Polonij-210 ima vrlo jasnu povezanost s zračenjem. I to nije uzalud, jer je izuzetno opasno.
Povijest otkrića
Njegovo postojanje predvidio je još 1889. Mendeljejev, kada je stvorio svoj poznati periodni sustav. U praksi, ovaj element, broj 84, dobiven je devet godina kasnije trudom Curijevih, koji su proučavali fenomen zračenja. Maria Sklodowska-Curie pokušala je otkriti razlog jakog zračenja određenih minerala, te je stoga počela raditi s nekoliko uzoraka stijena, obrađujući ih na sve njoj dostupne načine, dijeleći na frakcije i odbacujući nepotrebne. Kao rezultat toga, dobila je novu tvar, koja je postala analog bizmuta i treći otkriveni radioaktivni element nakon urana i torija.
Unatoč uspješnim rezultatima eksperimenta, Maria se nije žurila govoriti o svom otkriću. Spektralna analiza koju je proveo kolega supružnika Curie također nije dala razloga govoriti o otkriću novog elementa. Ipak, u izvješću na sastanku Pariške akademije znanosti u srpnju 1898., par je izvijestionavodno je dobio tvar koja pokazuje svojstva metala i predložio da se nazove polonij u čast Poljske - Marijine domovine. Ovo je bio prvi i jedini slučaj u povijesti kada je element koji još nije pouzdano identificiran već dobio ime. Pa, prvi uzorak pojavio se tek 1910.
Fizička i kemijska svojstva
Polonij je relativno mekan, srebrno-bijeli metal. Toliko je radioaktivan da svijetli u mraku i neprestano se zagrijava. Istodobno, njegova je točka taljenja nešto viša od one kod kositra - samo 254 stupnja Celzija. Metal vrlo brzo oksidira na zraku. Na niskim temperaturama formira jednoatomsku jednostavnu kubičnu kristalnu rešetku.
Po svojim kemijskim svojstvima polonij je vrlo blizak svom dvojniku - teluriju. Osim toga, na prirodu njegovih spojeva uvelike utječe visoka razina zračenja. Dakle, reakcije koje uključuju polonij mogu biti prilično spektakularne i zanimljive, iako prilično opasne u smislu zdravstvenih prednosti.
Izotopi
Ukupno, znanost trenutno poznaje 27 (prema drugim izvorima - 33) oblika polonija. Nitko od njih nije stabilan i svi su radioaktivni. Najteži od izotopa (s rednim brojevima od 210 do 218) nalaze se u prirodi u malim količinama, ostatak se može dobiti samo umjetno.
Radioaktivni polonij-210 je najdugovječniji oblik prirode. Sadrži ga u maloj količini u rudama radij-uranija i nastaje zahvaljujući lancureakcije koje počinju s U-238 i traju oko 4,5 milijardi godina u smislu poluživota.
Primi
1 tona uranove rude sadrži izotop polonij-210 u količini jednakoj oko 100 mikrograma. Mogu se izolirati tijekom prerade proizvodnog otpada, međutim, da bi se dobio više ili manje značajan volumen elementa, morala bi se obraditi ogromna količina materijala. Mnogo jednostavniji i učinkovitiji način je sinteza korištenjem neutronskog zračenja prirodnog bizmuta u nuklearnim reaktorima.
Kao rezultat, nakon još nekih postupaka, dobiva se polonij-210. Izotopi 208 i 209 se također mogu dobiti zračenjem bizmuta ili olova ubrzanim snopovima alfa čestica, protona ili deuterona.
Radioaktivnost
Polonij-210, kao i drugi izotopi, je alfa emiter. Teža skupina također emitira gama zrake. Unatoč činjenici da je izotop 210 izvor samo alfa čestica, prilično je opasan, ne može se uzeti rukom, pa čak ni prići na blizinu, jer kada se zagrije, prelazi u aerosolno stanje. Također je izuzetno opasno unositi polonij unutra s dahom ili hranom. Zato se rad s ovom tvari odvija u posebnim zatvorenim kutijama. Zanimljivo je da je ovaj element pronađen u listovima duhana prije otprilike pola stoljeća. Razdoblje raspada polonija-210 u usporedbi s drugim izotopima dovoljno je veliko, pa se stoga može akumulirati u biljci i naknadno oštetitizdravlje pušača još više. Međutim, svaki pokušaj izdvajanja ove tvari iz duhana bio je neuspješan.
Opasnost
Budući da polonij-210 emitira samo alfa čestice, poduzimajući određene mjere opreza, ne biste se trebali bojati raditi s njim. Ti valovi rijetko putuju više od desetak centimetara i obično ne mogu prodrijeti u kožu.
Međutim, kada uđu u tijelo, nanose mu veliku štetu. Kada uđe u krvotok, brzo se širi na sva tkiva – nakon nekoliko minuta vidljiva je njegova prisutnost u svim organima. Prisutan je prvenstveno u bubrezima i jetri, ali općenito je prilično ravnomjerno raspoređen, što može objasniti njegov visoki ukupni štetni učinak.
Otrovnost polonija je toliko velika da čak i male doze uzrokuju kroničnu radijacijsku bolest i smrt u 6-11 mjeseci. Glavni putovi izlučivanja iz tijela su putem bubrega i gastrointestinalnog trakta. Postoji ovisnost o načinu ulaska. Poluživot je 30 do 50 dana.
Slučajno trovanje polonijem potpuno je nemoguće. Za dobivanje dovoljne količine tvari potrebno je imati pristup nuklearnom reaktoru i namjerno staviti izotop na žrtvu. Složenost dijagnoze leži i u činjenici da je kroz povijest poznato samo nekoliko slučajeva. Prva žrtva je kći otkrića polonija, Irene Joliot-Curie, koja je tijekom istraživanja u laboratoriju razbila kapsulu s tvari i umrla 10 godina kasnije. Još dva slučajapripadaju 21. stoljeću. Prvi od njih je senzacionalni slučaj Litvinjenka koji je preminuo 2006. godine, a drugi je smrt Yassera Arafata u čijim su stvarima pronađeni tragovi radioaktivnog izotopa. Međutim, konačna dijagnoza nikada nije potvrđena.
Razgradnja
Jedan od najdugovječnijih izotopa, uz 208 i 209, je polonij-210. Vrijeme poluraspada (odnosno vrijeme tijekom kojeg se broj radioaktivnih čestica prepolovi) za prve dvije je 2, 9 i 102 godine, a za posljednjih 138 dana i 9 sati. Što se tiče ostalih izotopa, njihov životni vijek se računa uglavnom u minutama i satima.
Kombinacija različitih svojstava polonija-210 čini ga najprikladnijim iz serije za korištenje u različitim područjima života. Budući da je u posebnoj metalnoj ljusci, on više ne može naštetiti svom zdravlju, ali je u stanju dati svoju energiju za dobrobit čovječanstva. Dakle, za što se danas koristi polonij-210?
Moderna aplikacija
Prema nekim izvješćima, oko 95% proizvodnje polonija koncentrirano je u Rusiji, a godišnje se sintetizira oko 100 grama tvari, a gotovo sve se izvozi u Sjedinjene Države.
Postoji nekoliko područja u kojima se koristi polonij-210. Prije svega, to su svemirske letjelice. Svojom kompaktnom veličinom nezaobilazan je kao izvrstan izvor energije i topline. Iako se njegova učinkovitost prepolovi svakih 5 mjeseci, teži izotopi su mnogo skuplji za proizvodnju.
OsimŠtoviše, polonij je apsolutno neophodan u nuklearnoj fizici. Široko se koristi u proučavanju učinka alfa zračenja na druge tvari.
Konačno, još jedno područje primjene je proizvodnja uređaja za uklanjanje statičkog elektriciteta za industrijsku i kućnu upotrebu. Nevjerojatno je kako tako opasan element može postati gotovo kuhinjski pribor, zatvoren u pouzdanu školjku.
