El polonijum (Po) je vrlo rijedak i izuzetno hlapljiv radioaktivni metal. Prije otkrića polonijuma od strane poljsko-francuske fizičarke Marie Curie 1898. godine, uranijum i torijum su bili jedini poznati radioaktivni elementi.
U ovom članku ćemo vam reći sve karakteristike, upotrebu i važnost polonija.
Glavne karakteristike
To je rijedak i vrlo hlapljiv radioaktivni element.. Curie ga je nazvala polonijum po svojoj rodnoj Poljskoj. Polonijum je od male koristi za ljude osim u nekoliko prijetećih primjena: korišten je kao inicijator u prvoj atomskoj bombi i kao otrov za koju se sumnjalo da je u nekoliko smrtnih slučajeva visokog profila. U komercijalnim aplikacijama, polonijum se povremeno koristi za uklanjanje statičkog elektriciteta sa mašina ili prašine sa filma. Može se koristiti i kao fototermalni izvor za termoelektričnost u svemirskim satelitima.
Polonijum pripada grupi 16 i periodu 6 periodnog sistema. Prema Kraljevskom društvu za hemiju, klasifikovan je kao metal jer se provodljivost polonijuma smanjuje sa povećanjem temperature.
Ovaj element je najteži od halkogena, grupa elemenata koja je poznata i kao "kiseonička grupa". Svi halkogeni su prisutni u rudi bakra. Ostali elementi u grupi halkogena uključuju kiseonik, sumpor, selen i telur.
Postoje 33 poznata izotopa ovog hemijskog elementa (atomi istog elementa sa različitim brojem neutrona), i svi su radioaktivni. Radioaktivna nestabilnost ovog elementa čini ga pogodnim kandidatom za atomsku bombu.
Fizičke karakteristike polonija
- Atomski broj (broj protona u jezgru): 84
- Atomski simbol (u periodnom sistemu elemenata): Po
- Atomska težina (prosječna masa atoma): 209
- Gustina: 9.32 grama po kubnom centimetru
- Faza na sobnoj temperaturi: Čvrsta
- Tačka topljenja: 489.2 stepena Farenhajta (254 stepena Celzijusa)
- Tačka ključanja: 1,763.6 stepeni F (962 stepena C)
- Najčešći izotop: Po-210 koji ima poluživot od samo 138 dana
Otkriće
Kada su Curie i njen suprug, Pierre Curie, otkrili ovaj element, tražili su izvor radioaktivnosti u prirodna ruda bogata uranijumom koja se zove pitchblende. Njih dvojica su primijetili da je nerafinirana smolana mješavina radioaktivnija od uranijuma koji je bio odvojen od nje. Stoga su zaključili da u mješalici mora sadržavati barem još jedan radioaktivni element.
Curies su kupili punjenja smole da bi mogli hemijski odvojiti jedinjenja od minerala. Nakon mjeseci teškog rada, konačno su izolovali radioaktivni element: supstancu 400 puta radioaktivniju od uranijuma, prema Međunarodnoj uniji za čistu i primijenjenu hemiju (IUPAC).
Ekstrakcija polonijuma bila je izazovna jer je postojala tako mala količina; jedna tona uranijumske rude sadrži samo oko 100 mikrograma (0,0001 grama) polonijuma. Međutim, Curijevi su uspjeli izvući izotop koji sada poznajemo kao Po-209, prema Kraljevskom društvu za hemiju.
Gdje se nalazi
Tragovi Po-210 mogu se naći u zemljištu i vazduhu. Na primjer, Po-210 nastaje tokom razgradnje gasa radona 222, koji je rezultat raspadanja radijuma.
Radijum je, pak, produkt raspada uranijuma, koji je prisutan u gotovo svim stijenama i tlima nastalim od stijena. Lišajevi mogu apsorbirati polonijum direktno iz atmosfere. U sjevernim regijama, ljudi koji jedu sobove mogu imati veći nivo polonijuma u krvi jer sobovi jedu lišajeve, prema Smithsonian.com.
Smatra se rijetkim prirodnim elementom. Iako je prisutan u rudi uranijuma, nije ekonomično za kopati jer u 100 toni ima samo oko 1 mikrograma polonijuma (0,9 metričkih tona) rude uranijuma, prema Jefferson Lab-u. Umjesto toga, polonij se proizvodi bombardiranjem bizmuta 209, stabilnog izotopa, neutronima u nuklearnim reaktorima.
Prema Kraljevskom hemijskom društvu, ovo proizvodi radioaktivni bizmut 210, koji se zatim raspada do polonijuma kroz proces koji se naziva beta raspad. Američka nuklearna regulatorna komisija procjenjuje da svijet proizvodi samo oko 100 grama (3,5 unci) polonijuma-210 godišnje.
Koristi
Zbog svoje visoke radioaktivnosti, polonijum ima malo komercijalnih primjena. Ograničena upotreba ovog elementa uključuje uklanjanje statičkog elektriciteta sa mašina i uklanjanje prašine sa rolni filma.
U obje aplikacije, polonijum mora biti pažljivo zatvoren kako bi se zaštitio korisnik. Element se također koristi kao fototermalni izvor termoelektrike u satelitima i drugim svemirskim letjelicama.
To je zato što se polonijum brzo raspada, oslobađajući mnogo energije u obliku toplote u procesu. Prema Kraljevskom hemijskom društvu, samo jedan gram polonijuma dostiže temperaturu od 500 stepeni Celzijusa (932 stepena Farenhajta) kada se degradira.
Atomska bomba
Usred Drugog svjetskog rata, Inžinjerski korpus vojske počeo je organizirati Inženjerski okrug Manhattan, strogo tajni program istraživanja i razvoja koji će na kraju proizvesti prvo nuklearno oružje na svijetu.
Prije 1940-ih, nije bilo razloga da se izoluje čisto ili masovno proizvodi jer je njegova upotreba bila nepoznata i vrlo malo se znalo o njoj. Ali regionalni inženjeri počeli su proučavati polonij, za koji se pokazalo da je važan sastojak njihovog nuklearnog oružja. Prema Atomic Heritage Foundation, kombinacija polonijuma i još jednog retkog elementa, berilija, pokrenula je bombu. Nakon rata, program istraživanja polonija prebačen je u laboratoriju Mound u Miamisburgu, Ohajo. Završen 1949. godine, Mound Lab je bio prvi stalni objekt Komisije za atomsku energiju za razvoj nuklearnog oružja.
trovanje polonijumom
Polonijum je toksičan za ljude, čak iu vrlo malim količinama. Prva osoba koja je umrla od trovanja polonijumom vjerovatno je bila kćerka Marie Curie, Irene Joriot-Curie.
Godine 1946. kapsula polonijuma eksplodirala je na njegovoj laboratorijskoj klupi, što je možda bio razlog zašto je dobio leukemiju i umro 10 godina kasnije. Trovanje polonijumom je takođe odgovorno za smrt Aleksandra Litvinjenka, bivši ruski špijun koji je živio u Londonu 2006. nakon što je podnio zahtjev za politički azil.
Na trovanje se sumnjalo iu smrt palestinskog lidera Yassera Arafata 2004. godine, kada su u njegovoj odjeći otkriveni alarmantno visoki nivoi polonijuma-210, objavio je The Wall Street Journal.
Nadam se da ćete uz ove informacije saznati više o polonijumu i njegovim karakteristikama.