Такой многоцветный полоний… | Пикабу

Такой многоцветный полоний... | Пикабу Кислород

Что представляет собой

Полоний – это химический элемент №84 таблицы Менделеева, белый с серебристостью – мягкий металл.

Тонкая плёнка металлического полония на диске из нержавеющей стали
Тонкая плёнка металлического полония на диске из нержавеющей стали

Радиоактивен. По составу это конгломерат четырех десятков изотопов:

Международное обозначение – Po (Polonium).

Атом и молекула полония. формула полония. строение атома полония:

Полоний (лат. Polonium, назван в честь Польши) – химический элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с обозначением Po и атомным номером 84. Расположен в 16-й группе (по старой классификации — главной подгруппе шестой группы), шестом периоде периодической системы.

Полоний обозначается символом Po.

Влияние на человека

Данные о влиянии элемента на организм человека базируются на результатах опытов с животными (на людях вещество не тестировалось).

Фатальная для взрослого доза полония – 0,6-2 мкг при вдыхании. При попадании с пищей или водой – на порядок больше.

Полоний отнесен к веществам первого класса опасности: запредельная токсичность дополняется радиоактивностью.

Этим обусловлены правила работы с материалом:

  1. Манипуляции проводятся только в изолированных боксах.
  2. Брать запрещено даже надев перчатки: кожа и сопредельные внутренние области облучатся.

В организм человека вещество попадает с воздухом, пищей, водой, табачным дымом. Локализуется мозгом, печенью, селезенкой, почками.

Симптомы отравления схожи с таллием: выпадение волос, судороги, онкология.

Из организма выводится наполовину через месяц-два.

Где используется

В научном, оборонном, гражданском секторе нашлось применение изотопу вещества-210:

В дуэте с изотопом лития элемент становится ядерным детонатором, кратно понижая критическую массу заряда.

Полоний признают стратегическим сырьем и органы власти государств, и террористические группировки. Учитывается с пристрастием.

Дополнительные сведения:

900Дополнительные сведения
901Номер CAS7440-08-6

Как был открыт

Полоний как элемент получен супругами Кюри к 1898 году при исследовании урановой смолки:

В историю науки элемент вошел как полоний, в честь Польши (Polonia) – родины Марии Кюри.

Супруги придумали единицу измерения для нового элемента – беккерель (Бк). Так они отдали дань уважения французскому коллеге, вдохновившему Марию на исследования.

Как представлен в природе

Тонна земной коры содержит 0,00002 мкг полония. Элемент извлекают из минералов тория и урана. Здесь его концентрация на три-четыре порядка выше.

Полониевый изотоп 210 замечен в табаке. Попытки избавить растительное сырье от данного элемента успехом не увенчались.

ИзотопНазваниеОбозначениеРадиоактивный ряд
210PoРадий FRaF238U
211PoАктиний C’AcC’235U
212PoТорий C’ThC’232Th
214PoРадий C’RaC’238U
215PoАктиний AAcA235U
216PoТорий AThA232Th
218PoРадий ARaA238U

Конспирология

Свойства вещества создали ему репутацию идеального яда:

  • Его не «видят» детекторы радиации в аэропортах, на таможне, других гражданских объектах.
  • Можно перевозить кристаллы, порошок, бутылочку с растворенным веществом.
  • Доза, достаточная для убийства человека, ничтожна. Поэтому не меняет цвета, запаха, вкуса напитка.
  • Для обнаружения требуется время, специальное оборудование и опытные сотрудники.

Крупинка полония размером полмиллиметра способна убить 3,5 тысячи человек.

Однако «достоинства» перечеркиваются недостатками: полоний оставляет радиационную «метку» на всем, с чем соприкасался. Убийца тоже может погибнуть.

Тема вещества как яда актуализировалась в начале тысячелетия:

Полоний, свойства атома, химические и физические свойства.

Po 84  Полоний

208,9824     1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f14 5s2 5p6 5d10 6s2 6p4

Полоний — элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 84. Расположен в 16-й группе (по старой классификации — главной подгруппе шестой группы), шестом периоде периодической системы.

Атом и молекула полония. Формула полония. Строение атома полония

Изотопы и модификации полония

Свойства полония (таблица): температура, плотность, давление и пр.

Физические свойства полония

Химические свойства полония. Взаимодействие полония. Химические реакции с полонием

Получение полония

Применение полония

Таблица химических элементов Д.И. Менделеева

Полоний: стратегический яд

В последние дни о невероятной опасности радиоактивного полония-210 узнал весь мир. Naked Science разобрался, что это за элемент, откуда берется и как действует на организм.

Открыт полоний был в 1898 году Марией Склодовской-Кюри, изучавшей смоляную урановую руду, и назван ею в честь родной Польши. В Периодической системе химических элементов он получил номер 84, разместившись почти у самой нижней ее границы, в 16-й группе, которую «возглавляют» кислород и сера. Известно около 30 изотопов полония, ядра которых содержат 84 протона и разное количество нейтронов, что дает им массу от 194 до 218 атомных единиц. Изотопом, с которым работала Мария Склодовская-Кюри, был полоний-210 – забавно, но именно из-за него поднялся сегодня весь этот переполох. 

Стратегический материал 

 
Полоний – тяжелый элемент, который в природе встречается чрезвычайно редко и в количествах, для здоровья обычного человека не представляющих никакой опасности. Он появляется в ходе радиоактивного распада урана, который на своем долгом пути, ведущем к нерадиоактивному свинцу, проходит целый ряд превращений: полоний – одна из «остановок» на этом маршруте. 
Впрочем, долго он не существует: период его полураспада в зависимости от изотопа составляет от сотен микро- и даже наносекунд до нескольких суток, за исключением полония-208 и полония-209, для которых он достигает 2,9 и 125 лет соответственно. Период полураспада полония-210 составляет 138 дней. Этим и объясняются редкость этого элемента в естественных условиях и необходимость его искусственного синтеза для промышленных, научных и военных целей. 
С помощью сложнейших и опаснейших манипуляций полоний в крошечных количествах удается выделять из урановой руды. Как правило, это долгоживущий полоний-209, который превращают в полоний-210, «обстреливая» нейтронами, образующимися в ядерных реакторах. Считается, что основным производителем его является Россия, точнее говоря, завод «Авангард» в закрытом Сарове – бывшем Арзамасе-16, хотя точные сведение о таких секретных производствах найти не так-то просто. Не так давно производство полония было возобновлено и в США. 
Полоний находит применение не только в ядерных детонаторах и всевозможных неприятных бомбах. Из него делают компактные и эффективные источники нейтронного излучения, антистатические ионизаторы воздуха. Полониевые радиоизотопные источники тепловой энергии устанавливаются, например, на аппараты долговременных космических миссий, которые отправляются в далекий космос, где света недостаточно для постоянного питания от солнечных батарей. В общем, материал этот стратегический. 

Невероятный яд 

 
В то же время полоний является одним из самых опасных веществ, известных современной токсикологии. Точная смертельная доза полония не установлена, но известно, что 250 мг его совершенно определенно приведут к гибели, что делает полоний как минимум в 250 тыс. раз токсичнее цианидов, хотя некоторые специалисты считают, что это серьезное преуменьшение и токсичность полония выше в триллионы раз. 
С другой стороны, полоний легко абсорбируется другими химическими веществами, включая воду, окружающие нас предметы и воздух, так что для настоящего отравления необходимы большие дозы, которые гарантировали бы проникновение хотя бы минимального количества в организм жертвы. Стоит заметить, что и альфа-частицы, которые выделяются при распаде полония, также легко поглощаются даже парой листов бумаги, и это затрудняет его обнаружение детекторами радиоактивности. 
Но даже если вы проглотите немножко полония, шанс выжить у вас остается: необходимо провести срочное и глубокое промывание желудка, а также принять хелатирующие препараты, которые связывают тяжелые металлы и облегчают их выведение из организма. Если эти экстренные меры не принять оперативно, шансов почти не останется. Хотя, в отличие от тех же цианидов, полоний действует отнюдь не моментально, но из кишечника (или из легких при вдыхании его паров) он легко проникает в кровоток и уже тогда разносится по всему телу, вызывая нарушения, несовместимые с жизнью. 
Повреждения наносит все тот же радиоактивный распад полония-210: хотя он излучает считающиеся на самыми «проблемными» альфа-частицы, которые легко задерживаются минимальным экраном. Происходит это с такой интенсивностью, что даже брать образец в руки не рекомендуется. Кроме того, при распаде полоний сильно разогревается – с одной стороны, это и позволяет использовать его в качестве источника энергии в космосе и других изолированных обстоятельствах, а с другой, заставляет его испаряться, переходя в аэрозоль, который слишком легко вдохнуть. 

Смертельный механизм

 
Разбежавшись по организму, полоний продолжает распадаться, выделяя невероятное множество альфа-частиц. Состоящие из пары протонов и пары нейтронов, они летят подобно тяжелым ядрам, беспорядочно сталкиваясь с молекулами нашего тела и разрывая их на куски. При этом образуются отдельные фрагменты – свободные радикалы, обладающие исключительно высокой химической активностью. Они, в свою очередь, вступают в реакцию с практически любой подвернувшейся молекулой, повреждая тонкую биохимическую машинерию клетки. 
При отравлении полонием нарушения происходят повсюду и в таких количествах, что обычные биохимические механизмы уже не могут справиться с «ремонтом». Развивается лучевая болезнь, и смерть наступает обычно от полиорганной недостаточности, при которой отказывают практически все системы организма. Однако сильнее других страдают такие жизненно важные органы, как печень, почки, селезенка. 
Если полоний был получен перорально, он успевает нанести повреждения и в желудочно-кишечном тракте, что выражается в сильной рвоте – первом из признаков такого отравления. В течение нескольких дней практически погибает костный мозг, в котором происходит созревание клеток крови. Очень ярко это проявляется в резком падении числа белых кровяных телец, которые гибнут массово и становятся практически неспособны защищать организм от инфекционных агентов. 
Гибнут и волосяные фолликулы, чрезвычайно чувствительные к недостатку снабжения кислородом: у обреченного выпадают волосы. Все эти симптомы наблюдались у несчастной дочери Марии Склодовской-Кюри – Ирен Жолио-Кюри, которая умерла от лейкемии, вызванной, скорее всего, контактом с этим опаснейшим ядом. Она стала первой, но, увы, не последней жертвой полония.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl Enter.

Применение полония:

Таблица химических элементов Д.И. Менделеева

  1. 1. Водород
  2. 2. Гелий
  3. 3. Литий
  4. 4. Бериллий
  5. 5. Бор
  6. 6. Углерод
  7. 7. Азот
  8. 8. Кислород
  9. 9. Фтор
  10. 10. Неон
  11. 11. Натрий
  12. 12. Магний
  13. 13. Алюминий
  14. 14. Кремний
  15. 15. Фосфор
  16. 16. Сера
  17. 17. Хлор
  18. 18. Аргон
  19. 19. Калий
  20. 20. Кальций
  21. 21. Скандий
  22. 22. Титан
  23. 23. Ванадий
  24. 24. Хром
  25. 25. Марганец
  26. 26. Железо
  27. 27. Кобальт
  28. 28. Никель
  29. 29. Медь
  30. 30. Цинк
  31. 31. Галлий
  32. 32. Германий
  33. 33. Мышьяк
  34. 34. Селен
  35. 35. Бром
  36. 36. Криптон
  37. 37. Рубидий
  38. 38. Стронций
  39. 39. Иттрий
  40. 40. Цирконий
  41. 41. Ниобий
  42. 42. Молибден
  43. 43. Технеций
  44. 44. Рутений
  45. 45. Родий
  46. 46. Палладий
  47. 47. Серебро
  48. 48. Кадмий
  49. 49. Индий
  50. 50. Олово
  51. 51. Сурьма
  52. 52. Теллур
  53. 53. Йод
  54. 54. Ксенон
  55. 55. Цезий
  56. 56. Барий
  57. 57. Лантан
  58. 58. Церий
  59. 59. Празеодим
  60. 60. Неодим
  61. 61. Прометий
  62. 62. Самарий
  63. 63. Европий
  64. 64. Гадолиний
  65. 65. Тербий
  66. 66. Диспрозий
  67. 67. Гольмий
  68. 68. Эрбий
  69. 69. Тулий
  70. 70. Иттербий
  71. 71. Лютеций
  72. 72. Гафний
  73. 73. Тантал
  74. 74. Вольфрам
  75. 75. Рений
  76. 76. Осмий
  77. 77. Иридий
  78. 78. Платина
  79. 79. Золото
  80. 80. Ртуть
  81. 81. Таллий
  82. 82. Свинец
  83. 83. Висмут
  84. 84. Полоний
  85. 85. Астат
  86. 86. Радон
  87. 87. Франций
  88. 88. Радий
  89. 89. Актиний
  90. 90. Торий
  91. 91. Протактиний
  92. 92. Уран
  93. 93. Нептуний
  94. 94. Плутоний
  95. 95. Америций
  96. 96. Кюрий
  97. 97. Берклий
  98. 98. Калифорний
  99. 99. Эйнштейний
  100. 100. Фермий
  101. 101. Менделеевий
  102. 102. Нобелий
  103. 103. Лоуренсий
  104. 104. Резерфордий
  105. 105. Дубний
  106. 106. Сиборгий
  107. 107. Борий
  108. 108. Хассий
  109. 109. Мейтнерий
  110. 110. Дармштадтий
  111. 111. Рентгений
  112. 112. Коперниций
  113. 113. Нихоний
  114. 114. Флеровий
  115. 115. Московий
  116. 116. Ливерморий
  117. 117. Теннессин
  118. 118. Оганесон

Таблица химических элементов Д.И. Менделеева

Примечание:

* — доступно в платной версии.

Такой многоцветный полоний…

Технология получения

Источник радиоактивного элемента – урановые руды. Но концентрация ничтожна: на 100 триллионов частиц урана приходится одна частица полония.

Поэтому сегодня львиную долю вещества получают на ядерных реакторах:

Металлическую форму вещества получают, разлагая сульфид либо диоксид полония (495°C в вакууме).

Микродозы элемента извлекают из уранового шлама. Применяют ионный обмен, хроматографию, другие методы.

Физико-химические характеристики

Для физика или химика это небанальный материал:

Свойства атома
Название, символ, номерПоло́ний / Polonium (Po), 84
Атомная масса
(молярная масса)
208,9824 а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация[Xe] 4f14 5d10 6s2 6p4
Радиус атома176 пм
Химические свойства
Ковалентный радиус146 пм
Радиус иона( 6e) 67 пм
Электроотрицательность2,3 (шкала Полинга)
Электродный потенциалPo ← Po3  0,56 В
Po ← Po2  0,65 В
Степени окисления−2, 2, 4, 6
Энергия ионизации
(первый электрон)
 813,1 (8,43) кДж/моль (эВ)
Термодинамические свойства простого вещества
Плотность (при н. у.)9,196 г/см³
Температура плавления527 K (254 °C)
Температура кипения1235 K (962 °C)]
Уд. теплота плавления10 кДж/моль
Уд. теплота испарения102,9 кДж/моль
Молярная теплоёмкость26,4 Дж/(K·моль)
Молярный объём22,7 см³/моль
Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решёткикубическая
Параметры решёткиa = 3,35 Å
Номер CAS7440-08-6

Полоний – единственный химический элемент, кристалл которого формирует решетку-куб из одного атома при малых температурах.

Физические свойства полония:

400Физические свойства
401Плотность9,196 г/см3 (при 0 °C/20 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – твердое тело) – α-полоний,

9,398 г/см3 (при 20 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – твердое тело) – β-полоний

402Температура плавления254 °C (527 K, 489 °F)
403Температура кипения962 °C (1235 K, 1764 °F)
404Температура сублимации
405Температура разложения
406Температура самовоспламенения смеси газа с воздухом
407Удельная теплота плавления (энтальпия плавления ΔHпл)*≈13 кДж/моль
408Удельная теплота испарения (энтальпия кипения ΔHкип)*102,91 кДж/моль
409Удельная теплоемкость при постоянном давлении
410Молярная теплоёмкость26,4 Дж/(K·моль)
411Молярный объём22,727272 см³/моль
412Теплопроводность
413Коэффициент теплового расширения23,5 мкм/(М·К) (при 25 °С)
414Коэффициент температуропроводности
415Критическая температура
416Критическое давление
417Критическая плотность
418Тройная точка
419Давление паров (мм.рт.ст.)
420Давление паров (Па)
421Стандартная энтальпия образования ΔH
422Стандартная энергия Гиббса образования ΔG
423Стандартная энтропия вещества S
424Стандартная мольная теплоемкость Cp
425Энтальпия диссоциации ΔHдисс 
426Диэлектрическая проницаемость
427Магнитный тип
428Точка Кюри
429Объемная магнитная восприимчивость
430Удельная магнитная восприимчивость
431Молярная магнитная восприимчивость
432Электрический тип
433Электропроводность в твердой фазе
434Удельное электрическое сопротивление
435Сверхпроводимость при температуре
436Критическое магнитное поле разрушения сверхпроводимости
437Запрещенная зона
438Концентрация носителей заряда
439Твёрдость по Моосу
440Твёрдость по Бринеллю
441Твёрдость по Виккерсу
442Скорость звука
443Поверхностное натяжение
444Динамическая вязкость газов и жидкостей
445Взрывоопасные концентрации смеси газа с воздухом, % объёмных
446Взрывоопасные концентрации смеси газа с кислородом, % объёмных
446Предел прочности на растяжение
447Предел текучести
448Предел удлинения
449Модуль Юнга
450Модуль сдвига
451Объемный модуль упругости
452Коэффициент Пуассона
453Коэффициент преломления

Химические свойства полония:

300Химические свойства 
301Степени окисления-2, 2, 4, 5, 6
302ВалентностьII, IV, VI
303Электроотрицательность2,0 (шкала Полинга)
304Энергия ионизации (первый электрон)811,8 кДж/моль (8,418070 (4) эВ)
305Электродный потенциалPo2   2e → Po, Eo =  0,37 В
306Энергия сродства атома к электрону136(7) кДж/моль (1,40(7) эВ) – вычисленная
Оцените статью
Кислород
Добавить комментарий