Polonium

Hööftartikel: Isotopen vun Polonium
Iso	VN	t_½	VO	VE (MeV)	VP
²⁰⁸Po	nee	2,898 a	α	5,215	²⁰⁴Pb
²⁰⁸Po	nee	2,898 a	ε	1,401	²⁰⁸Bi
²⁰⁹Po	nee	103 a	α	4,979	²⁰⁵Pb
²⁰⁹Po	nee	103 a	ε	1,893	²⁰⁹Bi
²¹⁰Po	99,998 %	138,376 d	α	5,407	²⁰⁶Pb
²¹¹Po	6 · 10⁻¹² %	0,516 s	α	7,595	²⁰⁷Pb
^211mPo	nee	25 s	α	9,057	²⁰⁷Pb
^211mPo	nee	25 s	IÖ	1,462	²¹¹Po
²¹²Po	2·10⁻¹⁴ %	304 ns	α	8,78	²⁰⁸Pb
^212mPo	nee	45,1 s	α	11,8	²⁰⁸Pb
^212mPo	nee	45,1 s	IÖ	2,922	²¹²Po
²¹³Po	nee	4 µs	α	8,5	²⁰⁹Pb
²¹⁴Po	1 · 10⁻¹¹ %	164 µs	α	7,69	²¹⁰Pb
²¹⁵Po	7 · 10⁻¹² %	1,781 ms	α	7,526	²¹¹Pb
²¹⁵Po	7 · 10⁻¹² %	1,781 ms	β^-	0,721	²¹⁵At
²¹⁶Po	1 · 10⁻⁸ %	0,15 s	α	6,78	²¹²Pb
²¹⁷Po	nee	2 s	α	6,7	²¹³Pb
²¹⁸Po	1,6 · 10⁻⁵ %	3,05 min	α	6,00	²¹⁴Pb
²¹⁸Po	1,6 · 10⁻⁵ %	3,05 min	β^-	0,265	²¹⁸At

Polonium is en cheemsch Element mit dat Atomteken Po un de Atomtall 84. In’t Periodensystem steiht dat Metall in de 6. Hööftgrupp un tellt dormit to de Chalkogenen. All bekannten Isotopen vun Polonium sünd radioaktiv.

Historie

Dat Element Polonium is in’t Johr 1898 vun dat Ehpoor Pierre un Marie Curie opdeckt worrn. De Naam is afleidt vun dat latiensche Woort „Polonia“, vun wegen Marie Curie ehr Heimatland Polen. Curie hett sik op dat Verfohren to’n Winnen vun Polonium keen Patent geven laten, vun wegen dat se dat Utforschen vun’t Element nich hinnern wull. För’t Opdecken un Beschrieven vun Polonium (tohopen mit Radium) is Marie Curie 1911 mit den Nobelpries för Chemie ehrt worrn.

Winnen un Produkschoon

Polonium is en Twüschenprodukt vun de Thorium-Reeg un vun de Uran-Radium-Reeg, wobi dör de tweete dat Isotop ²¹⁰Po tostannen kummt, wat dat fakenste vun’t Polonium is. Somit kann Polonium bi’t Opbereiden vun Pechblenn wunnen warrn (Dusend Tunnen Uranpechblenn bargt ruchweg 0,03 Gramm Polonium^[1]). Dat riekert sik dorbi tosamen mit Wismut an, vun dat man dat dorna mi en frakschoneerte Fällen vun de Sulfiden afscheden kann, vun wegen dat Poloniumsulfid sworer to lösen geiht as Wismutsulfid.

Man, vundaag warrt Polonium in’n Karnreakter herstellt dör dat Bescheten vun Wismut mit Neutronen:

\mathrm {{}^{209}Bi+n\rightarrow {}^{210}Bi\rightarrow {}^{210}Po+\beta ^{-}}

De Halfweertstiet för den Betaverfall vun ²¹⁰Bi liggt bi 5,01 Daag. Dör Destillatschoon warrt de beiden Elementen dorna wedder scheedt (De Kaakpunkt vun Polonium liggt bi 962 °C, de vun Wismut bi 1564 °C).^[2] En annere Methood is de Extrakschoon mit Hydroxidsmölten bi Temperaturen üm 400 °C.^[3] In’t Johr warrt op de helen Welt ruchweg 100 Gramm Polonium produzeert.^[4]

Egenschoppen

Polonium is en sülvrig witt Metall, dat as eenzig en kuubsch-primitive Kristallstruktur in sien α-Modifikatschoon opwiest. Dorbi sünd blots de Ecken vun en Tardel mit Polonium-Atomen besett. Disse Struktur finnt een anners blots noch bi de Hoochdruckmodifikatschonen vun Phosphor un Antimon.

De cheemschen Egenschoppen sünd to verglieken mit de vun sien linken Naver in’t Periodensystem Wismut. Dat is en metallschen Stroomleider un steiht, wat sien Redox-Eddeldom angeiht, twüschen Rhodium un Sülver.

Polonium lööst sik in Süürn as Soltsüür, Swevelsüür un Salpetersüür ünner Billn vun en rosaroot Po²⁺-Ion. Disse Po²⁺-Ionen warrt in waterige Lösen langsom to gele Po⁴⁺-Ionen oxideert, vun wegen dat dör de Alphastrahlen vun’t Polonium in’t Water oxideeren Verbinnen billt warrt.^[5]

Isotopen

Bekannte Polonium-Isotopen gifft dat vun ¹⁹⁰Po bit ²¹⁸Po^[6]. Disse Isotopen sünd ahn Utnahm radioaktiv mit teemlich ünnerscheedliche Halfweertstieten twüschen 3·10⁻⁷ Sekunnen för ²¹²Po bit 103 Johren för ²⁰⁹Po.

Dat bedüdenste, natürlich vörkamen Isotop ²¹⁰Po wiest en Halfweertstiet vun 138 Daag op un verfallt ünner Utsennen vun Alphastrahlen in dat Blie-Isotop ²⁰⁶Pb. Dat ²¹⁰Po, dat in de Industrie bruukt warrt, warrt wegen de lütte Halfweertstiet tomeist in Karnkraftwarken wunnen.

Radiotoxikologie

As Verfallsprodukt vun’t radioaktive Eddelgas Radon bargt Polonium de gröttste Gefohr. Radon in de Atenluft soorgt för en höger’t Risiko, an Lungenkrebs krank to warrn. De egentlich Oorsaak dorför is aver nich dat Radon sülvst, man dat Inaten vun de kortlevigen Verfallsprodukten vun’t Radon, de sik in’t Gegendeel to dat Radongas, in de Ate3nweeg anriekert. De gröttste radioloogsche Wirken hebbt ünner de Verfallsprodukten de Polonium-Isotopen ²¹⁰Po, ²¹²Po, ²¹⁴Po, ²¹⁶Po un ²¹⁸Po, vun wegen dat se Alphadeelken utsennt.

Alphastrahlen sünd nich so gefährlich, wenn se vun buten inwirken doot, vun wegen dat de böverste Huutschicht ut afstorven Huutzellen de Strahlen afschirmt. Man, wenn Alphadeelken in den Lief rinkamt, denn künnt se bösen Schaden maken. Över dat Blood kann sik dat Polonium in’n Liefgeweev verdelen. De Schaadwirken wiest sik toeerst as Strahlenkrankheit an de Zellen, de sik faken deelt (t. B. Darmepithelen oder Knakenmark). Tyypsche Sympotmen sünd blangen de Alopezie un en allgemeen swack Togangwesen ok Dörfall, Anämie un Blöden ut de Nees, ut’n Mund, an’t Tähnfleesch oder ut’n Oors.

De mischliche Lief scheedt Polonium mit en bioloogsche Halfweertstiet vun ruchweg föfftig Daag wedder ut,^[7] so dat all wichtigen Isotopen vun Polonium to’n bedüdenen Andeel noch in’n Lief verfallt. Dorto kummt, dat Inkorporatschonen vun buten nich eenfack fasttostellen sünd, vun wegen dat kuum Gammstrahlen afstrahlt warrt warrt. Resten un Verfallsprodukten finnt sik to’n gröttsten Deel in de Schiet un to 10 % ok in’n Urin.

En sünnere Gefohr Polonium intoaten besteiht bi Lüüd, de smöken doot. Borns dorför künnt de Phosphatdüngermiddels wesen, de bi’n Tabakanbo insett warrt, aver ok Adsorpschoon vun Polonium ut de Atmosphäär. De Andelen vun de Teer-Kanzerogenen un de Utsetten vun radioaktiv Polonium bi’t Entstahn vun Krebs warrt aver noch ünnescheedlich diskuteert.^[8]^[9]

Bruuk

In Verbinnen mit Beryllium warrt Polonium in mobile Neutronenborns insett. Dorbi warrt de Karnreakschoon ⁹Be( $\alpha$ , n)¹²C to’n Tügen vun fre’e Neutronen nütt. ²¹⁰Po qarrt in eenige industrielle Ionisaters insett, to’n Bispeel in Anlagen, in de Papeer, Textilen oder syntheetsche Materialen rullt warrt, oder wenn optische Linsen vun statische Opladung free maakt warrn schüllt.

Üm 1940 rüm bargen de Tünnerkersen vun Firestone in de USA radioaktive Swoormetallen. Dat schüll de Luft ioniseeren un dormit de Duern vun’n Tünnerfunken länger maken.

²¹⁰Po tüügt ruchweg 140 Watt Warms op’n Gramm^[10]. Histoorsch is dat dorüm ok in kortlevige Radionuklidbatterien insett worrn, as to’n Bispeel in de fröhen Satelliten.^[11] De Warmsleistung reckt, üm en Pöloniumkörper to’n Smölten to bringen.^[12] Vundaag warrt egenlich blots noch langlevigere Isotopen vun annere Elementen bruukt.

Ok in Karnwapen is Polonium as Neutronenborn insett worrn, to’n Bispeel in de US-amerikaanschen Atombomben Little Boy un Fat Man, de op Hiroshima un Nagasaki afsmeten worrn sünd. Initiaters ut Polonium un Beryllium weern dor to’n Ingangsetten vun de Kedenreakschoon inboet.

Verbinnen

Suerstoffverbinnen

Poloniumdioxid, (PoO₂)_x, is jüst so as dat Oxid vun den Gruppennaver Tellur (Tellurdioxid, (TeO₂)_x) en Ionen-Verbinnen, de in en gele un en rode Modifikatschoon vörkummt. Butendem is dat Poloniumtrioxid (PoO₃) bekannt.

Sulfiden

Dat swarte Poloniumsulfid (PoS) kannt dör Fällen vun in Süür oplööst Polonium mit Swevelwaterstoff winnen.

Waterstoffverbinnen

Poloniumwasserstoff (H₂Po) is en Waterstoff-Verbunnen, de bi Ruumtemperatur fletig is. Vun de Verbinnen laat sik tallrieke Poloniden afleiden.

Halogeniden

Poloniumhalogeniden sünd in de Summerformeln PoX₂, PoX₄ un PoX₆ bekannt. Bekannt Verbinnen sünd ton Bispeel Poloniumdifluorid, Poloniumdichlorid (rubinroot), Poloniumdibromid (purpurbruun) un Poloniumtetrafluorid. Wieter dat hellgele Poloniumtetrachlorid, dat rode Poloniumtetrabromid, dat swarte Poloniumtetraiodid as ok dat witte, licht flüchtige Poloniumhexafluorid.