Պոլոնիում

Պոլոնիում (), տարրերի պարբերական համակարգի 6-րդ պարբերության 6-րդ խմբի ռադիոակտիվ քիմիական տարր, որի նշանն է Po և ատոմային թիվը՝ 84: P տարր է, ատոմի էլեկտրոնային թաղանթների կառուցվածքն է 5s25p65d106s26p4։ К, L, M և N թաղանթները լրացված են։ Պատկանում է հալոգենների խմբին։ Պոլոնիումը սպիտակ-արծաթափայլ մետաղ էПолоний - статья из Большой советской энциклопедии։

Տարրը 1898 թվականին հայտնաբերել են Մարի Կյուրին և Պիեռ Կյուրին։ Այն հազվադեպ հանդիպող և շատ ռադիոակտիվ տարր է, որը չունի լրացված շերտերով իզոտոպներ։ Պոլոնիումը քիմիապես նման է բիսմութին և տելուրին ու հանդիպվում է ուրանի հանքաքարերում։

Պարբերական աղյուսակում իր դիրքի պատճառով պոլոնիումը երբեմն դասվում է որպես մետաղանման տարր, բայց նրա հատկությունները փաստում են, որ այն միանշանակ մետաղ է։

 Պատմություն և անվան ծագում 
Պոլոնիումը ռադիոակտիվ հատկությունների շնորհիվ հայտնաբերված առաջին տարրն է։ Պոլոնիումը հայտնաբերել են Պիեռ Կյուրի և Մարի Սկլադովսկայա-Կյուրի ամուսինները (1898) English translation. ուրանի խեժահանքում և անվանել Մարի Սկլադովսկայա-Կյուրիի հայրենիքի՝ Լեհաստանի () պատվին։ Բնական պոլոնիումի՝ 2l0Po կշռելի քանակներն (0,15 գ) առաջին անգամ անջատվել են 212PO-ի քայքայման արդյունքներից։

Այդ ժամանակ Լեհաստանը ռուսական, գերմանական և ավստրո-հունգարական տիրապետության տակ էր և անկախ չէր։

Կյուրին հույս ուներ, որ տարրը, իր հայրենիքի անունով անվանելով, հայտնի կդառնար իրենց երկրում անկախության պակասը։ Այն առաջին տարրն էր, որի անվանումը օգնեց կարևորել քաղաքական հակասությունները։

Այս տարրը Կյուրիների կողմից հայտնաբերված առաջին տարրն էր։ Այն հայտնաբերվեց, երբ նրանք ուսումնասիրում էին Փիչբլենդ ռադիոակտիվության պատճառը։ Փիչբլենդի միջից ռադիոակտիվ տարրերը՝ ուրանը ու թորիումը, հանելուց հետո, ավելի ռադիոակտիվ է քան ուրանը ու թորիումը միասին։ Այս գաղափարը ստիպեց Կյուրիներին հայթայթել նոր ռադիոակտիվ տարրեր։ 1898 թվականի հուլիսին նրանք փիչբլենդը առանձնացրեցին պոլոնիումից, և հինգ ամիս հետո նաև մեկուսացրեցին ռադիումը։

 Բնության մեջ 
մինի
Պոլոնիումը շատ հազվադեպ է հանդիպվում բնության մեջ, քանի որ իր բոլոր իզոտոպները ունեն շատ կարճ կես-կյանք։ 210Po, 214Po, և 218Po գոյություն ունեն փտած 238U-ի մեջ։ Պոլոնուոմի ռադիոնուկլիդները մտնում են հազվագյուտ ռադիոակտիվ շարքեր կազմի մեջ։

210Po (1/2 = 138,376 օր), 218Po (1/2 = 3,10 րոպե) и 214Po (1/2 = 1,643 վայրկյան) - 238U շարքում,
216Po (1/2 = 0,145 վրկ) և 212Po (1/2 = 2,99 վրկ) - Th շարքում,
215Po (1/2 = 1,781 վրկ) և 211Po(1/2 = 0,516 վրկ) - 235U շարքում։

Պոլոնիումը հազվագյուտ տարր է, պարունակությունը երկրակեղևում 2·10−14 զանգված % է, ուրանի խեժահանքում մինչև 5,8 •10−5 %, հրաբխային ապարներում՝ մինչև 3•10−6 %:

Պոլոնիում-2 փոքր քանակությամբ գտնվում է բնության մեջ և կուտակվում է ծխախոտումTobacco Smoke / EPA Radiation Protection : "tobacco leaves used in making cigarettes contain radioactive material, particularly lead-210 and polonium-210."Source of Lead-210 and Polonium-210 in Tobacco / Science 19 August 1966: Vol. 153 no. 3738 pp. 880-882  DOI: 10.1126/science.153.3738.880Waking a Sleeping Giant: The Tobacco Industry’s Response to the Polonium-210 Issue / Am J Public Health. 2008 September; 98(9): 1643–1650. doi:10.2105/AJPH.2007.130963։

Պլոնիումի հայտնաբերվել է նաև սննդային շղթաներում, հատկապես ծովամթերքում։

 Ֆիզիկական հատկություններ 
Պոլոնիումը փափուկ, սպիտակ արծաթափայլ ռադիոակտիվ մետաղ է, հալման ջերմաստիճանը՝ 254 °C, եռմանը՝ 1162 °C, խտությունը՝ 9300 կգ/մ3, 366°-ից բարձր առաջանում է պոլոնիումի β-ձևափոխությունը (9398 կգ/մ3)։

Պոլոնիումը և նրա միացությունները չափազանց թունավոր են, միացություններից շատերը նաև ցնդող, որի հետևաքով քիմիական հատկություններն անբավարար են ուսումնասիրված։

 Քիմիական հատկություններ 
Քիմիական հատկություններով պոլոնիումը մոտ է տելուրին, մասամբ նաև բիսմութին։ Միացություններում ունի 4-4, ավելի հազվադեպ -2, +3 և +6 օքսիդացման աստիճաններ։ Լուծվում է թթուներում՝ անջատելով ջրածին։

Օդում տաքացնելիս (250 °C) առաջացնում է PoO2։ Ինդիկատորային (չկշռվող) քանակներով ստացվել են РоО3 և պոլոնիումական թթվի աղերը՝ պոլոնատները (օրինակ, K2PoO4)։ Հայտնի են նաև PoO օքսիդը, լուծույթում՝ Po2+, Po+4, PoO3−2, PoO4−2 իոնները, հիդրօքսիդը՝ Ро(ОН)2, հալոզենիդները՝ РоС12, РоВr2 և այլն, սուլֆիդը՝ PoSFiggins, P. E. (1961) The Radiochemistry of Polonium, National Academy of Sciences, US Atomic Energy Commission, pp. 13–14 Google BooksBagnall, pp. 212–226:

+Պոլոնիումի միացություններWiberg, Egon; Holleman, A. F. and Wiberg, Nils Inorganic Chemistry, Academic Press, 2001, p. 594, ISBN 0-12-352651-5.ԲանաձևԳույն Հալման ջերմաստիճան (°C) Սուբլիմացիան ջերմ. (°C) ՍիմետրիաՓիրսոն սիմվոլ Բյուրեղագրաֆիկ խումբ Ոչa (pm)  b(pm)  c(pm)  Z  ρ (գ/սմ3) refPoO2 բաց դեղին 500 885 խորանարդ cF12Fmm 225 563.7563.7563.74 8.94  PoCl2 մուգ կարմիր 355 130 շեղանկյուն oP3Pmmm47 3674354501 6.47 PoBr2մանուշակագույն-շագանակագույն 270           PoCl4 դեղին300  200 մոնոցիկլիկ         PoBr4 կարմիր330  Խորանարդ  cF100  Fmm 2255605605604 PoI4սև            

Օքսիդներ
 PoO
 PoO2
 PoO3

Հիդրիդներ
 PoH2

Հալոիդներ
 PoX2, օրինակ պլոնիումի քլորիդ, PoCl2
 PoX4, օրինակ [պոլոնիումի տետրաքլորիդ, PoCl4
 PoF6 (փորձնական)

Կշռելի քանակներով ստացվել են քառահալոգենիդները և սուլֆատները, որոնք ջրում հիդրոլիզվում են։ Հալոգենների հետ առաջացնում է տետրահալոգենիդներ։ Թթուների ազդեցությամբ լուծվում է լուծույթներում՝ առաջացնելով Ро2+-ի վարդագույն գույնի իոնը։



Սինթեզվել են պոլոնիում-օրգանական միացությունները՝ (C6H5)2Po, (СбН5)2РоС12, և այլն։

Մետաղական պոլոնիումը օդում արագ օքսիդանում է։ Հայտնի են պոլոնիումի երկօքսիդը (РоО2)x և պոլոնիումի մոնօքսիդը РоО:

Պոլոնիումը մագնեզիումի առկայությամբ փոխազդում է աղաթթվի հետ՝ առաջացնելով պոլոնոջրածին.

 ,

որոնք սենյակային ջերմաստիճանում գտնվում են հեղուկ վիճակում (−36,1 մինչև 35,3 °C)

Պոլոնիումը միակ քիմիական տարրն է, որը ցածր ջերմաստիճանում ձևավորում է միատոմանի, պարզ խորանարդ բյուրեղացանց։

Ալֆա վիճակը պարզ խորանարդային կառուցվածքի միակ հայտնի օրինակն է մեկ ատոմի դեպքում, որի գագաթնային չափսերն են 335.2 պիկոմետր է, իսկ բետա վիճակը՝ ռոմբոբջջրայինGreenwood, p. 753։ Պոլոնիումի կառուցվածքը բնութագրվել է ռենտգենյան ճառագայթների և էլեկտրոնների օգնությամբ։

 Իզոտոպներ 
Պոլոնիումը ունի 33 հայտնի իզոտոպներ, որոնք բոլորը ռադիոակտիվ են։ Հայտնի են 193-218 զանգվածի թվերով ռադիոակտիվ իզոտոպները, որոնցից ամենակայունը 209Po(T1/2 = 103 տարի) արհեստական իզոտոպն է։ Բնության մեջ հանդիպում են 210-212, 214-216 և 218 զանգվածի թվերով իզոտոպները, առաջանում են որպես բնական ռադիոակտիվ շարքերի անդամներ։ Նրանց հարաբերական ատոմային զանգվածները տատանվում են 188-ից 220։ 210Po-ը (կես կյանք-138.376 օր) և բոլոր իզոտոպներից ամենատարածվածն է։ Իսկ ամենաերկարակյաց իզոտոպը 209Po-ը (կես կյանք 125.2 ± 3.3 տարի) և 208Po-ը (կես կյանք 2.9 տարի)։ Պոլոնիումի կայուն իզոտոպներ հայտնի չեն։
Ամենակայունը բնական իզոտոպն է՝ 210Po(T1/2= 138 օր, α-ճառագայթիչ, փոխարկվում է 206Рb-ի) որն աննշան քանակներով կուտակվում է ուրանի հանքերում, մշտապես ուղեկցում ռադիումին և նրա միացություններին։

208Po-ը կարող է ստացվել հատուկ անոթի մեջ կապարի կամ բիսմութի ալֆա, պրոտոն կամ դեյտրոն ռմբակոծումից։Պինդ վիճակ

Պոլոնիումը ռադիոակտիվ տարր է, որը գոյություն ունի երկու մետաղական ալոտրոպներում։
ԻզոտոպԱնվանումՆշանՌադիոակտիվ շարք210PoՌադիում FRaF 238U211PoԱկտինիում C'AcC' 235U212PoԹորյում C'ThC' 232Th214PoՌադիում C'RaC' 238U215PoԱկտինիում AAcA 235U216PoԹորիում AThA 232Th218PoՌադիում ARaA 238U

 Ստացում 
Պոլոնիումը (210Ро) միլիգրամային քանակներով ստանում են միջուկային ռեակտորներում՝ բիսմութը նեյտրոններով ճառագայթելով։

2006 թվականին բրիտանացի գիտնական և գրող Ջոն Էմսլի հաստատմամբ, այդ տարվա ընթացքում արտադրվել է մոտ 100 գրամ 210Ро-ում.Q&A: Polonium-210, Royal Society of Chemistry, 27 November 2006:

 Արժեք 
Ըստ բրիտանացի փորձագետների՝ պոլոնիումի-210 մանրադիտակային դոզան արժի միլիոնավոր ԱՄՆ դոլլարներ«Дело Литвиненко: Россия причастна "так или иначе"», Би-Би-Си, 31 июля 2015։ Մյուս կողմից, ռադիոքիմիկոսների հաստատմամբ բիսմութից ստացված պոլոնիումի-210 շատ էժան էЗачем был нужен полоний?, «Троицкий вариант», 10 февраля 2015 года.։ Համաձայն 2006 թվականի տվյալների՝ արտադրված պոլոնիումի-210-ի 9,6 գրամի համար վճարվում էր շուրջ 10 միլիոն ռուբլիКогда полоний призвали на службу, Российская газета, 31 июля 2015 года, որը համընկնում է տրիտիումի գնի հետIs fusion power really viable?, Би-Би-Си, 5 марта 2010։

Սակայն ամերիկյան United Nuclear ընկերություն, ստանալով իզոտոպը Ռուսաստանում, 2006 թվականին պոլոնիումի նմուշները վաճառեց $69 գնով, պնդելով, որ մահացու դոզայի համար կպահանջվի ավեի քան $1 միլիոն դոլլարЧеловек, пораженный полонием-210, не может оставлять после себя следы, РИАНОВОСТИ, 11 декабря 2006 г.։

 Միացություններ 
Պոլոնիումը չունի հասարակ միացություններ և իր գրեթե բոլոր միացությունները արհեստականորեն են ստացվում։ Այդ միացություններիցավելի քան 50-ը ճանաչված են։ Պոլոնիումի ամենակայուն միացությունները պոլոնիդներն են, որոնք պատրաստվում են երկու տարրերի անմիջական փոխազդեցությունից։

Na2Po-ը ունի անտիֆլորիտ կառուցվածքը, Ca, Ba, Hg, Pb տարրերի պոլոնիդների և լանթանիդների փոխազդեցությունից առաջանում է NaCl-ի ցանցեր, իսկ BePo-ը և CdPo-ը ունեն ուրտզիտ, և MgPo-ը՝ նիկել արսենիդ կառուցվածքը։

 Կիրառություն 
Պոլոնիումային հիմքով ալֆա մասնիկների աղբյուրները առաջացել էին ԽՍՀՄ-ում։ Այսպիսի աղբյուրներ օգտագործվում էին արդյունաբերական ծածկույթների հաստությունը որոշելու համար։

Պոլոնիումի կիրառությունները քիչ են։ Այն օգտագործվում է տիեզերագնաց և հակաստատիկ սարքերի պատրաստման մեջ։ Նաև հանդիսանում է նեյտրոնների և ալֆա մասնիկների աղբյուր։

 Թունավորություն 
210Po բնական ռադիոակտիվ նստվածքի սովորական բաղադրիչն է, որը արմատների և վերգետնյա օրգանների միջոցով անցնում է բույսին։ Մարդու և կենդանիների օրգանիզմ է ներմուծվում սննդի հետ․ թեյը պարունակում է 500-600․ ծովային ձուկը՝ 20-100, միսը՝ 2-3, ձավարեղենը՝ 2, հացը՝ 1 պԿյուրի/կգ։

Մարդու և կենդանիների հյուսվածքներում պոլոնիումի պարունակությունը մոտ 4•10−2 պԿյուրի/կգ է։ Նրա այդպիսի փոքր քանակների կենսաբանական ներգործությունը վատ է ուսումնասիրված, մեծ քանակները α-ճառագայթման պատճառով ազդում են բազմաթիվ օրգանների վրա։

 Պոլոնիում-210-ից թունավորման դեպքեր 
Ալեքսանդր Վալտերովիչ Լիտվինենկոն 2006 թվականին մահացել է պոլոնիում-210-ի թունավորումից։
Պոլոնիումը հայտնաբերվել է Յասեր Արաֆաթի անձնական իրերում, ով մահացել է 2004 թվականին։ Որոշվել է նշանակել արտաշիրիմում։ Սկզբում շվեյցարական միջազգային հանձնաժողովը հաստատեց, այն փաստը, որ թունավորվել է պոլոնիումով։ Ավելի ուշ ռուսական և ֆրանսիական կողմերի արդյունքների եզրակացության համաձայն թունավորման ոչ մի ապացույց չկար։

 Տես նաև 
 Պարբերական աղյուսակ
Ռադիոակտիվ շարքեր

 Ծանոթագրություններ 

 Գրականություն 



 Արտաքին հղումներ 
 Chemistry in its element podcast (MP3) from the Royal Society of Chemistry's Chemistry World: Polonium
 Polonium at The Periodic Table of Videos (University of Nottingham)
 Gesundheits- und Umweltaspekte von Polonium
 Polonium-210 – In tödlicher Mission
 Verfahren zur Bestimmung von Polonium-210 in Urin in einem radiochemischen Labor des Forschungszentrums Jülich

Կատեգորիա:Խալկոգեններ
Կատեգորիա:Ծայրահեղ վնասակար նյութեր
Կատեգորիա:Կիսամետաղներ
Կատեգորիա:Պոլոնիում
Կատեգորիա:Ռադիոակտիվ տարրեր