Polonijev 210: poluživot. Zašto se koristi polonij 210?

Polonijev-210 uzrokuje apsolutno čistu povezanost sa zračenjem. I to nije uzalud, jer je izuzetno opasno.

Povijest otkrića

Njegovo postojanje predviđalo je 1889. godine Mendeleev, kada je stvorio svoj glasoviti periodični stol. U praksi je taj element pod rednim brojem 84 dobiven devet godina kasnije naporima kurijskog para, koji je proučavao fenomen zračenja. Maria Sklodowska-Curie pokušali su otkriti uzrok jakog zračenja nekih minerala, pa su stoga počeli raditi s nekoliko uzoraka stijena, obradivši ih na svim raspoloživim načinima, dijelivši ih u frakcije i odbacivajući nepotrebne. Kao rezultat toga, dobila je novu tvar koja je postala analog bizmut i treći otvoreni radioaktivni element nakon urana i torija.

Usprkos uspješnim rezultatima eksperimenta, Maria nije žurila razgovarati o svojim nalazima. Spektralna analiza, koju je proveo kolega Curieovih parova, također nije dao osnovu za razgovor o otkriću novog elementa. Unatoč tome, u izvješću na sastanku Pariške akademije znanosti u srpnju 1898., supružnici su izvijestili o navodnom prijamu tvari koja pokazuje svojstva metala i predložila je nazvati polonij u čast Poljskoj, Marijinoj zemlji. Ovo je bilo prvi i jedini put u povijesti kada je element koji još nije bio identificiran već bio imenovan. Pa, prvi uzorak pojavio se tek 1910. godine.

Fizička i kemijska svojstva

Polonij je relativno mekan srebro-bijeli metal. Tako je radioaktivno da svijetli u mraku i stalno se zagrijava. Istodobno, točka taljenja je nešto veća od one u kositru - samo 254 stupnja Celzijusa. Metal se vrlo brzo oksidira u zraku. Na niskim temperaturama formira monatomski jednostavnu kubičnu kristalnu rešetku.

Poloni su prema svojim kemijskim svojstvima vrlo blizu njegovog analognog - telurijuma. Osim toga, visoka razina zračenja ima veliki utjecaj na prirodu njegovih spojeva. Dakle, reakcije polonija mogu biti vrlo spektakularne i zanimljive, iako prilično opasne s gledišta zdravstvenih prednosti.

izotopi

Ukupno, znanost trenutno zna 27 (prema drugim izvorima - 33) oblika polonija. Nitko od njih nije stabilan i svi su radioaktivni. Najteži izotopi (s rednim brojevima od 210 do 218) nalaze se u malom broju u prirodi, ostatak se može dobiti samo umjetnim sredstvima.

Radioaktivni polonij-210 je najduži život prirodnih oblika. Sadržan je u malim količinama u rudnicima radium-urana i nastaje zbog lanca reakcija koje počinju s U-238 i traju oko 4,5 milijardi godina, ako govorimo o poluživotu.

recepcija

U 1 tone rude urana polonij-210 izotop je prisutan u količini od oko 100 mikrograma. One se mogu identificirati u preradi proizvodnog otpada, ali da bi se dobio više ili manje značajni volumen elementa trebao bi se nositi s velikom količinom materijala. Mnogo jednostavnija i učinkovitija metoda je sinteza ozračivanjem neutrona prirodnog bizmuta u nuklearnim reaktorima.

Kao rezultat toga, nakon nekih drugih postupaka dobiveno je polonij-210. Izotopi 208 i 209 također se mogu dobiti ozračivanjem bizmuta ili olova s ​​ubrzanim tragovima alfa čestica, protona ili deuterona.

radioaktivnost

Polonija-210, poput ostalih izotopa, je alfa emitera. Teža skupina također emitira gama zrake. Unatoč činjenici da je izotop 210 izvor samo alfa čestica, to je prilično opasno, ne može se podnijeti ručno, pa čak i blizu bliske udaljenosti, jer kada se zagrije, postaje aerosoliziran. Izuzetno je opasno polonij s unutarnjim disanjem ili hranom. Zato se rad s tom supstancom odvija u posebnim zatvorenim kutijama. Zanimljivo je da je ovaj element otkriven prije pola stoljeća u listovima duhana. Razdoblje propadanja polonij-210 u usporedbi s drugim izotopima dovoljno je veliko, pa se stoga može akumulirati u biljci, a nakon toga čak i više štetiti zdravlju pušača. Ipak, bilo kakvi pokušaji izdvajanja ove tvari od duhana bili su neuspješni.

opasnost

Budući da polonij-210 emitira samo alfa čestice, promatrajući određene mjere predostrožnosti, ne treba se bojati raditi s njom. Raspon ovih valova rijetko prelazi desetak centimetara, osim toga, oni obično ne mogu prodrijeti u kožu.

Međutim, jednom u tijelu, oni mu čine ogromnu štetu. Ako uđe u krv, brzo se širi kroz sva tkiva - za nekoliko minuta prisutnost se može vidjeti u svim organima. Prije svega, ona je prisutna u bubrezima i jetri, ali općenito je distribuirana prilično ravnomjerno, što objašnjava visoki ukupni štetni učinak.

Toksičnost polonija je toliko velika da čak i male doze uzrokuju kroničnu bolest zračenja i smrt u 6-11 mjeseci. Glavni načini izlučivanja iz tijela su kroz bubrege i probavni trakt. Ovisnost o metodi hit je promatrana. Poluvrijeme je 30 do 50 dana.

Slučajno trovanja polonijem potpuno je nemoguće. Da bi se dobila dovoljna količina tvari, potrebno je imati pristup nuklearnom reaktoru i namjerno staviti izotop u žrtvu. Složenost dijagnoze je također da je u povijesti poznato samo nekoliko slučajeva. Prva žrtva je kći otkrivača polonija - Iren Joliot-Curie, koja je tijekom istraživanja razbila kapsulu s tvarima u laboratoriju i umrla nakon 10 godina. Još dva slučaja pada na 21. stoljeće. Prvi od njih je senzacionalni slučaj Litvinenka, koji je umro 2006. godine, a drugi - smrt Jassera Arafata, u stvarima od kojih su pronađeni tragovi radioaktivnog izotopa. Ipak, konačna dijagnoza nikad nije potvrđena.

dezintegracija

Jedan od najdugovječnijih izotopa, zajedno s 208 i 209, je polonij-210. Poluživot (tj. vrijeme za koje se broj radioaktivnih čestica smanjuje za pola) u prva dva iznosi 2,9 i 102 godine, a zadnjih 138 dana i 9 sati. Što se tiče drugih izotopa, njihov se životni vijek izračunava uglavnom minutama i satima.

Kombinacija raznih svojstava polonija-210 čini ga najprikladnijom za broj za uporabu u različitim sferama života. Budući da je u posebnoj metalnoj ljusci, on više ne može štetiti njegovom zdravlju, ali može dati svoju energiju za dobrobit čovječanstva. Dakle, što je polonij-210 za danas?

Moderna primjena

Prema nekim izvještajima oko 95% proizvodnje polonija koncentrirano je u Rusiji, s oko 100 grama tvari sintetizirane godišnje, a gotovo je sve izvezeno u Sjedinjene Države.

Postoji nekoliko područja u kojima se koristi polonij-210. Prije svega, to su svemirska vozila. Sa svojim kompaktnim dimenzijama, to je neophodno kao izvrstan izvor energije i topline. Unatoč činjenici da je približno svakih 5 mjeseci njegova učinkovitost smanjena za pola, teži izotopi su puno skuplji u proizvodnji.

Osim toga, polonij je apsolutno neophodan u nuklearnoj fizici. Široko se koristi u proučavanju učinka alfa zračenja na druge tvari.

Konačno, drugo područje primjene je proizvodnja uređaja za uklanjanje statičkog elektriciteta za industriju i kućnu uporabu. Čudno je i iznenađenje kako takav opasni element može postati gotovo posuđe za kuhanje, pričvršćen u sigurnu ljusku.