Po

Polonium


Polonium is een zeer radioactief metaal dat in de natuur vooral voorkomt in de vorm van het isotoop polonium-210. Het dodelijke element werd in 2006 gebruikt voor de moord op de Russische dissident Litvinenko. Polonium werd ontdekt door Marie Curie na het verwerken van onvoorstelbare hoeveelheden uraniumerts-restanten. In tabak zijn minuscule hoeveelheden polonium te vinden. Sommige wetenschappers veronderstellen dat de aanwezigheid van het element rol speelt bij het ontstaan van longkanker.
Symbool Po Protonen/elektronen 84
Groep 16 Isotopen
Periode Elektronenconfiguratie [Xe] 6s2 4f14 5d10 6p4
Blok p Elektronegativiteit 1,8 (Pauling)
Bij kamertemperatuur vast Atoomstraal 140 10-12m
Dichtheid 9400 kg m-3 Relatieve atoommassa 209
Smeltpunt 254 oC
(527 K)
Soortelijke warmte J kg-1K-1
Kookpunt 962 oC
(1235 K)
Warmtegeleidingscoëfficiënt W m-1K-1

Nucleaire batterij

Instabiele poloniumkernen vallen uiteen vol­gens

210
84
Po
  -->   206
82
Pb + 4
2
?

Dit is een tamelijk intense nucleaire ontleding die veel reactie­warm­te oplevert. Polonium zendt vijfduizend keer zoveel straling uit als een even grote hoeveelheid radium. Deze warmte is vervolgens om te zetten in elektrische energie via het thermo-elek­trische effect, bijvoorbeeld met thermo-elementen van loodtel­luride of kobaltsilicide.

Zo ontstaat een lichtgewicht energie­bron die gebruikt wordt in ruimte­schepen, satellieten en maanstati­ons. De Russische maansonden "Luno­chod I en II" maak­ten gebruik van dergelijke batterijen. Voor een batterij van 1kW is een verbinding overeenkomstig met 7 gram polonium nodig. Dit is vaak aanwezig in verbindingen (poloniden) met zeldzame aarden.

 

Neutronenbron

Men gebruikt 210Po als zogenoemde indirecte neutronenbron. Daarbij vangt berylliumoxide de uitgezonden a-deeltjes van het polonium in. Vervolgens ontstaan neutronen volgens

9
4
Be + 4
2
 -->  12
6
C + n

Meer toepassingen

In verbindingen

activeringsanalyse (210Po-verbindingen)

a-bron (210Po-verbindingen)

antistatisch maken van textiel

verwijderen van filmstof

Naam

De naam polonium is afgeleid van het Latijnse Polónia, de naam voor Polen, het geboor­teland van ontdekster Marie Curie (foto).

 

Ontdekking

Marie Curie-Sklodowska ontdekte polonium in 1898 in het uraanerts pekblende. De straling van het pekblende was namelijk veel groter dan op grond van het aanwezige uraan was te verklaren. Marie Curie ging op zoek naar de stof die deze straling moest veroorzaken. Uit 2 ton pekblende wist ze 2 milligram materiaal te isole­ren, dat voor ongeveer 5% uit 210Po bestond.

Het was voor 't eerst dat de ontdekking van een element werd aangetoond én 'officieel' toege­wezen, terwijl er geen tastbare hoeveelheid beschik­baar was voor het vastleggen van de chemische eigenschap­pen.

Marie Curie ontving in 1903 de Nobelprijs voor natuur­kunde (samen met haar man Pierre Curie en hun voorganger Henri Becquerel en in 1911 de Nobelprijs voor scheikun­de.

Voorkomen

Polonium is zeldzaam. Het is het 88e element in de rangor­de van voorko­men, met een gewichtsaandeel in de aardkorst van ongeveer 2.10-18 %.

Polonium is aan te treffen in uraan- en thorium­ertsen zoals pekblende (uraniet (UO2), foto) en thoriet, als onderdeel van de radioactieve verval­reeks (ca. 1 mm per ton). Alle 25 isotopen van polonium zijn radioactief.

 

Winning

Het belangrijkste wingebied van polonium lag vroeger in Bohemen (bij Joa­chimsthal in het huidige Tsjechië). Tegenwoordig wordt het synthetisch gemaakt en komt het vrij bij de opwerking van splijtstofsta­ven van kernreactoren.

Vroeger

Polonium werd verkregen door opwerking van zeer grote hoeveelheden uraanerts. Uiteindelijk moesten daarbij de voorkomende bismut­zouten afgescheiden worden. Het doorleiden van H2S leidde tot de vorming van sulfiden, die in vacuüm bij 700 °C van elkaar te scheiden waren omdat poloniumsulfide veel vluchtiger is dan bismutsulfi­de.

Tegenwoordig

Polonium wordt gemaakt door bismut of lood te be­schieten met neutro­nen in een cyclotron:

209
83
Bi
   + n  -->   210
83
Bi -->
  210
84
Po + e-

Metallisch polonium is te verkrijgen via vacuümdes­tillatie van het bestraalde bismut, maar ook via elektroly­se. Als men een zilveren plaatje in een oplossing van poloniumnitraatoplossing steekt, zet zich daarop zuiver polonium af. 

Deel dit op: