El pólóníum (Po) er mjög sjaldgæfur og mjög rokgjarnur geislavirkur málmur. Áður en pólsk-franska eðlisfræðingurinn Marie Curie fann pólóníum árið 1898 voru úran og tóríum einu þekktu geislavirku frumefnin.
Í þessari grein ætlum við að segja þér öll einkenni, notkun og mikilvægi pólóníums.
Index
helstu eiginleikar
Það er sjaldgæft og mjög rokgjarnt geislavirkt frumefni.. Curie nefndi það pólonium eftir heimalandi sínu Póllandi. Pólóníum nýtist mönnum lítið nema í nokkrum ógnandi notkunum: Það var notað sem frumkvöðull í fyrstu kjarnorkusprengju og sem grunað eitur í nokkrum áberandi dauðsföllum. Í atvinnuskyni er pólon stundum notað til að fjarlægja stöðurafmagn frá vélum eða ryk af filmu. Það er einnig hægt að nota sem ljóshitagjafa fyrir hitarafmagn í geimgervitunglum.
Pólóníum tilheyrir hópi 16 og tímabili 6 í lotukerfinu. Samkvæmt Royal Society of Chemistry er það flokkað sem málmur vegna þess að leiðni pólóníums minnkar með hækkandi hitastigi.
Þetta frumefni er þyngsta kalkógenanna, hópur frumefna sem einnig er þekktur sem „súrefnishópurinn“. Allir kalkgenar eru til staðar í kopargrýti. Aðrir þættir í kalkógenhópnum eru súrefni, brennisteinn, selen og tellúr.
Það eru 33 þekktar samsætur þessa efnafræðilega frumefnis (atóm af sama frumefni með mismunandi fjölda nifteinda), og eru allar geislavirkar. Geislavirkur óstöðugleiki þessa frumefnis gerir það að verkum að það hentar vel fyrir kjarnorkusprengju.
Eðliseiginleikar pólóníums
- Atómnúmer (fjöldi róteinda í kjarna): 84
- Atómtákn (í lotukerfinu fyrir frumefnin): Pó
- Atómþyngd (meðalmassi atóms): 209
- Þéttleiki: 9.32 grömm á rúmsentimetra
- Fasi við stofuhita: Fast
- Bræðslumark: 489.2 gráður á Fahrenheit (254 gráður á Celsíus)
- Suðumark: 1,763.6 gráður F (962 gráður C)
- Algengasta samsætan: Po-210 sem hefur aðeins 138 daga helmingunartíma
Uppgötvun
Þegar Curie og eiginmaður hennar, Pierre Curie, uppgötvuðu þetta frumefni voru þau að leita að uppruna geislavirkninnar í náttúrulega úranríkur málmgrýti sem kallast pitchblende. Þeir tveir tóku fram að óhreinsaða bikblandan væri geislavirkari en úranið sem hafði verið skilið frá því. Þannig að þeir töldu að beitablanda hlyti að innihalda að minnsta kosti eitt annað geislavirkt frumefni.
Curies-hjónin keyptu hleðslur af beckblende svo þeir gætu aðskilið efnasamböndin frá steinefnum. Eftir margra mánaða erfiða vinnu einangruðu þeir loksins geislavirka frumefnið: efni sem er 400 sinnum geislavirkara en úran, að sögn Alþjóðasambandsins um hreina og hagnýta efnafræði (IUPAC).
Pólónútdráttur var krefjandi vegna þess að það var svo lítið magn; eitt tonn af úrangrýti inniheldur aðeins um 100 míkrógrömm (0,0001 grömm) af pólóníum. Hins vegar tókst Curies að vinna samsætuna sem við þekkjum nú sem Po-209, samkvæmt Royal Society of Chemistry.
Hvar er það staðsett
Ummerki um Po-210 má finna í jarðvegi og lofti. Til dæmis myndast Po-210 við niðurbrot radon 222 gas, sem er afleiðing af rotnun radíums.
Radíum er aftur á móti rotnunarafurð úrans sem er til staðar í næstum öllum steinum og jarðvegi sem myndast úr steinum. Fléttur geta tekið upp pólóníum beint úr andrúmsloftinu. Á norðlægum svæðum getur fólk sem borðar hreindýr verið með hærra magn af pólóníum í blóði vegna þess að hreindýr borða fléttu, samkvæmt Smithsonian.com.
Það er talið sjaldgæft náttúrulegt frumefni. Þó að það sé til staðar í úran málmgrýti, það er ekki hagkvæmt að anna því það eru aðeins um 100 míkrógrömm af pólóníum í 1 tonn (0,9 tonn) af úran, samkvæmt Jefferson Lab. Þess í stað er pólon framleitt með því að sprengja bismuth 209, stöðuga samsætu, með nifteindum í kjarnakljúfum.
Samkvæmt Royal Society of Chemistry, þetta framleiðir geislavirkt bismút 210, sem síðan rotnar í pólóníum með ferli sem kallast beta-rotnun. Bandaríska kjarnorkueftirlitsnefndin áætlar að heimurinn framleiði aðeins um 100 grömm (3,5 aura) af pólóníum-210 á ári.
Notar
Vegna mikillar geislavirkni þess hefur pólon lítið notað í atvinnuskyni. Takmörkuð notkun þessa þáttar felur í sér að fjarlægja stöðurafmagn úr vélum og fjarlægja ryk af filmurúllum.
Í báðum umsóknum, pólóníum verður að loka vandlega til að vernda notandann. Frumefnið er einnig notað sem ljóshitauppspretta hitarafmagns í gervihnöttum og öðrum geimförum.
Þetta er vegna þess að pólóníum rotnar hratt og losar um það mikla orku sem hita í því ferli. Samkvæmt Royal Society of Chemistry, aðeins eitt gramm af pólóníum nær 500 gráðum á Celsíus (932 gráður á Fahrenheit) við niðurbrot.
Kjarnorkusprengja
Í miðri seinni heimsstyrjöldinni byrjaði verkfræðingahersveitin að skipuleggja verkfræðingahverfið á Manhattan, háleyndri rannsóknar- og þróunaráætlun sem myndi að lokum framleiða fyrstu kjarnorkuvopn heimsins.
Fyrir 1940, það var engin ástæða til að einangra það hreint eða fjöldaframleiða það vegna þess að notkun þess var óþekkt og mjög lítið vitað um það. En svæðisverkfræðingar byrjuðu að rannsaka pólon, sem reyndist vera mikilvægur þáttur í kjarnorkuvopnum þeirra. Samkvæmt Atomic Heritage Foundation, kom blanda af pólóníum og öðru sjaldgæfu frumefni, beryllium, af stað sprengjunni. Eftir stríðið var pólóníumrannsóknaráætlunin flutt til Mound Laboratory í Miamisburg, Ohio. Mound Lab, sem lauk árið 1949, var fyrsta varanlega aðstaða kjarnorkumálanefndar til að þróa kjarnorkuvopn.
pólóníum eitrun
Pólóníum er eitrað fyrir menn, jafnvel í mjög litlu magni. Fyrsta manneskjan sem lést af völdum pólóníumeitrunar var líklega dóttir Marie Curie, Irene Joriot-Curie.
Árið 1946 sprakk pólóníumhylki á rannsóknarbekk hans, sem gæti hafa verið ástæðan fyrir því að hann fékk hvítblæði og lést 10 árum síðar. Pólóníumeitrun var einnig ábyrg fyrir dauða Alexander Litvinenko, fyrrverandi rússneskur njósnari sem bjó í London árið 2006 eftir að hafa sótt um pólitískt hæli.
Einnig var grunur um eitrun vegna dauða Yassers Arafats, leiðtoga Palestínumanna, árið 2004, þegar skelfilega mikið magn af pólóníum-210 greindist í fötum hans, að því er The Wall Street Journal greindi frá.
Ég vona að með þessum upplýsingum getið þið lært meira um pólóníum og eiginleika þess.