Polonium-210 má veľmi jasnú súvislosť so žiarením. A to nie je márne, pretože je to mimoriadne nebezpečné.
História objavov
Jeho existenciu predpovedal už v roku 1889 Mendelejev, keď vytvoril svoju slávnu periodickú tabuľku. V praxi bol tento prvok s číslom 84 získaný o deväť rokov neskôr úsilím manželov Curiesových, ktorí študovali fenomén žiarenia. Maria Sklodowska-Curie sa snažila zistiť dôvod silného žiarenia vychádzajúceho z niektorých minerálov, a preto začala pracovať s niekoľkými vzorkami hornín, spracovávať ich všetkými dostupnými spôsobmi, rozdeľovať na frakcie a nepotrebné vyhadzovať. V dôsledku toho dostala novú látku, ktorá sa stala analógom bizmutu a tretím objaveným rádioaktívnym prvkom po uráne a tóriu.
Napriek úspešným výsledkom experimentu sa Mária neponáhľala hovoriť o svojom objave. Ani spektrálna analýza, ktorú vykonal kolega manželov Curieových, nedala dôvod hovoriť o objave nového prvku. Napriek tomu v správe na stretnutí Parížskej akadémie vied v júli 1898 manželia informovaliúdajne získal látku, ktorá vykazuje vlastnosti kovu, a navrhol ju pomenovať polónium na počesť Poľska - Máriinej vlasti. Išlo o prvý a jediný prípad v histórii, keď prvok, ktorý ešte nebol spoľahlivo identifikovaný, už dostal meno. Prvá vzorka sa objavila až v roku 1910.
Fyzikálne a chemické vlastnosti
Polonium je relatívne mäkký, strieborno-biely kov. Je taký rádioaktívny, že v tme svieti a neustále sa zahrieva. Zároveň je jeho teplota topenia o niečo vyššia ako teplota cínu - iba 254 stupňov Celzia. Kov na vzduchu veľmi rýchlo oxiduje. Pri nízkych teplotách vytvára monatomickú jednoduchú kubickú kryštálovú mriežku.
Polónium je svojimi chemickými vlastnosťami veľmi blízke svojmu náprotivku – telúru. Okrem toho je charakter jeho zlúčenín značne ovplyvnený vysokou úrovňou žiarenia. Takže reakcie zahŕňajúce polónium môžu byť celkom veľkolepé a zaujímavé, aj keď dosť nebezpečné z hľadiska zdravotných výhod.
Izotopy
Celkovo veda v súčasnosti pozná 27 (podľa iných zdrojov - 33) foriem polónia. Žiadna z nich nie je stabilná a všetky sú rádioaktívne. Najťažšie izotopy (s radovými číslami od 210 do 218) sa v prírode nachádzajú v malom množstve, zvyšok je možné získať len umelo.
Rádioaktívne polónium-210 je forma prírody s najdlhšou životnosťou. V malom množstve je obsiahnutý v rádiovo-uránových rudách a vzniká vďaka reťazcureakcie začínajúce U-238 a trvajúce približne 4,5 miliardy rokov, pokiaľ ide o polčas rozpadu.
Prijať
1 tona uránovej rudy obsahuje izotop polónium-210 v množstve rovnajúcom sa asi 100 mikrogramom. Môžu byť izolované pri spracovaní výrobného odpadu, avšak na získanie viac či menej významného objemu prvku by bolo potrebné spracovať obrovské množstvo materiálu. Oveľa jednoduchší a efektívnejší spôsob je syntéza prírodného bizmutu pomocou neutrónového ožarovania v jadrových reaktoroch.
V dôsledku toho sa po niekoľkých ďalších procedúrach získa polónium-210. Izotopy 208 a 209 možno získať aj ožiarením bizmutu alebo olova zrýchlenými lúčmi častíc alfa, protónov alebo deuterónov.
Rádioaktivita
Polonium-210, podobne ako iné izotopy, je žiarič alfa. Ťažšia skupina vyžaruje aj gama lúče. Napriek tomu, že izotop 210 je zdrojom iba alfa častíc, je dosť nebezpečný, nedá sa vziať do ruky a ani sa k nemu priblížiť na blízko, pretože pri zahriatí prechádza do aerosólového stavu. Je tiež mimoriadne nebezpečné dostať polónium dovnútra dychom alebo jedlom. Preto práca s touto látkou prebieha v špeciálnych zapečatených boxoch. Je zvláštne, že tento prvok bol nájdený v tabakových listoch asi pred polstoročím. Doba rozpadu polónia-210 v porovnaní s inými izotopmi je dostatočne veľká, a preto sa môže hromadiť v rastline a následne poškodiťzdravie fajčiara ešte viac. Akýkoľvek pokus extrahovať túto látku z tabaku bol však neúspešný.
Nebezpečenstvo
Vzhľadom na to, že polónium-210 vyžaruje iba častice alfa, pri dodržaní určitých opatrení by ste sa nemali báť s ním pracovať. Tieto vlny zriedka prechádzajú viac ako tucet centimetrov a zvyčajne nedokážu preniknúť cez pokožku.
Akonáhle sa však dostanú do tela, spôsobia mu veľkú škodu. Keď sa dostane do krvného obehu, rýchlo sa rozšíri do všetkých tkanív – po niekoľkých minútach je jeho prítomnosť viditeľná vo všetkých orgánoch. Primárne sa vyskytuje v obličkách a pečeni, ale vo všeobecnosti je distribuovaný pomerne rovnomerne, čo môže vysvetliť jeho vysoký celkový škodlivý účinok.
Toxicita polónia je taká veľká, že aj malé dávky spôsobujú chronickú chorobu z ožiarenia a smrť do 6-11 mesiacov. Hlavné cesty vylučovania z tela sú cez obličky a gastrointestinálny trakt. Existuje závislosť od spôsobu vstupu. Polčas rozpadu je 30 až 50 dní.
Náhodná otrava polóniom je úplne nemožná. Na získanie dostatočného množstva látky je potrebné mať prístup k jadrovému reaktoru a zámerne naniesť na obeť izotop. Zložitosť diagnostiky spočíva aj v tom, že v histórii je známych len niekoľko prípadov. Prvou obeťou je dcéra objaviteľov polónia Irene Joliot-Curie, ktorá počas výskumu v laboratóriu rozbila kapsulu s látkou a o 10 rokov neskôr zomrela. Ďalšie dva prípadypatria do 21. storočia. Prvým z nich je senzačný prípad Litvinenka, ktorý zomrel v roku 2006, a druhým smrť Jásira Arafata, v ktorého veciach sa našli stopy rádioaktívneho izotopu. Definitívna diagnóza sa však nikdy nepotvrdila.
Decomposition
Jeden z izotopov s najdlhšou životnosťou, spolu s 208 a 209, je polónium-210. Polčas rozpadu (teda čas, počas ktorého sa počet rádioaktívnych častíc zníži na polovicu) je pre prvé dva roky 2, 9 a 102 rokov a za posledných 138 dní a 9 hodín. Pokiaľ ide o ostatné izotopy, ich životnosť sa počíta hlavne v minútach a hodinách.
Kombinácia rôznych vlastností polónia-210 ho robí najpohodlnejším zo série na použitie v rôznych oblastiach života. Keďže je v špeciálnej kovovej škrupine, už nemôže poškodiť svoje zdravie, ale je schopný dať svoju energiu v prospech ľudstva. Na čo sa teda polónium-210 dnes používa?
Moderná aplikácia
Podľa niektorých správ sa asi 95 % produkcie polónia sústreďuje v Rusku a ročne sa syntetizuje asi 100 gramov látky a takmer všetko sa vyváža do Spojených štátov.
Existuje niekoľko oblastí, kde sa polónium-210 používa. V prvom rade sú to kozmické lode. Vďaka svojim kompaktným rozmerom je nepostrádateľný ako vynikajúci zdroj energie a tepla. Hoci sa jeho účinnosť každých 5 mesiacov zníži na polovicu, výroba ťažších izotopov je oveľa drahšia.
OkremPolónium je navyše v jadrovej fyzike absolútne nevyhnutné. Je široko používaný pri štúdiu účinku alfa žiarenia na iné látky.
Ďalšou oblasťou použitia je napokon výroba zariadení na odstraňovanie statickej elektriny pre priemyselné aj domáce použitie. Je úžasné, ako sa takýto nebezpečný prvok môže stať takmer kuchynským riadom, keď je uzavretý v spoľahlivom obale.
