El Polonio (Po) ist ein sehr seltenes und extrem flüchtiges radioaktives Metall. Vor der Entdeckung von Polonium durch die polnisch-französische Physikerin Marie Curie im Jahr 1898 waren Uran und Thorium die einzigen bekannten radioaktiven Elemente.
In diesem Artikel werden wir Ihnen alle Eigenschaften, Verwendungen und Bedeutungen von Polonium mitteilen.
Schlüsselmerkmale
Es ist ein seltenes und leicht flüchtiges radioaktives Element.. Curie nannte es Polonium nach ihrer Heimat Polen. Polonium ist für Menschen von geringem Nutzen, außer in einigen bedrohlichen Anwendungen: Es wurde als Initiator bei der ersten Atombombe und als mutmaßliches Gift bei mehreren hochkarätigen Todesfällen verwendet. In kommerziellen Anwendungen wird Polonium gelegentlich verwendet, um statische Elektrizität von Maschinen oder Staub von Filmen zu entfernen. Es kann auch als photothermische Quelle für Thermoelektrizität in Weltraumsatelliten verwendet werden.
Polonium gehört zur Gruppe 16 und Periode 6 des Periodensystems. Laut der Royal Society of Chemistry wird es als Metall eingestuft, weil die Leitfähigkeit von Polonium mit steigender Temperatur abnimmt.
Dieses Element ist das schwerste der Chalkogene, einer Gruppe von Elementen, die auch als "Sauerstoffgruppe" bekannt ist. Alle Chalkogene sind im Kupfererz vorhanden. Andere Elemente in der Gruppe der Chalkogene sind Sauerstoff, Schwefel, Selen und Tellur.
Es gibt 33 bekannte Isotope dieses chemischen Elements (Atome desselben Elements mit unterschiedlicher Neutronenzahl), und alle sind radioaktiv. Die radioaktive Instabilität dieses Elements macht es zu einem geeigneten Kandidaten für eine Atombombe.
Physikalische Eigenschaften von Polonium
- Ordnungszahl (Anzahl der Protonen im Kern): 84
- Atomsymbol (im Periodensystem der Elemente): Po
- Atomgewicht (durchschnittliche Masse des Atoms): 209
- Dichte: 9.32 Gramm pro Kubikzentimeter
- Phase bei Raumtemperatur: Feststoff
- Schmelzpunkt: 489.2 Grad Fahrenheit (254 Grad Celsius)
- Siedepunkt: 1,763.6 Grad F (962 Grad C)
- Das häufigste Isotop: Po-210 mit einer Halbwertszeit von nur 138 Tagen
Entdeckung
Als Curie und ihr Mann Pierre Curie dieses Element entdeckten, suchten sie nach der Quelle der Radioaktivität in a natürlich vorkommendes uranreiches Erz namens Pechblende. Die beiden stellten fest, dass die unraffinierte Pechblende radioaktiver war als das daraus abgetrennte Uran. Sie schlussfolgerten also, dass die Pechblende mindestens ein weiteres radioaktives Element enthalten muss.
Die Curies kauften Chargen von Pechblende, um die Verbindungen chemisch von den Mineralien zu trennen. Nach Monaten harter Arbeit isolierten sie schließlich das radioaktive Element: eine Substanz, die laut der International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) 400-mal radioaktiver ist als Uran.
Die Gewinnung von Polonium war eine Herausforderung, weil es so eine winzige Menge gab; Eine Tonne Uranerz enthält nur etwa 100 Mikrogramm (0,0001 Gramm) Polonium. Laut der Royal Society of Chemistry konnten die Curies jedoch das Isotop extrahieren, das wir heute als Po-209 kennen.
Wo befindet es sich?
Spuren von Po-210 finden sich im Boden und in der Luft. Beispielsweise entsteht Po-210 bei der Zersetzung von Radon-222-Gas, das aus dem Zerfall von Radium resultiert.
Radium wiederum ist ein Zerfallsprodukt von Uran, das in fast allen Gesteinen und aus Gesteinen gebildeten Böden vorkommt. Flechten können Polonium direkt aus der Atmosphäre aufnehmen. In nördlichen Regionen können Menschen, die Rentiere essen, höhere Poloniumwerte im Blut haben, weil Rentiere laut Smithsonian.com Flechten fressen.
Es gilt als seltenes Naturelement. Obwohl es im Uranerz vorhanden ist, ist es nicht wirtschaftlich abzubauen, da in 100 Tonne nur etwa 1 Mikrogramm Polonium enthalten sind (0,9 metrische Tonnen) Uranerz, laut Jefferson Lab. Stattdessen wird Polonium durch Beschuss von Wismut 209, einem stabilen Isotop, mit Neutronen in Kernreaktoren hergestellt.
Nach Angaben der Royal Society of Chemistry Dabei entsteht radioaktives Wismut 210, das dann durch einen als Beta-Zerfall bezeichneten Prozess zu Polonium zerfällt. Die US Nuclear Regulatory Commission schätzt, dass die Welt jährlich nur etwa 100 Gramm (3,5 Unzen) Polonium-210 produziert.
Verwendet
Aufgrund seiner hohen Radioaktivität hat Polonium nur wenige kommerzielle Anwendungen. Begrenzte Anwendungen für dieses Element umfassen das Entfernen statischer Elektrizität von Maschinen und das Entfernen von Staub von Filmrollen.
Bei beiden Anwendungen Polonium muss sorgfältig versiegelt werden, um den Benutzer zu schützen. Das Element wird auch als photothermische Quelle für Thermoelektrizität in Satelliten und anderen Raumfahrzeugen verwendet.
Denn Polonium zerfällt schnell und setzt dabei viel Energie als Wärme frei. Nach Angaben der Royal Society of Chemistry nur ein Gramm Polonium erreicht eine Temperatur von 500 Grad Celsius (932 Grad Fahrenheit), wenn es abgebaut wird.
Atombombe
Mitten im Zweiten Weltkrieg begann das Army Corps of Engineers mit der Organisation des Manhattan District of Engineers, eines streng geheimen Forschungs- und Entwicklungsprogramms, das schließlich die ersten Atomwaffen der Welt produzieren sollte.
Vor den 1940er Jahren es gab keinen Grund, es rein zu isolieren oder in Massenproduktion herzustellen weil seine Verwendung unbekannt war und sehr wenig darüber bekannt war. Aber regionale Ingenieure begannen, Polonium zu untersuchen, das sich als wichtiger Bestandteil ihrer Atomwaffen herausstellte. Nach Angaben der Atomic Heritage Foundation löste eine Kombination aus Polonium und einem anderen seltenen Element, Beryllium, die Bombe aus. Nach dem Krieg wurde das Polonium-Forschungsprogramm an das Mound Laboratory in Miamisburg, Ohio, übertragen. Mound Lab wurde 1949 fertiggestellt und war die erste permanente Einrichtung der Atomic Energy Commission für die Entwicklung von Atomwaffen.
Poloniumvergiftung
Polonium ist für den Menschen selbst in sehr geringen Mengen giftig. Die erste Person, die an einer Poloniumvergiftung starb, war wahrscheinlich Marie Curies Tochter Irene Joriot-Curie.
1946 explodierte eine Poloniumkapsel auf seinem Labortisch, was möglicherweise der Grund dafür war, dass er an Leukämie erkrankte und 10 Jahre später starb. Eine Poloniumvergiftung war auch für den Tod von Alexander Litvinenko verantwortlich, ein ehemaliger russischer Spion, der 2006 in London lebte, nachdem er politisches Asyl beantragt hatte.
Eine Vergiftung wurde auch beim Tod des palästinensischen Führers Yasser Arafat im Jahr 2004 vermutet, als alarmierend hohe Konzentrationen von Polonium-210 in seiner Kleidung festgestellt wurden, berichtete das Wall Street Journal.
Ich hoffe, dass Sie mit diesen Informationen mehr über Polonium und seine Eigenschaften erfahren können.