Úvod
Polonium (Po) je vysoce radioaktivní a vzácný polokov. Jeho protonové číslo je 84 a řadí se do 16. skupiny periodické tabulky, mezi chalkogeny. V čisté formě má podobu stříbřitě bílého kovu. Je jedním z nejtoxičtějších známých prvků. Díky své extrémní radioaktivitě se samovolně zahřívá na vysokou teplotu a v přítomnosti vzduchu modře světélkuje. V přírodě se vyskytuje jen ve stopových množstvích jako produkt rozpadu uranu. Pro praktické využití se získává uměle ozařováním bismutu neutrony v jaderných reaktorech, především jako zdroj alfa částic.
Vlastnosti
Polonium (Po) je vzácný a vysoce radioaktivní křehký polokov stříbřitě bílé barvy s atomovým číslem 84. Vyznačuje se extrémní alfa aktivitou, která způsobuje jeho samovolné zahřívání – jeden gram může dosáhnout teploty přes 500 °C. Tento jev také ionizuje okolní vzduch, což vede k charakteristickému modrému světélkování. Existuje ve dvou alotropických modifikacích; nízkoteplotní alfa forma má unikátní jednoduchou kubickou krystalovou strukturu, která je u prvků velmi vzácná. Chemickými vlastnostmi se podobá svým sousedům v periodické tabulce, teluru a bismutu, a snadno se rozpouští v kyselinách za vzniku růžových roztoků iontů Po²⁺.
Vznik názvu
Název prvku je odvozen od latinského slova „Polonia“, což znamená Polsko. Objevitelka Marie Curie-Skłodowska, původem Polka, jej tak v roce 1898 pojmenovala na počest své vlasti. V té době bylo Polsko rozděleno mezi jiné mocnosti a neexistovalo jako samostatný stát, takže název měl i politický význam.
Objev
Objev polonia je neoddělitelně spjat se jmény Marie Curie-Skłodowské a jejího manžela Pierra Curieho. V roce 1898 při studiu uranové rudy, známé jako smolinec, zjistili, že vykazuje mnohem vyšší radioaktivitu, než by odpovídalo samotnému obsahu uranu. To je vedlo k hypotéze o existenci dosud neznámého a silněji zářícího prvku. Po neuvěřitelně náročném procesu chemické separace, během kterého zpracovali tuny rudy, se jim podařilo nový prvek izolovat. Marie, hrdá Polka, ho pojmenovala polonium na počest své vlasti, která tehdy nebyla suverénním státem.
Výskyt v přírodě
Polonium se v přírodě vyskytuje jen ve stopových množstvích jako produkt radioaktivního rozpadu uranu a thoria. Nachází se proto v uranových rudách, jako je smolinec, avšak v extrémně nízkých koncentracích, přibližně 100 mikrogramů na tunu rudy. Z tohoto důvodu je jeho izolace z přírodních zdrojů naprosto neekonomická a nepraktická. Veškeré polonium pro komerční či vědecké využití se dnes vyrábí uměle v jaderných reaktorech. Nejběžnější metoda spočívá v bombardování stabilního izotopu bismutu-209 neutrony. Tímto procesem vzniká radioaktivní bismut-210, který se následně beta rozpadem přeměňuje na kýžený izotop polonium-210.
Využití
Polonium, zejména jeho izotop 210, nachází specifické uplatnění. V průmyslu se využívá v antistatických zařízeních, například ve štětcích na odstraňování prachu z fotografických filmů, kde jeho intenzivní alfa záření účinně ionizuje okolní vzduch a neutralizuje tak statickou elektřinu. Historicky sloužilo jako lehký, avšak mimořádně výkonný zdroj tepla pro radioizotopové termoelektrické generátory v sovětských kosmických misích, jako byly rovery Lunochod. V přírodě se vyskytuje jako produkt rozpadu uranu, nachází se proto v uranových rudách a může se hromadit v tabákových listech, což představuje zdravotní riziko pro kuřáky.
Sloučeniny
V přírodě se polonium kvůli své extrémní vzácnosti a intenzivní radioaktivitě nevyskytuje ve formě stabilních makroskopických sloučenin; je přítomno pouze jako jednotlivé atomy v matrici uranových minerálů. V laboratorních podmínkách však bylo syntetizováno několik jeho anorganických sloučenin. Patří sem například oxid poloničitý (PoO₂), krystalická pevná látka, a různé halogenidy, jako jsou červený chlorid polonatý (PoCl₂) nebo žlutý chlorid poloničitý (PoCl₄). Extrémně nestabilní je těkavý hydrid polonovodík (H₂Po). Všechny tyto sloučeniny jsou intenzivně radioaktivní, samovolně se zahřívají a jejich chemie je obtížně studovatelná.
Zajímavosti
Tento prvek je tak extrémně radioaktivní, že v temnotě viditelně modře světélkuje, což je důsledek excitace okolních molekul vzduchu jeho alfa zářením. Radioaktivní rozpad izotopu 210 je natolik energetický, že vzorek o hmotnosti pouhého půl gramu se dokáže samovolně zahřát na teplotu přesahující 500 °C. Polonium je unikátní tím, že jako jediný známý prvek krystalizuje za standardních podmínek v jednoduché kubické mřížce. Jeho toxicita je enormní; alfa částice jsou sice zastaveny i listem papíru, avšak při vnitřní kontaminaci způsobují fatální poškození buněk a tkání.
