Պոլոնիում-210-ը շատ հստակ կապ ունի ճառագայթման հետ: Եվ դա իզուր չէ, քանի որ չափազանց վտանգավոր է։
Հայտնաբերման պատմություն
Նրա գոյությունը կանխատեսել էր դեռ 1889 թվականին Մենդելեևը, երբ նա ստեղծեց իր հայտնի պարբերական աղյուսակը։ Գործնականում այս տարրը՝ 84 թիվը, ստացվել է ինը տարի անց Կյուրիների ջանքերով, ովքեր ուսումնասիրել են ճառագայթման ֆենոմենը։ Մարիա Սկլոդովսկա-Կյուրին փորձեց պարզել որոշակի հանքանյութերից բխող ուժեղ ճառագայթման պատճառը և, հետևաբար, սկսեց աշխատել մի քանի ժայռերի նմուշների հետ՝ մշակելով դրանք իրեն հասանելի բոլոր եղանակներով, բաժանելով ֆրակցիաների և դեն նետելով ավելորդը: Արդյունքում նա ստացավ նոր նյութ, որը դարձավ բիսմութի անալոգը և երրորդ հայտնաբերված ռադիոակտիվ տարրը ուրանի և թորիումից հետո։
Չնայած փորձի հաջող արդյունքներին, Մարիան չէր շտապում խոսել իր հայտնագործության մասին։ Կյուրիի ամուսինների գործընկերոջ կողմից իրականացված սպեկտրալ վերլուծությունը նույնպես հիմք չի տվել խոսելու նոր տարրի հայտնաբերման մասին։ Այնուամենայնիվ, 1898 թվականի հուլիսին Փարիզի գիտությունների ակադեմիայի ժողովի մի զեկույցում զույգը հայտնում է. Ենթադրաբար ստանալով նյութ, որն արտահայտում է մետաղի հատկությունները և առաջարկեց այն անվանել պոլոնիում ի պատիվ Լեհաստանի՝ Մերիի հայրենիքի: Սա պատմության մեջ առաջին և միակ դեպքն էր, երբ դեռ հուսալիորեն չբացահայտված տարրն արդեն անուն է ստացել: Դե, առաջին նմուշը հայտնվել է միայն 1910 թվականին։
Ֆիզիկական և քիմիական հատկություններ
Պոլոնիումը համեմատաբար փափուկ, արծաթափայլ սպիտակ մետաղ է: Այն այնքան ռադիոակտիվ է, որ փայլում է մթության մեջ և անընդհատ տաքանում։ Միևնույն ժամանակ, նրա հալման կետը մի փոքր ավելի բարձր է, քան անագիը՝ ընդամենը 254 աստիճան Ցելսիուս: Մետաղը շատ արագ օքսիդանում է օդում։ Ցածր ջերմաստիճանի դեպքում այն ձևավորում է միատոմ պարզ խորանարդ բյուրեղյա վանդակ:
Քիմիական հատկություններով պոլոնիումը շատ մոտ է իր նմանակին՝ թելուրին։ Բացի այդ, նրա միացությունների բնույթի վրա մեծ ազդեցություն ունի ճառագայթման բարձր մակարդակը։ Այսպիսով, պոլոնիումի հետ կապված ռեակցիաները կարող են լինել բավականին տպավորիչ և հետաքրքիր, թեև բավականին վտանգավոր առողջության օգուտների տեսանկյունից:
Իզոտոպներ
Ընդհանուր առմամբ, ներկայումս գիտությունը գիտի պոլոնիումի 27 (այլ տվյալներով՝ 33) ձևեր։ Դրանցից ոչ մեկը կայուն չէ, և դրանք բոլորն էլ ռադիոակտիվ են: Իզոտոպներից ամենածանրը (210-ից մինչև 218 հերթական թվերով) բնության մեջ հանդիպում են փոքր քանակությամբ, մնացածը կարելի է ստանալ միայն արհեստական ճանապարհով։
Ռադիոակտիվ պոլոնիում-210-ը բնության ամենաերկարակյաց ձևն է: Այն քիչ քանակությամբ պարունակվում է ռադիում-ուրանի հանքաքարերում և առաջանում է շղթայի շնորհիվռեակցիաներ, որոնք սկսվում են U-238-ից և տևում մոտ 4,5 միլիարդ տարի՝ կիսամյակի առումով:
Ստանալ
1 տոննա ուրանի հանքաքարը պարունակում է պոլոնիում-210 իզոտոպ՝ մոտ 100 միկրոգրամով: Դրանք կարող են մեկուսացվել արտադրական թափոնների վերամշակման ժամանակ, սակայն տարրի քիչ թե շատ զգալի ծավալ ստանալու համար պետք է վերամշակվի հսկայական քանակությամբ նյութ։ Շատ ավելի պարզ և արդյունավետ միջոց է միջուկային ռեակտորներում բնական բիսմութի նեյտրոնային ճառագայթման միջոցով սինթեզը:
Արդյունքում ևս մի քանի պրոցեդուրաներից հետո ստացվում է պոլոնիում-210։ 208 և 209 իզոտոպները կարելի է ձեռք բերել նաև բիսմութի կամ կապարի ճառագայթման միջոցով ալֆա մասնիկների, պրոտոնների կամ դեյտրոնների արագացված ճառագայթներով:
Ռադիոակտիվություն
Պոլոնիում-210-ը, ինչպես մյուս իզոտոպները, ալֆա արտանետող է: Ավելի ծանր խումբը նույնպես արձակում է գամմա ճառագայթներ։ Չնայած այն հանգամանքին, որ 210 իզոտոպը միայն ալֆա մասնիկների աղբյուր է, այն բավականին վտանգավոր է, այն չի կարելի ձեռքով վերցնել և նույնիսկ մոտիկից մոտենալ, քանի որ տաքացնելիս այն անցնում է աերոզոլային վիճակ։ Չափազանց վտանգավոր է նաև շնչառությամբ կամ սննդով պոլոնիում ներս մտնելը։ Այդ իսկ պատճառով այս նյութի հետ աշխատանքը տեղի է ունենում հատուկ կնքված տուփերում։ Հետաքրքիր է, որ այս տարրը հայտնաբերվել է ծխախոտի տերևներում մոտ կես դար առաջ: Պոլոնիում-210-ի քայքայման ժամանակահատվածը մյուս իզոտոպների համեմատ բավական մեծ է, և, հետևաբար, այն կարող է կուտակվել գործարանում և հետագայում վնասել:ավելի շատ ծխողի առողջությունը: Այնուամենայնիվ, ծխախոտից այս նյութը հանելու ցանկացած փորձ անհաջող է եղել։
Վտանգ
Քանի որ պոլոնիում-210-ն արտանետում է միայն ալֆա մասնիկներ, որոշակի նախազգուշական միջոցներ ձեռնարկելով, չպետք է վախենաք աշխատել դրա հետ: Այս ալիքները հազվադեպ են անցնում ավելի քան մեկ տասնյակ սանտիմետր, և դրանք սովորաբար չեն կարող թափանցել մաշկի մեջ:
Սակայն, ներս մտնելով մարմնի մեջ, նրանք նրան մեծ վնաս են պատճառում։ Երբ այն մտնում է արյան մեջ, այն արագ տարածվում է բոլոր հյուսվածքների վրա՝ մի քանի րոպե անց նրա ներկայությունը նկատվում է բոլոր օրգաններում։ Այն հիմնականում առկա է երիկամներում և լյարդում, բայց ընդհանուր առմամբ այն բաշխվում է բավականին հավասարաչափ, ինչը կարող է բացատրել դրա բարձր ընդհանուր վնասակար ազդեցությունը։
Պոլոնիումի թունավորությունն այնքան մեծ է, որ նույնիսկ փոքր չափաբաժինները առաջացնում են քրոնիկ ճառագայթային հիվանդություն և մահ 6-11 ամսում: Օրգանիզմից արտազատման հիմնական ուղիները երիկամներով և աղեստամոքսային տրակտով են։ Մուտքի մեթոդից կախվածություն կա. Կես կյանքը 30-ից 50 օր է։
Պոլոնիումի պատահական թունավորումը լիովին անհնար է. Նյութի բավարար քանակություն ստանալու համար անհրաժեշտ է մուտք ունենալ միջուկային ռեակտոր և դիտավորյալ իզոտոպ դնել տուժողի վրա։ Ախտորոշման բարդությունը կայանում է նաև նրանում, որ պատմության ընթացքում հայտնի են միայն մի քանի դեպքեր: Առաջին զոհը պոլոնիումի հայտնաբերողների դուստրն է՝ Իրեն Ժոլիո-Կյուրին, ով հետազոտության ընթացքում լաբորատորիայում կոտրել է այդ նյութով պարկուճը և 10 տարի անց մահացել։ Եվս երկու դեպքպատկանում են 21-րդ դարին։ Դրանցից առաջինը 2006 թվականին մահացած Լիտվինենկոյի աղմկահարույց դեպքն է, իսկ երկրորդը՝ Յասեր Արաֆաթի մահը, որի իրերում հայտնաբերվել են ռադիոակտիվ իզոտոպի հետքեր։ Այնուամենայնիվ, վերջնական ախտորոշումը երբեք չի հաստատվել:
Քայքայման
Ամենաերկարակյաց իզոտոպներից մեկը, 208-ի և 209-ի հետ միասին, պոլոնիում-210-ն է: Կես կյանքը (այսինքն՝ այն ժամանակը, որի ընթացքում ռադիոակտիվ մասնիկների թիվը կրկնակի կրճատվում է) առաջին երկուսի համար կազմում է համապատասխանաբար 2, 9 և 102 տարի, իսկ վերջին 138 օրվա և 9 ժամի համար։ Ինչ վերաբերում է մնացած իզոտոպներին, ապա դրանց կյանքի տևողությունը հիմնականում հաշվարկվում է րոպեներով և ժամերով։
Պոլոնիում-210-ի տարբեր հատկությունների համադրությունը դարձնում է այն ամենահարմարը շարքից կյանքի տարբեր ոլորտներում օգտագործելու համար: Լինելով հատուկ մետաղական պատյանում՝ նա այլեւս չի կարող վնասել իր առողջությանը, սակայն կարողանում է իր էներգիան տալ մարդկության օգտին։ Այսպիսով, ինչի՞ համար է այսօր օգտագործվում պոլոնիում-210-ը:
Ժամանակակից հավելված
Որոշ տեղեկությունների համաձայն՝ պոլոնիումի արտադրության մոտ 95%-ը կենտրոնացված է Ռուսաստանում, և տարեկան մոտ 100 գրամ նյութ է սինթեզվում, և գրեթե ամբողջությամբ արտահանվում է ԱՄՆ։
Կան մի քանի ոլորտներ, որտեղ օգտագործվում է պոլոնիում-210: Առաջին հերթին դրանք տիեզերանավեր են։ Իր կոմպակտ չափերով այն անփոխարինելի է որպես էներգիայի և ջերմության գերազանց աղբյուր: Չնայած դրա արդյունավետությունը կրկնակի կրճատվում է մոտ 5 ամիսը մեկ, ավելի ծանր իզոտոպների արտադրությունը շատ ավելի թանկ է:
ԲացառությամբԱվելին, պոլոնիումը բացարձակապես անփոխարինելի է միջուկային ֆիզիկայում։ Այն լայնորեն կիրառվում է այլ նյութերի վրա ալֆա ճառագայթման ազդեցության ուսումնասիրության մեջ։
Վերջապես, կիրառման մեկ այլ ոլորտ է ստատիկ էլեկտրականությունը հեռացնելու սարքերի արտադրությունը ինչպես արդյունաբերական, այնպես էլ կենցաղային օգտագործման համար: Զարմանալի է, թե ինչպես է նման վտանգավոր տարրը կարող դառնալ գրեթե խոհանոցային պարագաներ՝ փակվելով հուսալի պատյանի մեջ։
