige forbindelser spredt som gasser, som påstått bruk av klorgass i den syriske borgerkrigen, kan føre til øyeblikkelig spredning av kjemikaliet over et bredt område. Dette betyr at de kan påvirke mange flere mennesker, men etter hvert som de blir spredt mer, blir de mindre skadelige for enkeltpersoner fordi dosene folk får er lavere. Tilsvarende kan gifter i flytende eller aerosolform eller radioaktive løsninger lett overføres fra en overflate til en annen.
Når de har kommet inn i miljøet, begynner kjemikalier ofte å endre seg eller bryte ned, noe som gjør dem mindre skadelige over tid. For eksempel når klorgass kommer i kontakt med et oksiderbart materiale, som tre eller klær, endres det til en ufarlig, inert kloridforbindelse.
**********
Når det gjelder radioaktivt materiale, avhenger av hvor lenge stoffet er farlig av hvor raskt atomene mister energi, en prosess kjent som radioaktivt forfall og målt ved det som kalles en halveringstid. Da en annen tidligere russisk spion, Alexander Litvinenko, ble myrdet i Storbritannia i 2006, ble drapsvåpenet radioaktivt polonium-210 lagt i koppen hans. Polonium-210 har en halveringstid på 139 dager, noe som betyr at etter denne tiden har halvparten av atomene avgitt en alfapartikkel og forfalt til polonium-206 atomer.
Denne alfa-strålingen som ble sendt ut i kroppen hans etter at han hadde drukket den forgiftede teen, var det som gjorde Litvinenko syk og til slutt drepte ham en måned senere. Men de som kom i nær kontakt med ham, som sykepleierne hans, ville vært mye mindre utsatt for strålingen. Alfapartikler kjører ikke langt og blir stoppet av selv mindre hindringer som papir eller menneskeskinn.
Organofosfor-nervemidler, inkludert Novichok og sarin, som ble brukt i Tokyo-t-baneanfallet som resulterte i 13 dødsfall, er ustabile og brytes gradvis ned over tid eller når de blir utsatt for vann. Dette er grunnen til at det kan være nok å vaske klærne etter å ha blitt utsatt for en slik forbindelse, for å bli kvitt det. Faktisk er organofosforbaserte nervemidler så ustabile at de ofte lagres som to eller flere separate forbindelser og deretter kombineres ved behov.
Evnen til å reagere lett med andre stoffer er det som gjør dødelige kjemikalier så farlige, både for deres tiltenkte ofre og uskyldige tilskuere. Som et resultat, er disse aggressive stoffene vanligvis ikke som lenge. Men hvis de støter på noe som holder dem på overflaten til det frigjør dem igjen, kan dette forlenge deres potensielt skadelige levetid. Metalliske dørhåndtak er et godt eksempel for overføring av materiale fra en person til en annen.
For de som rydder opp i et forurenset sted, er alle disse faktorene viktige for å forstå hva de står overfor og hvordan de kan forhindre at noen andre blir offer for et livsfarlig kjemisk stoff.
Denne artikkelen ble opprinnelig publisert på The Conversation.
Vera Thoss, foreleser i bærekraftig kjemi, Bangor University
