Polonium (Po) adalah logam radioaktif yang sangat jarang dan tidak menentu. Sebelum fizik Poland-Perancis penemuan polonium Marie Curie pada tahun 1898, uranium dan torium adalah satu-satunya elemen radioaktif yang diketahui. Curie menamakan polonium selepas tanah airnya, Poland.
Polonium tidak banyak digunakan untuk manusia, dengan pengecualian beberapa aplikasi menacing: Ia digunakan sebagai pencetus dalam bom atom pertama dan juga racun yang disyaki dalam beberapa kematian berprofil tinggi.
Dalam aplikasi komersil, polonium kadang-kadang digunakan untuk mengalihkan elektrik statik dalam jentera atau habuk dari filem fotografi. Ia juga boleh digunakan sebagai sumber haba yang ringan untuk kuasa termoelektrik dalam ruang angkasa.
Pengkelasan
Polonium terletak di Kumpulan 16 dan tempoh 6 dalam jadual berkala unsur. Ia diklasifikasikan sebagai logam kerana konduktiviti elektrik polonium berkurang apabila suhunya naik, menurut Royal Society of Chemistry.
Unsur ini adalah logam paling berat dari chalcogens, sekumpulan unsur yang juga dikenali sebagai "keluarga oksigen". Semua chalcogens didapati dalam bijih tembaga. Unsur lain dalam kumpulan chalcogen termasuk oksigen, sulfur, selenium dan tellurium.
Terdapat 33 isotop yang diketahui (atom unsur yang sama dengan bilangan neutron yang berbeza) daripada polonium, dan semuanya radioaktif. Ketidakstabilan radioaktif unsur ini adalah yang menjadikannya calon yang sesuai digunakan dalam bom atom.
Ciri-ciri fizikal
- Nombor atom (bilangan proton dalam nukleus): 84
- Simbol atom (pada jadual berkala unsur-unsur): Po
- Berat atom (purata jisim atom): 209
- Ketumpatan: 9.32 gram per sentimeter padu
- Fasa pada suhu bilik: Pepejal
- Takat lebur: 489.2 darjah Fahrenheit (254 darjah Celsius)
- Titik didih: 1,763.6 darjah F (962 darjah C)
- Isotop paling umum: Po-210 yang mempunyai separuh hayat hanya 138 hari
Discovery
Apabila Curie dan suaminya, Pierre Curie, menemui polonium, mereka mencari sumber radioaktiviti dalam bijih kaya uranium yang dikenali sebagai pitchblende.
Kedua-duanya menyedari bahawa pitchblende yang tidak ditapis lebih radioaktif daripada uranium yang telah dipisahkan darinya. Oleh itu, mereka berpendapat bahawa pitchblende mesti menyimpan sekurang-kurangnya satu unsur radioaktif lain.
The Curies membeli banyak pitchblende supaya mereka secara kimia dapat memisahkan sebatian dalam mineral. Selepas beberapa bulan kerja keras, mereka akhirnya mengasingkan elemen radioaktif: satu bahan radioaktif sebanyak 400 kali lebih banyak berbanding uranium, menurut Kesatuan Antarabangsa Kimia Tulen dan Terapan (IUPAC).
Mengekstrak polonium adalah mencabar kerana terdapat jumlah miniscule sedemikian; 1 tan bijih uranium mengandungi hanya sekitar 100 mikrogram (0.0001 gram) polonium.
Walau bagaimanapun, Curies mampu mengeluarkan isotop yang kita kenali sekarang sebagai polonium-209, menurut Royal Society of Chemistry.
Sumber
Jejak Po-210 boleh ditemui di tanah dan udara. Sebagai contoh, Po-210 dihasilkan semasa kerosakan radon-222 gas, yang merupakan hasil radium yang mereput. Sebaliknya, radium adalah produk peluruhan uranium, yang terdapat di hampir semua batu dan tanah yang terbentuk dari batu.
Lichens dapat menyerap polonium secara langsung dari atmosfera. Di kawasan utara, orang yang makan rusa boleh mempunyai kepekatan polonium yang lebih tinggi dalam darah mereka, kerana rusa memakan lichens, menurut Smithsonian.com.
Polonium dianggap unsur semula jadi yang jarang berlaku. Walaupun ia ditemui di bijih uranium, ia tidak menjimatkan ekor kerana terdapat hanya sekitar 100 mikrogram polonium dalam 1 tan (tan metrik tan) bijih uranium, menurut Jefferson Lab.
Sebaliknya, polonium diperoleh dengan membombardir bismuth-209 (isotop stabil) dengan neutron dalam reaktor nuklear. Ini mencipta radioaktif bismuth-210, yang kemudiannya melenyapkan polonium melalui proses yang dipanggil kerosakan beta, menurut Royal Society of Chemistry.
Komisi Pengawalseliaan Nuklear Amerika Syarikat menganggarkan hanya sekitar 100 gram (3.5 auns) polonium-210 dihasilkan di seluruh dunia setiap tahun.
Kegunaan komersial
Kerana radioaktiviti yang tinggi, polonium mempunyai beberapa aplikasi komersil. Antara penggunaan terhad elemen adalah menghapuskan elektrik statik dalam jentera dan mengeluarkan habuk dari filem fotografi. Dalam kedua-dua aplikasi, polonium mesti ditutup dengan teliti untuk melindungi pengguna.
Unsur ini juga digunakan sebagai sumber haba yang ringan untuk kuasa termoelektrik di satelit dan kapal angkasa lain. Itulah kerana polonium merosot dengan cepat, dan kerana itu, ia mengeluarkan sejumlah besar tenaga dalam bentuk haba. Hanya satu gram polonium akan mencapai suhu 500 darjah C (932 darjah F) kerana ia merendahkan, menurut Royal Society of Chemistry.
Bom atom
Semasa pertengahan Perang Dunia II, Kor Jurutera Jurutera mula menganjurkan Daerah Jurutera Manhattan, sebuah program penyelidikan dan pembangunan rahsia yang akhirnya menghasilkan senjata nuklear pertama di dunia.
Sebelum tahun 1940-an, tidak ada sebab untuk mengasingkan polonium dalam bentuk tulen atau menghasilkannya dalam kuantiti yang banyak, kerana tidak diketahui penggunaannya dan sedikit diketahui tentangnya. Tetapi jurutera daerah mula mengkaji polonium dan mendapati unsur itu menjadi ramuan penting bagi senjata nuklear mereka.
Gabungan polonium dan berilium, unsur lain yang jarang berlaku, bertindak sebagai pemula bom, menurut Yayasan Warisan Atom.
Selepas perang, projek penyelidikan polonium dipindahkan ke Makmal Mound di Miamisburg, Ohio. Selesai pada tahun 1949, Mound Lab merupakan kemudahan Komisi Tenaga Atom kekal yang pertama untuk pembangunan senjata nuklear.
Keracunan
Polonium adalah toksik kepada manusia, walaupun dalam jumlah yang sangat kecil.
Orang pertama yang mati akibat keracunan polonium mungkin anak perempuan Marie Curie Irène Joliot-Curie. Pada tahun 1946, kapsul polonium meletup di bangku makmalnya yang mungkin menjadi sebab dia mengidap leukemia dan meninggal 10 tahun kemudian, menurut Smithsonian.com.
Keracunan Polonium adalah juga apa yang membunuh Alexander Litvinenko, seorang bekas mata-mata Rusia yang telah tinggal di London pada tahun 2006 selepas menuntut suaka politik.
Keracunan juga disyaki dalam kematian pemimpin Palestin Yasser Arafat pada tahun 2004, kerana tahap polonium-210 yang mengejutkan telah dikesan pada pakaiannya, menurut The Wall Street Journal.
Satu kajian 2011 yang diterbitkan dalam jurnal Nicotine & Tobacco Research mendapati bahawa syarikat-syarikat tembakau telah menyedari bahawa rokok dan produk tembakau yang lain mengandungi tahap rendah polonium. Penulis kajian menganggarkan bahawa radioaktiviti dari polonium dalam rokok bertanggungjawab sehingga 138 kematian untuk setiap 1,000 perokok selama tempoh 25 tahun.
Penyelidikan lain menunjukkan bahawa dua kali lebih banyak polonium didapati di rusuk perokok seperti pada orang yang tidak merokok, menurut Rangkaian Data Toksikologi Institut Kesihatan A.S. Nasional.
Bacaan lanjut:
