Полоний

Полоний (лат. Polonіum; Po) — элемент периодтық жүйесінің VІ тобындағы алғаш ашылған радиоактивті химиялық элемент, атомдық массасы 208,98. 1898 ж. француз ғалымдары Пьер Кюри мен Мария Кюри ашып, оны Мария Кюридің отаны — Польшаның (латын тілінде Polonіa) құрметіне атаған. Массалық сандары 210 — 218 болатын 9 изотопы белгілі, тұрақтысы жасанды жолмен алынған ²⁰⁹Po изотопы (жартылай ыдырау периоды Т_½=103 жыл, a-сәуле шығарғыш). Жер қыртысындағы салмақ мөлшері 2•10^-14%.

84 Висмут ← Полоний → Астат Te ↑ Po ↓ Lv Периодическая система элементов 84Po
Жай заттың сыртқы бейнесі
Күміс-ақ жұмсақ металл
Атом қасиеті
Атауы, символ, нөмірі	Полоний, 84
Топ типі	Металлоидтар
Топ, период, блок	16, 6, p
Атомдық масса (молярлық масса)	208,9824 м. а. б. (г/моль)
Электрондық конфигурация	[Xe] 4f14 5d10 6s2 6p4
Қабықшалар бойынша электрондар	2, 8, 18, 32, 18, 6
Атом радиусы	168 пм
Химиялық қасиеттері
Ковалентті радиус	140±4 пм
Ван-дер-Ваальс радиусы	197 пм
Ион радиусы	(+6e) 67 пм
Электртерістілігі	2,3 (Полинг шкаласы)
Электродты потенциал	Po ← Po3+ 0,56 В Po ← Po2+ 0,65 В
Тотығу дәрежелері	−2, +2, +4, +5, +6
Иондалу энергиясы (бірінші электрон)	812.1 кДж/моль (эВ)
Жай заттың термодинамикалық қасиеттері
Термодинамикалық фаза	Қатты дене
Тығыздық (қ.ж.)	9,196 г/см³
Балқу температурасы	527 K (254 °C)
Қайнау температурасы	1235 K (962 °C)]
Балқу жылуы	10 кДж/моль
Булану жылуы	102,9 кДж/моль
Молярлық жылусыйымдылық	26,4 Дж/(K·моль)
Молярлық көлем	22,7 см³/моль
Қаныққан бу қысымы P (Па) 1 10 100 1000 10 000 100 000 T (К) (846) 1003 1236
Жай заттың кристаллдық торы
Тор құрылымы	кубтық
Тор параметрлері	a = 3,35 Å
Басқа да қасиеттері
CAS нөмірі	7440-08-6

Полоний Po

Бос түрінде полоний жұмсақ, күмістей ақ металл; тығыздығы 9,4 г/см³, балқу температурасы 254 °С, қайнау температурасы 962 °С, өте улы. Екі аллотропиялық түр өзгерістері бар: куб торлы a формасы, ромбоэдр торлы b формасы. Тотығу дәрежелері –2, +2, +4 және +6, тұрақтысы +4. Ауада тотығады, қышқыл ерітінділерімен, сутегімен, ал қыздырғанда оттек, галогендермен әрекеттеседі. Белгілі оксидтері PoO, PoO₂, PoO₃. Полонийдің тетрахлориді, тетрабромиді, тетраиодиді жақсы зерттелген. Полонийді металдық Bі-ты нейтрондармен сәулелендіру арқылы және уран кентастарын өңдеу кезіндегі қалдықтардан алады. Полонийдің α-сәулелері энергия көзі, ал оның берилиймен қорытпасы нейтрон көздері ретінде қолданылады.

Практика жүзінде полоний нуклидінің граммдық мөлшерде ²¹⁰Ро жасанды синтездейді, ядролық реакторлардағы ²⁰⁹Bi жылу нейтрондарымен сәулелейді. β-ыдырау есебінен алынған ²¹⁰Bi ²¹⁰Po-ға айналады. Висмут изотоптарының реакция бойынша протондармен сәулеленуі кезінде

²⁰⁹Bi + p → ²⁰⁹Po + n ең ұзақ өмір сүретін полоний ²⁰⁹Po изотопы пайда болады.

Сұйық металл тасығышы бар реакторларда жылу тасымалдаушы ретінде қорғасын-висмут эвтектикасы қолданылуы мүмкін. Мұндай реактор, атап айтқанда, К-27 суасты қайығында орнатылған. Реактордың белсенді аймағында висмут полонияға өтуі мүмкін.

Полонийдің микроколиктілігі уран кендерін қайта өңдеу қалдықтарынан алынады. Бөледі полоний экстракциялау, ионным алмасуға, хроматографией және возгонкой.

Металл Po 500 °C кезінде PoS сульфидінің немесе диоксидінің (PoO₂)_x вакуумында термиялық ыдыраумен алынады.

Шығу тарихы

Элементті 1898 жылы ерлі-зайыптылар Пьер Кюри мен Мария Склодовская-Кюри уран шайыры кенінен ашқан [4]. Олар алғаш рет 18 шілдеде Париж Ғылым академиясының мәжілісінде «Шайыр қоспасының құрамындағы жаңа радиоактивті зат туралы» атты баяндамасында бұл жаңалық туралы хабарлады. Элемент Мария Склодовская-Кюридің туған жерінің атымен аталды - Польша (лат. Полония).

1902 жылы неміс ғалымы Вильхельм Марквальд жаңа элемент ашты. Ол оны радиотеллур деп атады. Кюри жаңалық туралы жазбаны оқығаннан кейін, бұл олар төрт жыл бұрын ашқан полоний элементі екенін айтты. Марквальд бұл бағалаумен келіспеді, полоний мен радиотеллур әртүрлі элементтер екенін айтты. Элементпен жүргізілген бірқатар тәжірибелерден кейін Кюрилер полоний мен радиотеллурдың жартылай ыдырау периоды бірдей екенін дәлелдеді. Марквальд қателігін мойындауға мәжбүр болды.

Құрамында 0,1 мг осы элементі бар полонийдің алғашқы үлгісі 1910 жылы бөлініп алынды.