Polonium 210: poločas rozpadu. Proč se polonium 210 používá?

Polonium-210 způsobuje naprosto jasnou souvislost s radiací. A to není marné, protože je velmi nebezpečné.

Historie objevu

Jeho existence byla předpověděna v roce 1889 Mendeleevem, když vytvořil svůj slavný periodický stůl. V praxi tento prvek pod číslem 84 získal o devět let později úsilí dvojice Curie, která studovala fenomén záření. Maria Sklodowska-Curie snažil se zjistit příčinu silného záření z některých nerostů a proto začal pracovat s několika vzorkami hornin, zpracovávat je všemi dostupnými způsoby, rozdělovat do frakcí a vybírat zbytečné. V důsledku toho obdržela novou látku, která se stala analogou bizmutu a třetí otevřenou radioaktivní látkou po uranu a thoriu.

Navzdory úspěšným výsledkům experimentu nebyla Maria ve spěchu promluvit o svých zjištěních. Spektrální analýza, vedená kolegyní Curieho páru, také neposkytla důvody k tomu, aby mluvili o objevu nového prvku. Nicméně ve zprávě na schůzce Pařížské akademie věd v červenci 1898 manželé hlásili údajné přijetí látky s vlastnostmi kovu a navrhli ji nazývat polonium na počest Polska, mateřské Marie. Toto byl první a jediný čas v historii, kdy již nebyl identifikován prvek, který ještě nebyl identifikován. První vzorek se objevil až v roce 1910.

Fyzikální a chemické vlastnosti

Polonium je relativně měkký stříbrně bílý kov. Je tak radioaktivní, že svítí ve tmě a neustále se ohřívá. Současně je jeho teplota tání mírně vyšší než teplota tání - pouze 254 stupňů Celsia. Kov je velmi rychle oxidován ve vzduchu. Při nízkých teplotách vytváří monatomickou jednoduchou krychlovou mřížku.

Podle jeho chemických vlastností je polonium velmi blízko svého analogu - teluru. Navíc vysoká úroveň záření má velký vliv na povahu jeho sloučenin. Takže reakce týkající se polonia mohou být velkolepé a zajímavé, i když jsou z hlediska zdravotních výhod zcela nebezpečné.

Izotopy

Celkově vede věda v současnosti 27 (podle jiných zdrojů - 33) forem polonia. Žádný z nich není stabilní a všechny jsou radioaktivní. Nejtěžší z izotopů (s pořadovými čísly od 210 do 218) se vyskytují v malém množství v přírodě, zbytek lze získat pouze uměle.

Radioaktivní polonium-210 je nejdéle žijící přírodní formy. Je obsažen v malém množství v radium-uranových rudách a je tvořen kvůli řetězci reakcí začínajících U-238 a trvajícím přibližně 4,5 miliardy let, pokud mluvíme o poločasu rozpadu.

Příjem

V jedné tónu uranové rudy izotop polonia-210 je přítomen v množství přibližně 100 mikrogramů. Mohou být identifikovány při zpracování produkčního odpadu, ale získání více či méně významného objemu prvku by musel zvládnout obrovské množství materiálu. Ovela jednodušší a účinnější metoda je syntéza ozářením neutronů přirozeného vizmutu v jaderných reaktorech.

V důsledku toho se po několika dalších postupech získá polonium-210. Izotopy 208 a 209 mohou být také získány ozářením vizmutu nebo olova s ​​akcelerovanými paprsky alfa částic, protonů nebo deuteronů.

Radioaktivita

Polonium-210, stejně jako ostatní izotopy, je alfa emitor. Těžší skupina také vydává paprsky gama. Navzdory skutečnosti, že izotop 210 je zdrojem pouze alfa částic, je to docela nebezpečné, nelze ho vzít ručně a dokonce ani v blízké vzdálenosti, protože při zahřátí se stává aerosolizovaným. To je také velmi nebezpečné dostat polonium uvnitř s dýcháním nebo jídlo. Práce s touto látkou proto probíhá ve speciálně uzavřených krabicích. Je zajímavé, že tento prvek byl objeven před půl stoletím v tabákových listech. Období rozpadu polonia-210 ve srovnání s jinými izotopy je dostatečně velké, a proto se může hromadit v rostlině a následně poškodit zdraví kuřáka ještě více. Nicméně jakýkoli pokus o extrakci této látky z tabáku byl neúspěšný.

Nebezpečí

Vzhledem k tomu, že polonium-210 vydává pouze alfa částice, při dodržování určitých bezpečnostních opatření by se nemělo bát pracovat s ním. Rozsah těchto vln zřídka přesahuje tucet centimetrů, kromě toho obvykle nemohou proniknout do kůže.

Nicméně, jakmile se v těle objeví, způsobí mu obrovskou škodu. Pokud se dostane do krve, rychle se šíří přes všechny tkáně - během několika minut je její přítomnost vidět ve všech orgánech. Především je přítomen v ledvinách a játrech, ale obecně je distribuován poměrně rovnoměrně, což vysvětluje jeho celkový škodlivý účinek.

Toxicita polonia je tak velká, že i malé dávky způsobují chronickou radiační nemoc a smrt za 6-11 měsíců. Hlavními způsoby vylučování z těla jsou ledviny a trávicí trakt. Závislost na způsobu zásahu je pozorována. Poločas rozpadu je 30 až 50 dní.

Náhodná otravu poloniem je zcela nemožná. Aby bylo získáno dostatečné množství látky, je nutné mít přístup k jadernému reaktoru a záměrně položit izotop oběti. Složitost diagnózy je také, že v historii je známo jen několik případů. První obětí je dcera objevitelů polonia - Iren Joliot-Curie, který během výzkumu rozdělil tobolku s látkou v laboratoři a zemřel po 10 letech. Dvě další případy spadají do 21. století. Prvním z nich je senzační případ Litvinenka, který zemřel v roce 2006, a druhý - smrt Jásira Arafata, ve věci, kde byly nalezeny stopy radioaktivního izotopu. Konečná diagnóza však nebyla nikdy potvrzena.

Rozpad

Jeden z nejdelších izotopů, spolu s 208 a 209, je polonium-210. Poločas rozpadu (tj. doba, kdy je počet radioaktivních částic snížen o polovinu) v prvních dvou letech je 2,9 a 102 let a za posledních 138 dní a 9 hodin. Pokud jde o ostatní izotopy, jejich životnost je vypočtena hlavně minutami a hodinami.

Kombinace různých vlastností polonium-210 z něj dělá nejvhodnější číslo pro použití v různých sférách života. Být ve speciální kovové skořápce, už nemůže zdraví škodit, ale je schopen dát svou energii ve prospěch lidstva. Takže pro co dnes používá polonium-210?

Moderní aplikace

Podle některých zpráv se přibližně 95% výroby polonia soustřeďuje v Rusku, přičemž zhruba 100 gramů látky se syntetizuje ročně a téměř všechny jsou vyváženy do Spojených států.

Existuje několik oblastí, ve kterých se používá polonium-210. Především jsou to vesmírné vozy. Díky svým kompaktním rozměrům je nepostradatelným zdrojem energie a tepla. I přes to, že jeho účinnost se sníží každých pět měsíců o polovinu, těžší izotopy jsou ve výrobě mnohem dražší.

Kromě toho je polonium absolutně nepostradatelné v jaderné fyzice. Je široce používán při studiu vlivu alfa záření na jiné látky.

Konečně, další oblastí použití je výroba zařízení pro odstraňování statické elektřiny jak pro průmysl, tak pro domácí použití. Je dokonce překvapující, jak se takový nebezpečný prvek může stát téměř kuchyňským náčiním a je zabalen do bezpečné schránky.