Den nylige forsøg på forgiftning af den tidligere russiske spion Sergei Skripal og hans datter har ført til advarsler om spredningen af det giftige kemikalie, der blev anvendt i angrebet. Hundredvis af mennesker, der besøgte restauranten, hvor angrebet antages at have fundet sted, har fået besked på at vaske deres tøj for at undgå enhver chance for forurening med den mistænkte ”Novichok” nervemiddel.
Faren for offentligheden anses heldigvis for at være minimal, med kun en lille risiko, der stammer fra langvarig, gentagen eksponering for de små mængder af kemikaliet. Men hvordan ved eksperter, hvad faren egentlig er i en situation som denne? For at vurdere situationen skal de overveje, hvor meget af kemikaliet, der blev frigivet, hvordan det kom i kontakt med mennesker, og hvordan det spreder sig og forringes i miljøet.
Vi kan udsættes for kemikalier gennem vores hud, ved at trække dem ind, spise dem eller sprøjte dem ind i vores blod. Og den nøjagtige rute kan gøre en enorm forskel, ligesom indånding af ilt holder os i live, men at injicere det kan dræbe os.
De mest giftige forbindelser er dødelige selv i små doser. For eksempel kan botulinumtoksinerne, de mest giftige stoffer nogensinde opdaget, dræbe med bare et par nanogram pr. Kg kropsvægt, hvis de injiceres i vener eller muskler. Ved indånding ligger den dødelige dosis i de titusier nanogram pr. Kg kropsvægt.
Mange af de bedst kendte dødelige stoffer, såsom cyanid eller arsen, skal indtages for at træde i kraft. Men andre dødbringende forbindelser kan absorberes blot ved at røre ved dem. Dette var, hvad der skete i tilfældet med Katrin Wetterhahn, en professor i analytisk kemi, der ved et uheld faldt en lille mængde dimethylmercury på hendes latexhandskede hånd. Da disse forbindelser let diffunderede gennem latex, blev det optaget af hendes krop gennem huden. Hun døde af kviksølvforgiftning fem måneder senere.
Sergei Skripal blev forgiftet med en af en klasse nervemidler kendt som Novichok-midler og beskrevet kemisk som organophosphorforbindelser. De fungerer som en acetylcholinesterasehæmmer, hvilket betyder, at de forstyrrer centralnervesystemet. Disse forbindelser kan komme i fast, flydende eller gasform, og vi ved, at nervemidler virker, når de indtages eller inhaleres. Men det er endnu ikke klart, hvilken specifik kemisk forbindelse der blev brugt i dette tilfælde, og hvordan den blev indgivet. På grund af dette ved vi ikke, hvor meget af agenten der var brug for, eller hvordan ofrene blev udsat.
Kontrol af forurening (CPL Pete Brown RLC / British Min / EPA) Hvor farligt et kemikalie kan være, afhænger også af, hvor let det kan sprede og forurene miljøet. Her spiller fysisk kemi en vigtig rolle. Arsen har et smeltepunkt på over 600 ℃, så hvis det blev dryppet i mad, ville det sandsynligvis ikke rejse langt fra pladen, fordi det er solidt ved stuetemperatur.
Men dødbringende forbindelser, der er spredt som gasser, som den påståede anvendelse af klorgas i den syriske borgerkrig, kan resultere i øjeblikkelig spredning af kemikaliet over et bredt område. Dette betyder, at de kan påvirke mange flere mennesker, selvom de bliver mindre skadelige for enkeltpersoner, når de bliver mere spredt, fordi de doser, folk får, er lavere. Tilsvarende kan giftstoffer i flydende eller aerosolform eller radioaktive opløsninger let overføres fra en overflade til en anden.
Når de er kommet ind i miljøet, begynder kemikalier ofte at ændre sig eller nedbrydes, hvilket gør dem mindre skadelige over tid. For eksempel, når klorgas kommer i kontakt med et oxiderbart materiale, såsom træ eller beklædning, ændres det til en ufarlig, inert chloridforbindelse.
**********
I tilfælde af radioaktivt materiale afhænger hvor længe stoffet er farligt af, hvor hurtigt dets atomer mister energi, en proces, der kaldes radioaktivt henfald og måles ved, hvad der kaldes en halveringstid. Da en anden tidligere russisk spion, Alexander Litvinenko, blev myrdet i England i 2006, blev mordvåbenet radioaktivt polonium-210 sat i hans kop te. Polonium-210 har en halveringstid på 139 dage, hvilket betyder, at efter denne tid har halvdelen af dets atomer udsendt en alfa-partikel og henfaldt til polonium-206 atomer.
Denne alfastråling udsendt inde i hans krop, efter at han havde drukket den forgiftede te var det, der gjorde Litvinenko syg og til sidst dræbte ham en måned senere. Men dem, der kom i tæt kontakt med ham, såsom hans sygeplejersker, ville have været langt mindre udsat for strålingen. Alfapartikler kører ikke langt og stoppes af endda mindre forhindringer som et stykke papir eller menneskelig hud.
Organophosphor nervemidler inklusive Novichok og sarin, der blev brugt i Tokyo-metroangrebet, der resulterede i 13 dødsfald, er ustabile og nedbrydes gradvist over tid eller når de udsættes for vand. Dette er grunden til at vaske dit tøj efter at have været udsat for en sådan forbindelse kan være nok til at slippe af med det. Faktisk er organofosforbaserede nervemidler så ustabile, at de ofte opbevares som to eller flere separate forbindelser og derefter kombineres efter behov.
Evnen til at reagere let med andre stoffer er det, der gør dødbringende kemikalier så farlige, både for deres tilsigtede ofre og uskyldige tilskuere. Som et resultat drikker disse aggressive stoffer typisk ikke længe. Men hvis de støder på noget, der holder dem på dens overflade, indtil det frigiver dem igen, kan dette forlænge deres potentielt skadelige levetid. Metalliske dørhåndtag er et godt eksempel på overførsel af materiale fra en person til en anden.
For dem, der rydder op i et forurenet sted, er alle disse faktorer afgørende for at forstå, hvad de står overfor, og hvordan de kan forhindre, at nogen anden bliver offer for et dødbringende kemikalie.
Denne artikel blev oprindeligt offentliggjort på The Conversation.
Vera Thoss, lektor i bæredygtig kemi, Bangor University
