Polon

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
Polon
bizmut ← polon → astat
Wygląd
srebrzysty
rozmieszczenie elektronów na powłokach w atomie polonu
rozmieszczenie elektronów na powłokach w atomie polonu
Ogólne informacje
Nazwa, symbol, l.a. polon, Po, 84
(łac. polonium)
Grupa, okres, blok 16 (VIA), 6, p
Stopień utlenienia VI, IV, II
Właściwości metaliczne metal
Właściwości tlenków amfoteryczne
Masa atomowa 209 u (najtrwalszy izotop)
Stan skupienia stały
Gęstość 9196 kg/m³
Temperatura topnienia 254 °C
Temperatura wrzenia 962 °C
Numer CAS 7440-08-6
PubChem 6328143[1]
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą
warunków normalnych (0 °C, 1013,25 hPa)
Commons Multimedia w Wikimedia Commons
Wikisłownik Hasło polon w Wikisłowniku

Polon (Po, łac. polonium) − pierwiastek chemiczny o liczbie atomowej 84, radioaktywny metal. W układzie okresowym leży w bloku p (grupa 16, okres 6). Nazwa pochodzi od łacińskiej nazwy Polski. Polon bywa błędnie klasyfikowany jako półmetal, mimo że wykazuje on typowe właściwości metalu[2][3].

Historia odkrycia[edytuj | edytuj kod]

Pierwiastek ten został odkryty w 1898 r. przez Marię Skłodowską-Curie i Piotra Curie – w tym samym roku co rad. Curie nadała mu nazwę na cześć Polski, która była wówczas pod zaborami, licząc na to, iż odkrycie nagłośni ten fakt na arenie międzynarodowej. Został on w ten sposób prawdopodobnie pierwszym pierwiastkiem, którego nazwa nosi w sobie wątek polityczny[4].

Właściwości radioaktywne[edytuj | edytuj kod]

Polon jest silnie radioaktywnym, srebrzystoszarym metalem. Jego właściwości fizyczne i chemiczne zbliżone są do selenu.

Polon jest silnym emiterem promieniowania alfa – miligram polonu-210 emituje tyle samo cząstek alfa, co 4,5 grama radu-226. Próbka polonu emanuje niebieską poświatą – jest to efekt wzbudzenia otaczającego ją powietrza. Jeden gram polonu wydziela 140 watów mocy, ogrzewając się przy tym do ponad 500 °C[5]. Z tego względu był on niegdyś używany jako lekkie źródło ciepła w satelitach i pojazdach kosmicznych, np. w radzieckich Łunochodach do ogrzewania podzespołów podczas zimnych nocy księżycowych. Obecnie jest jeszcze czasami stosowany jako wygodne, wysokowydajne źródło cząstek α.

Izotopy[edytuj | edytuj kod]

Ma 33 izotopy z przedziału mas 188–220. Nie ma stabilnych izotopów. Najtrwalszy izotop 209 o okresie połowicznego rozpadu wynoszącym 103 lata nie występuje naturalnie. Jego nukleosynteza, podobnie jak izotopu 208 (t½ = 2,9 lat) wymaga bombardowania ołowiu lub bizmutu naładowanymi cząstkami (protonami, deuteronami lub cząstkami α) w synchrotronie[6][7]. Najtrwalszym naturalnie występującym izotopem jest 210Po o t½ = 138,3 dnia. Produktem tego rozpadu jest stabilny izotop ołowiu 206Pb. Praktycznie wszystkie badania polonu prowadzone są z użyciem izotopu 210[6].

Występowanie[edytuj | edytuj kod]

Polon występuje w skorupie ziemskiej w śladowych ilościach w rudach uranu oraz jako tlenek. Jego stężenie w tych rudach jest jednak tak małe (7,4×10−11 g 210Po/g 238U), że przemysłowo opłaca się go otrzymywać na drodze bombardowania bizmutu neutronami[6]:

20983Bi + 10n __͕ 21083Bi + γ _t½ = 5,01 dnia 21084Po + β + νe

Powstały 210Po jest oczyszczany przez destylację próżniową. Roczne naświetlanie kilograma bizmutu strumieniem 1024 n/(cm²·s) daje ok. 25 mg 210Po, co jest ilością niemożliwą do wyizolowania ze źródeł naturalnych[6]. Światowa produkcja tego izotopu wynosi ok. 100 gramów rocznie[5]. Ilość polonu w skorupie ziemskiej jest na tyle mała, że nie podaje się żadnych, nawet szacunkowych danych na ten temat; jego zawartość w wodzie morskiej oceniana jest na 2×10−11 ppb[8].

Związki chemiczne[edytuj | edytuj kod]

Znanych jest kilkanaście związków chemicznych polonu: tlenki PoO2 i PoO3, wodorek PoH2, wodorotlenek Po(OH)2, halogenki, np. PoCl2, PoBr4, siarczek PoS i związki metaloorganiczne. Związki te nie mają jednak żadnego praktycznego zastosowania ze względu na gigantyczny koszt produkcji samego polonu. PoF6 był używany w latach 60. XX w., w ZSRR jako aktywator lakierów luminescencyjnych stosowanych w lampach, obecnie został już jednak zastąpiony tańszymi zamiennikami.

Oddziaływanie na organizmy żywe[edytuj | edytuj kod]

Polon wprowadzony do organizmu jest silnie toksyczny. LD50 dla polonu wynosi ok. 1 mikrograma, co czyni go ok. 250 000 razy bardziej trującym niż cyjanowodór. Emitowane cząstki alfa z łatwością niszczą strukturę tkanek ludzkiego organizmu, jeśli tylko dostanie się on tam poprzez inhalację, połknięcie lub absorpcję. Polon nie przenika przez skórę, toteż znajdując się na zewnątrz ciała nie stanowi tak wielkiego zagrożenia. Izotopy polonu 214Po i 218Po, jako produkty rozpadu radonu w śladowych ilościach znajdują się w powietrzu wewnątrz pomieszczeń. Dodatkowe zagrożenie stwarza palenie tytoniu, do którego liści przenika polon obecny w nawozach fosforowych. Duże stężenie polonu-210 stwierdzono w organizmie Aleksandra Litwinienki, otrutego w listopadzie 2006 roku w Londynie. Sól polonu, prawdopodobnie azotan pochodził z jednego z rosyjskich reaktorów jądrowych i został mu podany w herbacie. Litwinienko zmarł po 23 dniach. Istnieją podejrzenia, że polonem mógł być otruty Jaser Arafat[9].

Przypisy[edytuj | edytuj kod]

  1. Polon – podsumowanie (ang.). PubChem Public Chemical Database.
  2. Stephen J. Hawkes. Polonium and Astatine Are Not Semimetals. „J. Chem. Educ.”. 87 (8), s. 783, 2010. doi:10.1021/ed100308w. 
  3. J.D. Lee: Zwięzła chemia nieorganiczna. Wyd. 1. Warszawa: PWN, 1997, s. 240. ISBN 83-01-12352-4.
  4. K. Kabzińska. „Przemysł chemiczny”. 77, s. 104–107, 1998. 
  5. 5,0 5,1 RSC Chemistry World Q&A: Polonium-210 (ang.). [dostęp 2014-05-06].
  6. 6,0 6,1 6,2 6,3 Cornelius Keller, Walter Wolf, Jashovam Shani: Radionuclides, 2. Radioactive Elements and Artificial Radionuclides. W: Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. T. 31. Wiley-VCH, 2002, s. 95. DOI:10.1002/14356007.o22_o15.
  7. John Emsley: Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements. Oxford University Press, 2011, s. 415. ISBN 9780199605637.
  8. Polonium: geological information. W: WebElements Periodic Table of the Elements [on-line]. www.webelements.com. [dostęp 2014-05-06].
  9. Arafat jak Litwinienko? Naukowcy: Mógł zostać otruty polonem