Polon

Pierwiastek ten został odkryty w 1898 r. przez Marię Skłodowską-Curie i Pierre'a Curie – w tym samym roku co rad. Skłodowska nadała mu nazwę na cześć Polski (od łacińskiego słowa Polonia).

 

Polon jest silnie radioaktywnym, srebrzystoszarym metalem. Jego właściwości fizyczne i chemiczne są zbliżone do selenu.

Jest silnym emiterem promieniowania alfa – miligram ²¹⁰Po emituje tyle samo cząstek alfa co 4,5 grama ²²⁶Ra. Próbka polonu emanuje niebieską poświatą – jest to efekt wzbudzenia otaczającego ją powietrza. Jeden gram polonu wydziela 140 watów mocy, ogrzewając się przy tym do ponad 500 °C^[6]. Z tego względu był niegdyś używany jako lekkie źródło ciepła w satelitach i pojazdach kosmicznych, na przykład w radzieckich Łunochodach do ogrzewania podzespołów podczas zimnych nocy księżycowych. Obecnie jest wciąż czasem stosowany jako wygodne, wysokowydajne źródło cząstek α.

Polon ma 33 izotopy z przedziału mas 188–220. Nie ma stabilnych izotopów. Najtrwalszy izotop 209, o okresie połowicznego rozpadu wynoszącym 103 lata, nie występuje naturalnie. Jego nukleosynteza, podobnie jak izotopu 208 (t_½ = 2,9 lat), wymaga bombardowania ołowiu lub bizmutu naładowanymi cząstkami (protonami, deuteronami lub cząstkami α) w synchrotronie^[7][8]. Najtrwalszym naturalnie występującym izotopem jest ²¹⁰Po o t_½ = 138,3 dnia. Produktem jego rozpadu jest stabilny izotop ołowiu ²⁰⁶Pb. Praktycznie wszystkie badania polonu prowadzone są z użyciem izotopu 210^[7].

Polon występuje w skorupie ziemskiej w śladowych ilościach w rudach uranu oraz jako tlenek. Jego stężenie w tych rudach jest jednak tak małe (7,4×10⁻¹¹ g ²¹⁰Po / g ²³⁸U), że przemysłowo opłaca się go otrzymywać na drodze bombardowania bizmutu neutronami^[7]:

20983Bi + 10n ^__͕ 21083Bi + γ ^{_t½ = 5,01 dnia_͕} 21084Po + β⁻ + ν_e

Powstały ²¹⁰Po jest oczyszczany przez destylację próżniową. Roczne naświetlanie kilograma bizmutu strumieniem 10²⁴ n/(cm²·s) daje ok. 25 mg ²¹⁰Po, co jest ilością niemożliwą do wyizolowania ze źródeł naturalnych^[7]. Światowa produkcja tego izotopu wynosi ok. 100 gramów rocznie^[6]. Ilość polonu w skorupie ziemskiej jest na tyle mała, że nie podaje się żadnych, nawet szacunkowych danych na ten temat. Jego zawartość w wodzie morskiej oceniana jest na 2×10⁻¹¹ ppb^[9].

Znanych jest kilkanaście związków chemicznych polonu: tlenki PoO₂ i PoO₃, wodorek PoH₂, wodorotlenek Po(OH)₂, halogenki, np. PoCl₄, PoBr₄, siarczek PoS, sole - polonki takie jak MgPo^[10] i związki metaloorganiczne. Związki te nie mają jednak praktycznego zastosowania ze względu na gigantyczny koszt produkcji samego polonu. PoF₆ był używany w latach sześćdziesiątych XX wieku w ZSRR jako aktywator lakierów luminescencyjnych stosowanych w świetlówkach, obecnie został jednak zastąpiony tańszymi zamiennikami.

Polon jest silnie toksyczny. LD₅₀ dla polonu wynosi ok. 1 mikrograma, co czyni go około 50 000 razy bardziej trującym niż cyjanowodór. Emitowane cząstki alfa z łatwością niszczą strukturę tkanek, jeśli tylko polon dostanie się do organizmu poprzez inhalację, połknięcie lub absorpcję. Polon nie przenika przez skórę, toteż znajdując się na zewnątrz ciała nie stanowi tak wielkiego zagrożenia. Izotopy polonu ²¹²Po, ²¹⁴Po i ²¹⁸Po, jako produkty rozpadu radonu, w śladowych ilościach znajdują się w powietrzu wewnątrz pomieszczeń. Dodatkowe zagrożenie stwarza palenie tytoniu, do którego liści przenika polon obecny w nawozach fosforowych.

Pierwszymi ofiarami śmiertelnymi działania polonu byli prawdopodobnie japoński naukowiec Nobuo Yamada (zm. 1927) i polska badaczka Sonia Cotelle (zm. 1945)^[11][12]. Wysokie stężenie ²¹⁰Po stwierdzono w organizmie Aleksandra Litwinienki, otrutego w listopadzie 2006 roku w Londynie. Sól polonu, prawdopodobnie azotan, pochodziła z jednego z rosyjskich reaktorów jądrowych i została mu podana w herbacie. Litwinienko zmarł po 23 dniach. Istnieją podejrzenia, że także polonem został otruty Jasir Arafat^[13].