El polonium (Po) er et meget sjældent og ekstremt flygtigt radioaktivt metal. Før opdagelsen af polonium af den polsk-franske fysiker Marie Curie i 1898, var uran og thorium de eneste kendte radioaktive grundstoffer.
I denne artikel vil vi fortælle dig alle karakteristika, anvendelser og betydning af polonium.
Vigtigste funktioner
Det er et sjældent og meget flygtigt radioaktivt grundstof.. Curie opkaldte den polonium efter sit hjemland Polen. Polonium er til ringe nytte for mennesker undtagen i nogle få truende anvendelser: Det blev brugt som initiativtager til den første atombombe og som en formodet gift i flere højt profilerede dødsfald. I kommercielle applikationer bruges polonium lejlighedsvis til at fjerne statisk elektricitet fra maskiner eller støv fra film. Den kan også bruges som en fototermisk kilde til termoelektricitet i rumsatellitter.
Polonium tilhører gruppe 16 og periode 6 i det periodiske system. Ifølge Royal Society of Chemistry er det klassificeret som et metal, fordi poloniums ledningsevne falder med stigende temperatur.
Dette grundstof er det tungeste af kalkogenerne, en gruppe af grundstoffer også kendt som "iltgruppen". Alle kalkogener er til stede i kobbermalmen. Andre elementer i kalkogengruppen omfatter oxygen, svovl, selen og tellur.
Der er 33 kendte isotoper af dette kemiske grundstof (atomer af samme grundstof med forskelligt antal neutroner), og alle er radioaktive. Den radioaktive ustabilitet af dette grundstof gør det til en passende kandidat til en atombombe.
Poloniums fysiske egenskaber
- Atomnummer (antal protoner i kernen): 84
- Atomsymbol (i grundstoffernes periodiske system): Po
- Atomvægt (gennemsnitlig masse af atomet): 209
- Densitet: 9.32 gram per kubikcentimeter
- Fase ved stuetemperatur: Fast
- Smeltepunkt: 489.2 grader Fahrenheit (254 grader Celsius)
- Kogepunkt: 1,763.6 grader F (962 grader C)
- Den mest almindelige isotop: Po-210 som har en halveringstid på kun 138 dage
descubrimiento
Da Curie og hendes mand, Pierre Curie, opdagede dette element, ledte de efter kilden til radioaktiviteten i en naturligt forekommende uran-rig malm kaldet pitchblende. De to bemærkede, at den uraffinerede begblende var mere radioaktiv end det uran, der var blevet adskilt fra det. Så de ræsonnerede, at pitchblenden måtte rumme mindst ét andet radioaktivt element.
Curies købte ladninger af begblende, så de kemisk kunne adskille forbindelserne fra mineralerne. Efter måneders hårdt arbejde isolerede de endelig det radioaktive grundstof: et stof 400 gange mere radioaktivt end uran, ifølge International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC).
Poloniumudvinding var udfordrende, fordi der var en så lille mængde; et ton uranmalm indeholder kun omkring 100 mikrogram (0,0001 gram) polonium. Imidlertid var Curies i stand til at udvinde den isotop, vi nu kender som Po-209, ifølge Royal Society of Chemistry.
Hvor er det placeret
Spor af Po-210 kan findes i jorden og luften. For eksempel produceres Po-210 under nedbrydningen af radon 222 gas, som er resultatet af henfaldet af radium.
Radium er til gengæld et henfaldsprodukt af uran, som er til stede i næsten alle klipper og jorder dannet af klipper. Lav kan optage polonium direkte fra atmosfæren. I nordlige regioner kan folk, der spiser rensdyr, have højere niveauer af polonium i blodet, fordi rensdyr spiser lav, ifølge Smithsonian.com.
Det betragtes som et sjældent naturligt element. Selvom det er til stede i uranmalmen, det er ikke økonomisk at udvinde, fordi der kun er omkring 100 mikrogram polonium i 1 ton (0,9 tons) uranmalm, ifølge Jefferson Lab. I stedet fremstilles polonium ved at bombardere bismuth 209, en stabil isotop, med neutroner i atomreaktorer.
Ifølge Royal Society of Chemistry, dette producerer radioaktivt bismuth 210, som derefter henfalder til polonium gennem en proces kaldet beta-henfald. US Nuclear Regulatory Commission anslår, at verden kun producerer omkring 100 gram (3,5 ounce) polonium-210 om året.
applikationer
På grund af sin høje radioaktivitet har polonium få kommercielle anvendelser. Begrænsede anvendelser af dette element omfatter fjernelse af statisk elektricitet fra maskiner og fjernelse af støv fra filmruller.
I begge applikationer, polonium skal forsegles omhyggeligt for at beskytte brugeren. Elementet bruges også som en fototermisk kilde til termoelektricitet i satellitter og andre rumfartøjer.
Dette skyldes, at polonium henfalder hurtigt og frigiver en masse energi som varme i processen. Ifølge Royal Society of Chemistry, kun et gram polonium når en temperatur på 500 grader Celsius (932 grader Fahrenheit), når de er nedbrudt.
Atombombe
Midt i Anden Verdenskrig begyndte Army Corps of Engineers at organisere Manhattan District of Engineers, et tophemmeligt forsknings- og udviklingsprogram, der med tiden skulle producere verdens første atomvåben.
Før 1940'erne, der var ingen grund til at isolere det rent eller masseproducere det fordi dens anvendelser var ukendte og meget lidt var kendt om det. Men regionale ingeniører begyndte at studere polonium, som viste sig at være en vigtig ingrediens i deres atomvåben. Ifølge Atomic Heritage Foundation startede en kombination af polonium og et andet sjældent grundstof, beryllium, bomben. Efter krigen blev poloniumforskningsprogrammet overført til Mound Laboratory i Miamisburg, Ohio. Mound Lab blev færdiggjort i 1949 og var Atomenergikommissionens første permanente anlæg til udvikling af atomvåben.
poloniumforgiftning
Polonium er giftigt for mennesker, selv i meget små mængder. Den første person, der døde af poloniumforgiftning, var sandsynligvis Marie Curies datter, Irene Joriot-Curie.
I 1946 eksploderede en poloniumkapsel på hans laboratoriebænk, hvilket kan have været årsagen til, at han udviklede leukæmi og døde 10 år senere. Poloniumforgiftning var også ansvarlig for Alexander Litvinenkos død, en tidligere russisk spion, der boede i London i 2006 efter at have søgt om politisk asyl.
Forgiftning var også mistænkt i den palæstinensiske leder Yasser Arafats død i 2004, da der blev opdaget alarmerende høje niveauer af polonium-210 i hans tøj, rapporterede The Wall Street Journal.
Jeg håber, at du med denne information kan lære mere om polonium og dets egenskaber.