El polónium A (Po) egy nagyon ritka és rendkívül illékony radioaktív fém. Mielőtt a lengyel-francia fizikus, Marie Curie 1898-ban felfedezte a polóniumot, az urán és a tórium volt az egyetlen ismert radioaktív elem.
Ebben a cikkben elmondjuk a polónium összes jellemzőjét, felhasználását és fontosságát.
Főbb jellemzők
Ritka és nagyon illékony radioaktív elem.. Curie hazája, Lengyelország után polóniumnak nevezte el. A polónium kevéssé hasznos az emberek számára, kivéve néhány fenyegető alkalmazást: iniciátorként használták az első atombombánál, és feltételezett méregként több nagy horderejű halálesetben. Kereskedelmi alkalmazásokban a polóniumot alkalmanként használják a statikus elektromosság eltávolítására a gépekből vagy a por eltávolítására a filmről. Használható űrműholdak termoelektromosságának fototermikus forrásaként is.
A polónium a periódusos rendszer 16. csoportjába és 6. periódusába tartozik. A Royal Society of Chemistry szerint fémek közé sorolják, mivel a polónium vezetőképessége csökken a hőmérséklet emelkedésével.
Ez az elem a legnehezebb a kalkogének közül, az "oxigéncsoportnak" is nevezett elemcsoport. Minden kalkogén jelen van a rézércben. A kalkogén csoport további elemei közé tartozik az oxigén, a kén, a szelén és a tellúr.
Ennek a kémiai elemnek 33 izotópja ismert (ugyanazon elem atomjai különböző számú neutronnal), és mindegyik radioaktív. Ennek az elemnek a radioaktív instabilitása alkalmassá teszi az atombombára.
A polónium fizikai jellemzői
- Atomszám (protonok száma az atommagban): 84
- Atomjel (az elemek periódusos rendszerében): Po
- Atomtömeg (az atom átlagos tömege): 209
- Sűrűség: 9.32 gramm köbcentiméterenként
- Fázis szobahőmérsékleten: Szilárd
- Olvadáspont: 489.2 Fahrenheit (254 Celsius-fok)
- Forráspont: 1,763.6 °C (962 °F)
- A leggyakoribb izotóp: Po-210, amelynek felezési ideje mindössze 138 nap
Felfedezés
Amikor Curie és férje, Pierre Curie felfedezte ezt az elemet, a radioaktivitás forrását keresték egy a természetben előforduló, uránban gazdag érc, az úgynevezett szurokkeverék. Mindketten megállapították, hogy a finomítatlan szurokkeverék radioaktívabb, mint a belőle leválasztott urán. Ezért úgy érveltek, hogy a szurokkeveréknek legalább egy másik radioaktív elemet kell tartalmaznia.
A Curie-k töltényeket vásároltak szurokkeverékből, hogy vegyileg el tudják választani a vegyületeket az ásványoktól. Több hónapos kemény munka után végül izolálták a radioaktív elemet: az uránnál 400-szor radioaktívabb anyagot a Tiszta és Alkalmazott Kémia Nemzetközi Szövetsége (IUPAC) szerint.
A polónium kinyerése kihívást jelentett, mert olyan csekély mennyiség volt; egy tonna uránérc csak körülbelül 100 mikrogramm (0,0001 gramm) polóniumot tartalmaz. A Királyi Kémiai Társaság szerint azonban a Curie-k képesek voltak kivonni azt az izotópot, amelyet ma Po-209 néven ismerünk.
Hol található
A Po-210 nyomai a talajban és a levegőben is megtalálhatók. Például a Po-210 a radon 222 gáz bomlása során keletkezik, ami a rádium bomlásának eredménye.
A rádium pedig az urán bomlásterméke, amely szinte minden kőzetben és kőzetekből képzett talajban megtalálható. A zuzmók közvetlenül a légkörből képesek felszívni a polóniumot. A Smithsonian.com szerint az északi régiókban a rénszarvast fogyasztó emberek vérében magasabb polóniumszint lehet, mivel a rénszarvasok zuzmót esznek.
Ritka természetes elemnek számít. Bár jelen van az uránércben, nem gazdaságos kibányászni, mert 100 tonnában csak kb 1 mikrogramm polónium van (0,9 tonna) uránérc a Jefferson Lab szerint. Ehelyett a polóniumot úgy állítják elő, hogy a bizmut 209-et, egy stabil izotópot neutronokkal bombázzák az atomreaktorokban.
A Royal Society of Chemistry szerint így radioaktív bizmut 210 keletkezik, amely a béta-bomlásnak nevezett folyamat révén polóniummá bomlik. Az Egyesült Államok Nukleáris Szabályozási Bizottsága becslése szerint a világ csak körülbelül 100 gramm (3,5 uncia) polónium-210-et termel évente.
alkalmazások
Magas radioaktivitása miatt a polóniumnak kevés kereskedelmi alkalmazása van. Ennek az elemnek a korlátozott felhasználási területei közé tartozik a statikus elektromosság eltávolítása a gépekről és a por eltávolítása a filmtekercsekről.
Mindkét alkalmazásban A polóniumot gondosan le kell zárni a felhasználó védelme érdekében. Az elemet műholdakban és más űrhajókban is használják fototermikus termoelektromos forrásként.
Ennek az az oka, hogy a polónium gyorsan lebomlik, és a folyamat során sok energia szabadul fel hőként. A Royal Society of Chemistry szerint csak egy gramm polónium éri el az 500 Celsius fokos hőmérsékletet (932 Fahrenheit-fok), ha leromlott.
Atombomba
A második világháború kellős közepén az Army Corps of Engineers megkezdte a Manhattan District of Engineers megszervezését, egy szigorúan titkos kutatási és fejlesztési programot, amely végül a világ első nukleáris fegyvereit állítja elő.
Az 1940-es évek előtt nem volt miért tisztán elkülöníteni vagy tömegesen előállítani mert használata ismeretlen volt, és nagyon keveset tudtak róla. A regionális mérnökök azonban elkezdték tanulmányozni a polóniumot, amelyről kiderült, hogy nukleáris fegyvereik fontos összetevője. Az Atomic Heritage Foundation szerint a polónium és egy másik ritka elem, a berillium kombinációja indította el a bombát. A háború után a polóniumkutatási programot az ohiói Miamisburgban található Mound Laboratory-ba helyezték át. Az 1949-ben elkészült Mound Lab volt az Atomenergia Bizottság első állandó létesítménye nukleáris fegyverek fejlesztésére.
polóniummérgezés
A polónium mérgező az emberre, még nagyon kis mennyiségben is. Az első ember, aki polóniummérgezésben halt meg, valószínűleg Marie Curie lánya, Irene Joriot-Curie volt.
1946-ban egy polónium kapszula felrobbant a laborpadján, ez lehetett az oka, hogy leukémiát kapott, és 10 évvel később meghalt. Alekszandr Litvinyenko haláláért is polóniummérgezés volt felelős, egy volt orosz kém, aki 2006-ban Londonban élt, miután politikai menedékjogért folyamodott.
Mérgezés gyanúja merült fel Jasszer Arafat palesztin vezető 2004-es halálában is, amikor riasztóan magas polónium-210-szintet mutattak ki a ruházatában – írta a The Wall Street Journal.
Remélem, hogy ezen információk birtokában többet megtudhat a polóniumról és jellemzőiről.