El polonio (Po) è un metallo radioattivo molto raro ed estremamente volatile. Prima della scoperta del polonio da parte della fisica franco-polacca Marie Curie nel 1898, l'uranio e il torio erano gli unici elementi radioattivi conosciuti.
In questo articolo ti racconteremo tutte le caratteristiche, gli usi e l'importanza del polonio.
caratteristiche principali
È un elemento radioattivo raro e altamente volatile.. Curie lo chiamò polonio in onore della sua nativa Polonia. Il polonio è di scarsa utilità per l'uomo se non in alcune applicazioni minacciose: è stato usato come iniziatore nella prima bomba atomica e come sospetto veleno in diverse morti di alto profilo. Nelle applicazioni commerciali, il polonio viene occasionalmente utilizzato per rimuovere l'elettricità statica dai macchinari o la polvere dai film. Può anche essere utilizzato come fonte fototermica per la termoelettricità nei satelliti spaziali.
Il polonio appartiene al gruppo 16 e al periodo 6 della tavola periodica. Secondo la Royal Society of Chemistry, è classificato come metallo perché la conduttività del polonio diminuisce con l'aumentare della temperatura.
Questo elemento è il più pesante dei calcogeni, un gruppo di elementi noto anche come "gruppo dell'ossigeno". Tutti i calcogeni sono presenti nel minerale di rame. Altri elementi nel gruppo del calcogeno includono ossigeno, zolfo, selenio e tellurio.
Ci sono 33 isotopi conosciuti di questo elemento chimico (atomi dello stesso elemento con diverso numero di neutroni) e sono tutti radioattivi. L'instabilità radioattiva di questo elemento lo rende un candidato adatto per una bomba atomica.
Caratteristiche fisiche del polonio
- Numero atomico (numero di protoni nel nucleo): 84
- Simbolo atomico (nella tavola periodica degli elementi): Po
- Peso atomico (massa media dell'atomo): 209
- Densità: 9.32 grammi per centimetro cubo
- Fase a temperatura ambiente: Solida
- Punto di fusione: 489.2 gradi Fahrenheit (254 gradi Celsius)
- Punto di ebollizione: 1,763.6 gradi F (962 gradi C)
- L'isotopo più comune: Po-210 che ha un'emivita di soli 138 giorni
scoperta
Quando Curie e suo marito, Pierre Curie, scoprirono questo elemento, stavano cercando la fonte della radioattività in a minerale ricco di uranio presente in natura chiamato pechblenda. I due notarono che la pechblenda non raffinata era più radioattiva dell'uranio che ne era stato separato. Quindi hanno ragionato sul fatto che la pechblenda deve ospitare almeno un altro elemento radioattivo.
I Curie acquistarono cariche di pechblenda in modo da poter separare chimicamente i composti dai minerali. Dopo mesi di duro lavoro, hanno finalmente isolato l'elemento radioattivo: una sostanza 400 volte più radioattiva dell'uranio, secondo l'Unione internazionale di chimica pura e applicata (IUPAC).
L'estrazione del polonio era impegnativa perché c'era una quantità così minuscola; una tonnellata di minerale di uranio contiene solo circa 100 microgrammi (0,0001 grammi) di polonio. Tuttavia, i Curie sono stati in grado di estrarre l'isotopo che ora conosciamo come Po-209, secondo la Royal Society of Chemistry.
Dove si trova
Tracce di Po-210 possono essere trovate nel suolo e nell'aria. Ad esempio, il Po-210 viene prodotto durante la decomposizione del gas radon 222, che è il risultato del decadimento del radio.
Il radio, a sua volta, è un prodotto di decadimento dell'uranio, presente in quasi tutte le rocce e i suoli formati dalle rocce. I licheni possono assorbire il polonio direttamente dall'atmosfera. Nelle regioni settentrionali, le persone che mangiano le renne possono avere livelli più elevati di polonio nel sangue perché le renne mangiano i licheni, secondo Smithsonian.com.
È considerato un elemento naturale raro. Sebbene sia presente nel minerale di uranio, non è economico estrarre perché ci sono solo circa 100 microgrammi di polonio in 1 tonnellata (0,9 tonnellate) di minerale di uranio, secondo il Jefferson Lab. Invece, il polonio viene prodotto bombardando il bismuto 209, un isotopo stabile, con neutroni nei reattori nucleari.
Secondo la Royal Society of Chemistry, questo produce bismuto radioattivo 210, che poi decade in polonio attraverso un processo chiamato decadimento beta. La US Nuclear Regulatory Commission stima che il mondo produca solo circa 100 grammi (3,5 once) di polonio-210 all'anno.
Utilizza
A causa della sua elevata radioattività, il polonio ha poche applicazioni commerciali. Gli usi limitati di questo elemento includono la rimozione dell'elettricità statica dalle macchine e la rimozione della polvere dai rotoli di pellicola.
In entrambe le applicazioni, polonio deve essere accuratamente sigillato per proteggere l'utente. L'elemento è utilizzato anche come fonte fototermica di termoelettricità nei satelliti e in altri veicoli spaziali.
Questo perché il polonio decade rapidamente, rilasciando molta energia sotto forma di calore nel processo. Secondo la Royal Society of Chemistry, solo un grammo di polonio raggiunge una temperatura di 500 gradi Celsius (932 gradi Fahrenheit) quando degradato.
Bomba atomica
Nel bel mezzo della seconda guerra mondiale, il Corpo degli ingegneri dell'esercito iniziò a organizzare il Manhattan District of Engineers, un programma di ricerca e sviluppo top-secret che alla fine avrebbe prodotto le prime armi nucleari al mondo.
Prima degli anni Quaranta, non c'era motivo di isolarlo puro o produrlo in serie perché i suoi usi erano sconosciuti e si sapeva molto poco a riguardo. Ma gli ingegneri regionali iniziarono a studiare il polonio, che si rivelò essere un ingrediente importante nelle loro armi nucleari. Secondo l'Atomic Heritage Foundation, una combinazione di polonio e un altro elemento raro, il berillio, ha innescato la bomba. Dopo la guerra, il programma di ricerca sul polonio fu trasferito al Mound Laboratory di Miamisburg, Ohio. Completato nel 1949, Mound Lab è stata la prima struttura permanente della Commissione per l'energia atomica per lo sviluppo di armi nucleari.
avvelenamento da polonio
Il polonio è tossico per l'uomo, anche in quantità molto piccole. La prima persona a morire per avvelenamento da polonio fu probabilmente la figlia di Marie Curie, Irene Joriot-Curie.
Nel 1946, una capsula di polonio esplose sul suo banco di laboratorio, motivo per cui sviluppò la leucemia e morì 10 anni dopo. L'avvelenamento da polonio è stato anche responsabile della morte di Alexander Litvinenko, un'ex spia russa che viveva a Londra nel 2006 dopo aver chiesto asilo politico.
Il Wall Street Journal ha riportato che l'avvelenamento è stato sospettato anche nella morte del leader palestinese Yasser Arafat nel 2004, quando sono stati rilevati livelli allarmanti di polonio-210 nei suoi vestiti.
Spero che con queste informazioni possiate saperne di più sul polonio e le sue caratteristiche.