Полоний (Po) | |
---|---|
Атомный номер |
84 |
Внешний вид |
серебристо-серый металл |
Свойства атома | |
Атомная масса (молярная масса) |
|
Радиус атома |
176 пм |
Энергия ионизации (первый электрон) |
|
Электронная конфигурация |
[Xe] 4f14 5d10 6s2 6p4 |
Химические свойства | |
Ковалентный радиус |
146 пм |
Радиус иона |
(+6e) 67 пм |
Электроотрицательность (по Полингу) |
2,0 |
Электродный потенциал |
Po ← Po3+ 0,56 В |
Степени окисления |
–2, +2, +4, +6 |
Термодинамические свойства | |
Плотность | |
Удельная теплоёмкость | |
Теплопроводность | |
Температура плавления |
527 K |
Теплота плавления | |
Температура кипения |
1,235 K |
Теплота испарения | |
Молярный объём | |
Кристаллическая решётка | |
Структура решётки |
кубическая |
Период решётки |
3,350 Å |
Отношение c/a |
n/a |
Температура Дебая |
n/a K |
Поло́ний — химический элемент с атомным номером 84 в периодической системе, обозначается символом Po (лат. Polonium), радиоактивный полуметалл серебристо-белого цвета. Не имеет стабильных изотопов.
История и происхождение названия[]
Элемент открыт в 1898 году супругами Пьером Кюри и Марией Склодовской-Кюри в смоляной обманке — урановой руде. Первый образец полония, содержащий 0,1 мг этого элемента, был выделен в 1910 г.
Элемент назван в честь родины Марии Склодовской-Кюри —

Свойства[]
Полоний — мягкий серебристо-белый радиоактивный металл.
Металлический полоний быстро окисляется на воздухе. Известны диоксид полония (РоО2)x и монооксид полония РоО. С галогенами образует тетрагалогениды. При действии кислот пер

еходит в раствор с образованием катионов Ро2+ розового цвета:
Ро + 2НСl → РоСl2 + Н2.
При растворении полония в соляной кислоте в присутствии магния образуется полоноводород:
Ро + Mg + 2HCl → MgCl2 + H2Po,
который при комнатной температуре находится в жидком состоянии (от −36,1 до 35,3°C)
В индикаторных количествах получены кислотный триоксид полония РоО3 и соли полониевой кислоты, не существующей в свободном состоянии — полонаты К2РоО4. Известен также диоксид полония PoO2. Образует галогениды состава PoX2, PoX4 и PoX6. Подобно теллуру полоний способен с рядом металлов образовывать химические соединения — полониды.
Нахождение в природе[]
Радионуклиды полония входят в состав естественных радиоактивных рядов: 210Po (Т1/2 = 138,376 суток), 218Po (Т1/2 = 3,10 мин) и 214Po (Т1/2 = 1,643·10−4 с) — в ряд 238U;
216Po (Т1/2 = 0,145 с) и 212Po (Т1/2 = 2,99·10−7 с) — в ряд Th;
215Po (Т1/2 = 1,781·10−3 с) и 211Po(Т1/2 = 0,516 с) — в ряд 235U.
Поэтому полоний всегда присутствует в урановых и ториевых минералах. Равновесное содержание полония в земной коре 2·10−14% по массе.
Получение[]
На практике в граммовых количествах нуклид полония 210Ро синтезируют искусственно, облучая металлический 209Bi нейтронами в ядерных реакторах. Получившийся 210Bi за счет β-распада превращается в 210Po. А если тот же изотоп висмута поместить в циклотрон и там обстрелять потоками протонов, то по реакции
209Bi + p → 209Po + n
образуется самый долгоживущий изотоп полония 209Po.
Микроколичества полония извлекают из отходов переработки урановых руд. Выделяют полоний экстракцией, ионным обменом, хроматографией и возгонкой.
Металлический Po получают термическим разложением в вакууме сульфида PoS или диоксида (PoO2)x при 500 °C.
Применение[]
Полоний-210 в сплавах с бериллием и бором применяется для изготовления компактных и очень мощных нейтронных источников, практически не создающих γ-излучения (но, к сожалению, короткоживущих, ввиду малого времени жизни 210Po: Т1/2 = 138,376 суток). Альфа-частицы полония-210 рождают нейтроны на ядрах бериллия или бора в (α, n)-реакции. Это герметичные металлические ампулы, в которые заключена покрытая полонием-210 керамическая таблетка из карбида бора или карбида бериллия. Такие нейтронные источники легки и портативны, совершенно безопасны в работе и очень надежны. Например латунная ампула диаметром два и высотой четыре сантиметра ежесекундно дает до 90 миллионов нейтронов.
Полоний также применяется в электродных сплавах автомобильных свечей зажигания для уменьшения напряжения возникновения искры.
Важной областью применения полония является его использование в виде сплавов с свинцом, иттрием или самостоятельно для производства мощных и весьма компактных источников тепла для автономных установок, например космических. Один кубический сантиметр полония-210 выделяет около 1320 Вт тепла. Эта мощность весьма велика, она легко приводит полоний в расплавленное состояние, поэтому его сплавляют, например, со свинцом. И хотя эти сплавы имеют заметно меньшую энергоплотность (150 Вт/см3), тем не менее более удобны к применению и безопасны, так как полоний-210 испускает альфа-частицы, проникающая способность и длина пробега которых минимальны. Например у советского лунохода для обогрева приборного отсека применялся полониевый обогреватель [1].
Отдельной строкой надо указать, что полоний-210 может послужить в сплаве с легким изотопом лития (6Li) веществом, которое способно существенно снизить критическую массу ядерного заряда и послужить своего рода ядерным детонатором. Поэтому полоний является стратегическим металлом, должен очень строго учитываться, и его хранение должно быть под контролем государства ввиду угрозы ядерного терроризма.
Биологическая роль[]
Полоний-210 токсичен. Его активность настолько велика, что, хотя он излучает только альфа-частицы, брать его руками нельзя, результатом будет лучевое поражение кожи и, возможно, всего организма: полоний довольно легко проникает внутрь сквозь кожные покровы. Он опасен и на расстоянии, превышающем длину пробега альфа-частиц, так как его соединения саморазогреваются и переходят в аэрозольное состояние. ПДК в водоемах и в воздухе рабочих помещений 11,1·10−3 Бк/л и 7,41·10−3 Бк/м3. Поэтому работают с полонием-210 лишь в герметичных боксах. Пожалуй, это один из самых опасных радионуклидов. Половинная летальная доза полония-210 для человека оценивается в 10 нанограмм при попадании в организм через легкие и 50 нг — через пищеварительный тракт.
Более долгоживущий полоний-209 обладает несколько меньшей радиотоксичностью. Сведений о радиотоксичности других, короткоживущих изотопов полония мало. В организме человека полоний ведет себя подобно своим химическим гомологам, селену и теллуру, концентрируется в печени, почках, селезёнке и костном мозге. Период полувыведения из организма − от 30 до 50 дней, выделяется в основном через почки. Есть сообщения об успешном использовании 2,3-димеркаптопропанола для выведения полония из организма крыс — 90 % животных, которым внутривенно вводилась смертельная доза полония-210 (9 нг/кг веса), выжили, тогда как в контрольной группе все крысы погибли в течение полутора месяцев.
Широко известен случай с Александром Литвиненко, который был отравлен полонием в 2006 году.
Изотопы полония[]
На начало 2006 года известны 33 изотопа полония в диапазоне массовых чисел от 188 до 220. Кроме того, известны 10 метастабильных возбуждённых состояний изотопов полония. Наиболее долгоживущий изотоп, 209Po, имеет период полураспада 102 года. Некоторые изотопы полония, входящие в радиоактивные ряды урана и тория, имеют собственные наименования, которые сейчас в основном рассматриваются как устаревшие:
Изотоп | Название | Обозначение |
---|---|---|
210Po | Радий F | RaF |
211Po | Актиний C' | AcC' |
212Po | Торий C' | ThC' |
214Po | Радий C' | RaC' |
215Po | Актиний A | AcA |
216Po | Торий A | ThA |
218Po | Радий A | RaA |
См. также Полный список изотопов (англ.)
Ссылки[]
H | He | ||||||||||||||||||||||
Li | Be | B | C | N | O | F | Ne | ||||||||||||||||
Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar | ||||||||||||||||
K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr | ||||||
Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In | Sn | Sb | Te | I | Xe | ||||||
Cs | Ba | * | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn | ||||||
Fr | Ra | ** | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Uub | Uut | Uuq | Uup | Uuh | Uus | Uuo | ||||||
* | La | Ce | Pr | Nd | Pm | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | ||||||||
** | Ac | Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Md | No | Lr |
af:Polonium
ar:بولونيوم
ast:Poloniu
bg:Полоний
bs:Polonijum
ca:Poloni
co:Poloniu
cs:Polonium
da:Polonium
de:Polonium
el:Πολώνιο
en:Polonium
eo:Polonio
es:Polonio
et:Poloonium
fa:پولونیوم
fi:Polonium
fr:Polonium
gl:Polonio (elemento)
he:פולוניום
hr:Polonij
hu:Polónium
hy:Պոլոնիում
id:Polonium
io:Polonio
is:Pólon
it:Polonio
ja:ポロニウム
jbo:jicmrpoloni
ko:폴로늄
ku:Polonyûm
la:Polonium
lb:Polonium
lt:Polonis
lv:Polonijs
nl:Polonium
nn:Polonium
no:Polonium
oc:Polòni
pl:Polon
pt:Polônio
ro:Poloniu
sh:Polonijum
simple:Polonium
sk:Polónium
sr:Полонијум
sv:Polonium
th:พอโลเนียม
uk:Полоній
zh:钋
- Страница 0 - краткая статья
- Страница 1 - энциклопедическая статья
- Разное - на страницах: 2 , 3 , 4 , 5
- Прошу вносить вашу информацию в «Полоний 1», чтобы сохранить ее