ПРЕЗЕНТАЦИЯ ПО ТЕМЕ ПОЛОНИЙ(PO) ХИМИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ ТАБЛИЦЫ Д. И. МЕНДЕЛЕЕВА
Поло ний (лат. Polonium; обозначается символом Po) — химический элемент с атомным номером 84 в периодической системе, радиоактивный полуметалл серебристобелого цвета. Не имеет стабильных изотопов.
История и происхожде ния названия Свойства Применение Получение
ИСТОРИЯ И ПРОИСХОЖДЕНИЕ НАЗВАНИЯ Элемент открыт в 1898 году супругами Пьером Кюри и Марией Склодовской-Кюри в смоляной обманке. Элемент был назван в честь родины Марии Склодовской-Кюри — Польши (лат. Polonia). В 1902 году немецкий учёный Вильгельм Марквальд открыл новый элемент. Он назвал его радиотеллур. Кюри, прочтя заметку об открытии, сообщила, что элемент полоний, открытый ими четырьмя годами ранее. Марквальд не согласился с такой оценкой, заявив, что полоний и радиотеллур — разные элементы. После ряда экспериментов с элементом супруги Кюри доказали, что полоний и радиотеллур обладают одним и тем же периодом полураспада. Марквальд был вынужден отступить. Первый образец полония, содержащий 0, 1 мг этого элемента, был выделен в 1910 г.
СВОЙСТВА Полоний — мягкий серебристо-белый радиоактивный металл. Металлический полоний быстро окисляется на воздухе. Известны диоксид полония (Ро. О 2)x и монооксид полония Ро. О. С галогенами образует тетрагалогениды. При действии кислот переходит в раствор с образованием катионов Ро 2+ розового цвета: Ро + 2 HCl → Po. Cl 2 + Н 2↑. При растворении полония в соляной кислоте в присутствии магния образуется полоноводород: Ро + Mg + 2 HCl → Mg. Cl 2 + H 2 Po, который при комнатной температуре находится в жидком состоянии (от − 36, 1 до 35, 3 °C) В индикаторных количествах получены кислотный триоксид полония Ро. О 3 и соли полониевой кислоты, не существующей в свободном состоянии — полонаты К 2 Ро. О 4. Известен также диоксид полония Po. O 2. Образует галогениды состава Po. X 2, Po. X 4 и Po. X 6. Подобно теллуру полоний способен с рядом металлов образовывать химические соединения — полониды. Полоний является единственным химическим элементом, который при низкой температуре образует одноатомную простую кубическую кристаллическую решётку.
ПОЛУЧЕНИЕ На практике в граммовых количествах нуклид полония 210 Ро синтезируют искусственно, облучая металлический 209 Bi нейтронами в ядерных реакторах. Получившийся 210 Bi за счет β-распада превращается в 210 Po. При облучении того же изотопа висмута протонами по реакции 209 Bi + p → 209 Po + n образуется самый долгоживущий изотоп полония 209 Po. Микроколичества полония извлекают из отходов переработки урановых руд. Выделяют полоний экстракцией, ионным обменом, хроматографией и возгонкой. Металлический Po получают термическим разложением в вакууме сульфида Po. S или диоксида (Po. O 2)x при 500 °C.
ПРИМЕНЕНИЕ Полоний-210 в сплавах с бериллием и бором применяется для изготовления компактных и очень мощных нейтронных источников, практически не создающих γ-излучения (но, к сожалению, короткоживущих, ввиду малого времени жизни 210 Po: Т 1/2 = 138, 376 суток). Альфа-частицы полония-210 рождают нейтроны на ядрах бериллия или бора в (α, n)-реакции. Это герметичные металлические ампулы, в которые заключена покрытая полонием 210 керамическая таблетка из карбида бора или карбида бериллия. Такие нейтронные источники легки и портативны, совершенно безопасны в работе и очень надежны. Например, латунная ампула диаметром два и высотой четыре сантиметра ежесекундно дает до 90 миллионов нейтронов. Полоний часто применялся раньше (иногда и в настоящее время) для ионизации газов (в частности воздуха). В первую очередь ионизация воздуха необходима для борьбы со статическим электричеством (на производстве, при обращении с особо чувствительной аппаратурой). Например для прецизионной оптики изготавливаются кисточки удаления пыли. Другое применение эффекта ионизации газа — в электродных сплавах автомобильных свечей зажигания для уменьшения напряжения возникновения искры.
Важной областью применения полония является его использование в виде сплавов со свинцом, иттрием или самостоятельно для производства мощных и весьма компактных источников тепла для автономных установок, например космических. Один кубический сантиметр полония 210 выделяет около 1320 Вт тепла. Эта мощность весьма велика, она легко приводит полоний в расплавленное состояние, поэтому его сплавляют, например, со свинцом. Хотя эти сплавы имеют заметно меньшую энергоплотность (150 Вт/см³), тем не менее они более удобны к применению и безопасны, так как полоний-210 испускает альфа-частицы, проникающая способность и длина пробега которых минимальны. Например, у советского лунохода для обогрева приборного отсека применялся полониевый обогреватель. Полоний-210 может послужить в сплаве с легким изотопом лития (6 Li) веществом, которое способно существенно снизить критическую массу ядерного заряда и послужить своего рода ядерным детонатором. Поэтому полоний является стратегическим металлом, должен очень строго учитываться, и его хранение должно быть под контролем государства ввиду угрозы ядерного терроризма.
Скачать презентацию ПО ТЕМЕ ПОЛОНИЙ PO ХИМИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ ТАБЛИЦЫ
полоний.pptx