 Co nam dały polon i rad?
Zbliżamy się do końca ważnego wydarzenia, jakim był rok poświęcony pamięci i dokonaniom Marii Skłodowskiej Curie. W Polsce należy przyznać, że wbrew początkowym deklaracjom minął on stosunkowo mało spektakularnie i obecnie mało kto pamięta, że mamy takowy. We Francji jest obchodzony znacznie bardziej aktywnie. Mimo wszystko większość czytelników wie jeszcze ze szkolnych lat, że Maria Skłodowska odkryła dwa pierwiastki: polon i rad.
Celem artykułu jest przedstawienie ich właściwości i znaczenia ich odkrycia również w kontekście historycznym. Oba zostały odkryte w 1898 roku. Należy sobie uzmysłowić, że w roku swojego odkrycia definicja pierwiastka była inna niż obecnie. Nie znano bowiem jeszcze budowy atomu. Tak, więc nasza definicja, że pierwiastek to jest zbiór atomów o określonej liczbie protonów w jądrze nie obowiązywała. Obowiązywała za to inna. Wywodząca się od czasów Lavuasiera – stwierdzająca, że pierwiastek jest to substancja, której nie da się zredukować do prostszej. Istniała juz za to tablica Mendelejewa (pierwsza wersja 1869), która po pierwsze grupowała pierwiastki w rodziny o podobnych właściwościach chemicznych, po drugie sugerowała, że mogą istnieć nieznane pierwiastki o określonych masach molowych. Uran–.
Najcięższy pierwiastek znany był od roku 1841. Poniżej uranu znajdowały się jednak wolne miejsca sugerujące, że należy spodziewać się występowania innych, lżejszych od niego, pierwiastków. Na podstawie położenia wolnych miejsc „dziur” w układzie okresowym Mendelejewa można było wnioskować o fizycznych (gęstość) i chemicznych (możliwe reakcje) właściwościach niewyodrębnionych pierwiastków. Nie można jednak było wywnioskować, gdzie tak naprawdę te substancje występują w przyrodzie, jak są liczne ani też nie można było powiedzieć nic o ich promieniotwórczości.
Zresztą sam termin radioaktywność został stworzony przez Marie Curie. Aż do czasów obecnych utrzymuje się pewna dysproporcja w zainteresowaniu społeczności naukowej oboma pierwiastkami. Dużo więcej prac naukowych poświęconych jest radowi niż polonowi. Wynika to głównie z ich różnej trwałości i dostępności. My jednak w naszym artykule w pierwszej kolejności przedstawimy zaniedbany przez naukowców polon.
Polon
Polon występuje we wszystkich znanych naturalnych szeregach promieniotwórczych. Jest on obecny zarówno w szeregu torowym Po 216 jak i neptunowym Po 213. Jest też obecny w obu szeregach Uranowych. W szeregu uranowo – radowym występuje trzykrotnie Po 218, Po 214 i Po 210. W szeregu uranowo aktynowym występuje dwukrotnie, jako Po 215 i Po 211. Jak wynika z powyższego najbardziej prawdopodobnym miejscem, gdzie należy się spodziewać występowania Polonu powinny być rudy uranu i rzeczywiście tam jest go najwięcej.
Najwięcej to jednak zdecydowanie nie znaczy dużo. Aby otrzymać jeden miligram polonu trzeba przerobić około dziesięciu ton rudy uranowej. I taką pracę wykonali Piotr i Maria Curie. Ze względu na silną promieniotwórczość polonu aż do 1944 roku chemia Polonu była mało poznana. Badania właściwości Polonu „naturalnego” (210 Po) są bardzo trudne nie tylko ze względu na ich małe ilości, ale też ze względu na silną promieniotwórczość tego materiału. Czas połowicznego rozpadu tego izotopu wynosi 138 dni. Rozpad zachodzi poprzez emisję cząstek a. Rozpadowi temu towarzyszy gwałtowne wydzielanie ciepła. Jeden gram polonu emituje 140 W ciepła. Próbka tego materiału potrafi rozgrzać się samoczynnie do 500°C. Jeśli próbka 210 Po znajdzie się w powietrzu to otaczające ją powietrze zacznie świecić na niebiesko. Spowodowane jest to jonizacją powietrza przez wspominane cząstki a.
Należy też zachować szczególną ostrożność przy przechowywaniu polonu. Trzymany w opakowaniach szklanych powoduje ich czernienie i stopniową degradacje prowadzącą do znacznego wzrostu kruchości. Ze względu na jego silną radioaktywność jest on silnie niebezpieczny. Maksymalna ilość, jaka może się znajdować w organizmie człowieka to 7 piktogramów. Z tego powodu są istotne prace dotyczące obiegu polonu w środowisku naturalnym. W tym momencie należy wspomnieć, że jednym z większych „dostarczycieli” radioaktywnego polonu jest dym papierosowy (…).
GRUPA MEDIA INFORMACYJNE & ADAM NAWARA |
