Polonium 210: timpul de înjumătățire. De ce este folosit poloniul 210?

Polonium-210 provoacă o asociere absolut clară cu radiațiile. Și acest lucru nu este în zadar, pentru că este extrem de periculos.

Istoria descoperirii

Existența lui a fost prezisă în 1889de Mendeleev când a creat său tabelul periodic celebru. În practică, acest element numerotat 84 a fost primit nouă ani mai târziu eforturile Curie, a studiat fenomenul de radiații. Maria Sklodowska-Curie au încercat să afle cauza radiațiilor puternice emise de unele minerale și, prin urmare, a început să lucreze cu câteva mostre de roci, tratându-le pe toate disponibile la căile ei, împărțirea în fracțiuni și aruncarea înapoi inutile. Ca urmare, ea a primit o nouă substanță, care a devenit un analog de bismut, iar al treilea deschis după uraniu element radioactiv și toriu.

În ciuda rezultatelor de succes ale experimentului,Maria nu se grăbea să vorbească despre constatările ei. Analiza spectrală, efectuată de un coleg al cuplului Curie, nu a oferit niciun motiv pentru a vorbi despre descoperirea unui element nou. Cu toate acestea, într-un raport al reuniunii Academiei de Științe din Paris în iulie 1898, soții au raportat despre presupusa primire a unei substanțe care prezintă proprietățile metalelor și a propus să o numească poloniu în onoarea Poloniei, patria mamă a Mariei. Acesta a fost primul și singurul moment din istorie, când un element care nu fusese încă identificat era deja numit. Primul eșantion a apărut abia în 1910.

Proprietăți fizice și chimice

Poloniul este relativ ușormetal alb-argintiu. Este atât de radioactiv încât strălucește în întuneric și se încălzește constant. În același timp, punctul său de topire este puțin mai mare decât cel al staniu - doar 254 grade Celsius. Metalul este foarte rapid oxidat în aer. La temperaturi scăzute formează o latură cristalină simplă monatomică.

Potrivit proprietăților sale chimice, poloniul este foarteeste aproape de analogul său - telur. În plus, nivelul ridicat de radiație are o mare influență asupra naturii compușilor săi. Deci, reacțiile care implică poloniu pot fi foarte spectaculoase și interesante, chiar dacă sunt destul de periculoase din punct de vedere al beneficiilor pentru sănătate.

izotopi

În total, în prezent, 27alte surse - 33) forme de poloniu. Nici una dintre ele nu este stabilă și toate sunt radioactive. Cel mai greu dintre izotopi (cu numere ordinale de la 210 la 218) se găsesc în număr mic în natură, restul putând fi obținut numai prin mijloace artificiale.

Radioactive polonium-210 este cea mai lungă viațădin forme naturale. Acesta este conținut într-o cantitate mică de radiu în minereuri de uraniu, și este format dintr-o secvență de reacție începând cu U-238 și durează aproximativ 4,5 miliarde de ani, dacă vorbim despre perioada de înjumătățire.

recepție

În 1 tonă de minereu de uraniu există un izotoppoloniu-210 într-o cantitate de aproximativ 100 micrograme. Ele pot fi identificate în procesarea deșeurilor de producție, dar pentru a obține un volum mai mult sau mai puțin semnificativ al elementului ar trebui să se ocupe de o cantitate imensă de material. O metodă mult mai simplă și mai eficientă este sinteza prin iradierea neutronilor de bismut natural în reactoarele nucleare.

Ca urmare, după alte proceduri, se obține polonium-210. Izotopii 208 și 209 pot fi de asemenea obținuți prin iradierea bismutului sau a plumbului cu fascicule accelerate de particule alfa, protoni sau deuteroni.

radioactivitate

Polonium-210, ca și ceilalți izotopi, estealfa emițători. Grupul mai greu emite și raze gamma. În ciuda faptului că izotopul 210 este singura sursă de particule alfa, este destul de periculos, este imposibil să ia mâinile și chiar mai aproape de distanța strânsă, deoarece încălzirea, se duce în aerosoli. Este, de asemenea, extrem de periculos pentru a obține poloniu în interior cu respirație sau alimente. De aceea, lucrul cu această substanță are loc în cutii special sigilate. Curios, acest element a fost descoperit cu aproximativ o jumătate de secol în urmă în frunzele de tutun. Perioada de degradare a poloniu-210, în comparație cu alți izotopi este suficient de mare, dar, deoarece se poate acumula în plante, și apoi chiar mai mult rău pentru sănătatea fumătorului. Cu toate acestea, orice încercare de a extrage această substanță din tutun nu a avut succes.

pericol

Deoarece poloniul 210 emite numaiParticulele alfa, respectând anumite precauții, nu trebuie să vă fie frică să lucrați cu ea. Gama acestor valuri rar depășește o duzină de centimetri, în plus, de obicei, ele nu pot penetra pielea.

Cu toate acestea, o dată în interiorul corpului, acestea provoacăeste foarte rău. Dacă ajunge în sânge, se răspândește rapid prin toate țesuturile - în câteva minute prezența sa poate fi văzută în toate organele. În primul rând, este prezent în rinichi și ficat, dar, în general, este distribuit în mod egal, ceea ce explică efectul său negativ general.

Toxicitatea poloniului este atât de mare încât chiardoze mici provoacă boală cronică de radiații și deces în 6-11 luni. Principalele căi de excreție din organism sunt prin rinichi și prin tractul digestiv. Se observă dependența de metoda de lovire. Timpul de înjumătățire este de 30 până la 50 de zile.

Accidentarea cu poloniu completeste imposibil. Pentru a obține o cantitate suficientă de substanță trebuie să aibă acces la reactorul nuclear și anexeze un izotop sacrifica în mod intenționat. Complexitatea diagnosticului este, de asemenea, că numai câteva cazuri sunt cunoscute în istorie. Prima victimă este considerată a fi fiica descoperitorii poloniu - Irene Joliot-Curie, care, în cursul investigațiilor rupt capsulei cu o substanță în laborator și au murit 10 ani mai târziu. Alte două cazuri se încadrează în secolul 21. Prima dintre ele - cazul senzational Litvinenko, care a murit în 2006, iar al doilea - moartea lui Yasser Arafat, în care s-au găsit urme de lucruri izotopul radioactiv. Cu toate acestea, diagnosticul final nu a fost niciodată confirmat.

dezintegrare

Unul dintre cei mai în vârstă izotopi, împreună cu208 și 209, este poloniu-210. Timpul de înjumătățire (adică timpul pentru care cantitatea de particule radioactive este redusă la jumătate) în primele două perioade este de 2,9 și, respectiv, 102 de ani și în ultimele 138 de zile și 9 ore. În ceea ce privește celelalte izotopi, durata lor de viață este calculată în principal cu minute și ore.

Combinația dintre diferitele proprietăți ale polonium-210 facecel mai convenabil de un număr pentru a fi folosit în diferite sfere ale vieții. Fiind într-o cochilie de metal specială, nu mai poate să-i dăuneze sănătății, dar poate să-și dea energia în beneficiul omenirii. Deci, ce este folosit astăzi pentru polonium-210?

Aplicație modernă

Conform unor estimări, aproximativ 95% din producția de poloniu este concentrată în Rusia, care este sintetizat în anul aproximativ 100 de grame de substanță, și aproape toate acestea sunt exportate în Statele Unite ale Americii.

Există mai multe domenii în carePoloniu-210. În primul rând, acestea sunt vehicule spațiale. Cu dimensiunile sale compacte, este indispensabilă ca sursă excelentă de energie și căldură. În ciuda faptului că aproximativ la fiecare 5 luni eficacitatea sa este redusă la jumătate, izotopii mai grei sunt mult mai costisitori în producție.

În plus, poloniul este absolut indispensabil în fizica nucleară. Este larg utilizat în studiul efectului radiației alfa asupra altor substanțe.

În cele din urmă, un alt domeniu de aplicare estefabricarea de dispozitive pentru îndepărtarea electricității statice atât pentru industrie, cât și pentru uz casnic. Este chiar surprinzător cum un astfel de element periculos poate deveni aproape un ustensiu de bucătărie, fiind învelit într-o coajă sigură.