Il polonio-210 ha un'associazione molto chiara con le radiazioni. E questo non è vano, poiché è estremamente pericoloso.
Cronologia delle scoperte
La sua esistenza fu predetta nel 1889 da Mendeleev, quando creò la sua famosa tavola periodica. In pratica questo elemento, il numero 84, fu ottenuto nove anni dopo dagli sforzi dei Curie, che studiarono il fenomeno della radiazione. Maria Sklodowska-Curie ha cercato di scoprire il motivo della forte radiazione emanata da alcuni minerali, e quindi ha iniziato a lavorare con diversi campioni di roccia, elaborandoli in tutti i modi a sua disposizione, dividendo in frazioni e scartando il superfluo. Di conseguenza, ricevette una nuova sostanza, che divenne un analogo del bismuto e il terzo elemento radioattivo scoperto dopo l'uranio e il torio.
Nonostante i risultati positivi dell'esperimento, Maria non aveva fretta di parlare della sua scoperta. Anche l'analisi spettrale effettuata da un collega dei coniugi Curie non ha dato motivo di parlare della scoperta di un nuovo elemento. Tuttavia, in un rapporto a una riunione dell'Accademia delle scienze di Parigi nel luglio 1898, la coppia riferìpresumibilmente ottenendo una sostanza che mostra le proprietà di un metallo e ha proposto di chiamarlo polonio in onore della Polonia, la patria di Maria. Questo è stato il primo e unico caso nella storia in cui un elemento che non è stato ancora identificato in modo affidabile ha già ricevuto un nome. Ebbene, il primo campione apparve solo nel 1910.
Proprietà fisiche e chimiche
Il polonio è un metallo bianco argenteo relativamente morbido. È così radioattivo che si illumina al buio e si riscalda costantemente. Allo stesso tempo, il suo punto di fusione è leggermente superiore a quello dello stagno - solo 254 gradi Celsius. Il metallo si ossida molto rapidamente nell'aria. A basse temperature, forma un semplice reticolo cristallino cubico monoatomico.
In termini di proprietà chimiche, il polonio è molto vicino alla sua controparte: il tellurio. Inoltre, la natura dei suoi composti è fortemente influenzata da un elevato livello di radiazioni. Quindi le reazioni che coinvolgono il polonio possono essere piuttosto spettacolari e interessanti, anche se piuttosto pericolose in termini di benefici per la salute.
Isotopi
In totale, la scienza attualmente conosce 27 (secondo altre fonti - 33) forme di polonio. Nessuno di loro è stabile e sono tutti radioattivi. Il più pesante degli isotopi (con numeri ordinali da 210 a 218) si trova in natura in piccole quantità, il resto può essere ottenuto solo artificialmente.
Il polonio radioattivo-210 è la forma più longeva della natura. È contenuto in piccola quantità nei minerali di radio-uranio e si forma a causa della catenareazioni che iniziano con U-238 e durano circa 4,5 miliardi di anni in termini di emivita.
Ricevi
1 tonnellata di minerale di uranio contiene l'isotopo polonio-210 in una quantità pari a circa 100 microgrammi. Possono essere isolati durante la lavorazione degli scarti di produzione, tuttavia, per ottenere un volume più o meno significativo dell'elemento, bisognerebbe lavorare un'enorme quantità di materiale. Un modo molto più semplice ed efficiente è la sintesi usando l'irradiazione neutronica del bismuto naturale nei reattori nucleari.
Di conseguenza, dopo alcune altre procedure, si ottiene il polonio-210. Gli isotopi 208 e 209 possono essere ottenuti anche irradiando bismuto o piombo con fasci accelerati di particelle alfa, protoni o deuteroni.
Radioattività
Il polonio-210, come altri isotopi, è un emettitore alfa. Il gruppo più pesante emette anche raggi gamma. Nonostante il fatto che l'isotopo 210 sia una fonte di sole particelle alfa, è piuttosto pericoloso, non può essere preso a mano e nemmeno avvicinato a distanza ravvicinata, perché, quando riscaldato, passa in uno stato di aerosol. È anche estremamente pericoloso ottenere polonio all'interno con l'alito o il cibo. Ecco perché il lavoro con questa sostanza avviene in speciali scatole sigillate. È curioso che questo elemento sia stato trovato nelle foglie di tabacco circa mezzo secolo fa. Il periodo di decadimento del polonio-210 rispetto ad altri isotopi è abbastanza grande e quindi può accumularsi nella pianta e successivamente danneggiareancora di più la salute del fumatore. Tuttavia, qualsiasi tentativo di estrarre questa sostanza dal tabacco non ha avuto successo.
Pericolo
Poiché il polonio-210 emette solo particelle alfa, prendendo alcune precauzioni, non dovresti aver paura di lavorarci. Queste onde raramente viaggiano per più di una dozzina di centimetri e di solito non riescono a penetrare nella pelle.
Tuttavia, una volta dentro il corpo, gli causano gravi danni. Quando entra nel flusso sanguigno, si diffonde rapidamente a tutti i tessuti: dopo pochi minuti, la sua presenza può essere vista in tutti gli organi. È presente principalmente nei reni e nel fegato, ma in generale è distribuito in modo abbastanza uniforme, il che potrebbe spiegare il suo elevato effetto dannoso complessivo.
La tossicità del polonio è così grande che anche piccole dosi causano malattie croniche da radiazioni e morte in 6-11 mesi. Le principali vie di escrezione dal corpo sono i reni e il tratto gastrointestinale. C'è una dipendenza dal metodo di immissione. L'emivita è compresa tra 30 e 50 giorni.
L'avvelenamento accidentale da polonio è completamente impossibile. Per ottenere una quantità sufficiente della sostanza, è necessario avere accesso a un reattore nucleare e applicare deliberatamente un isotopo sulla vittima. La complessità della diagnosi risiede anche nel fatto che solo pochi casi sono noti nel corso della storia. La prima vittima è la figlia degli scopritori del polonio, Irene Joliot-Curie, che, durante le ricerche, ruppe la capsula con la sostanza in laboratorio e morì 10 anni dopo. Altri due casiappartengono al 21° secolo. Il primo è il caso clamoroso di Litvinenko, morto nel 2006, e il secondo è la morte di Yasser Arafat, nelle cui cose sono state trovate tracce di un isotopo radioattivo. Tuttavia, una diagnosi definitiva non è mai stata confermata.
Decomposizione
Uno degli isotopi più longevi, insieme a 208 e 209, è il polonio-210. L'emivita (cioè il tempo durante il quale il numero di particelle radioattive si dimezza) per i primi due è rispettivamente di 2, 9 e 102 anni e per gli ultimi 138 giorni e 9 ore. Come per il resto degli isotopi, la loro durata è calcolata principalmente in minuti e ore.
La combinazione di varie proprietà del polonio-210 lo rende il più conveniente della serie per l'uso in vari settori della vita. Essendo in uno speciale guscio di metallo, non può più nuocere alla sua salute, ma è in grado di dare la sua energia a beneficio dell'umanità. Allora a cosa serve oggi il polonio-210?
Applicazione moderna
Secondo alcuni rapporti, circa il 95% della produzione di polonio è concentrato in Russia e circa 100 grammi della sostanza vengono sintetizzati all'anno e quasi tutto viene esportato negli Stati Uniti.
Ci sono diverse aree in cui viene utilizzato il polonio-210. Prima di tutto, questi sono veicoli spaziali. Con le sue dimensioni compatte, è indispensabile come ottima fonte di energia e calore. Sebbene la sua efficacia si dimezzi ogni 5 mesi circa, gli isotopi più pesanti sono molto più costosi da produrre.
TranneInoltre, il polonio è assolutamente indispensabile nella fisica nucleare. È ampiamente utilizzato nello studio dell'effetto della radiazione alfa su altre sostanze.
Infine, un altro ambito di applicazione è la produzione di dispositivi per la rimozione dell'elettricità statica sia per uso industriale che domestico. È incredibile come un elemento così pericoloso possa diventare quasi un utensile da cucina, essendo racchiuso in un involucro affidabile.
