Polonium-210 má velmi jasnou souvislost s radiací. A to není marné, protože je to extrémně nebezpečné.
Historie objevů
Jeho existenci předpověděl již v roce 1889 Mendělejev, když vytvořil svou slavnou periodickou tabulku. V praxi byl tento prvek s číslem 84 získán o devět let později úsilím manželů Curieových, kteří studovali fenomén záření. Maria Sklodowska-Curie se pokusila zjistit důvod silného záření vycházejícího z určitých minerálů, a proto začala pracovat s několika vzorky hornin, zpracovávat je všemi dostupnými způsoby, rozdělovat na zlomky a nepotřebné vyhazovat. V důsledku toho získala novou látku, která se stala analogem vizmutu a třetím objeveným radioaktivním prvkem po uranu a thoria.
Navzdory úspěšným výsledkům experimentu Maria nijak nespěchala, aby o svém objevu hovořila. Ani spektrální analýza, kterou provedl kolega manželů Curieových, nedala důvod mluvit o objevu nového prvku. Přesto ve zprávě na zasedání pařížské akademie věd v červenci 1898 manželé informovaliúdajně získal látku, která vykazuje vlastnosti kovu, a navrhl ji pojmenovat polonium na počest Polska – Mariiny vlasti. Jednalo se o první a jediný případ v historii, kdy prvek, který dosud nebyl spolehlivě identifikován, již dostal jméno. No, první vzorek se objevil až v roce 1910.
Fyzikální a chemické vlastnosti
Polonium je relativně měkký, stříbřitě bílý kov. Je tak radioaktivní, že ve tmě svítí a neustále se zahřívá. Jeho bod tání je přitom o něco vyšší než u cínu – pouhých 254 stupňů Celsia. Kov na vzduchu velmi rychle oxiduje. Při nízkých teplotách tvoří monatomickou jednoduchou kubickou krystalovou mřížku.
Z hlediska svých chemických vlastností je polonium velmi blízké svému protějšku – telluru. Charakter jeho sloučenin je navíc značně ovlivněn vysokou úrovní radiace. Takže reakce zahrnující polonium mohou být docela velkolepé a zajímavé, i když docela nebezpečné z hlediska zdravotních přínosů.
Izotopy
Celkem věda v současnosti zná 27 (podle jiných zdrojů - 33) forem polonia. Žádný z nich není stabilní a všechny jsou radioaktivní. Nejtěžší z izotopů (s pořadovými čísly od 210 do 218) se v přírodě vyskytují v malém množství, zbytek lze získat pouze uměle.
Radioaktivní polonium-210 je forma přírody s nejdelší životností. Je obsažen v malém množství v radium-uranových rudách a vzniká díky řetězcireakce začínající U-238 a trvající asi 4,5 miliardy let, pokud jde o poločas rozpadu.
Přijmout
1 tuna uranové rudy obsahuje izotop polonium-210 v množství rovnajícím se asi 100 mikrogramům. Lze je izolovat při zpracování výrobního odpadu, avšak pro získání více či méně významného objemu prvku by bylo nutné zpracovat obrovské množství materiálu. Mnohem jednodušší a efektivnější způsob je syntéza přírodního bismutu v jaderných reaktorech pomocí neutronového ozařování.
V důsledku toho se po několika dalších procedurách získá polonium-210. Izotopy 208 a 209 lze také získat ozařováním vizmutu nebo olova urychlenými paprsky částic alfa, protonů nebo deuteronů.
Radioaktivita
Polonium-210, stejně jako ostatní izotopy, je alfa zářič. Těžší skupina vyzařuje i gama záření. Navzdory tomu, že izotop 210 je zdrojem pouze alfa částic, je poměrně nebezpečný, nelze jej vzít z ruky a ani se k němu přiblížit na blízko, protože při zahřátí přechází do aerosolového stavu. Je také extrémně nebezpečné dostat polonium dovnitř dechem nebo jídlem. Proto práce s touto látkou probíhá ve speciálních uzavřených boxech. Je zvláštní, že tento prvek byl nalezen v tabákových listech asi před půl stoletím. Doba rozpadu polonia-210 ve srovnání s jinými izotopy je dostatečně velká, a proto se může hromadit v rostlině a následně poškoditzdraví kuřáka ještě více. Jakýkoli pokus extrahovat tuto látku z tabáku byl však neúspěšný.
Nebezpečí
Protože polonium-210 vyzařuje pouze alfa částice, dodržujte určitá opatření, neměli byste se bát s ním pracovat. Tyto vlny jen zřídka urazí více než tucet centimetrů a obvykle nemohou proniknout kůží.
Jakmile se však dostanou do těla, způsobí mu velkou škodu. Když se dostane do krevního řečiště, rychle se rozšíří do všech tkání – po pár minutách je jeho přítomnost vidět ve všech orgánech. Primárně se vyskytuje v ledvinách a játrech, ale obecně je distribuován poměrně rovnoměrně, což může vysvětlit jeho vysoký celkový škodlivý účinek.
Toxicita polonia je tak velká, že i malé dávky způsobují chronickou nemoc z ozáření a smrt během 6-11 měsíců. Hlavní cesty vylučování z těla vedou ledviny a gastrointestinální trakt. Je zde závislost na způsobu vstupu. Poločas rozpadu je 30 až 50 dní.
Náhodná otrava poloniem je zcela nemožná. Pro získání dostatečného množství látky je nutné mít přístup k jadernému reaktoru a záměrně nanést na oběť izotop. Složitost diagnostiky spočívá také v tom, že v historii je známo jen několik případů. První obětí je dcera objevitelů polonia Irene Joliot-Curie, která během výzkumu v laboratoři rozbila kapsli s látkou a o 10 let později zemřela. Další dva případypatří do 21. století. Prvním z nich je senzační případ Litviněnka, který zemřel v roce 2006, a druhým smrt Jásira Arafata, v jehož věcech byly nalezeny stopy radioaktivního izotopu. Definitivní diagnóza však nebyla nikdy potvrzena.
Decomposition
Jeden z izotopů s nejdelší životností, spolu s 208 a 209, je polonium-210. Poločas rozpadu (tedy doba, za kterou se počet radioaktivních částic sníží na polovinu) u prvních dvou je 2, 9 a 102 let a u posledních 138 dní a 9 hodin. Co se týče ostatních izotopů, jejich životnost se počítá hlavně v minutách a hodinách.
Kombinace různých vlastností polonia-210 z něj dělá to nejpohodlnější z řady pro použití v různých oblastech života. Tím, že je ve speciální kovové skořápce, již nemůže poškodit své zdraví, ale je schopen dát svou energii ve prospěch lidstva. K čemu se tedy dnes polonium-210 používá?
Moderní aplikace
Podle některých zpráv se asi 95 % produkce polonia koncentruje v Rusku a ročně se syntetizuje asi 100 gramů této látky a téměř celá se vyváží do Spojených států.
Existuje několik oblastí, kde se polonium-210 používá. Především jsou to kosmické lodě. Díky svým kompaktním rozměrům je nepostradatelný jako vynikající zdroj energie a tepla. Ačkoli se jeho účinnost každých 5 měsíců snižuje na polovinu, výroba těžších izotopů je mnohem dražší.
KroměPolonium je navíc v jaderné fyzice naprosto nepostradatelné. Je široce používán při studiu vlivu záření alfa na jiné látky.
A konečně další oblastí použití je výroba zařízení na odstraňování statické elektřiny pro průmyslové i domácí použití. Je úžasné, jak se z takového nebezpečného prvku může stát téměř kuchyňské náčiní, když je uzavřeno ve spolehlivém obalu.
