Polonium-210 hat eine sehr klare Assoziation mit Strahlung. Und das ist nicht umsonst, denn es ist extrem gefährlich.
Discovery-Verlauf
Seine Existenz wurde bereits 1889 von Mendeleev vorhergesagt, als er sein berühmtes Periodensystem erstellte. In der Praxis wurde dieses Element mit der Nummer 84 neun Jahre später durch die Bemühungen der Curies erh alten, die das Phänomen der Strahlung untersuchten. Maria Sklodowska-Curie versuchte, den Grund für die starke Strahlung, die von bestimmten Mineralien ausgeht, herauszufinden und begann daher, mit mehreren Gesteinsproben zu arbeiten, sie auf alle ihr zur Verfügung stehenden Arten zu verarbeiten, in Fraktionen zu zerlegen und das Unnötige zu verwerfen. Als Ergebnis erhielt sie eine neue Substanz, die ein Analogon von Wismut und das dritte entdeckte radioaktive Element nach Uran und Thorium wurde.
Trotz der erfolgreichen Ergebnisse des Experiments hatte Maria es nicht eilig, über ihre Entdeckung zu sprechen. Auch die von einem Kollegen der Curie-Ehegatten durchgeführte Spektralanalyse gab keinen Anlass, von der Entdeckung eines neuen Elements zu sprechen. Dennoch berichtete das Ehepaar in einem Bericht auf einer Tagung der Pariser Akademie der Wissenschaften im Juli 1898angeblich eine Substanz erh alten, die die Eigenschaften eines Metalls aufweist, und vorgeschlagen, es zu Ehren von Polen - Marys Heimatland - Polonium zu nennen. Dies war der erste und einzige Fall in der Geschichte, in dem ein noch nicht sicher identifiziertes Element bereits einen Namen erh alten hat. Nun, das erste Muster erschien erst 1910.
Physikalische und chemische Eigenschaften
Polonium ist ein relativ weiches, silbrig-weißes Metall. Es ist so radioaktiv, dass es im Dunkeln leuchtet und sich ständig erwärmt. Gleichzeitig ist sein Schmelzpunkt etwas höher als der von Zinn - nur 254 Grad Celsius. Das Metall oxidiert sehr schnell an der Luft. Bei niedrigen Temperaturen bildet es ein einatomiges, einfach kubisches Kristallgitter.
In Bezug auf seine chemischen Eigenschaften ist Polonium seinem Gegenstück Tellur sehr ähnlich. Darüber hinaus wird die Natur seiner Verbindungen stark durch eine hohe Strahlung beeinflusst. Daher können Reaktionen mit Polonium ziemlich spektakulär und interessant sein, wenn auch in Bezug auf die gesundheitlichen Vorteile ziemlich gefährlich.
Isotope
Insgesamt kennt die Wissenschaft derzeit 27 (nach anderen Quellen - 33) Formen von Polonium. Keiner von ihnen ist stabil und sie sind alle radioaktiv. Die schwersten Isotope (mit Ordnungszahlen von 210 bis 218) kommen in der Natur in geringen Mengen vor, der Rest kann nur künstlich gewonnen werden.
Radioaktives Polonium-210 ist die langlebigste Form der Natur. Es ist in geringen Mengen in Radium-Uran-Erzen enth alten und wird aufgrund der Kette gebildetReaktionen beginnend mit U-238 und mit einer Halbwertszeit von etwa 4,5 Milliarden Jahren.
Empfangen
1 Tonne Uranerz enthält das Isotop Polonium-210 in einer Menge von etwa 100 Mikrogramm. Sie können bei der Verarbeitung von Produktionsabfällen isoliert werden, aber um eine mehr oder weniger bedeutende Menge des Elements zu erh alten, müsste eine riesige Menge an Material verarbeitet werden. Ein viel einfacherer und effizienterer Weg ist die Synthese mittels Neutronenbestrahlung von natürlichem Wismut in Kernreaktoren.
Als Ergebnis erhält man nach einigen weiteren Eingriffen Polonium-210. Die Isotope 208 und 209 können auch durch Bestrahlung von Wismut oder Blei mit beschleunigten Strahlen von Alphateilchen, Protonen oder Deuteronen erh alten werden.
Radioaktivität
Polonium-210 ist wie andere Isotope ein Alphastrahler. Die schwerere Gruppe sendet auch Gammastrahlen aus. Trotz der Tatsache, dass das 210-Isotop nur eine Quelle von Alpha-Partikeln ist, ist es ziemlich gefährlich, es kann nicht mit der Hand genommen und sogar aus nächster Nähe erreicht werden, da es beim Erhitzen in einen Aerosolzustand übergeht. Es ist auch äußerst gefährlich, Polonium mit dem Atem oder der Nahrung ins Innere zu bekommen. Deshalb findet die Arbeit mit diesem Stoff in speziellen versiegelten Kisten statt. Es ist merkwürdig, dass dieses Element vor etwa einem halben Jahrhundert in Tabakblättern gefunden wurde. Die Zerfallszeit von Polonium-210 ist im Vergleich zu anderen Isotopen groß genug, weshalb es sich in der Pflanze anreichern und anschließend schädigen kannGesundheit des Rauchers noch mehr. Alle Versuche, diese Substanz aus Tabak zu extrahieren, blieben jedoch erfolglos.
Gefahr
Da Polonium-210 nur Alpha-Teilchen aussendet, sollten Sie unter bestimmten Vorsichtsmaßnahmen keine Angst haben, damit zu arbeiten. Diese Wellen legen selten mehr als ein Dutzend Zentimeter zurück und können die Haut normalerweise nicht durchdringen.
Doch sobald sie im Körper sind, fügen sie ihm großen Schaden zu. Wenn es in den Blutkreislauf gelangt, breitet es sich schnell in allen Geweben aus – nach wenigen Minuten ist seine Anwesenheit in allen Organen zu sehen. Es ist hauptsächlich in den Nieren und der Leber vorhanden, aber im Allgemeinen ist es ziemlich gleichmäßig verteilt, was seine hohe schädigende Gesamtwirkung erklären könnte.
Die Toxizität von Polonium ist so groß, dass selbst kleine Dosen innerhalb von 6-11 Monaten zu chronischer Strahlenkrankheit und zum Tod führen. Die Hauptausscheidungswege aus dem Körper verlaufen über die Nieren und den Magen-Darm-Trakt. Es besteht eine Abhängigkeit von der Eingabemethode. Die Halbwertszeit beträgt 30 bis 50 Tage.
Unbeabsichtigte Poloniumvergiftung ist völlig ausgeschlossen. Um eine ausreichende Menge der Substanz zu erh alten, ist es notwendig, Zugang zu einem Kernreaktor zu haben und dem Opfer absichtlich ein Isotop aufzusetzen. Die Komplexität der Diagnose liegt auch darin, dass im Laufe der Geschichte nur wenige Fälle bekannt sind. Das erste Opfer ist die Tochter der Polonium-Entdecker Irene Joliot-Curie, die bei Recherchen die Kapsel mit der Substanz im Labor zerbrach und 10 Jahre später starb. Zwei weitere Fällegehören dem 21. Jahrhundert an. Der erste ist der aufsehenerregende Fall des 2006 verstorbenen Litwinenko, der zweite der Tod von Jassir Arafat, in dessen Sachen Spuren eines radioaktiven Isotops gefunden wurden. Eine endgültige Diagnose wurde jedoch nie bestätigt.
Zerlegung
Polonium-210 ist neben 208 und 209 eines der langlebigsten Isotope. Die Halbwertszeit (d. h. die Zeit, in der sich die Anzahl der radioaktiven Teilchen halbiert) beträgt für die ersten beiden 2, 9 bzw. 102 Jahre und für die letzten 138 Tage und 9 Stunden. Wie bei den übrigen Isotopen wird ihre Lebensdauer hauptsächlich in Minuten und Stunden berechnet.
Die Kombination verschiedener Eigenschaften von Polonium-210 macht es zum bequemsten der Reihe für den Einsatz in verschiedenen Lebensbereichen. In einer speziellen Metallhülle kann er seiner Gesundheit nicht mehr schaden, sondern seine Energie zum Wohle der Menschheit einsetzen. Wofür wird Polonium-210 heute verwendet?
Moderne Anwendung
Einigen Berichten zufolge konzentrieren sich etwa 95 % der Poloniumproduktion auf Russland, und etwa 100 Gramm der Substanz werden pro Jahr synthetisiert, und fast alles davon wird in die Vereinigten Staaten exportiert.
Es gibt mehrere Bereiche, in denen Polonium-210 verwendet wird. Zunächst einmal sind dies Raumfahrzeuge. Mit seiner kompakten Größe ist er als hervorragende Energie- und Wärmequelle unverzichtbar. Obwohl sich seine Wirksamkeit etwa alle 5 Monate halbiert, sind schwerere Isotope viel teurer in der Herstellung.
AußerDarüber hinaus ist Polonium in der Kernphysik absolut unverzichtbar. Es wird häufig bei der Untersuchung der Wirkung von Alphastrahlung auf andere Substanzen verwendet.
Schließlich ist ein weiteres Anwendungsgebiet die Herstellung von Geräten zur Beseitigung statischer Elektrizität für den industriellen und privaten Gebrauch. Es ist erstaunlich, wie ein so gefährliches Element fast zu einem Küchengerät werden kann, das in einer zuverlässigen Hülle eingeschlossen ist.
