Polonium

Synonym

  • Polonium [engl.]

Übersicht

Pharmakologie

Typ

Pharmakokinetik

Exkretion

  • Die biologische Halbwertszeit im Körper beträgt ca. 30 - 50 d. Die Ausscheidung erfolgt zu etwa 90 % mit den Fäzes. Der Rest wird renal ausgeschieden.

Toxikologie

  • Polonium-Radionuklide tragen als Bestandteile des Tabakrauchs zur Strahlenbelastung des Bronchialsystems bei. Daneben tritt Polonium als Bestandteil der Zerfallsreihe von Radon in der Atemluft auf.
  • Die Reichweite der emittierten α-Strahlung im menschlichen Körper beträgt weniger als 0,1 mm. Unverletzte Haut schirmt die Strahlung daher weitestgehend ab. In der Lunge können jedoch dennoch Schäden gesetzt werden, die längerfristig das Lungenkrebsrisiko erhöhen.
  • In den Körper aufgenommen wirkt Polonium als starkes Gift - es kommt zur Strahlenkrankheit. Bereits 0,1 µg reinen 210Po können über mehrere Tage letztlich letale Strahlendosen von 10 Gray abgegeben. 
  • Der Dosis-Konversionskoeffizient beträgt ca. 5 · 10-7 Sv/Bq, die spezifische Aktivität fast 2 · 1014 Bq/g.

Chemie

Allgemeine Eigenschaften

Formelzeichen Po
Ordnungszahl 84
Isotope [%] 208Po - künstlich (2,898 a -> 204Pb [α] oder 208Bi)
209Po - künstlich (102 a -> 205Pb [α] oder 209Bi)
 210Po - 99,998 % (138,376 d -> 206Pb [α])
211Po - 6·10-12 %(0,516 s -> 207Pb [α])
212Po - 2·10-14 % (304 ns -> 208Pb [α])
213Po - künstlich (1,4 ms -> 209Pb [α])
214Po - 1·10-11 % (0,164 ms -> 210Pb [α])
215Po - 7·10-12 % (1,781 ms -> 211Pb [α] oder 215At)
216Po - 1·10-8 % (0,15 s -> 212Pb [α])
218Po - 1,6·10-5 % (3,05 min -> 214Pb [α] oder 218At)

Chemische Eigenschaften

Elektronegativität nach Pauling (Oxidationsstufe) 2,0 (II)
Elektronenkonfiguration 1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s26p4
Oxidationszahlen +6, +4, -2
bevorzugt +4

Physikalische Eigenschaften

Mittlere Atommasse [u] 208,982404
Dichte [g/cm3] 9,4
Schmelztemperatur [°C] 254
Siedetemperatur [°C] 962
Härte [Mohs] k.A.
Atomradius [pm] 167
Ionenradius [pm] (bei Ladung bzw. Oxidationszahl) 67 (+VI)
1. Ionisierungsenergie [kJ/mol] (bei 25 °C) 818

Sonstige Eigenschaften

  • Polonium ist ein silberweiß glänzendes radioaktives Schmermetall.
  • Es ist ein Zerfallsprodukt der Uran-Radium-Reihe.
  • Das von 210Po emittierte α-Teilchen hat eine Energie von 5,4 MeV.
  • Poloniumverbindungen sind meist farbig.
  • Polonium verhält sich chemisch etwa wie Bismut oder Tellur. Es ist edler als Silber.
  • Eine Besonderheit von Polonium ist seine kubisch-primitive Kristallstruktur der α-Modifikation. Nur die Ecken eines Würfels sind mit Polonium-Atomen besetzt. Diese Kristallstruktur findet man sonst nur noch bei den Hochdruckmodifikationen von Phosphor und Antimon, nicht aber bei Metallen.
  • Polonium wird durch Säuren angegriffen und gelöst.

Geschichtliches

  • Der Name leitet sich vom lateinischen Namen Polens, der Heimat der Entdeckerin Marie Curie, polonia ab. Sie entdeckte das Element 1897/98 zusammen mit ihrem Mann Pierre.

Vorkommen

  • Natürlich findet sich Polonium in Form seiner Isotope zu etwa 100 µg pro Tonne Uranerz. Künstlich werden pro Jahr etwa 100 g hergestellt.

Verwendung

  • Polonium wird gemischt mit Beryllium als Neutronenquelle (z.B. auch als Triggermaterial in Atomwaffen) eingesetzt.
  • Daneben wird es zum Eliminieren statischer Aufladungen in der Photo- und Textilindustrie und als leichte Wärmequelle für thermoelektrische Zellen eingesetzt (z.B. in der Raumfahrt; aus 1 g 210Po können ca. 140 W Energie "gewonnen" werden).
 

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