Készítette: Tóth Krisztián. Web: http://krissz.hu

Polónium

84
210
±1, 3, 5, 7
Po
6p4
Polónium
Alapadatok
Név, vegyjel, rendszám polónium, Po, 84
Elemi sorozat félfémek
Csoport, periódus, mező 16, 6, p
Megjelenés ezüstös
Atomtömeg (209) g/mol
Elektronszerkezet [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p4
Elektronok héjanként 2, 8, 18, 32, 18, 6
Fizikai tulajdonságok
Halmazállapot szilárd
Sűrűség (szobahőm.) (alfa) 9,196 g/cm³
Sűrűség (szobahőm.) (béta) 9,398 g/cm³
Olvadáspont 527 K
(254 °C, 489 °F)
Forráspont 1235 K
(962 °C, 1764 °F)
Olvadáshő ca. 13 kJ/mol
Párolgáshő 102,91 kJ/mol
Moláris hőkapacitás (25 °C) 26,4 J/(mol·K)
Atomi tulajdonságok
Kristályszerkezet monoklin
Oxidációs állapotok 4, 2
(amfoter oxid)
Elektronegativitás 2,0 (Pauling-skála)
Ionizációs energia 1.: 812,1 kJ/mol
Atomsugár 190 pm
Atomsugár (számított) 135 pm
Egyéb jellemzők
Mágnesség nem mágneses
Elektromos ellenállás (0 °C) (α) 0,40 µΩ·m
Hővezetési tényező (300 K)  ? 20 W/(m·K)
Hőtágulási tényező (25 °C) 23,5 µm/(m·K)
CAS-szám 7440-08-6

A Polónium bővebb leírása

A polónium kémiai elem. Rendszáma 84, vegyjele Po. Ritka és nagyon erősen radioaktív félfém. Kémiai tulajdonságaiban hasonlít a tellúrra és a bizmutra. Uránércekben fordul elő. Izotópjai alakjában fordul elő, stabil izotópja nincs. Rendkívül mérgező (250 000-szer mérgezőbb a hidrogén-cianidnál), már mikrogrammnyi mennyiség szállítása is nagyon veszélyes és speciális felszerelést igényel.

Története

A korábban „rádium F”-nek is nevezett polóniumot Marie Skłodowska-Curie és férje, Pierre Curie fedezte fel 1898-ban, miután az uránszurokércet vizsgálva egy tisztán kémiai módszerekkel kivonható, addig ismeretlen, erősen radioaktív anyagra bukkantak. Az új elem javaslatukra kapta a polónium nevet Marie hazája, Lengyelország lengyel nevéről (Polska), hogy ezzel arra emlékeztessék a világot, hogy az Oroszország, Poroszország és az Osztrák–Magyar Monarchia közt felosztott lengyel nép még mindig nem szabad. (Ezzel a polónium lett az első kémiai elem, amely egy vitatott politikai ügyről kapta a nevét.)

A felfedezéskor a Curie-házaspár az uránszurokérc radioaktivitását vizsgálta. Miután kivonták belőle az uránt és a tóriumot, az érc még mindig radioaktívabb maradt, mint a kivont urán és tórium együtt. Ezért kezdtek el az ércben további radioaktív anyagokat keresni. Így néhány évre rá a rádiumot is sikerült izolálniuk.

Előfordulása

A polónium izotópjainak rendkívül rövid felezési ideje miatt a természetben nagyon ritka. Az uránérc egy tonnája átlagban 100 mikrogrammnyi polóniumot tartalmaz (tehát 1010 részből egyet). Természetes előfordulási gyakorisága 0,2%-a a rádiuménak. Polóniumot találtak az olyan dohány füstjében is, amelyek foszfátműtrágyákkal kezelt növényekről származott.

Előállítása (n,γ) reakcióval

1934-ben egy kísérlet kimutatta, hogy ha a természetes 209Bi-t neutronokkal bombázzuk, béta-bomlással 210Po izotóppá alakul. Ezzel az eljárással, amely az atomreaktorokban képződő neutronnyalábokat használja fel, milligrammnyi polóniummennyiségeket állítanak elő. Évente csak mintegy 100 grammnyi készül így, ezért a polónium rendkívül ritka marad.

Előállítása (p,n) és (p,2n) reakciókkal

A tudósok rájöttek arra is, hogy ha a bizmutot ciklotronban protonokkal bombázzák, a polónium hosszabb életű izotópjai állíthatók elő. Protongazdag izotópok platina szénatommagokkal való besugárzása útján is előállíthatók.

Izotópjai

A polóniumnak 25 ismert izotópja van, valamennyi radioaktív. Atomtömegük 194-218 atomi tömegegység. A leggyakoribb a 210Po. A 209Po (felezési ideje 103 év) és a 208Po (felezési ideje 2,9 év) bizmut vagy ólomciklotronos alfa, proton, vagy deutérium besugárzásával állítható elő.

210Po

A polónium-210 alfa-részecske kibocsátó, amelynek felezési ideje 138,376 nap. Egyetlen milligramm 210Po ugyanannyi alfa-részecskét bocsát ki, mint 5 gramm rádium. Néhány curie 210Po (1 curie = 37 gigabecquerel) kék ragyogást bocsát ki, amit a környező levegő gerjedése okoz. Egyetlen gramm 210Po 140 watt teljesítményt produkál.

Mivel nagy mennyiségű alfa-részecskét bocsát ki, amelyek sűrű közegben leadják az energiájukat, a 210Po-et használták mesterséges bolygók termoelektromos elemei könnyű hőforrásaként is. Felhasználták a Lunohod-program mindkét holdjárójának belső hőforrásaként is, hogy tartsa melegen a belső alkatrészeket a Hold éjszakája során.

Ezt az izotópot használták Alekszander Litvinyenko korábbi KGB-kém megmérgezéséhez, valószínűleg 2006. november 1-jén. (Három hét múlva meghalt.)

A 210Po általában csak alfa-részecskét kibocsátva bomlik le. Minden százezredik esetben a bomlás gamma-sugarat is kibocsát és ez megnehezíti az izotóp azonosítását, mert ez a gyakoriság túl alacsony gamma-spektroszkópos vizsgálathoz.

Felfedezésének emlékezete

A polónium felfedezésének 100. évfordulóján Aleksander Kwasniewski lengyel államelnök elnökletével nemzetközi konferenciát tartott a Lengyel Tudományos Akadémia, amely azzal kezdődött, hogy 15 Nobel-díjas tudós fát ültetett el az Akadémia botanikus kertjében. [1]