El poloonium (Po) on väga haruldane ja väga lenduv radioaktiivne metall. Enne polooniumi avastamist Poola-Prantsuse füüsiku Marie Curie poolt 1898. aastal olid uraan ja toorium ainsad teadaolevad radioaktiivsed elemendid.
Selles artiklis räägime teile polooniumi kõigist omadustest, kasutusaladest ja tähtsusest.
põhijooned
See on haruldane ja väga lenduv radioaktiivne element.. Curie nimetas selle oma kodumaa Poola järgi polooniumiks. Polooniumist on inimestele vähe kasu, välja arvatud mõne ähvardava rakenduse korral: seda kasutati esimese aatomipommi initsiaatorina ja arvatava mürgina mitmete kõrgetasemeliste surmajuhtumite puhul. Kommertsrakendustes kasutatakse polooniumi aeg-ajalt staatilise elektri eemaldamiseks masinatelt või tolmu eemaldamiseks kilelt. Seda saab kasutada ka kosmosesatelliitide termoelektrienergia fototermilise allikana.
Poloonium kuulub perioodilisuse tabeli 16. rühma ja 6. perioodi. Kuningliku keemiaühingu andmetel klassifitseeritakse see metalliks, kuna polooniumi juhtivus väheneb temperatuuri tõustes.
See element on kalkogeenidest kõige raskem, elementide rühm, mida tuntakse ka kui "hapnikurühma". Vasemaagis on kõik kalkogeenid. Teiste kalkogeenrühma elementide hulka kuuluvad hapnik, väävel, seleen ja telluur.
Selle keemilise elemendi teadaolevalt on 33 isotoopi (sama elemendi aatomid erineva neutronite arvuga) ja kõik on radioaktiivsed. Selle elemendi radioaktiivne ebastabiilsus muudab selle sobivaks kandidaadiks aatomipommi jaoks.
Polooniumi füüsikalised omadused
- Aatomarv (prootonite arv tuumas): 84
- Aatomi sümbol (elementide perioodilisuse tabelis): Po
- Aatomi mass (aatomi keskmine mass): 209
- Tihedus: 9.32 grammi kuupsentimeetri kohta
- Faas toatemperatuuril: tahke
- Sulamistemperatuur: 489.2 kraadi Fahrenheiti (254 kraadi Celsiuse järgi)
- Keemistemperatuur: 1,763.6 kraadi F (962 kraadi C)
- Kõige tavalisem isotoop: Po-210, mille poolestusaeg on vaid 138 päeva
Avastus
Kui Curie ja tema abikaasa Pierre Curie selle elemendi avastasid, otsisid nad radioaktiivsuse allikat looduslikult esinev uraanirikas maak, mida nimetatakse pigiseguks. Mõlemad märkisid, et rafineerimata pigisegu oli radioaktiivsem kui sellest eraldatud uraan. Seetõttu leidsid nad, et pigisegu peab sisaldama veel vähemalt ühte radioaktiivset elementi.
Curie'd ostsid pigisegu, et saaksid ühendid mineraalidest keemiliselt eraldada. Pärast kuudepikkust rasket tööd eraldasid nad lõpuks radioaktiivse elemendi: Rahvusvahelise Puhta ja Rakenduskeemia Liidu (IUPAC) andmetel aine, mis on uraanist 400 korda radioaktiivsem.
Polooniumi ekstraheerimine oli keeruline, sest seda oli nii väike kogus; üks tonn uraanimaaki sisaldab ainult umbes 100 mikrogrammi (0,0001 grammi) polooniumi. Kuningliku keemiaühingu andmetel suutsid Curie'd siiski ekstraheerida isotoobi, mida me praegu tunneme Po-209 nime all.
Kus see asub
Po-210 jälgi võib leida pinnasest ja õhust. Näiteks Po-210 tekib radooni 222 gaasi lagunemisel, mis on raadiumi lagunemise tulemus.
Raadium on omakorda uraani lagunemissaadus, mida leidub peaaegu kõigis kivimites ja kivimitest tekkinud muldades. Samblikud võivad polooniumi absorbeerida otse atmosfäärist. Põhjapoolsetes piirkondades võib põhjapõtru söövate inimeste veres polooniumi tase olla kõrgem, kuna põhjapõdrad söövad samblikke, vahendab Smithsonian.com.
Seda peetakse haruldaseks looduslikuks elemendiks. Kuigi seda leidub uraanimaagis, pole selle kaevandamine ökonoomne, sest 100 tonnis on ainult umbes 1 mikrogrammi polooniumi (0,9 tonni) uraanimaaki, vastavalt Jefferson Labi andmetele. Selle asemel saadakse polooniumi vismut 209, stabiilse isotoopi, pommitamisel tuumareaktorites neutronitega.
Kuningliku keemiaühingu andmetel see toodab radioaktiivset vismut 210, mis laguneb polooniumiks protsessi kaudu, mida nimetatakse beetalagundamiseks. USA tuumaenergia reguleeriva komisjoni hinnangul toodab maailm vaid umbes 100 grammi (3,5 untsi) poloonium-210 aastas.
Kasutamine
Oma kõrge radioaktiivsuse tõttu on polooniumil vähe kaubanduslikke rakendusi. Selle elemendi piiratud kasutusalad hõlmavad staatilise elektri eemaldamist masinatest ja tolmu eemaldamist kilerullidelt.
Mõlemas rakenduses poloonium tuleb kasutaja kaitsmiseks hoolikalt sulgeda. Elementi kasutatakse ka termoelektri fototermilise allikana satelliitidel ja muudel kosmoselaevadel.
Põhjus on selles, et poloonium laguneb kiiresti, vabastades protsessis palju energiat soojusena. Kuningliku keemiaühingu andmetel ainult üks gramm polooniumi jõuab temperatuurini 500 kraadi Celsiuse järgi (932 kraadi Fahrenheiti) lagunemisel.
Aatompomm
Teise maailmasõja keskel asus Army Corps of Engineers korraldama Manhattani inseneride ringkonda – ülisalajast uurimis- ja arendusprogrammi, mis toodab lõpuks maailma esimesi tuumarelvi.
Enne 1940. aastaid polnud põhjust seda puhtal kujul isoleerida või masstootmiseks sest selle kasutusalad olid teadmata ja sellest teati väga vähe. Kuid piirkondlikud insenerid hakkasid uurima polooniumi, mis osutus nende tuumarelvade oluliseks koostisosaks. Sihtasutuse Atomic Heritage andmetel käivitas pommi polooniumi ja teise haruldase elemendi, berülliumi, kombinatsioon. Pärast sõda viidi polooniumi uurimisprogramm Ohios Miamisburgis asuvasse Moundi laborisse. 1949. aastal valminud Mound Lab oli Aatomienergia Komisjoni esimene alaline tuumarelvade arendamise rajatis.
polooniumi mürgistus
Poloonium on inimestele mürgine isegi väga väikestes kogustes. Esimene inimene, kes suri polooniumimürgitusse, oli tõenäoliselt Marie Curie tütar Irene Joriot-Curie.
1946. aastal plahvatas tema laboripingil polooniumikapsel, mis võis olla põhjuseks, miks tal tekkis leukeemia ja ta suri 10 aastat hiljem. Polooniumimürgitus põhjustas ka Aleksandr Litvinenko surma, endine Vene spioon, kes elas 2006. aastal pärast poliitilise varjupaiga taotlemist Londonis.
Mürgistust kahtlustati ka Palestiina liidri Yasser Arafati surma puhul 2004. aastal, kui tema riietes tuvastati murettekitavalt kõrge poloonium-210 tase, vahendas The Wall Street Journal.
Loodan, et selle teabe abil saate polooniumi ja selle omaduste kohta rohkem teada.