El polonij (Po) je vrlo rijedak i izrazito hlapljiv radioaktivni metal. Prije otkrića polonija od strane poljsko-francuske fizičarke Marie Curie 1898., uran i torij su bili jedini poznati radioaktivni elementi.
U ovom članku ćemo vam reći sve karakteristike, namjene i važnost polonija.
Glavne osobine
To je rijedak i vrlo hlapljiv radioaktivni element.. Curie ga je nazvala polonij po svojoj rodnoj Poljskoj. Polonij 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 primjenama, polonij se povremeno koristi za uklanjanje statičkog elektriciteta iz strojeva ili prašine s filma. Također se može koristiti kao fototermalni izvor za termoelektričnost u svemirskim satelitima.
Polonij pripada skupini 16 i razdoblju 6 periodnog sustava. Prema Royal Society of Chemistry, klasificiran je kao metal jer se vodljivost polonija smanjuje s povećanjem temperature.
Ovaj element je najteži od halkogena, skupina elemenata također poznata kao "kisikova skupina". Svi halkogeni su prisutni u rudi bakra. Ostali elementi u skupini halkogena uključuju kisik, sumpor, selen i telurij.
Postoje 33 poznata izotopa ovog kemijskog elementa (atomi istog elementa s različitim brojem neutrona), a svi su radioaktivni. Radioaktivna nestabilnost ovog elementa čini ga prikladnim kandidatom za atomsku bombu.
Fizičke karakteristike polonija
- Atomski broj (broj protona u jezgri): 84
- Atomski simbol (u periodnom sustavu elemenata): Po
- Atomska težina (prosječna masa atoma): 209
- Gustoća: 9.32 grama po kubičnom centimetru
- Faza na sobnoj temperaturi: Čvrsta
- Talište: 489.2 stupnja Fahrenheita (254 stupnja Celzijusa)
- Točka ključanja: 1,763.6 stupnjeva F (962 stupnja C)
- Najčešći izotop: Po-210 koji ima poluživot od samo 138 dana
Otkriće
Kada su Curie i njezin suprug Pierre Curie otkrili ovaj element, tražili su izvor radioaktivnosti u prirodna ruda bogata uranom koja se zove pitchblende. Njih dvojica su primijetili da je nerafinirana smjesa bila radioaktivnija od urana koji je bio odvojen od nje. Stoga su zaključili da pitchblende mora sadržavati barem još jedan radioaktivni element.
Curies su kupili punjenja smole kako bi mogli kemijski odvojiti spojeve od minerala. Nakon mjeseci teškog rada, konačno su izolirali radioaktivni element: tvar 400 puta radioaktivniju od urana, prema Međunarodnoj uniji za čistu i primijenjenu kemiju (IUPAC).
Ekstrakcija polonija bila je izazovna jer je bila tako mala količina; jedna tona uranove rude sadrži samo oko 100 mikrograma (0,0001 grama) polonija. Međutim, Curijevi su uspjeli izdvojiti izotop koji danas poznajemo kao Po-209, prema Kraljevskom kemijskom društvu.
Gdje se nalazi
Tragovi Po-210 mogu se naći u tlu i zraku. Na primjer, Po-210 nastaje tijekom razgradnje plina radona 222, koji je rezultat raspada radija.
Radij je pak produkt raspada urana, koji je prisutan u gotovo svim stijenama i tlima nastalim od stijena. Lišajevi mogu apsorbirati polonij izravno iz atmosfere. U sjevernim regijama, ljudi koji jedu sobove mogu imati višu razinu polonija u krvi jer sobovi jedu lišajeve, prema Smithsonian.com.
Smatra se rijetkim prirodnim elementom. Iako je prisutan u rudi urana, nije ekonomično za rudarenje jer ima samo oko 100 mikrograma polonija u 1 toni (0,9 metričkih tona) uranove rude, prema Jefferson Lab-u. Umjesto toga, polonij se dobiva bombardiranjem bizmuta 209, stabilnog izotopa, neutronima u nuklearnim reaktorima.
Prema Kraljevskom kemijskom društvu, time nastaje radioaktivni bizmut 210, koji se zatim raspada u polonij kroz proces koji se naziva beta raspad. Komisija za nuklearnu regulaciju SAD-a procjenjuje da svijet proizvodi samo oko 100 grama (3,5 unce) polonija-210 godišnje.
aplikacije
Zbog svoje visoke radioaktivnosti, polonij ima malo komercijalnih primjena. Ograničena upotreba ovog elementa uključuje uklanjanje statičkog elektriciteta sa strojeva i uklanjanje prašine s role filma.
U obje aplikacije, polonij mora biti pažljivo zapečaćen radi zaštite korisnika. Element se također koristi kao fototermalni izvor termoelektrike u satelitima i drugim svemirskim letjelicama.
To je zato što polonij brzo propada, oslobađajući pritom puno energije u obliku topline. Prema Kraljevskom kemijskom društvu, samo jedan gram polonija doseže temperaturu od 500 stupnjeva Celzija (932 stupnja Fahrenheita) kada se degradira.
Atomska bomba
Usred Drugog svjetskog rata, Inženjerski korpus vojske počeo je organizirati Manhattan District of Engineers, strogo tajni program istraživanja i razvoja koji će na kraju proizvesti prvo nuklearno oružje na svijetu.
Prije 1940-ih, nije bilo razloga izolirati ga u čistom obliku ili ga masovno proizvoditi jer su njegove uporabe bile nepoznate i o tome se znalo vrlo malo. Ali regionalni inženjeri počeli su proučavati polonij, za koji se pokazalo da je važan sastojak njihova nuklearnog oružja. Prema Atomic Heritage Foundation, kombinacija polonija i još jednog rijetkog elementa, berilija, pokrenula je bombu. Nakon rata, program istraživanja polonija prebačen je u Mound Laboratory u Miamisburgu, Ohio. Dovršen 1949., Mound Lab je bio prvi stalni objekt Komisije za atomsku energiju za razvoj nuklearnog oružja.
trovanja polonijem
Polonij je otrovan za ljude, čak iu vrlo malim količinama. Prva osoba koja je umrla od trovanja polonijem vjerojatno je bila kći Marie Curie, Irene Joriot-Curie.
Godine 1946. na njegovoj je laboratorijskoj klupi eksplodirala polonijeva kapsula, što je možda bio razlog zašto je obolio od leukemije i umro 10 godina kasnije. Trovanje polonijem također je odgovorno za smrt Aleksandra Litvinjenka, bivši ruski špijun koji je 2006. živio u Londonu nakon što je podnio zahtjev za politički azil.
Na trovanje se sumnjalo i u smrt palestinskog vođe Yassera Arafata 2004. godine, kada su u njegovoj odjeći otkrivene alarmantno visoke razine polonija-210, izvijestio je The Wall Street Journal.
Nadam se da uz ove informacije možete saznati više o poloniju i njegovim karakteristikama.