Polonio
| |||||||||
| Generalità | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Nome, Simbolo, Numero atomico | polonio, Po, 84 | ||||||||
| Serie chimica | metalloidi | ||||||||
| Gruppo, Periodo, Blocco | 16 (VIA), 6, p | ||||||||
| Densità, Durezza | 9196 kg/m3, n.d. | ||||||||
| Aspetto | argenteo | ||||||||
| Proprietà atomiche | |||||||||
| Peso atomico | [209] amu | ||||||||
| Raggio atomico (calc.) | 190 (135) pm | ||||||||
| Raggio covalente | nessun dato | ||||||||
| Raggio di van der Waals | nessun dato | ||||||||
| Configurazione elettronica | [Xe]4f145d106s26p4 | ||||||||
| elettroni (e-) per livello energetico | 2, 8, 18, 32, 18, 6 | ||||||||
| Stati di ossidazione | 4, 2 (anfotero) | ||||||||
| Struttura cristallina | monoclina | ||||||||
| Proprietà fisiche | |||||||||
| Stato a temperatura ambiente | solido (non magnetico) | ||||||||
| Punto di fusione | 527 K (254°C) | ||||||||
| Punto di ebollizione | 1235 K (962°C) | ||||||||
| Volume molare | 2,297 × 10-5 m3/mol | ||||||||
| Calore di evaporazione | nessun dato | ||||||||
| Calore di fusione | 60,1 kJ/mol | ||||||||
| Tensione di vapore | 0,0176 Pa a 527 K | ||||||||
| Velocità del suono | nessun dato | ||||||||
| Varie | |||||||||
| Elettronegatività | 2,0 (scala di Pauling) | ||||||||
| Calore specifico | nessun dato | ||||||||
| Conducibilità elettrica | 2,19 × 106/m ohm | ||||||||
| Conducibilità termica | 20 W/(m*K) | ||||||||
| Energia di prima ionizzazione | 812,1 kJ/mol | ||||||||
| Isotopi più stabili | |||||||||
| iso | NA | TD | DM | DE | DP | ||||
| 208Po | sintetico | 2,898 anni | α ε | 5,215 1,401 | 204Pb 208Bi | ||||
| 209Po | sintetico | 103 anni | α ε | 4,979 1,893 | 205Pb 209Bi | ||||
| 210Po | sintetico | 138,376 giorni | α | 5,407 | 206Pb | ||||
|
iso = isotopo | |||||||||
Il polonio è l'elemento chimico di numero atomico 84. Il suo simbolo è Po.
È un metalloide radioattivo raro, chimicamente simile al tellurio e al bismuto, e si trova nei minerali di uranio. Si è preso in esame questo elemento per un possibile uso nel riscaldamento dei veicoli spaziali.
| Indice |
Caratteristiche
Questa sostanza radioattiva si scioglie facilmente in ambiente acido ma è difficilmente solubile in ambiente alcalino; il suo comportamento chimico è molto simile a quelli di bismuto e tellurio. Il polonio è un metallo volatile, di cui il 50% si vaporizza in aria dopo 45 ore a 328 K (55 °C). Non ha isotopi stabili ma oltre 50 isotopi instabili: è estremamente tossico e molto radioattivo. Il polonio è stato rinvenuto come contaminante nel fumo di tabacco e nei minerali di uranio.
Applicazioni
Quando è mescolato in lega con berillio, il polonio può essere usato come sorgente di neutroni. Altri usi:
- Questo elemento è stato usato in dispositivi per eliminare la carica statica nelle manifattura di stoffe, ma è stato rimpiazzato da sorgenti di raggi beta, più facilmente disponibili e meno pericolose.
- Si usa su speciali spazzole che tolgono la polvere accumulata sui negativi fotografici. Il polonio in queste spazzole è sigillato e schermato in modo da minimizzare i rischi da radiazioni.
Il polonio-210
Questo isotopo del polonio è un emettitore alfa con una emivita di 138,39 giorni. Un milligrammo di tale metalloide emette lo stesso numero di particelle alfa di 5 grammi di radio. Il decadimento di questo elemento rilascia anche una grande quantità di energia: mezzo grammo di polonio-210, se viene termicamente isolato dall'ambiente, può ragiungere rapidamente temerature di oltre 750 K, e sviluppa circa 70 watt in energia termica. Pochi curie (gigabecquerel) di polonio-210 emettono una luminescenza blu dovuta all'eccitazione dell'aria circostante per effetto Compton. Poiché praticamente tutta la radiazione alfa viene facilmente bloccata dai normali contenitori e rilascia la sua energia appena colpisce una superficie, il polonio-210 è stato usato come una fonte di calore dal peso ridotto per alimentare celle termoelettriche nei satelliti artificiali, ma a causa della sua breve emivita il polonio-210 non poteva alimentare queste celle per tutta la vita utile di un satellite. Perciò questa applicazione è stata attualmente abbandonata.
Storia
La sua scoperta si deve ai coniugi Marie Curie e Pierre Curie, resa pubblica il 20 aprile 1902. Chiamato anche "radio F", venne poi battezzato polonio in omaggio alla Polonia, terra natale di Marie Curie con l'intenzione di porre alla pubblica attenzione anche la lotta per l'indipendenza della Polonia, all'epoca provincia dell'impero russo. Fu in questo senso il primo elemento chimico a legarsi esplicitamente ad una controversia geopolitica.
Fu scoperto dai coniugi Curie mentre questi cercavano la fonte della radioattività della pechblenda i cui campioni continuavano a manifestare radioattività anche dopo essere stati depurati dal radio e dall'uranio che essi contenevano.
Disponibilità
Il polonio in natura è un elemento molto raro. Si trova nei minerali dell'uranio in concentrazione di circa 100 microgrammi per tonnellata, ovvero una parte su 1010. La sua abbondanza è circa lo 0,2% di quella del radio.
Nel 1934 un esperimento ha dimostrato la possiiblità di produrre il polonio per bombardamento del bismuto con neutroni:
- 209Bi + n → 210Bi → 210Po + β-
in questo modo, il poplonio può essere prodotto sfruttando i neutroni prodotti nei reattori nucleari in quantità dell'ordine dei milligrammi.
Isotopi
Sono noti 25 isotopi del polonio, tutti radioattivi, le cui masse atomiche variano da 194 a 218.
Il polonio-210 è l'isotopo più disponibile.
209Po (emivita: 103 anni) e 208Po (2,9 anni) possono essere prodotti tramite bomardamento del piombo o del bismuto con particelle alfa, protoni o deuteroni, sono tuttavia sintesi molto costose.
Precauzioni
Il polonio è un elemento tossico, altamente radioattivo e pericoloso da manipolare, persino in quantitativi dell'ordine del milligrammo o meno. Le particelle alfa che emette danneggiano i tessuti dell'organismo.
Il limite massimo tollerabile di radioattività da ingestione del polonio è 1100 Bq (0,03 µCi), una quantità corrispondente a quella prodotta da 6,8 × 10-12 grammi (6,8 miliardesimi di milligrammo) di polonio.
La massima concentrazione ammissibile di composti i polonio nell'aria è circa 7500 Bq/m3 (2 × 10-11 µCi/cm3).
Collegamenti esterni
- Los Alamos National Laboratory – Polonium
- WebElements.com – Polonium
- EnvironmentalChemistry.com – Polonium
- History of Polonium
separatore
| Chimica-Fisica |
| Progetto Chimica | Portale Chimica | Portale Fisica | Progetto Fisica |
| Glossario Fisico | Glossario Chimico | Calendario degli eventi: Fisica, Chimica |