El polonij (Po) je zelo redka in izjemno hlapna radioaktivna kovina. Pred odkritjem polonija s strani poljsko-francoskih fizikov Marie Curie Leta 1898 sta bila uran in torij edina znana radioaktivna elementa.
V tem članku vam bomo povedali vse značilnosti, uporabo in pomen polonija.
Glavne značilnosti
Je redek in zelo hlapen radioaktivni element.. Curiejeva ga je poimenovala polonij po svoji rodni Poljski. Polonij je za ljudi malo uporaben, razen v nekaj grozečih aplikacijah: uporabljen je bil kot iniciator v prvi atomski bombi in kot domnevni strup v več odmevnih smrtih. V komercialni uporabi se polonij občasno uporablja za odstranjevanje statične elektrike iz strojev ali prahu iz filma, kar je prav tako povezano z radioaktivnost. Lahko se uporablja tudi kot fototermalni vir za termoelektriko v vesoljskih satelitih.
Polonij spada v skupino 16 in obdobje 6 periodnega sistema. Po navedbah Kraljevega kemijskega združenja je uvrščen med kovine, ker se polonijeva prevodnost z naraščajočo temperaturo zmanjšuje. Če želite dodatno raziskati ta predmet, si lahko ogledate informacije v zvezi z njim.
Ta element je najtežji od halkogenov, skupina elementov, znana tudi kot "kisikova skupina". V bakrovi rudi so prisotni vsi halkogeni. Drugi elementi v skupini halkogena vključujejo kisik, žveplo, selen in telur.
Znanih je 33 izotopov tega kemičnega elementa (atomi istega elementa z različnim številom nevtronov) in vsi so radioaktivni. Zaradi radioaktivne nestabilnosti tega elementa je primeren kandidat za atomsko bombo.
Fizikalne lastnosti polonija
- Atomsko število (število protonov v jedru): 84
- Atomski simbol (v periodnem sistemu elementov): Po
- Atomska teža (povprečna masa atoma): 209
- Gostota: 9.32 grama na kubični centimeter
- Faza pri sobni temperaturi: trdna
- Tališče: 489.2 stopinj Fahrenheita (254 stopinj Celzija)
- Vrelišče: 1,763.6 stopinj F (962 stopinj C)
- Najpogostejši izotop: Po-210, ki ima razpolovno dobo le 138 dni
Odkritje
Ko sta Curie in njen mož Pierre Curie odkrila ta element, sta iskala vir radioaktivnosti v naravno prisotna ruda, bogata z uranom, imenovana pitchblende. Oba sta ugotovila, da je bila nerafinirana smolasta mešanica bolj radioaktivna kot uran, ki je bil iz nje ločen. Zato so sklepali, da mora smola vsebovati vsaj še en radioaktivni element.
Curijevi so kupili naboje smole, da so lahko kemično ločili spojine od mineralov. Po mesecih trdega dela so končno izolirali radioaktivni element: snov, 400-krat bolj radioaktivno kot uran, po podatkih Mednarodne zveze za čisto in uporabno kemijo (IUPAC).
Ekstrakcija polonija je bila zahtevna, ker je bila tako majhna količina; ena tona uranove rude vsebuje le približno 100 mikrogramov (0,0001 grama) polonija. Vendar pa so Curijevi po podatkih Kraljevega kemijskega združenja uspeli izluščiti izotop, ki ga zdaj poznamo kot Po-209.
Kje je
Sledi Po-210 je mogoče najti v tleh in zraku. Na primer, Po-210 nastane med razpadom plina radona 222, ki je posledica razpada radija, elementa, ki je prav tako povezan s temo .
Radij pa je produkt razpada urana, ki je prisoten v skoraj vseh kamninah in tleh, ki so nastala iz kamnin. Lišaji lahko absorbirajo polonij neposredno iz ozračja. V severnih regijah imajo ljudje, ki jedo severne jelene, lahko višje ravni polonija v krvi, ker severni jeleni jedo lišaje, poroča Smithsonian.com.
Velja za redek naravni element. Čeprav je prisoten v uranovi rudi, ni ekonomično za pridobivanje, ker je v 100 toni le približno 1 mikrogramov polonija (0,9 metrične tone) uranove rude, po podatkih Jeffersonovega laboratorija. Namesto tega polonij nastane z bombardiranjem bizmuta 209, stabilnega izotopa, z nevtroni v jedrskih reaktorjih.
Po podatkih Kraljevega kemijskega društva, pri tem nastane radioaktivni bizmut 210, ki nato razpade v polonij s postopkom, imenovanim beta razpad. Komisija za jedrsko regulacijo ZDA ocenjuje, da svet proizvede le okoli 100 gramov (3,5 unče) polonija-210 na leto.
Uporaba
Zaradi visoke radioaktivnosti ima polonij malo komercialne uporabe. Omejene uporabe tega elementa vključujejo odstranjevanje statične elektrike iz strojev in odstranjevanje prahu iz zvitkov filma.
V obeh aplikacijah, polonij mora biti skrbno zaprt, da se zaščiti uporabnik. Element se uporablja tudi kot fototermalni vir termoelektrike v satelitih in drugih vesoljskih plovilih, kar je zanimiv vidik v zgodovina znanstvenic.
To je zato, ker polonij hitro razpade in pri tem sprosti veliko energije v obliki toplote. Po podatkih Kraljevega kemijskega društva, le en gram polonija doseže temperaturo 500 stopinj Celzija (932 stopinj Fahrenheita), ko se razgradi.
Atomska bomba
Sredi druge svetovne vojne je vojaški korpus inženirjev začel organizirati inženirsko okrožje Manhattan, strogo tajni raziskovalni in razvojni program, ki bi sčasoma proizvedel prvo jedrsko orožje na svetu.
Pred 1940-imi, ni bilo razloga, da bi ga izolirali v čisti obliki ali ga množično proizvajali ker je bila njegova uporaba neznana in je bilo o njej znanega zelo malo. Toda regionalni inženirji so začeli preučevati polonij, za katerega se je izkazalo, da je pomembna sestavina njihovega jedrskega orožja. Po podatkih fundacije Atomic Heritage Foundation je bomba sprožila kombinacijo polonija in drugega redkega elementa, berilija. Po vojni je bil raziskovalni program polonija prenesen v laboratorij Mound Laboratory v Miamisburgu v Ohiu. Mound Lab je bil dokončan leta 1949 in je bil prvi stalni objekt Komisije za atomsko energijo za razvoj jedrskega orožja.
zastrupitev s polonijem
Polonij je strupen za ljudi, tudi v zelo majhnih količinah. Prva oseba, ki je umrla zaradi zastrupitve s polonijem, je bila verjetno hči Marie Curie, Irene Joriot-Curie.
Leta 1946 je na njegovi laboratorijski klopi eksplodirala polonijeva kapsula, zaradi česar je morda zbolel za levkemijo in 10 let pozneje umrl. Zastrupitev s polonijem je bila tudi odgovorna za smrt Aleksandra Litvinenka, nekdanji ruski vohun, ki je leta 2006 živel v Londonu, potem ko je zaprosil za politični azil.
Zastrupitev je bil sum tudi pri smrti palestinskega voditelja Yasserja Arafata leta 2004, ko so v njegovih oblačilih odkrili zaskrbljujoče visoke ravni polonija-210, poroča The Wall Street Journal.