Polonyum (Po) çok nadir ve oldukça uçucu bir radyoaktif metaldir. Polonyalı-Fransız fizikçi Marie Curie'nin 1898'de polonyum keşfinden önce, bilinen tek radyoaktif element uranyum ve toryumdu. Curie anavatanı Polonya'dan sonra polonyum adını aldı.
Polonyum, bazı tehditkar uygulamalar hariç, insanlar için çok az kullanışlıdır: İlk atom bombasında tetikleyici olarak kullanılmıştır ve ayrıca birkaç yüksek profilli ölümde şüpheli bir zehirdir.
Ticari uygulamalarda, polonyum zaman zaman makinedeki statik elektriği veya fotoğraf filmindeki tozu temizlemek için kullanılır. Uzay uydularındaki termoelektrik enerji için hafif bir ısı kaynağı olarak da kullanılabilir.
Sınıflandırma
Polonyum, elementlerin periyodik tablosunda Grup 16 ve periyot 6'da bulunur. Kraliyet Kimya Derneği'ne göre, metal olarak sınıflandırılmıştır, çünkü sıcaklık arttıkça polonyumun elektrik iletkenliği azalır.
Element, "oksijen ailesi" olarak da bilinen bir grup element olan kalkojenlerin en ağır metalidir. Tüm kalkojenler bakır cevherlerinde bulunur. Kalkojen grubundaki diğer elementler arasında oksijen, kükürt, selenyum ve tellür bulunur.
Bilinen 33 izotop (aynı elementin farklı sayıda nötronlu atomları) polonyum vardır ve hepsi radyoaktiftir. Bu elementin radyoaktif kararsızlığı, onu atom bombalarında kullanmak için uygun bir aday yapan şeydir.
Fiziksel özellikler
- Atom numarası (çekirdekteki proton sayısı): 84
- Atom sembolü (elementlerin periyodik tablosunda): Po
- Atom ağırlığı (atomun ortalama kütlesi): 209
- Yoğunluk: santimetre küp başına 9.32 gram
- Oda sıcaklığında faz: Katı
- Erime noktası: 489.2 derece Fahrenhayt (254 santigrat derece)
- Kaynama noktası: 962 ° C (1.763,6 ° F)
- En yaygın izotop: Sadece 138 günlük yarılanma ömrüne sahip Po-210
Keşif
Curie ve kocası Pierre Curie, polonyum keşfettiklerinde, doğal olarak oluşan, uranyum açısından zengin, zift adı verilen bir cevherde radyoaktivite kaynağı aradılar.
İkili, rafine edilmemiş ziftin kendisinden ayrılan uranyumdan daha radyoaktif olduğunu fark etti. Bu yüzden, ziftin en az bir başka radyoaktif element barındırması gerektiğine karar verdiler.
Curies, mineraller içindeki bileşikleri kimyasal olarak ayırabilmeleri için bir sürü zift aldı. Uluslararası Saf ve Uygulamalı Kimya Birliği'ne (IUPAC) göre, aylar süren özenli çalışmalardan sonra nihayet radyoaktif elementi izole ettiler: uranyumdan 400 kat daha radyoaktif bir madde.
Polonyum çıkarmak çok zordu çünkü böyle küçük bir miktar vardı; 1 ton uranyum cevheri sadece yaklaşık 100 mikrogram (0.0001 gram) polonyum içerir.
Bununla birlikte, Kraliyet Kimya Derneği'ne göre, Curies şu anda polonyum-209 olarak bildiğimiz izotopu çekebildi.
Kaynaklar
Toprakta ve havada Po-210 izleri bulunabilir. Örneğin, Po-210, radon-222 gazının bozulması sırasında, çürüyen yarıçapın bir sonucu olarak üretilir. Buna karşılık, radyum, hemen hemen tüm kayalarda ve kayalardan oluşan toprakta bulunan uranyumun çürüme ürünüdür.
Likenler, doğrudan atmosferden polonyum emebilir. Smithsonian.com'a göre, kuzey bölgelerinde ren geyiği yiyen insanların kanlarında daha yüksek polonyum konsantrasyonları olabilir, çünkü ren geyiği liken yer.
Polonyum nadir görülen doğal bir element olarak kabul edilir. Uranyum cevherlerinde bulunmasına rağmen, Jefferson Lab'a göre, 1 ton (0.9 metrik ton) uranyum cevherinde sadece 100 mikrogram polonyum olduğu için ekstrakt etmek ekonomik değildir.
Bunun yerine polonyum, bir nükleer reaktörde nötronlarla bizmut-209'un (stabil bir izotop) bombardımanı ile elde edilir. Bu, Kraliyet Kimya Derneği'ne göre, daha sonra beta bozunması adı verilen bir süreçle polonyum içine çürüyen radyoaktif bizmut-210 yaratır.
Amerika Birleşik Devletleri Nükleer Düzenleme Komisyonu, her yıl dünya çapında sadece 100 gram (3,5 ons) polonyum-210 üretildiğini tahmin ediyor.
Ticari kullanımlar
Yüksek radyoaktivitesi nedeniyle, polonyumun çok az ticari uygulaması vardır. Elemanın sınırlı kullanımları arasında, makinelerde statik elektriğin ortadan kaldırılması ve fotoğraf filminden tozun alınması yer alır. Her iki uygulamada da kullanıcıyı korumak için polonyum dikkatlice kapatılmalıdır.
Eleman ayrıca uydulardaki ve diğer uzay araçlarındaki termoelektrik güç için hafif bir ısı kaynağı olarak kullanılır. Çünkü polonyum hızla bozulur ve yaptığı gibi ısı şeklinde büyük miktarda enerji açığa çıkarır. Kraliyet Kimya Derneği'ne göre, sadece bir gram polonyum bozunurken 500 derece C (932 derece F) sıcaklığa ulaşacaktır.
Atom bombası
II.Dünya Savaşı'nın ortasında, Ordu Ordusu Mühendisleri, nihayetinde dünyanın ilk nükleer silahlarını üretecek çok gizli bir araştırma ve geliştirme programı olan Manhattan Mühendis Bölgesi'ni düzenlemeye başladı.
1940'lardan önce, polonyumun saf formunda izole edilmesi veya önemli miktarda üretilmesi için bir neden yoktu, çünkü bunun bilinen bir kullanımı yoktu ve bunun hakkında çok az şey biliniyordu. Ancak bölgenin mühendisleri polonyum okumaya başladı ve elementi nükleer silahları için önemli bir bileşen olarak buldu.
Atomik Miras Vakfı'na göre, başka bir nadir element olan polonyum ve berilyumun bir araya gelmesi, bombanın başlatıcısı olarak görev yaptı.
Savaştan sonra polonyum araştırma projesi Ohio, Miamisburg'daki Höyük Laboratuvarı'na devredildi. 1949'da tamamlanan Mound Lab, nükleer silahların geliştirilmesi için ilk kalıcı Atom Enerjisi Komisyonu tesisiydi.
Zehirleme
Polonyum çok küçük miktarlarda bile insanlar için toksiktir.
Polonyum zehirlenmesinden ölen ilk kişi Marie Curie'nin kızı Irène Joliot-Curie olabilir. Smithsonian.com'a göre, 1946'da laboratuvar tezgahında lösemi kasılmasının sebebi olabilecek bir polonyum kapsülü patladı ve 10 yıl sonra öldü.
Polonyum zehirlenmesi, 2006 yılında siyasi sığınma iddiasıyla Londra'da yaşayan eski bir Rus casusu Alexander Litvinenko'yu öldüren şeydi.
The Wall Street Journal'a göre, Filistin lideri Yasser Arafat'ın 2004 ölümünde zehirlenmeden de şüphelenildi, çünkü elbette kıyafetlerinde şaşırtıcı derecede yüksek polonyum-210 seviyeleri tespit edildi.
Nicotine & Tobacco Research dergisinde yayınlanan 2011 tarihli bir çalışmada, tütün şirketlerinin sigara ve diğer tütün içeren ürünlerin düşük düzeyde polonyum içerdiğinin farkında olduğu bulunmuştur. Çalışmanın yazarları, 25 yıl boyunca her 1000 sigara içicisi için 138 ölümden sigaradaki polonyumdan radyoaktivitenin sorumlu olduğunu hesapladılar.
Diğer araştırmalar, ABD Ulusal Sağlık Enstitüsü Toksikoloji Veri Ağı'na göre, sigara içenlerin kaburgalarında sigara içmeyenlerinkinden iki kat daha fazla polonyum bulunduğunu göstermiştir.
Daha fazla okuma:
