84  Po
Polonium 


Voorkomen
Wingebieden
Naam
Ontdekking
Bereiding vroeger
Bereiding nu
Toepassingen en toelichting
Verdere toepassingen

 
 

 

 

VOORKOMEN

Ongeveer 2.10-14 % van de aardkost (tot 16 km diepte) bestaat uit polonium; het is het 87e element in rangor­de van voorko­men. 

Men treft het in uraan- en thorium­ertsen zoals pekblende of uraniet (UO2) en thoriet als onderdeel van de radioactieve verval­reeks (ca. 1 mm per ton). Alle isotopen (25) zijn radioactief. 

Het isotoop 210Po wordt opgenomen in tabak. Sommige wetenschappers veronderstellen dat de aanwezigheid van dit isotoop een oorzaak is van het ontstaan van longkanker. 

WINGEBIEDEN

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

NAAM

De naam is afgeleid van het Latijnse Polónia, de naam voor Polen, het geboor­teland van de ontdekster.

ONTDEKKING

Polonium werd in 1898 door Marie Curie-Sklodowska ontdekt in het uraanerts pekblende. Omdat de straling van pekblende veel groter bleek dan op grond van het aanwezige uraan kon worden verklaard, ging zij op zoek naar de stof die deze straling moest veroorzaken.

Zij slaagde erin uit 2 ton pekblende 2 milligram stof te isole­ren die voor ca. 5 % uit 210Po bestond. Het was de eerste maal dat de ontdekking van een element werd aangetoond en toege­wezen zonder dat er een tastbare hoeveelheid beschik­baar was voor het vastleggen van de chemische eigenschap­pen.

 

Marie Curie ontving in 1903 de Nobelprijs voor natuur­kunde (samen met haar man P. Curie en H.A. Bequerel) en in 1911 de Nobelprijs voor scheikun­de.

BEREIDING VROEGER

Uit uraanerts door opwerking van zeer grote hoeveelheden en uiteindelijke scheiding van de daarin voorkomende bismut­zouten. Er werden door middel van doorleiden van H2S sulfiden neergesla­gen, die in vacuüm bij 700 °C ge­schei­den werden. Poloniumsulfide heeft een veel grotere vluch­tigheid als bismut­sulfi­de en kon aldus worden afge­schei­den. 

BEREIDING NU

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

                   

 

Metallisch polonium kan worden verkregen door vacuümdes­tillatie vanuit het bestraalde bismut en via elektroly­se.

 

Wanneer men een zilveren plaatje in een poloniumnitraatoplossing steekt, zet zich zuiver polonium daarop af. 

TOEPASSINGEN EN TOELICHTING

Nucleaire batterij

De instabiele poloniumkernen in poloniumverbindingen (mees­tal poloniden van zeldzame aarden) vallen uiteen vol­gens onderstaande reactie:

Door de intense nucleaire ontleding ontstaat veel reactie­warm­te (polonium zendt 5000 maal zoveel straling uit als een evengrote hoeveelheid radium).  

De warmte kan door middel van het thermo-elek­trisch effect – met thermo-elementen van bijvoorbeeld loodtel­luride of kobaltsilicide - in elektrische energie omgezet wor­den. 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 ca. 30 kCi 210Po nodig. Dit komt overeen met onge­veer 7 gram polonium. 

Door aluminium en boor te beschieten met alfa-deeltjes afkomstig van polonium hebben F. Joliot en I. Joliot-Curie in 1934 de kunstmatige radioactiviteit ontdekt. 

 

Neutronenbron

210Po gebruikt als zogenoemde indirecte neutronenbron. De uitgezonden alfa-deeltjes worden ingevangen door berylliumoxide, waarna ze met de berylliumkernen reage­ren. Hier­bij ontstaan neutronen:            

VERDERE TOEPASSINGEN

Toepassingen als ontleedbare stof (verbinding): 

activeringsanalyse (210Po-verbindingen)

antistatisch maken van textiel

alfa-bron (210Po-verbindingen)

verwijderen van filmstof