პოლონიუმი

პოლონიუმი (ლათ. Polonium) ქიმიური ელემენტია, რომელიც აღინიშნება სიმბოლოთი Po, მისი ატომური ნომერია 84. ის არის მოვერცხლისფრო-თეთრი ფერის რადიოაქტიური ნახევრადლითონი. არ გააჩნია სტაბილური იზოტოპები.

ისტორია

პოლონიუმი აღმოჩინა 1898 წელს პიერ კიურიმ და მარია სკლადოვსკაია კიურიბ ურანის საბადოში - ურანიტში. ელემენტი დასახელებულ იქნა მარია სკლადოვსკაია კიურის სამშობლოს საპატივსაცემოდ - პოლონეთი (ლათ. Polonia).

1902 წელს გერმანელმა მეცნიერმა ვილგელმ მარკვალდმა აღმოაჩინა ახალი ელემენტი. მან მას უწოდა რადიოტელური. კიურიმ როგორც კი წაიკითხა ეს ჩანაწერი ელემენტის აღმოჩენის შესახებ, მაშინვე აცნობა მას, რომ ეს ელემენტი არის პოლონიუმი, რომელიც იყო აღმოჩენილი მათ მიერ 4 წლით ადრე. მარკვალდი არ დაეთანხმა ამ შეფასებას და განაცხადა, რომ პოლონიუმი და რადიოტელური სხვადასხვა ელემენტებია. მთელი რიგი ექსპერიმენტების შემდეგ კიურებმა დაამტკიცეს, რომ პოლონიუმსა და რადიოტელურს ახასიათებთ ერთიდაიგივე ნახევარდაშლის პერიოდი. მარკვალდი იძულებული გახდაუკან დაეხია.

მყარი პოლონიუმის ალფა ფორმა

პოლონიუმის პირველი ნიმუში,  რომელიც შეიცავდა 0.1 გ სუფთა ელემენტს გამოყოფილ იქნა 1910 წელს.

გავრცელება

პოლონიუმი ყოველთვის არსებობს ურანისა და თორიუმის მინერალებში. პოლონიუმის შემცველობის წონასწორობა დედამიწის ქერქში შეადგენს მასით 2×10⁻¹⁴%.

ქიმიური თვისებები

პოლონიუმი - რბილი მოვერცხლისფრო-თეთრი რადიოაქტიური მეტალია.

მეტალური პოლონიუმი სწრაფად იჟანგება ჰაერზე. ცნობილია პოლონიუმის დიოქსიდი (РоО₂) და პოლონიუმის მონოქსიდი РоО.

ჰალოგენებთან წარმოქმნის ტეტრაჰალოგენიდებს.

მჟავებთან ურთიერთქმედებისას გადადის ხსნარში ვარდისფერი შეფერილობის Ро²⁺ კატიონის წარმოქმნით.

Ро + 2 HCl → PoCl₂ + Н₂↑.

მაგნიუმის თანაობისას პოლონიუმის მარილმჟავაში გახსნისას წარმოიქმნება პოლონიუმის ჰიდრიდი, რომელიც ოთახის ტემპერატურაზე იმყოფება თხევად მდგომარეობაში.

Ро + Mg + 2 HCl → MgCl₂ + H₂Po

მიღებულია  მჟავა პოლონიუმის ტრიოქსიდი РоО₃ და პოლონიუმმჟავას მარილები (პოლონატები К₂РоО₄), რომლებიც თავისუფალი სახით არ არსებობენ.

ცნობილია ასევე პოლონიუმის დიოქსიდი PoO₂.

პოლონიუმი წარმოქმნის ჰალოგენიდებს შემდეგი შემადგენლობით: PoX₂, PoX₄ და PoX₆. ტელურის მსგავსად პოლონიუმს შეუძლია მთელ რიგ მეტალებთან წარმოქმნას ქიმიური ნაერთები - პოლონიდები.

პოლონიუმი არის ერთადერთი ქიმიური ელემენტი, რომელიც დაბალ ტემპერატურაზე წარმოქმნის ერთატომიან მარტივ კუბურ კრისტალურ მესერს.

იზოტოპები

2006 წლის დასაწყისში ცნობილი იყო პოლონიუმის 33 იზოტოპი მასური რიცხვის დიაპაზონით 188-დან 220-მდე. გარდა ამისა, ცნობილია პოლონიუმის 10 მეტასტაბილური იზოტოპი, რომელიც იმყოფება აღგზნებულ მდგომარეობაში. სტაბილური იზოტოპი არ გააჩნია. შედარებით სიცოცხლისუნარიანი იზოტოპებია ²⁰⁹Po და ²⁰⁸Po, რომელთა ნახევარდაშლის პერიოდია 102 და 2.9 წელი შესაბამისად.

პოლონიუმის ზოგიერთი იზოტოპი, რომელებიც შედიან ურანისა და თორიუმის რადიოაქტიულ რიგებში, ერთ დროს ჰქონდათ საკუთარი დასახელება, თუმცა დღეისათვის აღარ გამოიყენება.

მიღება

პრაქტიკაში პოლონიუმის ნუკლიდს ²¹⁰Ро რაოდენობრივად გრამებში ღებულობენ ხელოვნურად, მეტალური ²⁰⁹Bi-ის ნეიტრონების დასხივებით ბირთვულ რეაქტორებში. მიღებული ²¹⁰Bi b-დაშლის ხარჯზე გარდაიქმნება ²¹⁰Po-ად. ბისმუთის იგივე იზოტოპის პროტონებით დასხივება მიმდინარეობს შემდეგი რეაქციით:

²⁰⁹Bi + p → ²⁰⁹Po + n

წარმოიქმნება პოლონიუმის ყველაზე სიცოცხლისუნარიანი იზოტოპი ²⁰⁹Po.

პოლონიუმის მიკრორაოდენობას მოიპოვებენ ურანის საბადოების გადამუშავებით. პოლონიუმს გამოყოფენ ექსტრაქციით, იონმიმოცვლით, ქრომატოგრაფიით და გადადენით.

მეტალურ პოლონიუმს ღებულობენ პოლონიუმის სულფიდის PoS ან დიოქსიდის (PoO₂) თერმული დამუშავებით ვაკუუმში 500 °C-ზე.

გამოყენება

პოლონიუმი-210 შენადნობებში ბერილიუმთან და ბრომთან გამოიყენება კომპაქტური და ძალიან მძლავრი ნეიტრონული წყაროების დასამზადებლად, რომლებიც პრაქტიკულად არ იძლევიან g-გამოსხივებას (თუმცა, სამწუხაროდ მათი სიცოცხლისუნარიანობა ხანმოკლეა ²¹⁰Po: Т₁/₂ = 138.376 დღე).

პოლონიუმი ასევე გამოიყენება ავტომობილების ელექტროსანთლების შენადნობებში ანთებისას ნაპერწკლების წარმოქმნის დროს დაძაბულობის შესამცირებლად.

პოლონიუმი გამოიყენება დამოუკიდებლად ან ტყვიასთან და იტრიუმთან შენადნობების სახით ძლიერი და კომპაქტური სითბოს წყაროების საწარმოებლად, რომელიც შემდგომ გამოიყენება კოსმოსური სამუშაოების დროს. ერთი კუბური სანტიმეტრი პოლონიუმი-210 გამოყოფს დაახლოებით 1320 ვტ სითბოს. სითბოს ეს რაოდენობა იმდენად დიდია, რომ პოლონიუმი გადადის გამლღვალ მდგომარეობაში. ამიტომ მას ხშირად იყენებენ ტყვიასთან შენადნობის სახით. თუმცა ამ შენადნობებს აქვს მნიშვნელოვნად დაბალი ენერგოსიმკვრივე (150 ვტ/სმ³), მიუხედავად ამისა მათი გამოყენება უფრო მოსახერხებელია და უსაფრთხო.

პლონიუმ-210 ლითიუმის მსუბუქ იზოტოპთან შენადნობის სახით შესაძლებელია გამოყებნებულ იქნას, როგორც  ბირთვული დეტონატორი. ამიტომაც, პოლონიუმი წარმოადგენს სტრატეგიულ მეტალს და სახელმწიფოს მხრიდან მკაცრ კონტროლს ექვემდებარება მისი შენახვის პირობები და გამოყენება ბირთვული ტერორიზმის თავიდან ასაცილებლად.

ბიოლოგიური როლი

პოლონიუმ-210 არის მაღალტოქსიკური ელემენტი. მისი ნახევარდაშლის პერიოდია 138 დღე და 9 საათი. მისი კუთრი აქტიურობა (166 ტბეკ/გ) იმდენად დიდია, რომ მასზე ხელით შეხება არ შეიძლება.  შედეგად მიიღება კანისა და მთელი ორგანიზმის  რადიაციული დაზიანება. პოლონიუმი საშიშია ასევე ისეთ მანძილზეც, რომელიც აღემატება ალფა-ნაწილაკების გარბენის სიგრძეს, რადგან მისი ნაერთები თავისთავად ცხელდებიან და გადადიან აეროზოლურ მდგომარეობაში. ამიტომაც პოლონიუმ-210-თან მუშაობენ ჰერმეტულ კარადებში.

პოლონიუმ-210 მცირე რაოდენობით იმყოფება ბუნებაში და გროვდება თამბაქოში, რომლის შედეგადაც, ის წარმოადგენს ერთ-ერთ შესამჩნევ ფაქტორს, რომელიც მწეველის ჯანმრთელობაზე ახდენს ცუდ გავლენას. პოლონიუმის სხვა ბუნებრივი იზოტოპები იშლება ძალიან სწრაფად, ამიტომაც ვერ ასწრებენ დაგროვებას თამბაქოში. "თამბაქოს მწარმოებლებმა აღმოაჩინეს ეს ელემენტი 40 წლის წინ, თუმცა მისი ამოღების მცდელობა იყო წარუმატებელი" - ნათქვამია სტატიაში, რომელიც გამოაქვეყნა ამერიკელმა მკვლევარებმა სტენდფორდის უნივერსიტეტიდან და როჩესტერიდან, მაიოს კლინიკიდან.

პოლონიუმით ადამიანის რადიაციულ მოწამვლაზე ზუსტი მონაცემები არ არსებობს, რადგანაც ექსპერიმენტები ადამიანზე არ არის ჩატარებული.

მასალა მომზადებულია www.wikipedia.com -ის მიხედვით