Polónium absztraktja
-
bevezetés
- 1 A név előzményei és eredete
- 2 Természetben
- 3 Tulajdonságok
- 4 Izotópok
- 5 Ismerkedés
- 6 Alkalmazás
- 7 Biológiai szerep
- 8 Polonium-210 mérgezési esetek, széles körben lefedett jegyzetek
A polónium (a Po polimer jelölése) egy kémiai elem, amelynek atomi száma a periódusos rendszerben, ezüstös-fehér színű radioaktív semimetális. Nincs stabil izotópja.
1. A név története és eredete
Az elemet 1898-ban nyitotta meg Pierre Curie és Maria Sklodowska-Curie a pitchblende-ben [2]. Az elemet Maria Skłodowska-Curie - Lengyelország (Latin-Lengyelország) születési helyéről kapta.
1902-ben a német tudós, Wilhelm Markwald új elemet fedezett fel. Rádiótelefonnak nevezte. Curie, aki felolvasott egy feljegyzést a felfedezésről, azt mondta, hogy ez a polónium egyik eleme, amelyet négy évvel korábban fedeztek fel. Markwald nem értett egyet ezzel az értékeléssel, mondván, hogy a polónium és a rádiótávcső különböző elemek. A Curie-pár elemével végzett kísérletek után bebizonyosodott, hogy a polónium és a rádiótávcső azonos felezési idővel rendelkezik. Markvald kénytelen volt visszavonulni.
Az első, 0,1 mg elemet tartalmazó polóniát 1910-ben izolálták.
2. Természetben
A polónium radionuklidjai a természetes radioaktív sorozat részét képezik:
210 Po (T1 / 2 = 138,376 nap), 218 Po (T1 / 2 = 3,10 perc) és 214 Po (T1 / 2 = 1,643 × 10 -4 s) - sorban 238 U;
216 Po (T1 / 2 = 0,145 s) és 212 Po (T1 / 2 = 2,99 × 10 -7 s) - a Th sorozatban;
215 Po (T1 / 2 = 1,781 × 10 -3 s) és 211 Po (T1 / 2 = 0,516 s) - sorban 235 U.
3. Tulajdonságok
A polónium egy puha ezüstszínű fehér radioaktív fém.
A fémes polónium gyorsan oxidálódik a levegőben. Polónium-dioxid (PoO2) x és PoO polónium-monoxidok ismertek. Halogénnel tetrahalidokat képez. Savak hatása alatt oldódik fel Rose 2+ kationos rózsaszínű kationokkal:
Amikor a polónium sósavban magnézium jelenlétében feloldódik, polonohidrogén képződik:
amely szobahőmérsékleten folyékony állapotban van (-36,1-től 35,3 ° C-ig)
Az indikátor mennyiségben a sav-trioxid polónium PoO3 és a polónium sav sója, amely nem létezik a szabad állapotban - polónium K2 PoO4-ben. Polónium-dioxid PoO2 is ismert. A PoX2 összetétel halidjai. PoX4 és PoX6. A tellúrhoz hasonlóan a polónium számos fém - polonid vegyülettel is képes alakítani.
A polónium az egyetlen olyan kémiai elem, amely alacsony hőmérsékleten monatomikus, egyszerű köbös kristályrácsot képez [3].
4. Izotópok
Lásd még Polónium izotópok teljes listáját (angolul)
5. Fogadás
A gyakorlatban grammmennyiségekben a polónium-210 Po poii-nukleidot mesterségesen szintetizálják a fém 209 Bi ion atomreaktorokban való neutronjainak besugárzásával. A kapott 210Bi-t a p-bomlás miatt 210 Pó-ra konvertáljuk. Amikor ugyanazt a bizmut izotópot reagáltatjuk protonokkal reakció útján
209 Bi + p → 209 Po + n
a leghosszabb élettartamú izotóp polónium 209 Po képződik.
A polónium mikro-mennyiségeit uránérc-feldolgozási hulladékból extrahálják. A polóniumot extrahálással, ioncserével, kromatográfiával és szublimációval izoláljuk.
A fém-Po-t termikus bomlással kapjuk PoS szulfid vagy dioxid (PoO2) x vákuumban 500 ° C-on.
6. Alkalmazás
Polónium-210 in ötvözetek berillium és bór használják előállítására kompakt és nagyon erős neutronforrás, szinte létre egy gamma-sugárzás (de, sajnos, rövid életű, mivel a rövid élettartam a 210 Po: T1 / 2 = 138,376 nap). Alpha részecskéket eredményeznek polonium-210 neutronok által sejtmagok a berillium vagy bór a (α, n) -reaction. Ez a lezárt ampulla fém, amelyben zárt polonium-210 bevont kerámia tabletta-karbid vagy bór-karbid, berillium. Az ilyen neutronforrások könnyűek és hordozhatóak, teljesen biztonságosak és nagyon megbízhatóak. Például két réz fiola átmérője és magassága négy centiméter másodpercenként ad akár 90 millió neutronok.
A polóniumot gyakran használják korábban (néha jelen pillanatban) a gázok (különösen a levegő) ionizációjára. Először is, a levegő ionizációja szükséges a statikus elektromosság elleni küzdelemben (a gyártásban, érzékeny berendezések kezelésénél) [4]. Például a precíziós optikákhoz porelszívó keféket készítenek [5]. A gázionizációs hatás egy másik alkalmazása a gépkocsi gyújtógyertyák elektróda ötvözeteiben a szikrafeszültség csökkentésére [6].
A polónium egyik legfontosabb alkalmazási területe az ötvözetek ólom, ittrium vagy önálló energiatermelés, önálló kivitelezésű erőforrások és nagyon kompakt hőforrások előállítása, pl. A polónium-210 egy köbcentimétere kb. 1320 watt hőmennyiséget szabadít fel. Ez a teljesítmény nagyon magas, könnyen vezet a polónium egy olvadt állapotba, ezért olvasztva van, például ólommal. Bár ezek ötvözetek sokkal kisebb energia sűrűségű (150 W / cm), mégis sokkal kényelmesebb használni és biztonságos, mint a polonium-210 bocsát ki alfa-részecskét, penetráció és úthossz minimális. Például egy szovjet Lunokhod egy polóniummelegítőt használt a műszerfal fűtésére [7].
A Polonium-210 könnyű izotópú lítium (6 Li) anyagú ötvözetben használható, amely jelentősen csökkentheti a nukleáris töltés kritikus tömegét és egyfajta nukleáris detonátorként szolgálhat. Ezért a polónium stratégiai fém, nagyon szigorúan kell venni, és annak tárolását az államnak kell felügyelnie a nukleáris terrorizmus fenyegetése miatt.
7. Biológiai szerep
A Polonium-210 nagyon toxikus, felezési ideje 138 nap és 9 óra. A fajlagos aktivitású (166 TBq / g) olyan nagy, hogy még ha az általa kibocsátott csak alfa-részecskék, nem tud a kezét, az eredmény egy sugárzás bőrsérülések, és esetleg az egész szervezetre: polónium viszonylag könnyen áthatol a bőrön. Veszélyes és távolabb van az alfa részecskék átlagos szabad útján, mivel vegyületei önmelegednek és aeroszolosodnak. MPC a tározókban és a munkahelyi levegőben 11,1 × 10 -3 Bq / l és 7,41 × 10 -3 Bq / m³. Ezért a polonium-210 csak zárt dobozokban dolgozik.
Egy hosszabb életű polonium-208 (felezési 2.898 év), és polónium-209 (felezési 103 év) van egy valamivel kisebb radiotoxicitását egységnyi tömegre fordítottan arányos a felezési időt. A polónium más rövid életű izotópjainak radioaktív toxicitására vonatkozó információk kicsiek. Emberben polónium hasonlóan viselkedik a kémiai homológjai, szelén és tellúr koncentrálódnak a máj, a vese, a lép és a csontvelő. A test felezési ideje - 30-50 nap, elsősorban a vesék által szabadul fel. Vannak jelentések a sikeres alkalmazása 2,3-dimercaptopropanol eltávolítására polonium kiválasztódik a patkány - 90% -a az állatoknak intravénásán adtuk a halálos adag polonium-210 (9 ng / kg testsúly), maradt életben, míg a kontroll csoportban minden patkány pusztult belül fél hónap.