El ポロニオ （Po）は非常にまれで、非常に揮発性の高い放射性金属です。 1898年にポーランドとフランスの物理学者マリーキュリーがポロニウムを発見する前は、ウランとトリウムだけが既知の放射性元素でした。
この記事では、ポロニウムのすべての特性、用途、重要性について説明します。
主要な機能
希少で揮発性の高い放射性元素です。。 キュリーは、母国のポーランドにちなんでポロニウムと名付けました。 ポロニウムは、いくつかの脅迫的な用途を除いて、人間にはほとんど役に立たない。最初の原子爆弾の開始剤として、そしていくつかの著名な死者の毒の疑いとして使用された。 商業用途では、ポロニウムは、機械からの静電気やフィルムからのほこりを取り除くために使用されることがあります。 また、宇宙衛星の熱電の光熱源としても使用できます。
ポロニウムは周期表のグループ16と期間6に属しています。 英国王立化学会によると、ポロニウムの導電率は温度の上昇とともに低下するため、金属に分類されます。
この元素は、「酸素基」としても知られている元素のグループであるカルコゲンの中で最も重い元素です。 すべてのカルコゲンは銅鉱石に含まれています。 カルコゲングループの他の元素には、酸素、硫黄、セレン、テルルが含まれます。
この化学元素には33の既知の同位体があります （中性子の数が異なる同じ元素の原子）、そしてすべてが放射性です。 この元素の放射性不安定性は、それを原子爆弾の適切な候補にします。
ポロニウムの物理的特性
- 原子番号（原子核内の陽子の数）：84
- 原子記号（元素の周期表）：Po
- 原子量（原子の平均質量）：209
- 密度：9.32立方センチメートルあたりXNUMXグラム
- 室温での相：固体
- 融点：華氏489.2度（摂氏254度）
- 沸点：1,763.6°F（962°C）
- 最も一般的な同位体：半減期がわずか210日であるPo-138
発見
キュリーと彼女の夫、ピエールキュリーがこの元素を発見したとき、彼らは放射性崩壊の発生源を探していました。 ピッチブレンデと呼ばれる天然に存在するウランに富む鉱石。 二人は、精製されていないピッチブレンドは、それから分離されたウランよりも放射性が高かったと述べた。 そこで彼らは、ピッチブレンドが少なくともXNUMXつの他の放射性元素を含んでいるに違いないと推論しました。
キュリーは、化合物を鉱物から化学的に分離できるように、ピッチブレンドのチャージを購入しました。 国際純正応用化学連合（IUPAC）によると、何ヶ月にもわたる努力の末、彼らはついに放射性元素を分離しました。これは、ウランの400倍の放射性物質です。
ポロニウムの抽出は非常に少量であったため、困難でした。 100トンのウラン鉱石には約0,0001マイクログラム（209グラム）のポロニウムしか含まれていません。 しかし、英国王立化学会によれば、キュリーは現在Po-XNUMXとして知られている同位体を抽出することができました。
どこにありますか
Po-210の痕跡は土壌と空気中に見られます。 たとえば、Po-210は、ラジウムの崩壊の結果であるラドン222ガスの分解中に生成されます。
次に、ラジウムはウランの崩壊生成物であり、ほとんどすべての岩石と岩石から形成された土壌に存在します。 地衣類は、大気から直接ポロニウムを吸収することができます。 Smithsonian.comによると、北部地域では、トナカイが地衣類を食べるため、トナカイを食べる人の血中ポロニウム濃度が高くなる可能性があります。
それはまれな自然の要素と見なされます。 ウラン鉱石には存在しますが、100トンにポロニウムが約1マイクログラムしかないため、採掘は経済的ではありません。 ジェファーソン研究所によると、（0,9メートルトン）のウラン鉱石の代わりに、安定同位体であるビスマス209に原子炉内の中性子を衝突させることによって、ポロニウムが作られます。
英国王立化学会によると、 これにより放射性ビスマス210が生成されます、ベータ崩壊と呼ばれるプロセスを経てポロニウムに崩壊します。 米国原子力規制委員会は、世界がポロニウム100を年間約3,5グラム（210オンス）しか生産していないと推定しています。
ウソス
ポロニウムは放射性が高いため、商業用途はほとんどありません。 この要素の限定的な用途には、機械からの静電気の除去やフィルムのロールからのほこりの除去が含まれます。
どちらのアプリケーションでも、 ユーザーを保護するために、ポロニウムは注意深く密封する必要があります。 この要素は、衛星やその他の宇宙船の熱電の光熱源としても使用されます。
これは、ポロニウムが急速に崩壊し、その過程で熱として多くのエネルギーを放出するためです。 英国王立化学会によると、 たった500グラムのポロニウムが摂氏XNUMX度の温度に達します （華氏932度）劣化したとき。
原爆
第二次世界大戦の真っ只中に、陸軍工兵隊はマンハッタンの技術者地区を組織し始めました。これは、最終的に世界初の核兵器を生産する極秘の研究開発プログラムです。
1940年代以前は、 それを純粋に分離したり、大量生産したりする理由はありませんでした その用途は不明であり、ほとんど知られていないためです。 しかし、地域のエンジニアはポロニウムの研究を始めました。ポロニウムは核兵器の重要な成分であることが判明しました。 アトミック・ヘリテージ財団によると、ポロニウムと別の希少元素であるベリリウムの組み合わせが爆弾を発射しました。 戦後、ポロニウム研究プログラムはオハイオ州マイアミズバーグのマウンド研究所に移管されました。 1949年に完成したマウンドラボは、原子力委員会が核兵器を開発するための最初の常設施設でした。
ポロニウム中毒
ポロニウムは、たとえごく少量であっても、人体に有毒です。 ポロニウム中毒で最初に亡くなったのは、おそらくマリー・キュリーの娘、アイリーン・ジョリオ・キュリーでした。
1946年、彼の研究室のベンチでポロニウムカプセルが爆発しました。これが、彼が白血病を発症し、10年後に死亡した理由である可能性があります。 ポロニウム中毒もアレクサンドル・リトビネンコの死の原因でした、政治亡命を申請した後、2006年にロンドンに住んでいた元ロシアのスパイ。
ウォールストリートジャーナル紙によると、2004年にパレスチナの指導者ヤセルアラファトが衣服から驚くほど高レベルのポロニウム210を検出した際に、中毒が疑われた。
この情報で、ポロニウムとその特性についてもっと学ぶことができることを願っています。