El полоний (Po) е много рядък и изключително летлив радиоактивен метал. Преди откриването на полоний от полско-френския физик Мария Кюри през 1898 г., уранът и торият са единствените известни радиоактивни елементи.
В тази статия ще ви разкажем за всички характеристики, употреби и значение на полония.
ключови характеристики
Това е рядък и силно летлив радиоактивен елемент.. Кюри го нарече полоний на името на родната си Полша. Полоният е от малка полза за хората, освен в няколко заплашителни приложения: Той е бил използван като инициатор в първата атомна бомба и като предполагаема отрова при няколко високопоставени смъртни случая. В търговски приложения полонийът понякога се използва за премахване на статичното електричество от машини или прах от филма. Може да се използва и като фототермален източник за термоелектричество в космически спътници.
Полоният принадлежи към група 16 и период 6 от периодичната таблица. Според Кралското химическо дружество той е класифициран като метал, тъй като проводимостта на полония намалява с повишаване на температурата.
Този елемент е най-тежкият от халкогените, група елементи, известна още като "кислородна група". Всички халкогени присъстват в медната руда. Други елементи от групата на халкогена включват кислород, сяра, селен и телур.
Известни са 33 изотопа на този химичен елемент (атоми на един и същи елемент с различен брой неутрони) и всички са радиоактивни. Радиоактивната нестабилност на този елемент го прави подходящ кандидат за атомна бомба.
Физични характеристики на полония
- Атомно число (брой протони в ядрото): 84
- Атомен символ (в периодичната таблица на елементите): Po
- Атомно тегло (средна маса на атома): 209
- Плътност: 9.32 грама на кубичен сантиметър
- Фаза при стайна температура: Твърда
- Точка на топене: 489.2 градуса по Фаренхайт (254 градуса по Целзий)
- Точка на кипене: 1,763.6 градуса F (962 градуса C)
- Най-често срещаният изотоп: Po-210, който има период на полуразпад от само 138 дни
откритие
Когато Кюри и нейният съпруг Пиер Кюри открили този елемент, те потърсили източника на радиоактивност в естествено срещаща се богата на уран руда, наречена смола. Двамата отбелязаха, че нерафинираната смола е по-радиоактивна от урана, който е бил отделен от него. Така те разсъждават, че питчблендът трябва да съдържа поне още един радиоактивен елемент.
Семейство Кюри купиха заряди от смолиста смес, за да могат химически да отделят съединенията от минералите. След месеци упорита работа те най-накрая изолират радиоактивния елемент: вещество, 400 пъти по-радиоактивно от урана, според Международния съюз по чиста и приложна химия (IUPAC).
Добивът на полоний беше предизвикателство, защото имаше толкова минимално количество; един тон уранова руда съдържа само около 100 микрограма (0,0001 грама) полоний. Въпреки това, семейство Кюри успяха да извлекат изотопа, който сега познаваме като Po-209, според Кралското химическо дружество.
Къде се намира
Следи от Po-210 могат да бъдат намерени в почвата и въздуха. Например, Po-210 се получава при разлагането на газ радон 222, което е резултат от разпадането на радий.
Радият от своя страна е продукт на разпад на урана, който присъства в почти всички скали и почви, образувани от скали. Лишеите могат да абсорбират полоний директно от атмосферата. В северните региони хората, които ядат северни елени, може да имат по-високи нива на полоний в кръвта си, защото северните елени ядат лишеи, според Smithsonian.com.
Счита се за рядък природен елемент. Въпреки че присъства в урановата руда, не е икономично да се добивам, защото има само около 100 микрограма полоний в 1 тон (0,9 метрични тона) уранова руда, според лабораторията Джеферсън. Вместо това, полоний се получава чрез бомбардиране на бисмут 209, стабилен изотоп, с неутрони в ядрени реактори.
Според Кралското химическо дружество, това произвежда радиоактивен бисмут 210, който след това се разпада до полоний чрез процес, наречен бета разпад. Комисията за ядрено регулиране на САЩ изчислява, че светът произвежда само около 100 грама (3,5 унции) полоний-210 годишно.
приложения
Поради високата си радиоактивност, полоният има малко търговски приложения. Ограничените употреби на този елемент включват премахване на статичното електричество от машините и премахване на прах от ролки филм.
И в двете приложения, полоний трябва да бъде внимателно запечатан, за да се предпази потребителят. Елементът се използва и като фототермален източник на термоелектричество в спътници и други космически кораби.
Това е така, защото полоният се разпада бързо, отделяйки много енергия като топлина в процеса. Според Кралското химическо дружество, само един грам полоний достига температура от 500 градуса по Целзий (932 градуса по Фаренхайт), когато се разгради.
Атомна бомба
В разгара на Втората световна война Инженерният корпус на армията започва да организира Инженерния окръг Манхатън, строго секретна програма за изследване и развитие, която в крайна сметка ще произведе първото в света ядрено оръжие.
Преди 1940 г. нямаше причина да се изолира чисто или да се произвежда масово защото употребата му беше неизвестна и много малко се знаеше за него. Но регионалните инженери започнаха да изучават полоний, който се оказа важна съставка в техните ядрени оръжия. Според фондация Atomic Heritage Foundation, комбинация от полоний и друг рядък елемент, берилий, е предизвикала бомбата. След войната програмата за изследване на полоний е прехвърлена в Mound Laboratory в Маямисбърг, Охайо. Завършена през 1949 г., Mound Lab е първото постоянно съоръжение на Комисията по атомна енергия за разработване на ядрени оръжия.
отравяне с полоний
Полоният е токсичен за хората, дори в много малки количества. Първият човек, починал от отравяне с полоний, вероятно е дъщерята на Мария Кюри, Ирен Жорио-Кюри.
През 1946 г. капсула с полоний експлодира на лабораторната му пейка, което може да е причината да развие левкемия и да умре 10 години по-късно. Отравянето с полоний също е причина за смъртта на Александър Литвиненко, бивш руски шпионин, който живееше в Лондон през 2006 г., след като подаде молба за политическо убежище.
Отравяне се подозира и при смъртта на палестинския лидер Ясер Арафат през 2004 г., когато в дрехите му бяха открити тревожно високи нива на полоний-210, съобщава The Wall Street Journal.
Надявам се, че с тази информация можете да научите повече за полония и неговите характеристики.