Polonium 210: อายุการใช้งาน ทำไมโพลิเมอร์ 210 จึงใช้?

Polonium-210 ทำให้เกิดความสัมพันธ์อย่างชัดเจนกับรังสี และนี่ไม่ใช่เรื่องไร้ผลเพราะเป็นอันตรายอย่างยิ่ง

ประวัติความเป็นมาของการค้นพบ

การดำรงอยู่ของเขาถูกคาดการณ์ไว้ในปีพ. ศ. 2432ปี Mendeleev เมื่อเขาสร้างตารางธาตุที่มีชื่อเสียงของเขา ในทางปฏิบัติองค์ประกอบนี้ภายใต้หมายเลข 84 ได้รับเก้าปีต่อมาโดยความพยายามของคู่คูรีที่ศึกษาปรากฏการณ์ของรังสี Maria Sklodowska-Curie พยายามหาสาเหตุของการแผ่รังสีที่แข็งแกร่งจากแร่ธาตุบางชนิดดังนั้นเธอจึงเริ่มทำงานกับตัวอย่างหินหลาย ๆ ชนิดประมวลผลด้วยวิธีที่มีอยู่ทั้งหมดแบ่งเป็นเศษส่วนและทิ้งสิ่งที่ไม่จำเป็น เป็นผลให้เธอได้รับสารใหม่ซึ่งกลายเป็นอะนาล็อกของบิสมัทและธาตุกัมมันตภาพรังสีเปิดที่สามหลังจากยูเรเนียมและทอเรียม

แม้จะประสบความสำเร็จในการทดลองแมรี่ไม่รีบร้อนที่จะพูดคุยเกี่ยวกับการค้นพบของเขา การวิเคราะห์สเปกตรัมโดยเพื่อนร่วมงานของคูรียังไม่ได้ให้พื้นที่เพื่อพูดคุยเกี่ยวกับการค้นพบขององค์ประกอบใหม่ อย่างไรก็ตามในรายงานในที่ประชุมของปารีส Academy of Sciences ในกรกฎาคม 1898 เป็นคู่ที่มีการรายงานใบเสร็จรับเงินที่ถูกกล่าวหาของสารการแสดงคุณสมบัติของโลหะและข้อเสนอแนะที่จะเรียกมันพอโลเนียมในเกียรติของโปแลนด์ - บ้านเกิดของแมรี่ มันเป็นครั้งแรกและครั้งเดียวในประวัติศาสตร์เมื่อมีเป็นไฮไลต์อย่างมีนัยสำคัญรายการจะถูกเรียกแล้ว ดีต้นแบบปรากฏตัวครั้งแรกในปี 1910 เท่านั้น

สมบัติทางเคมีและกายภาพ

พอโลเนียมค่อนข้างอ่อนโลหะเงินขาว กัมมันตภาพรังสีมันเรืองแสงในที่มืดและร้อนขึ้นอย่างต่อเนื่อง ในเวลาเดียวกันจุดหลอมเหลวจะสูงกว่าของกระป๋อง - เพียง 254 องศาเซลเซียสเท่านั้น โลหะจะถูกออกซิไดซ์ได้อย่างรวดเร็วในอากาศ ที่อุณหภูมิต่ำจะก่อให้เกิดโครงสร้างตาข่ายคริสตัลรูปทรงโมโนโครงสร้างเดี่ยว

ตามคุณสมบัติทางเคมีพอโลเนียมเป็นอย่างมากอยู่ใกล้กับเทอร์ยูเรีย - อะนาล็อก นอกจากนี้ในระดับสูงของรังสีมีอิทธิพลใหญ่ต่อลักษณะของสารประกอบของมัน ดังนั้นปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับพอโลเนียมอาจมีความงดงามและน่าสนใจแม้ว่าจะค่อนข้างอันตรายจากมุมมองของประโยชน์ต่อสุขภาพ

ไอโซโทป

ทั้งหมดในขณะนี้ 27แหล่งอื่น ๆ - 33) รูปแบบของพอโลเนียม ไม่มีสารใดมีความเสถียรและเป็นสารกัมมันตภาพรังสีทั้งหมด ไอโซโทปที่หนักที่สุด (มีตัวเลขเรียงจาก 210 ถึง 218) มีขนาดเล็กตามธรรมชาติส่วนที่เหลือสามารถหาได้ด้วยวิธีเทียม

Polonium กัมมันตภาพรังสี -202 มีอายุยาวนานที่สุดจากรูปแบบธรรมชาติ มีอยู่ในแร่เรเดียม - ยูเรเนียมเล็กน้อยและเกิดจากปฏิกิริยาลูกโซ่เริ่มต้นด้วย U-238 และยาวนานประมาณ 4.5 พันล้านปีถ้าเราพูดถึงครึ่งชีวิต

แผนกต้อนรับ

ในแร่ยูเรเนียม 1 ตันมีไอโซโทปอยู่polonium-210 ในปริมาณประมาณ 100 ไมโครกรัม พวกเขาสามารถระบุในการประมวลผลของเสียการผลิต แต่เพื่อให้ได้ปริมาณมากหรือน้อยที่สำคัญขององค์ประกอบจะต้องจัดการกับจำนวนมากของวัสดุ วิธีที่ง่ายและมีประสิทธิภาพมากขึ้นคือการสังเคราะห์โดยการฉายรังสีนิวตรอนของบิสมัทธรรมชาติในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์

ดังนั้นหลังจากได้รับโพลิเมอร์ -210 แล้ว ไอโซโทป 208 และ 209 สามารถหาได้ด้วยการฉายรังสีบิสมัทหรือตะกั่วด้วยคานที่เร่งขึ้นของอนุภาคอัลฟาโปรตอนหรือเทอร์เรตัน

กัมมันตภาพรังสี

Polonium-210 เหมือนไอโซโทปอื่น ๆ คือalpha emitters กลุ่มที่หนักกว่าก็จะเปล่งรังสีแกมมา แม้จะมีความจริงที่ว่าไอโซโทป 210 เป็นแหล่งเดียวของอนุภาคอัลฟาก็จะอันตรายมากมันเป็นไปไม่ได้ที่จะใช้มือของคุณและได้ใกล้ชิดกับระยะทางที่ใกล้ชิดตั้งแต่ร้อนขึ้นก็จะเข้าสู่ละออง นอกจากนี้ยังเป็นอันตรายมากที่จะได้รับโพโลนียมภายในด้วยการหายใจหรืออาหาร นั่นคือเหตุผลที่การทำงานกับสารนี้เกิดขึ้นในกล่องปิดผนึกพิเศษ มันเป็นความอยากรู้อยากเห็นว่าองค์ประกอบนี้เป็นเรื่องเกี่ยวกับครึ่งศตวรรษที่ผ่านมามีการค้นพบในใบยาสูบ ระยะเวลาของการสลายตัวของพอโลเนียม-210 ในการเปรียบเทียบกับไอโซโทปอื่น ๆ ที่มีขนาดใหญ่พอ แต่เพราะมันสามารถสะสมในพืชและจากนั้นอันตรายมากยิ่งขึ้นต่อสุขภาพของผู้สูบบุหรี่ อย่างไรก็ตามความพยายามที่จะเอาสารจากยาสูบใด ๆ ที่ไม่ประสบความสำเร็จ

อันตราย

เนื่องจากพอโลเนียม -210 จะปล่อยออกมาเท่านั้นอนุภาคแอลฟาการสังเกตข้อควรระวังบางอย่างคุณไม่ควรกลัวที่จะทำงานกับมัน ช่วงของคลื่นเหล่านี้ไม่ค่อยเกินโหลเซนติเมตรนอกจากนี้พวกเขามักจะไม่สามารถทะลุผิวหนังได้

อย่างไรก็ตามเมื่ออยู่ภายในร่างกายทำให้เกิดเขาเป็นอันตรายอย่างมาก หากได้รับเข้าไปในเลือดจะไหลผ่านเนื้อเยื่อทั้งหมดได้อย่างรวดเร็วภายในไม่กี่นาทีจะเห็นอวัยวะทั้งหมดในร่างกายได้ ประการแรกมันมีอยู่ในไตและตับ แต่โดยทั่วไปจะกระจายอย่างเป็นธรรมเท่าเทียมกันซึ่งจะอธิบายถึงผลกระทบที่เกิดความเสียหายโดยรวมสูง

ความเป็นพิษของพอโลเนียมเป็นเรื่องที่เยี่ยมยอดปริมาณน้อยก่อให้เกิดการเจ็บป่วยเรื้อรังและการเสียชีวิตใน 6-11 เดือน วิธีการหลักในการขับถ่ายออกจากร่างกายคือผ่านทางไตและทางเดินอาหาร สังเกตการพึ่งพาวิธีการตี อายุการใช้งานครึ่งเวลาคือ 30 ถึง 50 วัน

การสัมผัสกับสารโพลีโอเนียมเป็นพิษอย่างสิ้นเชิงเป็นไปไม่ได้ เพื่อให้ได้ปริมาณสารที่เพียงพอจำเป็นต้องเข้าถึงเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์และจงใจวางไอโซโทปให้กับเหยื่อ ความซับซ้อนของการวินิจฉัยก็คือว่ามีเพียงไม่กี่กรณีที่เป็นที่รู้จักในประวัติศาสตร์ เหยื่อรายแรกเป็นลูกสาวของผู้ค้นพบพอโลเนียม - Iren Joliot-Curie ผู้ซึ่งในระหว่างการวิจัยได้ทำลายแคปซูลด้วยสารในห้องปฏิบัติการและเสียชีวิตหลังจาก 10 ปี อีกสองกรณีตกอยู่ในศตวรรษที่ 21 คนแรกคือกรณีที่น่าตื่นเต้นของ Litvinenko ซึ่งเสียชีวิตในปี 2006 และครั้งที่สองการเสียชีวิตของ Yasser Arafat ในสิ่งที่มีการค้นพบร่องรอยของไอโซโทปกัมมันตภาพรังสี อย่างไรก็ตามการวินิจฉัยขั้นสุดท้ายยังไม่ได้รับการยืนยัน

การสลายตัว

หนึ่งในไอโซโทปยาวนานที่สุดพร้อมด้วย208 และ 209 เป็นพอโลเนียม -210 ครึ่งชีวิต (นั่นคือเวลาที่จำนวนอนุภาคกัมมันตภาพรังสีจะลดลงครึ่งหนึ่ง) ในช่วงเวลาแรกคือ 2.9 และ 102 ปีตามลำดับและในช่วง 138 วันที่ผ่านมาและ 9 ชั่วโมง สำหรับไอโซโทปอื่น ๆ ชีวิตของพวกเขาจะถูกคำนวณโดยนาทีและชั่วโมง

การรวมกันของคุณสมบัติต่างๆของ Polonium-210 ทำให้ที่สะดวกที่สุดของจำนวนสำหรับการใช้งานในทรงกลมต่างๆของชีวิต อยู่ในเปลือกโลหะพิเศษเขาไม่สามารถเป็นอันตรายต่อสุขภาพของเขา แต่สามารถที่จะให้พลังงานของเขาเพื่อประโยชน์ของมนุษยชาติ ดังนั้นสิ่งที่เป็นโปโล -210 ใช้สำหรับวันนี้?

โปรแกรมประยุกต์ที่ทันสมัย

รายงานระบุว่าประมาณ 95% ของการผลิตโปโลเนียมมีการกระจุกตัวอยู่ในรัสเซียโดยมีสารสังเคราะห์ประมาณ 100 กรัมต่อปีและเกือบทั้งหมดจะถูกส่งออกไปยังประเทศสหรัฐอเมริกา

มีหลายพื้นที่ที่พอโลเนียม-210 ประการแรกคือยานอวกาศ ด้วยขนาดกะทัดรัดจึงเป็นแหล่งพลังงานและความร้อนที่ยอดเยี่ยม แม้ว่าจะมีการลดประสิทธิภาพของไอโซโทปที่หนักกว่าประมาณ 5 เดือน แต่ก็มีราคาแพงกว่ามาก

นอกจากนี้พอโลเนียมยังจำเป็นอย่างยิ่งในฟิสิกส์นิวเคลียร์ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการศึกษาผลของรังสีอัลฟากับสารอื่น ๆ

สุดท้ายการประยุกต์ใช้อีกอย่างคือการผลิตอุปกรณ์สำหรับการกำจัดกระแสไฟฟ้าสถิตย์สำหรับอุตสาหกรรมและสำหรับใช้ในบ้าน น่าแปลกใจว่าองค์ประกอบที่เป็นอันตรายดังกล่าวจะกลายเป็นเครื่องใช้ในครัวได้อย่างไร