El polonium (Po) je velmi vzácný a extrémně těkavý radioaktivní kov. Před objevem polonia polsko-francouzskou fyzičkou Marie Curie v roce 1898 byly uran a thorium jedinými známými radioaktivními prvky.
V tomto článku vám řekneme všechny vlastnosti, použití a význam polonia.
Hlavní charakteristiky
Je to vzácný a vysoce těkavý radioaktivní prvek.. Curie jej pojmenovala polonium po svém rodném Polsku. Polonium je pro lidi málo užitečné, s výjimkou několika hrozivých aplikací: Bylo použito jako iniciátor v první atomové bombě a jako podezřelý jed u několika vysoce známých úmrtí. V komerčních aplikacích se polonium příležitostně používá k odstranění statické elektřiny ze strojů nebo prachu z filmu. Může být také použit jako fototermální zdroj pro termoelektřinu ve vesmírných satelitech.
Polonium patří do skupiny 16 a periody 6 periodické tabulky prvků. Podle Royal Society of Chemistry je klasifikován jako kov, protože vodivost polonia klesá s rostoucí teplotou.
Tento prvek je nejtěžší z chalkogenů, což je skupina prvků známá také jako "skupina kyslíku". V měděné rudě jsou přítomny všechny chalkogeny. Mezi další prvky ve skupině chalkogenů patří kyslík, síra, selen a telur.
Existuje 33 známých izotopů tohoto chemického prvku (atomy stejného prvku s různým počtem neutronů) a všechny jsou radioaktivní. Radioaktivní nestabilita tohoto prvku z něj dělá vhodného kandidáta na atomovou bombu.
Fyzikální vlastnosti polonia
- Atomové číslo (počet protonů v jádře): 84
- Atomový symbol (v periodické tabulce prvků): Po
- Atomová hmotnost (průměrná hmotnost atomu): 209
- Hustota: 9.32 gramů na centimetr krychlový
- Fáze při pokojové teplotě: Pevná
- Bod tání: 489.2 stupňů Fahrenheita (254 stupňů Celsia)
- Bod varu: 1,763.6 962 stupňů F (XNUMX stupňů C)
- Nejběžnější izotop: Po-210, který má poločas rozpadu pouze 138 dní
Objev
Když Curie a její manžel Pierre Curie objevili tento prvek, hledali zdroj radioaktivity v přirozeně se vyskytující ruda bohatá na uran zvaná smolinec. Ti dva poznamenali, že nerafinovaná smola byla radioaktivnější než uran, který z ní byl oddělen. Takže usoudili, že smola musí obsahovat alespoň jeden další radioaktivní prvek.
Curieovi koupili nálože smolince, aby mohli chemicky oddělit sloučeniny od minerálů. Po měsících tvrdé práce konečně izolovali radioaktivní prvek: látku 400krát radioaktivnější než uran, uvádí Mezinárodní unie čisté a aplikované chemie (IUPAC).
Extrakce polonia byla náročná, protože tam bylo tak nepatrné množství; jedna tuna uranové rudy obsahuje pouze asi 100 mikrogramů (0,0001 gramu) polonia. Curieovi se však podařilo extrahovat izotop, který nyní známe jako Po-209, podle Royal Society of Chemistry.
Kde se to nachází
Stopy Po-210 lze nalézt v půdě a vzduchu. Například Po-210 vzniká při rozkladu plynu radonu 222, který je výsledkem rozpadu radia.
Radium je zase produktem rozpadu uranu, který je přítomen téměř ve všech horninách a půdách vytvořených z hornin. Lišejníky mohou absorbovat polonium přímo z atmosféry. V severních oblastech mohou mít lidé, kteří jedí soby, vyšší hladiny polonia v krvi, protože sobi jedí lišejníky, uvádí Smithsonian.com.
Je považován za vzácný přírodní prvek. I když je přítomen v uranové rudě, není ekonomické těžit, protože v 100 tuně je pouze asi 1 mikrogramů polonia (0,9 metrických tuny) uranové rudy podle Jeffersonovy laboratoře Místo toho se polonium vyrábí bombardováním bismutu 209, stabilního izotopu, neutrony v jaderných reaktorech.
Podle Royal Society of Chemistry, tím vzniká radioaktivní vizmut 210, které se pak rozkládá na polonium procesem zvaným beta rozpad. Americká jaderná regulační komise odhaduje, že svět ročně vyprodukuje jen asi 100 gramů (3,5 unce) polonia-210.
Usos
Vzhledem ke své vysoké radioaktivitě má polonium jen málo komerčních aplikací. Omezené použití tohoto prvku zahrnuje odstraňování statické elektřiny ze strojů a odstraňování prachu z rolí fólie.
V obou aplikacích polonium musí být pečlivě uzavřeno, aby chránilo uživatele. Prvek se také používá jako fototermální zdroj termoelektrické energie v satelitech a dalších kosmických lodích.
Je to proto, že polonium se rychle rozkládá, přičemž se uvolňuje velké množství energie ve formě tepla. Podle Royal Society of Chemistry, pouze jeden gram polonia dosáhne teploty 500 stupňů Celsia (932 stupňů Fahrenheita), když je degradován.
Atomová bomba
Uprostřed druhé světové války začal armádní sbor inženýrů organizovat Manhattan District of Engineers, přísně tajný výzkumný a vývojový program, který nakonec vyrobil první jaderné zbraně na světě.
Před čtyřicátými léty nebyl žádný důvod ji izolovat čistou nebo ji hromadně vyrábět protože jeho použití bylo neznámé a vědělo se o něm velmi málo. Regionální inženýři ale začali studovat polonium, které se ukázalo být důležitou složkou jejich jaderných zbraní. Podle nadace Atomic Heritage Foundation odpálila bombu kombinace polonia a dalšího vzácného prvku, berylia. Po válce byl výzkumný program polonia převeden do Mound Laboratory v Miamisburgu ve státě Ohio. Mound Lab, dokončená v roce 1949, byla prvním stálým zařízením Komise pro atomovou energii pro vývoj jaderných zbraní.
otrava poloniem
Polonium je pro člověka toxické i ve velmi malých množstvích. První člověk, který zemřel na otravu poloniem, byla pravděpodobně dcera Marie Curie, Irene Joriot-Curie.
V roce 1946 explodovala poloniová kapsle na jeho laboratorní lavici, což mohl být důvod, proč se u něj vyvinula leukémie a o 10 let později zemřel. Otrava poloniem měla na svědomí i smrt Alexandra Litviněnka, bývalý ruský špión, který žil v Londýně v roce 2006 poté, co požádal o politický azyl.
Otrava byla také podezřelá při smrti palestinského vůdce Jásira Arafata v roce 2004, kdy byly v jeho oděvu zjištěny znepokojivě vysoké hladiny polonia-210, uvedl The Wall Street Journal.
Doufám, že s těmito informacemi se můžete dozvědět více o poloniu a jeho vlastnostech.