polonium

Polonium er et grunnstoff som er et sølvhvitt, mykt og glinsende metall.

Polonium tilhører gruppe 16 (kalkogenene) i periodesystemet.

Det har ingen stabile isotoper, men 41 radioaktive isotoper er kjent pr august 2017y. Syv av dem forekommer i naturen som ledd i tre radioaktive serier: ²¹⁵Po og ²¹¹Po i desintegrasjonskjeden fra ²³⁵U [uran-actiniumserien (4n+3-serien)], ²¹⁶Po og ²¹²Po i desintegrasjonskjeden fra ²³²Th [thoriumserien (4n-serien)], og ²¹⁸Po, ²¹⁴Po og ²¹⁰Po i desintegrasjonskjeden fra ²³⁸U [uran-radiumserien (4n+2-serien)]. Den lengstlevende av disse naturlig forekommende isotopene, ²¹⁰Po, desintegrerer ved α-stråling til ²⁰⁶Pb med halveringstid 138,4 dager. Den lengste Po-isotopen er ²⁰⁹Po med halveringstid på 102 år, har ²⁰⁹Po.

Forekomst

Polonium eksisterer i to allotrope modifikasjoner, α-Po og β-Po. På grunn av sterk radioaktivitet lyser metallet i mørket med lyseblått lys, noe som skyldes eksitering av gassene i luften. I luft oksiderer metallet til polonium(IV)oksid, PoO₂.

Først da sterke nøytronkilder ble tilgjengelige, ble veibare mengder polonium fremstilt. Kunnskapen om polonium er i stor grad basert på forskning ved reaktorsentre i USA og Storbritannia.

Polonium er et sjeldent grunnstoff som utgjør 2·10^–14 % av jordskorpen. Det forekommer som et kortlivet, radioaktivt stoff i uranmineraler i mengder på ca. 0,03 g per 1000 tonn. I 1910 fremstilte Marie Curie og A. Debierne 2 mg av et stoff hvor 5 % bestod av poloniumisotopen ²¹⁰Po fra 2 tonn bekblende.

I anriket form foreligger polonium sammen med vismut. Grunnstoffene kan skilles da poloniumsulfid er tyngre løselig. Men en meget spesifikk separasjon av polonium fra løsninger er den kvantitatve adsorbsjon på metall-overflater av sølv eller nikkel.

Kjemisk sett ligner polonium på tellur og også på vismut. Det løser seg i oksiderende syrer som Po⁴⁺-ioner. I fortynnet saltsyre løser det seg som rosafargede Po²⁺-ioner, som raskt oksideres til gulfargede Po⁴⁺-ioner.

H₂Po er en lett flyktig og spaltbar forbindelse. Av sulfider finnes polonium(II)sulfid, PoS. Av oksidene er bare polonium(IV)oksid, PoO₂, vel karakterisert. I gassfase er polonium(IV)fluorid, PoF₆, rapportert som stabil. Enkelte polonater (avledet av syren H₂Po) er kjent, f.eks. Na₂Po og B₂Po.

Fremstilling

²¹⁰Po fremstilles i makromengder ved å bestråle vismut (²⁰⁹Bi) med termiske nøytroner i kjernereaktorer. Det dannes ²¹⁰ Bi som desintegrerer med beta minus til ²¹⁰ Po. Metallet kan lett fås elektrolyttisk fra løsning eller ved termisk dekomponering av poloniumsulfid.

Bruk, fysiologisk virkning

Polonium legert med beryllium blir brukt som en kilde for fremstilling av nøytroner. Størst anvendelse er fjerning av statisk elektrisitet på folier ved fabrikasjon av papir og plast. På grunn av den intense radioaktive strålingen (alfa partikkel utsendelse) må polonium behandles med stor forsiktighet. I organismen opptas det i beinmargen ,nyrene, milten og leveren og vil, avhengig av dosen, fremkalle store skader pga. α-strålingen. Den Internasjonale Kommisjon for Strålevern (ICRP) har satt en grense for inntak (ALI = annual limit of ingestion) til 3 mikrocurie/år,- tilsv. vel 0.1 MBq/år, som gjelder for personell som blir utsatt for polonium i yrkessammenheng. Til sammenlikning er en engangsdose på 1 - 3 GBq å betrakte som letal i løpet av en måned (konf. Litvinenko-saken). Ved inntak vil ca 10% av ²¹⁰Po holdes tilbake i kroppen mens resten skilles ut. Den absorberte delen vil avta med en biologisk halveringstid på ca 50 dager, og en effektiv halveringstid vil bli ca. 37 dager, som er en kombinasjonen av langsom utskilling og radioaktiv desintegrasjon.

Poloniummetall ble brukt som trigger i de første atombombene som ble fremstilt.

Historie

Grunnstoffet ble oppdaget av Pierre Curie og Marie Curie i 1898, og var det første grunnstoffet som ble oppdaget pga. sine radioaktive egenskaper. Grunnstoffet ble oppkalt etter Marie Curies fødeland, Polen.

Polonium

Atomsymbol	Po
Atomnummer	84
Atomvekt	208,9824 (ustabil, viktigste isotop)
Smeltepunkt	254 °C
Kokepunkt	962 °C
Densitet	9,32 g/cm3
Oksidasjonstall	-II, 0, II, (III), IV, VI
Elektronkonfigurasjon	[Xe]4f145d106s26p4