Poloniu: descoperire, clasificare şi aplicaţii

Poloniul este utilizat rareori de către oameni, cu excepţia unor aplicaţii ce au avut un efect devastator, precum pentru declanşarea primei bombe atomice. Conform Live Science, în aplicaţii comerciale, poloniu este utilizat ocazional pentru eliminarea electricităţii statice a maşinăriilor sau a prafului de pe un film fotografic. De asemenea poate fi utilizat şi ca sursă de căldură cu greutate redusă pentru crearea energiei termoelectrice din sateliţii spaţiali.

Clasificare

• De ce uneori zăpada pare albastră?
• O gaură neagră masivă din Universul timpuriu, surprinsă în timp ce trage „un pui de somn”

Click pe imagine pentru a mări/Sursa-Pixabay

Poloniu este localizat în grupul 16 şi perioada 6 din tabelul periodic al elementelor. Elementul este clasificat ca metal deoarece conductivitatea electrică a poloniului descreşte în timp ce temperatura lui creşte, conform Societăţii Regale de Chimie.

Elementul este cel mai greu metal din grupul de calcogeni, grup cunoscut şi cu denumirea de „familia oxigenului”. Alte elemente din grupul de calcogeni include oxigen, sulf, seleniu şi telur. Sunt cunoscuţi 33 de izotopi de poloniu, toţi fiind radioactivi. Instabilitatea radioactivă a poloniului face ca elementul să fie un candidat perfect pentru realizarea bombelor atomice.

Caracteristici fizice

• Numărul atomic este 84
• Simbolul atomic este Po
• Greutatea atomică este 209
• Densitatea este de 9,32 de grame per centimetru cub
• Starea atunci când se află la temperatura camerei este solidă
• Punctul de topire este de 254 de grade Celsius
• Punctul de fierbere este de 962 de grade Celsius
• Cel mai comun izotop este Po-210

Descoperirea

Sursa-Wikimedia Commons

Atunci când Curie şi soţul său, Pierre Currie, au descoperit poloniul căutau de fapt sursa radioactivităţii din pehblendă (oxid natural al uraniului cristalizat). Cei doi au observat că pehblenda neprelucrată este mult mai radioactivă decât uraniul ce a fost separat de ea. Aşadar cei doi au încercat să descopere dacă pehblenda conţinea mai mult de un element radioactiv. Curie a cumpărat cantităţi mari de pehblendă pentru a putea separa chimic compuşii din minerale. După luni de studiu au reuşit să izoleze elementul radioactiv: o substanţă de 100 de ori mai radioactivă decât uraniu.

Extragerea poloniului a reprezentat o provocare, deoarece exista o cantitate minusculă. Dintr-o tonă de uraniu se extrăgeau 100 de micrograme de poloniu. În cele din urmă, Curie a reuşit să extragă izotopul pe care îl cunoaştem cu denumirea de poloniu-209.

Surse

Urme de PO-210 se regăsesc în sol şi aer. Lichenii sunt cei ce au capacitatea să absoarbă poloniul, direct din atmosferă. În zonele nordice, oamenii ce consumă carne de ren pot avea o concentraţie mai mare de poloniu în sânge, deoarece renii consumă licheni.

Poloniu este considerat un element natural rar, deşi poate fi extras din uraniu. Cel mai des poloniul este obţinut prin bombardarea bismut-209 (un izotop stabil) cu neutroni în interiorul unui reactor nuclear. Acest lucru duce la crearea bismutului radioactiv ce se descompune apoi în poloniu, printr-un proces numit dezintegrare beta.

Conform Comisiei de Reglementare Nucleară din SUA sunt produse aproximativ 100 de grame de poloniu-210, anual, la nivel global.

Bomba atomică

Pe la mijlocul celui de-Al Doilea Război Mondial, Corpul de Ingineri ai Armatei a început să organizeze Districtul de Ingineri din Manhattan, o cercetare strict secretă prin care avea să fie construită prima bombă nucleară. Înainte de 1940, nu exista niciun motiv să izolezi poloniul în forma sa pură, deoarece nu se cunoştea nicio utilitate a lui.

Inginerii districtului au început, însă, să studieze poloniul şi au descoperit că era un ingredient important din procesul de fabricare a bombei atomice. O combinaţie de poloniu şi beriliu acţiona ca un declanşator al bombei. După război, cercetările asupra poloniului au fost transferate către Laboratorul Mound din Miamisburg, Ohio. Finalizat în 1949, Mount Lab devenea prima instituţie permanentă pentru dezvoltarea armelor nucleare.

Otrăvire

Alexandr Litvinenko/Foto captură Youtube

Poloniul este extrem de toxic pentru oameni, chiar şi în cantităţi foarte mici. Prima persoană care a murit în urma otrăvirii cu poloniu ar fi fost chiar fiica lui Marie Curie, Irene Joliot-Curie. În 1946, o capsulă cu poloniu a explodat în laboratorul său, acesta fiind motivul pentru care ea s-a îmbolnăvit de leucemie şi a murit 10 ani mai târziu.

Otrăvirea cu poloniu a fost şi cea care l-a ucis pe Alexandr Litvinenko, fost spion rus ce a trăit în Londra până în 2006 după ce a cerut azil politic. De assemenea, în cadrul unui studiu din 2011, cercetătorii au descoperit că unele companii ce produc ţigări ştiu că acestea conţin cantităţi mici de poloniu. Autorii studiului declarau că radioactivitatea din poloniul găsit în ţigări ucide aproximativ 138 de persoane la fiecare 1.000 de fumători, de-a lungul unei perioade de 25 de ani.

Vă recomandăm să citiţi şi următoarele articole:

Milioane de români îşi introduc zilnic uraniu şi poloniu în corp

La 80 de ani de la moartea sa, rămăşiţele şi obiectele Mariei Curie sunt încă extrem de radioactive

Un nou studiu răstoarnă tot ce se ştia despre provenienţa uraniului. De unde vine materialul radioactiv

O istorie radioactivă sau poveşti vesele şi triste din istoria radioactivităţii