Полонијум (По) је веома редак и веома испарљив радиоактивни метал. Пре открића полонијума 1898. године пољско-француског физичара Марие Цурие, уранијум и торијум били су једини познати радиоактивни елементи. Цурие је полониум добио по својој домовини, Пољској.
Полонијум је од мале користи за људе, с изузетком неких претећих примена: Кориштен је као окидач у првој атомској бомби и такође је сумњиви отров у неколико високих случајева смрти.
У комерцијалним апликацијама полонијум се повремено користи за уклањање статичког електрицитета из машина или прашине са фотографског филма. Такође се може користити као лагани извор топлоте за термоелектричну снагу у свемирским сателитима.
Класификација
Полонијум се налази у групи 16, а период 6 у периодној табели елемената. Класификован је као метал јер се електрична проводљивост полонијума смањује како његова температура расте, према Краљевском хемијском друштву.
Елемент је најтежи метал халкогена, група елемената позната и као "породица кисеоника". Сви хакогени се налазе у бакарним рудама. Остали елементи у халегенској групи укључују кисеоник, сумпор, селен и телур.
Постоје 33 позната изотопа (атоми истог елемента са различитим бројем неутрона) полонијума, и сви су радиоактивни. Радиоактивна нестабилност овог елемента је оно што га чини погодним кандидатом за употребу у атомским бомбама.
Физичке карактеристике
- Атомски број (број протона у језгру): 84
- Атомски симбол (на периодној табели елемената): По
- Атомска тежина (просечна маса атома): 209
- Густоћа: 9,32 грама по кубном центиметру
- Фаза на собној температури: Чврста
- Тачка топљења: 489,2 степена Фаренхеита (254 степена Целзијуса)
- Тачка кључања: 963 степени Ц (1.763,6 степени Ф)
- Најчешћи изотоп: По-210 који има полуживот од само 138 дана
Откриће
Када су Цурие и њен супруг Пиерре Цурие открили полонијум, они су тражили извор радиоактивности у природној руди богатој уранијумом званом питцхбленде.
Њих двојица су приметили да је нерафинирани питбленде радиоактивнији од урана који се од њега одвојио. Дакле, они су закључили да висина мора имати барем још један радиоактивни елемент.
Курије су купили мноштво смобленде како би хемијски могли да одвоје једињења у минералима. После вишемесечног мукотрпног рада, коначно су изоловали радиоактивни елемент: супстанцу 400 пута више радиоактивног од уранијума, према Међународној унији чисте и примењене хемије (ИУПАЦ).
Извлачење полонијума је било изазовно јер је постојала тако мала количина; 1 тона уранијумске руде садржи само око 100 микрограма (0,0001 грама) полонијума.
Ипак, Курије су успеле да извуку изотоп који данас познајемо као полонијум-209, наводи Краљевско хемијско друштво.
Извори
Трагови По-210 могу се наћи у земљи и ваздуху. На пример, По-210 се производи током распада плина радон-222, што је последица пропадања радијума. Заузврат, радијум је продукт распадања уранијума који је присутан у скоро свим стенама и тлу формираном од стена.
Лишаји су у стању да апсорбују полонијум директно из атмосфере. У северним пределима, људи који једу јелене могу имати већу концентрацију полонијума у крви, јер јелени једу лишајеве, пише Смитхсониан.цом.
Полонијум се сматра ретким природним елементом. Иако се налази у уранијумским рудама, није економично издвојити, јер само око 100 микрограма полонијума у 1 тони (0,9 метричких тона) уранијумске руде, према Јефферсон Лаб.
Уместо тога, полонијум се добија бомбардовањем бизмут-209 (стабилан изотоп) неутронима у нуклеарном реактору. Ово ствара радиоактивни бизмут-210, који затим пропада у полонијум процесом названим бета распадом, наводи Краљевско хемијско друштво.
Комисија за нуклеарну регулацију САД процењује да се сваке године у свету произведе само око 100 грама полонију-210.
Комерцијална употреба
Због високе радиоактивности, полонијум има мало комерцијалне примене. Међу ограничене употребе елемента су уклањање статичког електрицитета у машинама и уклањање прашине са фотографског филма. У обе апликације полонијум мора бити пажљиво запечаћен да би се заштитио корисник.
Елемент се такође користи као лагани извор топлоте за термоелектричну снагу у сателитима и другим свемирским бродовима. То је зато што полонијум брзо пропада, а како то чини, ослобађа велику количину енергије у облику топлоте. Само један грам полонијума достићи ће температуру од 500 степени Ц (932 степена Ф) док се разгради, саопштило је Краљевско хемијско друштво.
Атомска бомба
Током средине Другог светског рата, Инжињерски армијски корпус почео је да организује Инжењерски округ Манхаттан, тајни програм истраживања и развоја који би на крају произвео прво нуклеарно оружје на свету.
Пре четрдесетих година КСКС века није било разлога да се полонијум изолује у његовом чистом облику или да се производи у било којој значајној количини, јер за њега није била позната употреба и врло мало се знало о њему. Али окружни инжењери су почели да проучавају полонијум и открили су да је елемент важан састојак нуклеарног оружја.
Комбинација полонијума и берилијума, још једног ретког елемента, деловала је као покретач бомбе, према подацима Атомиц Херитаге Фоундатион.
Након рата, полониј истраживачки пројекат је пребачен у Моунд Лаборатори у Миамисбургу у Охају. Завршен 1949. године, Моунд Лаб је био први стални објекат Комисије за атомску енергију за развој нуклеарног оружја.
Отровање
Полонијум је токсичан за људе, чак и у веома малим количинама.
Прва особа која је умрла од тровања полонијем можда је била ћерка Марие Цурие Ирене Јолиот-Цурие. Године 1946. на њеној је лабораторијској клупи експлодирала полонијумска капсула, што је можда био разлог да се заразила леукемијом и умрла 10 година касније, пише Смитхсониан.цом.
Тровање полонијем такође је убило Александра Литвиненка, бившег руског шпијуна који је 2006. године живео у Лондону након што је затражио политички азил.
Отров је осумњичен и током смрти палестинског лидера Иассера Арафата 2004. године, јер су на његовој одећи откривени изненађујуће високи нивои полонијума-210, преноси Тхе Валл Стреет Јоурнал.
Студија из 2011. објављена у часопису Ницотине & Тобаццо Ресеарцх открила је да су дуванске компаније биле свесне да цигарете и други производи који садрже дуван садрже ниске нивое полонијума. Аутори студије израчунали су да је радиоактивност полонија у цигаретама одговорна за чак 138 смртних случајева на сваких 1.000 пушача у периоду од 25 година.
Друга истраживања показала су да се двоструко више полонија налази у ребрима пушача него у онима пушача, према америчкој Националној мрежи за токсикологију здравственог института за здравље.
Додатна литература:
