Polonij-210 ima zelo jasno povezavo s sevanjem. In to ni zaman, saj je izjemno nevarno.
zgodovina odkritij
Njegov obstoj je leta 1889 napovedal Mendelejev, ko je ustvaril svojo znamenito periodično tabelo. V praksi je bil ta element, številka 84, pridobljen devet let pozneje s prizadevanji Curijev, ki so preučevali pojav sevanja. Maria Sklodowska-Curie je poskušala odkriti razlog za močno sevanje, ki izhaja iz nekaterih mineralov, in je zato začela delati z več vzorci kamnin, jih obdelala na vse, kar ji je na voljo, razdelila na frakcije in zavrgla nepotrebne. Posledično je prejela novo snov, ki je postala analog bizmuta in tretji odkriti radioaktivni element za uranom in torijom.
Kljub uspešnim rezultatom poskusa, se Maria ni mudila govoriti o svojem odkritju. Spektralna analiza, ki jo je opravil kolega zakoncev Curie, prav tako ni dala razloga za govor o odkritju novega elementa. Kljub temu je par v poročilu na srečanju Pariške akademije znanosti julija 1898 poročaldomnevno pridobivanje snovi, ki kaže lastnosti kovine, in predlagalo, da bi jo poimenovali polonij v čast Poljske - Marijine domovine. To je bil prvi in edini primer v zgodovini, ko je element, ki še ni bil zanesljivo identificiran, že dobil ime. No, prvi vzorec se je pojavil šele leta 1910.
fizikalne in kemijske lastnosti
Polonij je razmeroma mehka, srebrno bela kovina. Je tako radioaktivna, da v temi sveti in se nenehno segreva. Hkrati je njegovo tališče nekoliko višje kot pri kositru - le 254 stopinj Celzija. Kovina zelo hitro oksidira na zraku. Pri nizkih temperaturah tvori enoatomsko preprosto kubično kristalno mrežo.
Po svojih kemičnih lastnostih je polonij zelo blizu svojemu dvojniku – teluru. Poleg tega na naravo njegovih spojin močno vpliva visoka stopnja sevanja. Tako so reakcije, ki vključujejo polonij, lahko precej spektakularne in zanimive, čeprav precej nevarne v smislu koristi za zdravje.
Izotopi
Skupno znanost trenutno pozna 27 (po drugih virih - 33) oblik polonija. Nobeden od njih ni stabilen in vsi so radioaktivni. Najtežji izmed izotopov (z rednimi številkami od 210 do 218) se nahajajo v naravi v majhnih količinah, preostale je mogoče dobiti le umetno.
Radioaktivni polonij-210 je najdlje živeča oblika narave. V majhni količini ga vsebujejo radij-uranove rude in nastane zaradi verigereakcije, ki se začnejo z U-238 in trajajo približno 4,5 milijarde let glede na razpolovno dobo.
Prejmi
1 tona uranove rude vsebuje izotop polonij-210 v količini, ki je enaka približno 100 mikrogramom. Med predelavo proizvodnih odpadkov jih je mogoče izolirati, vendar bi bilo za pridobitev bolj ali manj pomembnega volumna elementa potrebno predelati ogromno materiala. Veliko enostavnejši in učinkovitejši način je sinteza z uporabo nevtronskega obsevanja naravnega bizmuta v jedrskih reaktorjih.
Kot rezultat, po še nekaj postopkih dobimo polonij-210. Izotopa 208 in 209 je mogoče pridobiti tudi z obsevanjem bizmuta ali svinca s pospešenimi snopi alfa delcev, protonov ali devteronov.
Radioaktivnost
Polonij-210, tako kot drugi izotopi, je alfa sevalec. Težja skupina oddaja tudi gama žarke. Kljub temu, da je izotop 210 vir samo alfa delcev, je precej nevaren, ni ga mogoče vzeti z roko in se mu niti približati na blizu, saj ob segrevanju preide v aerosolno stanje. Prav tako je zelo nevarno, da polonij vnesete v notranjost z dihanjem ali hrano. Zato delo s to snovjo poteka v posebnih zaprtih škatlah. Zanimivo je, da so ta element našli v tobačnih listih pred približno pol stoletja. Obdobje razpada polonija-210 v primerjavi z drugimi izotopi je dovolj veliko, zato se lahko kopiči v rastlini in posledično škodujezdravje kadilca še bolj. Vendar je bil vsak poskus ekstrakcije te snovi iz tobaka neuspešen.
Nevarnost
Ker polonij-210 oddaja samo delce alfa, se ob upoštevanju določenih previdnostnih ukrepov ne smete bati delati z njim. Ti valovi redko potujejo več kot ducat centimetrov in običajno ne morejo prodreti v kožo.
Vendar, ko so v telesu, mu povzročijo veliko škodo. Ko vstopi v krvni obtok, se hitro razširi po vseh tkivih – že po nekaj minutah se njegova prisotnost vidi v vseh organih. Prisoten je predvsem v ledvicah in jetrih, vendar je na splošno porazdeljen dokaj enakomerno, kar lahko pojasni njegov visok splošni škodljiv učinek.
Strupenost polonija je tako velika, da že majhni odmerki povzročijo kronično sevalno bolezen in smrt v 6-11 mesecih. Glavne poti izločanja iz telesa so skozi ledvice in prebavila. Obstaja odvisnost od načina vnosa. Razpolovna doba je 30 do 50 dni.
Nenamerna zastrupitev s polonijem je popolnoma nemogoča. Za pridobitev zadostne količine snovi je treba imeti dostop do jedrskega reaktorja in namerno nanesti izotop na žrtev. Kompleksnost diagnoze je tudi v tem, da je v zgodovini znanih le nekaj primerov. Prva žrtev je hči odkritelja polonija Irene Joliot-Curie, ki je med raziskavami v laboratoriju razbila kapsulo s snovjo in umrla 10 let pozneje. Še dva primerapripadajo 21. stoletju. Prvi od njih je senzacionalen primer Litvinenka, ki je umrl leta 2006, drugi pa smrt Yasserja Arafata, v čigar stvareh so našli sledi radioaktivnega izotopa. Vendar dokončna diagnoza ni bila nikoli potrjena.
Razgradnja
Eden najdlje živečih izotopov, skupaj z 208 in 209, je polonij-210. Razpolovna doba (to je čas, v katerem se število radioaktivnih delcev prepolovi) za prva dva je 2, 9 oziroma 102 leti, za zadnjih 138 dni in 9 ur. Kar zadeva ostale izotope, je njihova življenjska doba izračunana predvsem v minutah in urah.
Kombinacija različnih lastnosti polonija-210 ga naredi najbolj priročnega v seriji za uporabo na različnih področjih življenja. Ker je v posebni kovinski lupini, ne more več škodovati svojemu zdravju, ampak je sposoben dati svojo energijo v dobro človeštva. Torej, za kaj se polonij-210 uporablja danes?
Moderna aplikacija
Po nekaterih poročilih je približno 95 % proizvodnje polonija skoncentriranega v Rusiji, na leto pa se sintetizira približno 100 gramov snovi, skoraj vso pa se izvozi v ZDA.
Obstaja več področij, kjer se uporablja polonij-210. Najprej so to vesoljska plovila. S svojo kompaktno velikostjo je nepogrešljiv kot odličen vir energije in toplote. Čeprav se njegova učinkovitost prepolovi približno vsakih 5 mesecev, je proizvodnja težjih izotopov veliko dražja.
RazenPoleg tega je polonij absolutno nepogrešljiv v jedrski fiziki. Široko se uporablja pri preučevanju vpliva alfa sevanja na druge snovi.
Nazadnje, drugo področje uporabe je proizvodnja naprav za odstranjevanje statične elektrike za industrijsko in domačo uporabo. Neverjetno, kako lahko tako nevaren element postane skoraj kuhinjski pripomoček, zaprt v zanesljivi lupini.
