Polonium

Polonium () on alkuaine, jonka kemiallinen merkki on Po ja järjestysluku 84 sekä CAS-numero 7440-08-6. Se on radioaktiivinen puolimetalli, joka nimettiin löytäjänsä Marie Curien syntymämaan Puolan mukaan. Curie löysi poloniumin vuonna 1898 tutkiessaan Joachimsthalin uraniniitin radio­aktiivisuutta.

Poloniumia löytyy luonnosta hyvin pienissä määrin uraanimalmeista. Sen eri isotooppeja kuuluu luonnon pitkäikäisistä radioisotoopeista (uraani-238, uraani-235 ja torium-232) alkaviin hajoamissarjoihin. Poloniumin yleisin isotooppi, polonium-210, on uraani-238:sta alkavan hajoamissarjan viimeinen radioaktiivinen jäsen. Sen puoliintumisaika on 138 päivää, ja se muuttuu hajotessaan (alfahajoaminen) pysyväksi Pb-206-lyijyisotoopiksi.  Curiet mittasivat poloniumin olevan 400 kertaa radioaktiivisempaa kuin uraani.

Polonium on ainoa alkuaine, jolla on yksinkertainen kuutiollinen kiderakenne.

Valmistus 
Polonium-210:a valmistetaan pommittamalla vismutti-209:ää neutroneilla ydinreaktorissa. Sitä valmistetaan vain 100 grammaa vuosittain, pääasiassa Venäjällä.

Käyttö 

Poloniumia voidaan käyttää neutronilähteenä sekoitettaessa sitä lejeeringiksi berylliumin kanssa, staattisen sähkön poistamisessa ja valokuvauksessa käytettävien filmien puhdistamiseen tarkoitetuissa pölyharjoissa. Antistaattisten harjojen hallussapito edellyttää jätehuollon vuoksi turvallisuuslupaa, eikä niitä ole hyväksytty vapaaseen myyntiin.

Vaarat
Poloniumin vaarallisuus johtuu sen erittäin suuresta radioaktiivisuudesta. Se on erittäin toksinen (myrkyllinen) ihmiselle ja muille nisäkkäille, mutta vain jos se joutuu kehon sisälle, jolloin polonium pääsee leviämään kaikkialle elimistöön ja sen lähettämä alfasäteily aiheuttaa kudoksien vahingoittumista. Koska alfasäteilyn pysäyttämiseen riittää jo muutaman solun paksuinen ihon kuollut pintakerros, on iholla oleva polonium varsin harmitonta. Jopa mikrogramman määrä polonium-210:tä nieltynä, hengitettynä tai absorboituna on erittäin vaarallinen. Tämän takia poloniumin käsittelyyn tarvitaan erityislaitteita. Suurin sallittu kehon altistus poloniumille nautittuna on vain 1 100 becquereliä, mikä vastaa noin 7 miljoonasosaa grammaa poloniumia (6,8 × 10-12 grammaa; 0,0068 μg). (Vertailun vuoksi, yksi ruokasuolakide painaa noin 0,06 mg = 60 μg.)

Akuutit vaikutukset
Poloniumin LD50-arvo akuutille säteilysairaudelle on yleensä noin 4,5 Sv. Kehon sisälle joutuessaan 210Po on 0,51 µSv/Bq nieltynä ja 2,5 µSv/Bq hengitettynä. Koska 210Po säteilee 166 TBq grammaa kohti (1 gramma tuottaa 166×1012 hajoamista sekunnissa), kuoleman tuottavan 4,5 Sv:n annoksen voi saada nielemällä 8,8 MBq, noin 50 nanogrammaa, tai hengittämällä 1,8 MBq, noin 10 ng. Teoriassa 210Po-grammalla voisi myrkyttää 20 miljoonaa ihmistä, joista puolet kuolisi. 210Poloniumin varsinainen myrkyllisyys on näitä pienempi, koska radioaktiivinen altistus vähenee viikkojen kuluessa (puoliintumisaika kehossa on 30–50 päivää). LD50-arvo 210Po:lle on 15 megabecquerelliä tai 0,089 mikrogrammaa, joka silti on erittäin pieni annos.

 4–6 Sv aiheuttamat säteilysairauden oireet  Akuutit oireet alkavat parin tunnin kuluessa altistuksesta ja kestävät pari päivää. Tämän jälkeen seuraa 7–10 päivän oireeton vaihe, jota seuraa ihokarvojen ja hiusten menetystä, väsymystä ja yleisluontoisia oireita. Valkosolujen määrä romahtaa, verenvuotoa suussa, ihon alla ja munuaisissa. 4,5 Sv annoksella 60 prosenttia  potilaista kuolee ilman intensiivistä hoitoa kuukauden kuluessa. Kuolinsyitä ovat infektiot ja sisäinen verenvuoto.

Pitkäaikaiset (krooniset) vaikutukset
Säteilylle altistuminen lisää syöpään kuolemisen riskiä 5–10 % per Sv. Pienelle määrälle poloniumia altistuu radonin hajoamistuotteena sisäilmassa; 214Po ja 218Po -isotooppien arvioidaan aiheuttavan Yhdysvalloissa suurimman osan  vuotuisista 15 000–22 000 keuhkosyöpäkuolemista, jotka pannaan radonin piikkiin. Lannoitteilla kasvatetun tupakan savu sisältää myös poloniumia.

Myrkytystapauksia  
Irène Joliot-Curien on arveltu kuolleen poloniumin aiheuttamaan säteilysairauteen. Vuonna 1946 hän altistui poloniumille, kun sitä sisältänyt kapseli räjähti hänen laboratoriossaan. On mahdollista, että juuri tämä altistuminen sai hänet sairastumaan leukemiaan, johon hän kuoli 17. maaliskuuta 1956.

Marraskuussa 2006 Aleksandr Litvinenko murhattiin myrkyttämällä polonium-210:lla.
Litvinenkon oireista pääteltiin hänen saaneen kehoonsa 2 GBq mikä vastaa 10:tä mikrogrammaa 210Po:ta, joka on 200 kertaa enemmän kuin pienin kuolettava annos (50 nanogrammaa nieltynä).

Jasser Arafatin (k. 2004) luista löydettiin 2013 poikkeuksellisia pitoisuuksia poloniumia, mikä tutkijoiden mukaan viittaa myrkytyskuolemaan. Jo aikaisemmin sitä löydettiin hänen vaatteistaan.

Katso myös 
 Poloniumhydridi

Lähteet

Aiheesta muualla 

Ionisoiva säteily Säteilyturvakeskus
Myrkyllisin aine maan päällä Helsingin Sanomat 29.11.2006.
Periodictable: Technical data for Polonium 
Mindat: The Mineralogy of Polonium 

Alkuaineet
Myrkylliset kemikaalit
Myrkylliset alkuaineet
Seulonnan keskeiset artikkelit