El polonis (Po) yra labai retas ir labai lakus radioaktyvus metalas. Prieš 1898 m., kai lenkų ir prancūzų fizikas Marie Curie atrado polonį, uranas ir toris buvo vieninteliai žinomi radioaktyvūs elementai.
Šiame straipsnyje papasakosime apie visas polonio savybes, naudojimą ir svarbą.
pagrindinės funkcijos
Tai retas ir labai lakus radioaktyvus elementas.. Curie jį pavadino poloniu savo gimtosios Lenkijos vardu. Polonis yra mažai naudingas žmonėms, išskyrus keletą grėsmingų naudojimo būdų: jis buvo naudojamas kaip pirmosios atominės bombos iniciatorius ir kaip įtariamas nuodas per kelias didelio atgarsio mirusias mirtis. Komerciniais tikslais polonis kartais naudojamas statinei elektrai iš mašinų arba dulkėms iš plėvelės pašalinti. Jis taip pat gali būti naudojamas kaip fototerminis termoelektros šaltinis kosminiuose palydovuose.
Polonis priklauso periodinės lentelės 16 grupei ir 6 periodui. Pasak Karališkosios chemijos draugijos, jis priskiriamas metalams, nes didėjant temperatūrai polonio laidumas mažėja.
Šis elementas yra sunkiausias iš chalkogenų, elementų grupė, dar vadinama „deguonies grupe“. Visi chalkogenai yra vario rūdoje. Kiti kalkogeno grupės elementai yra deguonis, siera, selenas ir telūras.
Yra žinomi 33 šio cheminio elemento izotopai (to paties elemento atomai su skirtingu neutronų skaičiumi), ir visi yra radioaktyvūs. Dėl šio elemento radioaktyvaus nestabilumo jis yra tinkamas kandidatas atominei bombai.
Fizinės polonio savybės
- Atominis skaičius (protonų skaičius branduolyje): 84
- Atominis simbolis (periodinėje elementų lentelėje): Po
- Atominė masė (vidutinė atomo masė): 209
- Tankis: 9.32 gramai kubiniame centimetre
- Fazė kambario temperatūroje: Kieta
- Lydymosi temperatūra: 489.2 laipsniai pagal Farenheitą (254 laipsniai Celsijaus)
- Virimo temperatūra: 1,763.6 962 laipsniai F (XNUMX laipsniai C)
- Labiausiai paplitęs izotopas: Po-210, kurio pusinės eliminacijos laikas yra tik 138 dienos
Atradimas
Kai Curie ir jos vyras Pierre'as Curie atrado šį elementą, jie ieškojo radioaktyvumo šaltinio natūraliai randama urano turtinga rūda, vadinama pikio mišiniu. Jie abu pažymėjo, kad nerafinuotas pikio mišinys buvo radioaktyvesnis nei nuo jo atskirtas uranas. Taigi jie samprotavo, kad pikio mišinyje turi būti bent vienas kitas radioaktyvus elementas.
Curie nusipirko pikio mišinio, kad galėtų chemiškai atskirti junginius nuo mineralų. Pasak Tarptautinės grynosios ir taikomosios chemijos sąjungos (IUPAC), po kelių mėnesių sunkaus darbo jie pagaliau išskyrė radioaktyvųjį elementą: medžiagą, 400 kartų radioaktyvesnę už uraną.
Polonio išgavimas buvo sudėtingas, nes buvo toks mažas kiekis; vienoje tonoje urano rūdos yra tik apie 100 mikrogramų (0,0001 gramo) polonio. Tačiau, pasak Karališkosios chemijos draugijos, Curie sugebėjo išgauti izotopą, kurį dabar žinome kaip Po-209.
Kur tai yra
Po-210 pėdsakų galima rasti dirvožemyje ir ore. Pavyzdžiui, Po-210 susidaro skaidant radoną 222 dujas, kurios yra radžio skilimo rezultatas.
Radis savo ruožtu yra urano skilimo produktas, kurio yra beveik visose uolienose ir iš uolienų susidariusiuose dirvožemiuose. Kerpės gali absorbuoti polonį tiesiai iš atmosferos. Pasak Smithsonian.com, šiauriniuose regionuose žmonių, valgančių šiaurės elnius, kraujyje gali būti didesnis polonio kiekis, nes šiaurės elniai valgo kerpes.
Jis laikomas retu gamtos elementu. Nors jo yra urano rūdoje, tai nėra ekonomiška kasti, nes 100 tonoje yra tik apie 1 mikrogramų polonio (0,9 metrinės tonos) urano rūdos, pasak Jefferson Lab. Vietoj to, polonis gaminamas bombarduojant bismutą 209, stabilų izotopą, su neutronais branduoliniuose reaktoriuose.
Pasak Karališkosios chemijos draugijos, taip susidaro radioaktyvusis bismutas 210, kuris vėliau suyra į polonį per procesą, vadinamą beta skilimu. JAV Branduolinio reguliavimo komisija apskaičiavo, kad pasaulyje per metus pagaminama tik apie 100 gramų (3,5 uncijos) polonio-210.
Naudojimas
Dėl didelio radioaktyvumo polonis retai naudojamas komerciniais tikslais. Ribotas šio elemento naudojimas apima statinės elektros pašalinimą iš mašinų ir dulkių pašalinimą iš plėvelės ritinių.
Abiejose programose polonis turi būti kruopščiai užsandarintas, kad apsaugotų vartotoją. Elementas taip pat naudojamas kaip fototerminis termoelektros šaltinis palydovuose ir kituose erdvėlaiviuose.
Taip yra todėl, kad polonis greitai suyra, išskirdamas daug energijos kaip šiluma. Pasak Karališkosios chemijos draugijos, tik vienas gramas polonio pasiekia 500 laipsnių Celsijaus temperatūrą (932 laipsniai pagal Farenheitą), kai pablogėjo.
Atominė bomba
Įpusėjus Antrajam pasauliniam karui, Armijos inžinierių korpusas pradėjo organizuoti Manheteno inžinierių apygardą – itin slaptą mokslinių tyrimų ir plėtros programą, kuri galiausiai sukurs pirmuosius pasaulyje branduolinius ginklus.
Prieš 1940 m. nebuvo jokios priežasties jį išskirti gryną arba masiškai gaminti nes jo naudojimas buvo nežinomas ir apie jį buvo žinoma labai mažai. Tačiau regiono inžinieriai pradėjo tirti polonį, kuris pasirodė esąs svarbi jų branduolinių ginklų sudedamoji dalis. Pasak „Atomic Heritage Foundation“, bombą sukėlė polonio ir kito reto elemento – berilio – derinys. Po karo polonio tyrimų programa buvo perkelta į Mound laboratoriją Majamisburge, Ohajo valstijoje. 1949 m. baigtas „Mound Lab“ buvo pirmasis Atominės energijos komisijos nuolatinis branduolinių ginklų kūrimo objektas.
apsinuodijimas poloniu
Polonis yra toksiškas žmonėms, net ir labai mažais kiekiais. Pirmasis žmogus, miręs nuo apsinuodijimo poloniu, tikriausiai buvo Marie Curie dukra Irene Joriot-Curie.
1946 m. ant jo laboratorijos stendo sprogo polonio kapsulė, dėl kurios jis galėjo susirgti leukemija ir po 10 metų mirė. Apsinuodijimas poloniu taip pat buvo atsakingas už Aleksandro Litvinenkos mirtį, buvęs Rusijos šnipas, gyvenęs Londone 2006 m., paprašęs politinio prieglobsčio.
Apsinuodijimas buvo įtariamas ir Palestinos lyderio Yassero Arafato mirtyje 2004 metais, kai jo drabužiuose buvo aptiktas nerimą keliantis didelis polonio-210 kiekis, rašo „The Wall Street Journal“.
Tikiuosi, kad naudodamiesi šia informacija galėsite daugiau sužinoti apie polonį ir jo savybes.