Den polonium 210 , betegnet 210 Po , er isotop af polonium , hvis massetal er lig med 210. Dette er den mest rigelige af de tredive-tre isotoper af polonium. Dens halveringstid er 138.376 dage. Det blev opdaget i 1898 af Marie Curie . Dette naturlige radionuklid er kun til stede i luft og vand i spormængder, men det er allestedsnærværende i det jordbaserede miljø, hvor det kan koncentreres af bestemte madvæv . Det findes generelt sammen med dets to direkte forløbere ( radon 222 , bly 210 ).
Det er et meget farligt element på grund af dets ekstreme radiotoksicitet . Det er virkelig meget flygtigt og hurtigt assimileret af levende organismer på grund af dets kemi tæt på tellurium og vismut . Det er kræftfremkaldende . Det er ham, der til dels forklarer i det mindste den lungekræft af rygeren og den af minearbejder udsat for uran-rester. Det kan findes i visse drikkevand.
Det er en meget flygtig radioelement: en ren prøve mister 50% af sin masse på 45 timer, når den kun opvarmes til 55 ° C (dens smeltepunkt er 254 ° C ), måske ved opløsning i atomskala induceret af dens meget stærke α aktivitet , som også har den virkning, at den opretholdes ved en høj temperatur.
Dens atomkerne har 84 protoner og 126 neutroner med et spin 0+ for en atommasse på 209.982 873 7 g / mol . Det er kendetegnet ved en jordfejl 15.968.230 ± 2909 eV / c 2 og en nuklear bindingsenergi af 1645228334 ± 2922 eV .
Det kan opnås ved transmutation ved at bombardere bismuth 209 med neutroner , som genererer bismuth 210 , som bliver til polonium 210 med en halveringstid på 5.012 dage.
Det er til stede i spormængder i alle rum i det naturlige miljø ( vand , luft , jord , økosystemer ), hvor det kommer fra forfaldet af radon-222 .
Med 210 Pb er den geografisk ret bredt fordelt i det jordbaserede miljø som en del af 238 U- forfaldskæden (meget til stede i kappen og dybt i jordskorpen).
Dens forløber er en radioaktiv gas (radon 222), polonium 210 dannes stort set i suspension i luften (gennemsnitlig atmosfærisk koncentration: i luften i størrelsesordenen 50 Bq / m 3. En anden kilde til emissioner - og det er vigtigt - er vulkanisme .
Biokinetiske modeller er stadig under konstruktion, men det vides, at planter bliver forurenet med radioaktive radionuklider både gennem rodoptagelse via jordvand og via grundstoffer solubiliseret med organiske syrer produceret af deres rødder såvel som via deres mycorrhizal-netværk . De er også forurenet via deres antennedele (hovedsageligt blade) fra aflejringer (tør og / eller våd) af radioaktivt nedfald.
I de friske blade af jordbaserede planter er niveauet af 210 Po særligt højt (sammenlignet med resten af planten) på grund af disse direkte aflejringer af radioaktive nedbrydningsprodukter fra radon ( 222 Rn).
Denne forurening er større i granit- og urankontekster (i nærværelse af industri- og mineaffald rig på uran).
Den tobak er kendt for at absorbere særlig høje mængder (radioaktivitet svarende til gennemsnitlig 13 ± 2 Bq / kg ), og for årsager ikke er fuldt forstået, satsen synes næsten konstant over tid og geografisk oprindelse (et fænomen ret ens observeres for 210 Pb, ofte forbundet med 210 Pb ).
Planter i slimhinden ( bryophytes (mos) og lav, der vokser i direkte kontakt med jorden eller på klipper såvel som i tørvemarker ) kan effektivt fange både 210 Po og 210 Pb fra atmosfærisk nedfald fra '' på den ene side og fra udstråling af jorden eller jorden og afstrømning eller overfladevand på den anden side.
Epifytiske lav og mos er hovedsageligt udsat for luftaflejringer .
I tundraen og taigaen er rensdyret og rensdyret to arter, der til mad græsser store mængder lav og et par bryophytes . Det følger deres kød i en aktivitetskoncentration på 210 Po og 210 Pb svarende til 1 til 15 Bq / kg .
Fordi disse dyr producerer mælk, forbruges forskellige biprodukter og kød af mennesker (hovedsagelig i den peri-arktiske zone, men rensdyr er blevet introduceret i dele af den sydlige halvkugle; der er en betydelig befolkning i Kerguelen-øerne ). Lav → rensdyr eller rensdyr → menneskelig fødekæde er blevet undersøgt og er endda blevet betragtet som en model til at undersøge absorptionen og tilbageholdelsen af 210 Po (og 210 Pb) og de dermed forbundne risici hos mennesket.
I undersøiske miljøer ( ferskvand og havmiljø , dyr ( filter foderautomater især) biokoncentreres den 210 Po og 210 Pb, hvilket forklarer den fisk og skaldyr indeholder højere doser (og dermed en betydelig radioaktivitet), at alger eller terrestriske vegetariske fødevarer
Regelmæssige forbrugere af fisk og skaldyr er udsat for en effektiv radioaktiv dosis, som “kunne være 5 til 15 gange højere”, end hvis de kun indtog vegetabilske produkter.
Human eksponering har bortset fra fødevarer (kilder indånding af luft forurenet med polonium eller radon, rygning og indånding af røg eller træ aske i særdeleshed), men visse fødekilder er mere berørte mange vegetabilske fødevarer indeholder lave doser på 210 Po og 210 Pb, men som kan koncentreres via fødekæden i planteædere og derefter kødædere eller rensemidler : ifølge de tilgængelige data i begyndelsen af 2010'erne ud over fisk og skaldyr (se ovenfor) en regelmæssig forbruger af rensdyr eller rensdyrskød ( vildt fra jagtet vildt eller kød fra omfattende landbrug, dvs. dyr, der har levet i deres naturlige miljø og fodret med fødevareindustrien) udsættes for en effektiv årlig dosis radioaktivitet på grund af 210 Po og 210 Pb 260 μSv til forbrug af rensdyr og 132 μSv til forbrug af rensdyr.
Dette resulterer i et gennemsnitligt gennemsnitligt dagligt ernæringsindtag (beregnet for den voksne verdensbefolkning), som vil være henholdsvis ca. 160 mBq og 110 mBq . Dette svarer til effektive årlige doser på 70 μSv for 210 Po og 28 μSv for 210 Pb, som ofte er forbundet med det; der henviser til, at strengt vegetarisk madindtag kun er omkring 70 mBq / dag for 210 Po og 40 mBq / dag for 210 Pb (dvs. effektive årlige doser på henholdsvis 30,6 μSv og 10 μSv ).
Et gram polonium 210 har høj radioaktivitet : 166,4 T Bq (= 1,66 × 10 14 Bq pr. Gram 210 Po).
Det giver føringen 206 ved desintegration α med en henfaldsenergi på 5.304.330 eV , en specifik ydelse på 141,3 kW / kg og en halveringstid på 138,376 dage deponeres straks og meget lokalt i stof (efter nogle få mikrometer) og 0,001 % gammastråling af energi ved 0,80 MeV .
.Det er derfor en særlig kraftig emitter af α-stråling : et milligram polonium 210 udsender så mange α-partikler som 4,5 gram radium 226 .
De polonium-210 henfalder ved at udstede kun partikler a til 5.304.330 eV , undtagen statistisk i et tilfælde omkring hundrede tusinde, hvor det frigiver en partikel α til 4.516.530 eV efterfulgt af en γ foton af 803, 1 keV følge af deexcitation af 206 Pb- kerne produceres kortvarigt i en metastabil tilstand.
Den lave energi ved denne γ-stråling såvel som dens meget lave mængde gør detekteringen af polonium 210 ved γ-spektroskopi temmelig vanskelig; den α spektroskopi er stadig den sikreste måde at karakterisere 210 Po. tilstedeværelsen af denne stråling, kan imidlertid være uvurderlig, hvis det er umuligt at teste direkte kontakt (fx tilstedeværelse af polonium kun inden et andet materiale, som vi ikke ønsker at ødelægge).
De a-partikler hurtigt absorberes af materialet, som omgiver den, der udleder den, idet deres energi omdannes til varme, som faktisk bruge polonium-210 i fortiden som en energikilde i varmeproducerende anlæg og elektriske generatorer radioisotoper af rumsonder og planetarisk udforskning robotter som Lunokhod Soviets, hvor han tjente til at holde dem ved tilstrækkelige temperaturinstrumenter i løbet af månenatten. Ikke desto mindre gør den relative korthed af dets henfald det særligt velegnet til applikationer, der kræver meget energi på kort tid, så en radioisotop med en længere halveringstid som plutonium 238 (næsten 88 år) reagerer meget bedre. behov fra en rummission til fjerne planeter.
Udover pladsfeltet anvendes polonium 210 også i antistatiske applikationer , såsom visse industrielle børster til materialer, der er følsomme over for statisk elektricitet ( polonium 210 ioniserer luften, som undertrykker statisk elektricitet ).
Associeret med beryllium kan det også bruges som en kilde til neutroner ( β-kilder foretrækkes dog generelt, fordi de er meget mindre farlige).
Den radiotoksiciteten af polonium 210 er 0,51 μSv / Bq når det indtages, og 2,5 μSv / Bq ved indånding.
Fem mikrogram er nok til at dræbe et voksent menneske (det er næsten en million gange mere giftigt end natrium eller kaliumcyanid).
Det er blevet undersøgt siden 1950-1960 hos mennesker og forsøgsdyr : ca. 50% af polonium 210 absorberet ved ikke-dødelige doser elimineres i urinen med en biologisk halveringstid på ca. 50 dage (tid nødvendig for at eliminere halvdelen af det inkorporerede polonium fra kroppen). Den anden halvdel cirkulerer i blodet og vil blive fikseret (via visse proteiner kaldet især metallothionein ) i niveauet af leveren , milten , nyrerne og knoglemarven, hvor den kan fortsætte med at gøre skade (især i knoglemarv, vil det ødelægge stamceller, der producerer blodlegemer ( røde blodlegemer , hvide blodlegemer og blodplader ), der forårsager anæmi og alvorligt tab af personens immunsystem.
Der er ingen specifikke symptomer på kronisk meget lav dosisforgiftning, men symptomerne på akut forgiftning er symptomer på akut strålingssyndrom ( kvalme , opkastning , hårtab og immunsuppression ).
1 | H | Hej | ||||||||||||||||||||||||||||||
2 | Li | Være | B | VS | IKKE | O | F | Født | ||||||||||||||||||||||||
3 | Ikke relevant | Mg | Al | Ja | P | S | Cl | Ar | ||||||||||||||||||||||||
4 | K | Det | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Eller | Cu | Zn | Ga | Ge | Es | Se | Br | Kr | ||||||||||||||
5 | Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | CD | I | Sn | Sb | Du | jeg | Xe | ||||||||||||||
6 | Cs | Ba | Det | Det her | Pr | Nd | Om eftermiddagen | Sm | Havde | Gd | TB | D y | Ho | Er | Tm | Yb | Læs | Hf | Dit | W | Re | Knogle | Ir | Pt | På | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | På | Rn |
7 | Fr | Ra | Ac | Th | Pa | U | Np | Kunne det | Er | Cm | Bk | Jf | Er | Fm | Md | Ingen | Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og |