X
تبلیغات
رایتل

پولونیم

چهارشنبه 20 بهمن‌ماه سال 1389

پولونیم عنصری به رنگ نقره ای و دارای ایزوتوپی ( همسانی ) بیشتری از دیگر عناصر دارد و رادیو اکتیو است و با ساختار منوکلینیک متبلور می شود . این عنصر در سال 1898توسط Pierre and Marie Curie دانشمند فرانسوی کشف گردید . این عنصر به آسانی در اسیدهای رقیق حل می شود اما به مقدار ناچیزی در آلکالیها حل می شود . این عنصر در پیچبلند ( اورانیت ) وجود دارد و همچنین از تجزیه رادیم به کار می رود . پولونیم همچنین با نام رادیوم F نیز وجود دارد. این عنصر اولین بار توسط Mme کشف شده است. کوری در سال 1898 وقتی در جستجوی رادیواکتیوی عناصر دیگر بود به وجود این عنصر پی برد. این عنصر توسط الکتروسکوپ شناسایی می شود.

پولونیم یکی از عناصر خیلی کمیاب در طبیعت است. معدنهای اورانیم حدود 100 میکروگرم در تن از این عنصر را دارند. فراوانی این عنصر در طبیعت حدود 0.2 درصد رادیم است. در سال 1934 دانشمندان پولونیم را از بمباران ایزوتوپ بیسموت طبیعی 209Bi با نوترونها ی 210Bi به دست آوردند. مقدار میلی گرم پولونیم امروزه از این روش به دست می آید. امروزه پولونیم برای مصارف تجاری از آزمایشگاه بین المللی Oak Ridge به دست می آید.پولونیم 210 دارای نقطه ذوب پایین فلزی نسبتاً فرار است این فلز 50 درصد به صورت بخار وجود دارد که در درجه حرارت 55 درجه به حالت بخار در می آید. این عنصر ساتع کننده اشعه آلفا است که نیمه عمر آن 138.39 روزاست. انرژی حاصل از تخریب این ماده به قدری زیاد است (140W/g) که کپسول حاوی نیم گرم از این عنصر به دمای 500 درجه سلسیوس می رسد. در این کپسول همچنین میزان 0.012 Gy/h اشعه گاما وجود دارد. پولونیم با عنصر برلیم به صورت آلیاژ برای تولید منابع نوترونی کاربرد دارد. از این عنصر برای استفاده تجهیزات کارخانه های پارچه بافی استفاده می شود. از این عنصر برای بروساژ کردن گرد و خاک از روی فیلم های عکاسی نیز کاربرد دارد.
25
ایزوتوپ از این عنصر شناخته شده است که رنج جرم اتمی آن از 194 تا 218 گرم است. پولونیوم 210 به راحتی در دسترس است . ایزوتوپهای پولونیم با جرم اتمی 209 و 208 می تواند توسط بمبارنهای دوترونی، پروتونی و یا آلفا از سرب با بیسموت در سیکلوترون تولید شود. اما هزینه این روش گران است. پولونیم فلزی از ترکیب هیدروکسید پولونیم و دیگر ترکیبات پولونیم با آمونیاک مایع آبدار یا بی آب حاصل می شود. دو آلوتروپی قابل تغییر یافته از این عنصر نیز وجود دارد.پولونیم 210 بسیار خطرناک است و باید در موقع استفاده از ان بسیار دقت نمود. این عنصر بسیار برای بافت های بدن به علت جذب اشعه آلفا ضرر دارد.ماکزیمم حد مجاز برای استفاده از این عنصر فقط 0.03 میکروکوریس است. میزان حد مجاز برای غلظت پولونیم محلول در هوا حدود 2 x 10-11 microcuries/cm3. است.


ساختار بلوری عنصر Po


اثرات پولونیم بر روی سلامتی :
پولونیم درتعدادی از آزمایشگاههای هسته ای مورد بررسی قرار گرفته است و به خاطر رادیواکتیویتی بالا و تابش اشعه آلفا، باید روشهای ویژه ای را استفاده کرده و توجهات ویژه ای داشت. پولونیم 210- تنها بخش دود سیگار است که تنفس آن در جانوران آزمایشگاهی باعث ایجاد سرطان می شود. نرخ رشد سرطان ریه در بین مردان ازتعداد اندکی در سال 1930 (100000/4 در سال) تا 1 در سال 1980 (100000/72) بالا رفته است علیرغم این که میزان استعمال سیگار 20% کاهش یافته است. اما در همین دوره، میزان پولونیم 210- در شرکت دخانیات آمریکا سه برابر شده است. وقتی رادون تجزیه می شود، عنصر دختر که از نظر الکتریکی باردار است، به ذرات گرد و غبار متصل می چسبد و به کرکهای اطراف برگهای توتون می چسبد. در نتیجه روی برگها، رسوبی از پولونیم و سرب رادیواکتیو تشکیل می شود. سپس در اثر گرمای شدید سیگار، فلز رادیواکتیو بخار می شود. فیلترهای سیگار، سرطان زاهای شیمیایی را به دام می اندازند که در برابر بخارهای رادیواکتیو بی فایده هستند. در ریه های یک سیگاری که مدت زیادی است سیگار می کشد، آستری رادیواکتیو با غلظت بسیار بالای رادون ایجاد می شود. این درات تابش می کنند. استعمال دو بسته سیگار در یک روز حدود 1300 میلی گرم ذرات آلفا در سال تابش می کند. در مقایسه در آمریکایی ها، دوز تابش سالانه ناشی از تنفس رادون 200 میلی گرم است. اما دوز تابش در سطح عمل رادون 4 pCi/L است که معادل استعمال 10 سیگار در روز است. به علاوه، پولونیم 210- محلول است و غلظت بالایی از آن، که بیشتر از حد معمولی رادون است، در بدن چرخش کرده و وارد تمام بافتها و سلولها می شود. حقیقت این است که رادون در خون و ادرار سیگاریها یافت می شود. گردش پولونیم 210- باعث آسیب و تغییرات ژنتیکی می شود و به علاوه در اثر بیماریهایی مانند سرطان کبد و مثانه، زخم معده، سرطان خون، سیروز کبد وبیماریهای قلبی و عروقی، مرگ زودرس رخ می دهد. اورت کوپ، عنوان کرده که رادیواکتیویتی، باعث ایجاد حداقل 90% از سرطانهای ریوی مربوط به سیگارمی باشد. 30% مرگهای ناشی از سرطان در اثر استعمال سیگار رخ می دهند. اثرات زیست محیطی پولونیم :
نیروهای زیست محیطی و بیو شیمیایی، که باعث تجمع مواد سمی در سلولهای زنده می شوند، شناخته نشده اند. اگرچه پولونیم به طور طبیعی وجود دارد، اما میزان آن با ورود به آب، غذا، سلولهای زنده و بافتها بیشتر شده است.


عنصر Po در طبیعت


خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر پولونیم :
عدد اتمی : 84
جرم اتمی : 209 نقطه ذوب  : 254 درجه سانتی گراد
نقطه جوش  : 962 درجه سانتی گراد
شعاع اتمی : 53/1 آنگستروم
ظرفیت : 4,2
رنگ : نقره ای
حالت استاندارد : جامد
نام گروه : 16
انرژی یونیزاسیون :   Kj/mol 812.1شعاع یونی :   Å 2.3الکترونگاتیوی:  0/2
حالت اکسیداسیون: 4,2
دانسیته : 9.196
گرمای فروپاشی :  Kj/mol 60.1گرمای تبخیر:  Kj/mol 60.3 مقاومت الکتریکی :   Ohm m 0.00000043گرمای ویژه : J/g Ko 0.12
شماره سطح انرژی : 6
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 32
پنجمین انرژی : 18
ششمین انرژی : 6
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Po-206 8.8
روز
Po-207 5.8
ساعت
Po-208 2.89
سال
Po-209 102.0
سال
Po-210 138.38
روز
Po-211 0.51
ثانیه
Po-212 0.29
میکروثانیه
Po-213 4.0
میکروثانیه
Po-214 163.7
میکروثانیه
Po-215 1.78
میلی ثانیه
Po-216 0.14
ثانیه
Po-218 3.1
دقیقه
اشکال دیگر : اکسید پولونیم PoO و دی اکسید پولونیم PoO2دی کلرید پولونیم PoCl2 و تترا کلرید پولونیم PoCl4منابع : اورانیت و تخریب اورانیم و بدست بشر نیز ساخته شده است .
کاربرد : پولونیم در تنباکو و آلوده کننده ها و سنگ معدن اورانیم یافت می شود . به عنوان پاک کننده فیلم و عامل حرکتی به کار می رود .