Основное ПолонийТекст на темуСоли, минералы

ПОЛОНИЙ (Polonium; от лат. Polonia— Польша), Ро — радиоактивный хим. элемент VI группы периодической системы элементов; ат. н. 84, ат. м. наиболее долгоживущего изотопа 209. Мягкий металл серого цвета. Наиболее характерная степень окисления + 4; известны также степени окисления — 2, + 2 и + 6. Стабильные изотопы неизвестны. Из 27 радиоактивных изотопов наиболее долгоживущие — изотопы 209Ро, 208Ро и 210Ро с периодами полураспада соответственно 42 года, 2,9 года и 138,4 дней.

Изотопы 209Ро и 208Ро практически не используются, поскольку образуются в ничтожных количествах при бомбардировке висмута протонами или дейтронами. Наиболее доступный изотоп 210Ро, образующийся при распаде радия, открыт польским химиком и физиком М. Склодовской-Кюри при изучении радиоактивности урановых минералов. Равновесное содержание изотопа 210Ро в радии 0,02%. Содержание П. в земной коре 3-10 14%. П. существует в двух модификациях: низкотемпературной альфа-форме с простой кубической решеткой и бета-форме с простой ромбоэдрической решеткой. Фазовое превращение происходит при т-ре около 36° С.

Плотность металлического альфа-полония (т-ра 20° С) 9,196 г/см3 tпл 254° С; tкип 962° С; температурный коэфф. линейного расширения (от —196 до + 30° С) 2,3 х 10-5 град-1; удельное электрическое сопротивление (т-ра 0° С) альфа-полония 42± 10мком х см. Соединения полония с установленным составом: трех-, дву- и моноокись, тетра- и дигалогениды, моносульфид, основные нитрат и сульфат, карбонат, хромат, йодат, фосфат и др. П. сильно токсичен. Предельно допустимое содержание его в воздухе 4 х 10—11 мг/м3. Работы с ним проводят в герметических боксах со спец. фильтрационной системой.

Миллиграммовые количества П. получают, облучая висмут нейтронами. Осн. методы отделения П. от висмута заключаются в растворении облученного висмута в к-те и восстановлении П. до элементарного состояния. Очищают П. вакуумной сублимацией. П. применяют как источник тепла в термоэлектрических генераторах тока. Сплавы П. с бериллием используют для изготовления нейтронных источников с низкой гамма-активностью.

Характеристика элемента. Полоний обладает особыми качествами, обусловленными его радиоактивностью. Он образуется в результате превращений урана, радия и является их дочерним элементом. Наибольший интерес представляет изотоп ²¹ºРо, который легко может быть получен в чистом виде и имеет значительный период полураспада (Т½ = 138 дня). У полония отсутствуют продукты распада, а радиоактивность его, хотя и интенсивная, состоит только из α -излучения.

Полоний — более благородный металл, чем серебро, поэтому он может быть вытеснен серебром из раствора. По химическому поведению Ро напоминает Bi и Те. Аналогия между полонием, теллуром и висмутом была установлена еще в 1903 г. В. Марквальд погрузил в солянокислый раствор, где находились остатки от переработки урановой руды, чистую пластинку из висмута. На пластинке оказалось какое-то вещество. Оно было радиоактивным. Реакция этого вещества были похожи на теллур и Марквальд решил назвать его «радиотеллур». Однако, когда определили период полураспада (основную характеристику любого радиоактивного элемента), то оказалось, что на пластинке вместе с висмутом находился полоний. Первооткрыватели полония Пьер и Мария Кюри, естественно, не знали о коварстве этого обнаруженного ими элемента. До сих пор страницы записной книжки Марин Кюри настолько радиоактивны, что засвечивают фотопленку, завернутую в светонепроницаемую бумагу.

Свойства простого вещества и соединений. Полоний — металл серебристо-белого цвета, существующий в двух аллотропных модификациях, переход из одной в другую совершается при 36° С. Однако из-за собственной радиоактивности полоний уже при комнатной температуре находится в высокотемпературном режиме.
Температура металлического полония всегда выше окружающей среды из-за теплоты, выделяемой при торможении α-излучения, в самой массе полония. Слой воздуха на металле светится голубоватым светом, под действием его излучения светится и ампула и сам металл. Выделяющееся количество теплоты так велико, что образец полония способен даже расплавиться.

Физические качества полония такие: по легкоплавкости он похож на свинец и висмут, по электрохимическому поведению — на благородные металлы .
Достаточно хорошо изучены многочисленные соединения полония от простого оксида РоО2 до сложных комплексных соединений. При нагревании полоний образует твердый, легко возгоняющийся оксид РоО2. Он может быть окислителем, восстанавливаясь до Ро, а при растворении в воде дает основание :

РоОз + 2Н2О = Ро( ОН )4

С галогенводородными кислотами дает соль:

PoO2 + 4HCI = PоCI4 + Н2О

С кислотами, особенно окисляющими, полоний реагирует как типичный металл :

Ро + 8HNO3 = Рo( NO3 )4 + 4NO2 + 4H2O

Соединение полония с водородом Н2Ро неустойчиво. В отличие от теллура полоний способен входить в состав значительного числа комплексных анионов типа [PoI6]² ˉ

Получение и использование. Промышленными «месторождениями» полония являются заводы по переработке урановой руды и атомные реакторы. В последних путем облучения висмута можно получить значительные количества ²¹ºРо. В лаборатории металлический полонии получают, пропуская ток через водный раствор, содержащий ионы полония. Он осаждается на катоде, в качестве которого лучше взять золотую фольгу, чтобы легче было отделить полоний. Дело в том, что он сильно адсорбируется, например, чтобы удалить его с платиновой фольги, надо ее долго нагревать при 1000° С. Так же трудно удалить этот металл с химической посуды и приборов. Все это требует специальных мер предосторожности и защиты, так как α-излучение полонии ионизирует воздух, вещества к растворы.

Обращение с полонием требует особой осторожности, так как полоний способен довольно легко проникать сквозь кожные покровы. Работают с полонием лишь в, герметических боксах, так как, кроме всего, он способен переходить в аэрозольное состояние и воздух становится опасным .
Тепловыделение полония нашло применение для создания атомных обогревателей в системах космических аппаратов. Полониевая атомная печка советского «Лунохода-2» поддерживала необходимую температуру в приборном отсеке в течение нескольких месяцев, в то время как за бортом было —130° С.
Включение полония в сплавы для изготовления свечей внутреннего сгорания облегчает зажигание сгорания облегчает зажигание топлива при запуске двигателей в холодном состоянии. С помощью полония создаются источники нейтронного излучения. Для этого его сплавляют с элементом, способным поглощать о-излучение, испускаемое полонием, а взамен создавать поток нейтронов. Таким элементом является, например, бериллий. Сам полоний используется как α-излучатель при изучении действия этих лучей на жидкости и организмы.

Лит.: Вдовенко В. М. Современная радиохимия. Бэгналл К. Химия селена, теллура и полония. Пер. с англ.
Также читают на тему Полоний.
Главная- ПОЛОНИЙ (Polonium; от лат. Polonia— Польша), Ро — радиоактивный хим. элемент
История открытия- Его открыли Пьер Кюри и Мария Склодовская-Кюри
Полоний на Земле и в Космосе- Энергия альфа-частиц полония превращается в тепло
Получение- В атомных реакторах его облучают потоками нейтронов
С этим часто ищут.
Кислород-Сера-Селен-Теллур-Полоний