polonium

Polonium har ingen stabile isotoper, men 41 radioaktive (ustabile) isotoper er kjent (per august 2017). Syv av dem forekommer i naturen som ledd i ulike radioaktive serier:

• ²¹⁵Po og ²¹¹Po i desintegrasjonskjeden fra ²³⁵U (uran-actiniumserien ((4n+3)-serien)).
• ²¹⁶Po og ²¹²Po i desintegrasjonskjeden fra ²³²Th (thoriumserien (4n-serien)).
• ²¹⁸Po, ²¹⁴Po og ²¹⁰Po i desintegrasjonskjeden fra ²³⁸U (uran-radiumserien (4n+2-serien)).

Den lengstlevende Po-isotopen er ²⁰⁹Po, som har en halveringstid på 102 år. Den lengstlevende av de naturlig forekommende isotopene er ²¹⁰Po, som desintegrerer ved α-stråling til ²⁰⁶Pb (bly) med halveringstid på 138,4 dager.

Polonium er et sjeldent grunnstoff som utgjør 2·10^–14 prosent av jordskorpen. Det forekommer som et kortlivet, radioaktivt stoff i uranmineraler i mengder på cirka 0,03 gram per 1000 tonn. I 1910 fremstilte Marie Curie og André Louis Debierne 2 milligram av et stoff hvor 5 prosent bestod av poloniumisotopen ²¹⁰Po fra 2 tonn bekblende.

Polonium eksisterer i to allotrope modifikasjoner, α-Po og β-Po.

På grunn av sterk radioaktivitet lyser poloniummetall i mørket med lyseblått lys, noe som skyldes ioniserende stråling som eksiterer gassene i luften rundt. I luft oksiderer polonium til polonium(IV)oksid, som har kjemisk formel PoO₂.

Kjemisk sett ligner polonium på tellur og på vismut. Det løser seg som Po⁴⁺-ioner i oksiderende syrer. I fortynnet saltsyre løser det seg som rosafargede Po²⁺-ioner, som raskt oksideres til gulfargede Po⁴⁺-ioner.

H₂Po er en lett flyktig og spaltbar kjemisk forbindelse. Av sulfider finnes polonium(II)sulfid, PoS. Av oksidene er det bare polonium(IV)oksid, PoO₂, som er vel karakterisert. I gassfase er polonium(IV)fluorid, PoF₆, rapportert som stabil. Enkelte polonater (forbindelser avledet av syren H₂Po) er kjent, blant annet Na₂Po og B₂Po.

Først da sterke nøytronkilder ble tilgjengelige, ble veibare mengder polonium fremstilt. ²¹⁰Po fremstilles i makromengder ved å bestråle vismut (²⁰⁹Bi) med termiske nøytroner i kjernereaktorer. Det dannes da ²¹⁰Bi, som desintegrerer med beta minus til ²¹⁰Po. Metallet kan lett fås elektrolyttisk fra løsning eller ved termisk dekomponering av poloniumsulfid.

I anriket form foreligger polonium sammen med vismut, og disse grunnstoffene kan skilles da poloniumsulfid er tyngre løselig enn sulfidet av vismut. En mer spesifikk separasjon av polonium fra løsninger er kvantitativ adsorbsjon på metall-overflater av sølv eller nikkel.

Polonium legert med beryllium blir brukt som en kilde for fremstilling av nøytroner. Størst anvendelse er fjerning av statisk elektrisitet på folier ved fabrikasjon av papir og plast.

Poloniummetall ble brukt som trigger i de første atombombene som ble fremstilt.

På grunn av den intense radioaktive strålingen (alfapartikkel-utsendelse) må polonium behandles med stor forsiktighet. I organismen opptas polonium i benmargen, nyrene, milten og leveren og vil, avhengig av dosen, fremkalle store skader på grunn av alfastrålingen.

Den internasjonale kommisjonen for strålevern (ICRP) har satt en grense for inntak (ALI = annual limit of ingestion) til 3 mikrocurie per år. Dette tilsvarer vel 0,1 MBq per år, som gjelder for personell som blir utsatt for polonium i yrkessammenheng. Til sammenlikning er en engangsdose på 1 til 3 GBq å betrakte som letal i løpet av en måned (se Litvinenko-saken). Ved inntak vil cirka 10 prosent av ²¹⁰Po holdes tilbake i kroppen, mens resten skilles ut. Den absorberte delen vil avta med en biologisk halveringstid på cirka 50 dager. Den effektive halveringstiden, som er en kombinasjonen av langsom utskilling og radioaktiv desintegrasjon, vil bli cirka 37 dager.

• radioaktivitet
• kalkogener
• metall
• grunnstoff
• periodesystemet
• Marie Curie