پلونیوم
پلونیوم یکی از عناصر شیمیایی جدول تناوبی است که نماد آن Po بوده و عدد اتمی آن 84 میباشد. پلونیوم به عنوان یک شبه فلز رادیو اکتیو نادر از نظر شیمیایی شبیه به Tellurium و Bismuth میباشد و از سنگ معدن اورانیوم به دست می آید. پولونیوم برای استفاده گرمایی در سفینه های فضایی مطالعه میشود.
خصوصیات قابل توجه
این ماده رادیو اکتیوی به صورت خیلی سریع در اسیدهای رقیق حل شده و این در حالی است که به مقدار بسیار کمی در Alkalis که از نظر شیمیایی بسیار شبیه به Bismuth و Tellurium میباشند قابل حل میشود.
پلونیوم 210 یک فلز سبک میباشد که 50% آن در هوا و بعد از 45 ساعت قرار گرفتن در دمای 328K بخار میشود. این ایزوتوپ یک ساتع کننده آفا بوده که نیمه عمر آن 138.39 روز میباشد. تنها یک میلیگرم از این فلز سبک ذرات آلفا به میزان 5 گرم رادیوم را از خود ساتع میکند.
در دوره تجزیه آن انرژی بسیار زیاده ساتع شده که نیم گرم آن به سرعت به دمای بالای 750k میرسد. چند Curie پلونیوم یک نور آبی رنگ ساتع میکند که باعث آشفتگی و برانگیختگی هوای مجاور میشود.
کاربردها
پولونیوم هنگامی که با برلیوم آلیاژ تشکیل دهد میتوان یک منبع نوترون باشد. موارد کاربردی دیگر عبارتند از:
این عنصر در ساخت وسایلی که بار الکتریکی استاتیک را در کاخانجات نساجی و دیگر نقاط از بین میبرند استفاده میشود با این وجود از منابع بتا که خطرات کمتری دارند بیشتر استفاده میشود.
پلونیوم در ساخت شانه هایی که گرد و غبار انباشته شده بر روی فلیمهای عکاسی را پاک میکنند نیز استفاده میشود. مقدار پولونیوم بکار رفته در این شانه ها کنترل شده و در نتیجه خطرات رادیو اکتیوی بسیار کمی دارند.
از آنجا که میتوان با ظرفهای معمولی تقریبا تابش تمام پرتوی آلفا را متوقف کرد و با حرارت دادن سطح آن انرژی آزاد کرد پلونیوم نیز به عنوان یک منبع گرمایی نیروهای سلولهای ترمو متریک در ماهواره های مصنوعی پیشنهاد میشود.
تاریخچه
پلونیوم که آن را Radium F نیز مینامند در سال 1898 توسط Marie Curie و Pierre Curie کشف شد و بعدها از روی نام Poland «لهستان) سرزمین مادری ماری کوری نامگذاری شد.
این عنصر توسط کوری ها هنگامی آنها برای یافتن دلیل خاصیت رادیو اکتیویته pitchblende تحقیق میکردند کشف شد. پیچپلنت بعد از جداسازی اورانیوم و رادیوم رادیو اکتیوتر بود .این انها را ترغیب کرد که عنصر را بیابند .الکتروسکوپ آن را هنگام جدا شدن از Bismuth نشان میداد.
پیدایش
پلونیوم که یک عنصر بسیار کمیاب در طبیعت است در معادن اورانیوم با میزان 100 میکروگرم در هر تن یافت میشود. فراوانی طبیعی آن تقریبا 0.2% رادیوم میباشد.
در سال 1934 یک تجربه نشان داد که هنگامی که Bismuth Bi209 توسط نوترونها بمباران میشود Bi-210 که در واقع مادر پلونیوم است به وجود میاید. امروزه پلونیوم در مقادیر میلیگرمی در فرایند ذوب نوترونی در رآکتورهای هسته ای به وجود می آید.
ایزوتوپها
پلونیوم از تمامی عناصر دیگر بیشتر ایزوتوپ دارد که تمام آنها رادیو اکتیو میباشند. 25 ایزتوپ پلونیوم با جرم اتمی از 194 تا 218 شناخته شده است. Po210 در دسترس ترین نوع آن میباشد و po209 با نیمه عمر 103 سال و Po208 با نیمه عمر 2.9 سال توسط بمباران Deteron سرب یا Bismuth در یک Cyclotron به وجود میاید. با این وجود ساخت این ایزوتپها بسیار گران میباشد .
خصوصیات قابل توجه
این ماده رادیو اکتیوی به صورت خیلی سریع در اسیدهای رقیق حل شده و این در حالی است که به مقدار بسیار کمی در Alkalis که از نظر شیمیایی بسیار شبیه به Bismuth و Tellurium میباشند قابل حل میشود.
پلونیوم 210 یک فلز سبک میباشد که 50% آن در هوا و بعد از 45 ساعت قرار گرفتن در دمای 328K بخار میشود. این ایزوتوپ یک ساتع کننده آفا بوده که نیمه عمر آن 138.39 روز میباشد. تنها یک میلیگرم از این فلز سبک ذرات آلفا به میزان 5 گرم رادیوم را از خود ساتع میکند.
در دوره تجزیه آن انرژی بسیار زیاده ساتع شده که نیم گرم آن به سرعت به دمای بالای 750k میرسد. چند Curie پلونیوم یک نور آبی رنگ ساتع میکند که باعث آشفتگی و برانگیختگی هوای مجاور میشود.
کاربردها
پولونیوم هنگامی که با برلیوم آلیاژ تشکیل دهد میتوان یک منبع نوترون باشد. موارد کاربردی دیگر عبارتند از:
این عنصر در ساخت وسایلی که بار الکتریکی استاتیک را در کاخانجات نساجی و دیگر نقاط از بین میبرند استفاده میشود با این وجود از منابع بتا که خطرات کمتری دارند بیشتر استفاده میشود.
پلونیوم در ساخت شانه هایی که گرد و غبار انباشته شده بر روی فلیمهای عکاسی را پاک میکنند نیز استفاده میشود. مقدار پولونیوم بکار رفته در این شانه ها کنترل شده و در نتیجه خطرات رادیو اکتیوی بسیار کمی دارند.
از آنجا که میتوان با ظرفهای معمولی تقریبا تابش تمام پرتوی آلفا را متوقف کرد و با حرارت دادن سطح آن انرژی آزاد کرد پلونیوم نیز به عنوان یک منبع گرمایی نیروهای سلولهای ترمو متریک در ماهواره های مصنوعی پیشنهاد میشود.
تاریخچه
پلونیوم که آن را Radium F نیز مینامند در سال 1898 توسط Marie Curie و Pierre Curie کشف شد و بعدها از روی نام Poland «لهستان) سرزمین مادری ماری کوری نامگذاری شد.
این عنصر توسط کوری ها هنگامی آنها برای یافتن دلیل خاصیت رادیو اکتیویته pitchblende تحقیق میکردند کشف شد. پیچپلنت بعد از جداسازی اورانیوم و رادیوم رادیو اکتیوتر بود .این انها را ترغیب کرد که عنصر را بیابند .الکتروسکوپ آن را هنگام جدا شدن از Bismuth نشان میداد.
پیدایش
پلونیوم که یک عنصر بسیار کمیاب در طبیعت است در معادن اورانیوم با میزان 100 میکروگرم در هر تن یافت میشود. فراوانی طبیعی آن تقریبا 0.2% رادیوم میباشد.
در سال 1934 یک تجربه نشان داد که هنگامی که Bismuth Bi209 توسط نوترونها بمباران میشود Bi-210 که در واقع مادر پلونیوم است به وجود میاید. امروزه پلونیوم در مقادیر میلیگرمی در فرایند ذوب نوترونی در رآکتورهای هسته ای به وجود می آید.
ایزوتوپها
پلونیوم از تمامی عناصر دیگر بیشتر ایزوتوپ دارد که تمام آنها رادیو اکتیو میباشند. 25 ایزتوپ پلونیوم با جرم اتمی از 194 تا 218 شناخته شده است. Po210 در دسترس ترین نوع آن میباشد و po209 با نیمه عمر 103 سال و Po208 با نیمه عمر 2.9 سال توسط بمباران Deteron سرب یا Bismuth در یک Cyclotron به وجود میاید. با این وجود ساخت این ایزوتپها بسیار گران میباشد .
هشدارها
پلونیوم یک عنصر بسیار رادیو اکتیو و سمی بوده و کار کردن با آن بسیار خطرناک است. حتی مقادیر میلیگرمی یا میکروگرمی آن در پلونیوم 210 بسیار خطرناک بوده و کار کردن با آنها نیاز به تجهیزات خاصی دارد. همچنین آسیبهای جدی از جذب انرژی توسط بافتهای سلولی از طریق ذرات آفا به وجود می آید.
مقدار مجاز پلونیوم برای بدن تنها 0.03 میکروکوری که معادل وزن 6.8 x 10-12 گرم بوده، میباشد.