Полоний-210 има много ясна връзка с радиацията. И това не е напразно, тъй като е изключително опасно.
История на откриването
Неговото съществуване е предсказано още през 1889 г. от Менделеев, когато създава своята известна периодична таблица. На практика този елемент, номер 84, е получен девет години по-късно с усилията на Кюри, които изучават явлението радиация. Мария Склодовска-Кюри се опита да открие причината за силната радиация, излъчвана от определени минерали, и затова започна да работи с няколко скални проби, като ги обработва по всички достъпни за нея начини, разделяйки на фракции и изхвърляйки ненужното. В резултат на това тя получава ново вещество, което става аналог на бисмута и третият открит радиоактивен елемент след урана и тория.
Въпреки успешните резултати от експеримента, Мария не бързаше да говори за своето откритие. Спектралният анализ, извършен от колега на съпрузите Кюри, също не даде основание да се говори за откриването на нов елемент. Въпреки това, в доклад на срещата на Парижката академия на науките през юли 1898 г., двойката съобщавапредполагаемо получаване на вещество, което проявява свойствата на метал и предлага да го нарече полоний в чест на Полша - родината на Мария. Това беше първият и единствен случай в историята, когато елемент, който все още не е надеждно идентифициран, вече е получил име. Е, първата проба се появява едва през 1910 г.
Физични и химични свойства
Полоният е сравнително мек, сребристо-бял метал. Толкова е радиоактивен, че свети в тъмното и се нагрява постоянно. В същото време температурата му на топене е малко по-висока от тази на калая - само 254 градуса по Целзий. Металът се окислява много бързо на въздух. При ниски температури той образува едноатомна проста кубична кристална решетка.
По своите химични свойства полоният е много близък до своя аналог - телур. Освен това естеството на неговите съединения е силно повлияно от високото ниво на радиация. Така че реакциите, включващи полоний, могат да бъдат доста зрелищни и интересни, макар и доста опасни от гледна точка на ползите за здравето.
Изотопи
Общо в момента науката познава 27 (според други източници - 33) форми на полоний. Нито един от тях не е стабилен и всички са радиоактивни. Най-тежките от изотопи (с редови номера от 210 до 218) се намират в природата в малки количества, останалите могат да бъдат получени само изкуствено.
Радиоактивният полоний-210 е най-дълго живеещата форма на природата. Съдържа се в малко количество в радиево-уранови руди и се образува благодарение на веригатареакции, започващи с U-238 и продължаващи около 4,5 милиарда години по отношение на полуживот.
Получаване
1 тон уранова руда съдържа изотоп полоний-210 в количество, равно на около 100 микрограма. Те могат да бъдат изолирани по време на обработката на производствените отпадъци, но за да се получи повече или по-малко значителен обем на елемента, ще трябва да се преработи огромно количество материал. Много по-прост и ефективен начин е синтезът с помощта на неутронно облъчване на естествен бисмут в ядрени реактори.
В резултат след още няколко процедури се получава полоний-210. Изотопи 208 и 209 могат също да бъдат получени чрез облъчване на бисмут или олово с ускорени лъчи от алфа частици, протони или дейтрони.
Радиоактивност
Полоний-210, подобно на други изотопи, е алфа емитер. По-тежката група също излъчва гама лъчи. Въпреки факта, че изотопът 210 е източник само на алфа частици, той е доста опасен, не може да се вземе на ръка и дори да се приближи на близко разстояние, тъй като при нагряване преминава в аерозолно състояние. Също така е изключително опасно да попаднеш полоний вътре с дъх или храна. Ето защо работата с това вещество се извършва в специални запечатани кутии. Любопитно е, че този елемент е открит в тютюневите листа преди около половин век. Периодът на разпад на полоний-210 в сравнение с други изотопи е достатъчно голям и следователно може да се натрупва в растението и впоследствие да навредиздравето на пушача още повече. Въпреки това, всеки опит за извличане на това вещество от тютюна е неуспешен.
Опасност
Тъй като полоний-210 излъчва само алфа частици, като се вземат определени предпазни мерки, не трябва да се страхувате да работите с него. Тези вълни рядко се движат повече от дузина сантиметра и обикновено не могат да проникнат в кожата.
Въпреки това, веднъж вътре в тялото, те му причиняват голяма вреда. Когато попадне в кръвта, бързо се разпространява във всички тъкани – след няколко минути присъствието му може да се види във всички органи. Присъства основно в бъбреците и черния дроб, но като цяло се разпределя доста равномерно, което може да обясни високия му цялостен увреждащ ефект.
Токсичността на полония е толкова голяма, че дори малки дози причиняват хронична лъчева болест и смърт за 6-11 месеца. Основните пътища на екскреция от тялото са през бъбреците и стомашно-чревния тракт. Има зависимост от начина на влизане. Полуживотът е 30 до 50 дни.
Случайното отравяне с полоний е напълно невъзможно. За да се получи достатъчно количество от веществото, е необходимо да имате достъп до ядрен реактор и умишлено да поставите изотоп върху жертвата. Сложността на диагнозата се крие и във факта, че в историята са известни само няколко случая. Първата жертва е дъщерята на откривателите на полония Ирен Жолио-Кюри, която по време на изследване счупи капсулата с веществото в лабораторията и почина 10 години по-късно. Още два случаяпринадлежат към 21 век. Първият от тях е сензационният случай на Литвиненко, който почина през 2006 г., а вторият е смъртта на Ясер Арафат, в чиито вещи са открити следи от радиоактивен изотоп. Въпреки това, окончателната диагноза никога не беше потвърдена.
Разлагане
Един от най-дълго живеещите изотопи, заедно с 208 и 209, е полоний-210. Периодът на полуразпад (тоест времето, през което броят на радиоактивните частици се намалява наполовина) за първите две е съответно 2, 9 и 102 години, а за последните 138 дни и 9 часа. Що се отнася до останалите изотопи, техният живот се изчислява главно в минути и часове.
Комбинацията от различни свойства на полоний-210 го прави най-удобния от серията за използване в различни области на живота. Намирайки се в специална метална обвивка, той вече не може да навреди на здравето си, но е в състояние да даде енергията си в полза на човечеството. И така, за какво се използва полоний-210 днес?
Модерно приложение
Според някои доклади, около 95% от производството на полоний е съсредоточено в Русия и около 100 грама от веществото се синтезират годишно и почти цялото се изнася за Съединените щати.
Има няколко области, където се използва полоний-210. На първо място, това са космически кораби. С компактните си размери той е незаменим като отличен източник на енергия и топлина. Въпреки че ефективността му се намалява наполовина на всеки 5 месеца, по-тежките изотопи са много по-скъпи за производство.
ОсвенОсвен това полоният е абсолютно незаменим в ядрената физика. Той се използва широко при изследване на ефекта на алфа лъчението върху други вещества.
Накрая, друга област на приложение е производството на устройства за премахване на статично електричество както за промишлена, така и за домашна употреба. Удивително е как такъв опасен елемент може да се превърне почти в кухненски прибор, затворен в надеждна обвивка.
