البولونيوم هو عنصر مشع موجود في القشرة الأرضية بشكل طبيعي بتركيزات قليلة. وهو شديد التقلب وله نقطة انصهار منخفضة. بالإضافة إلى ذلك، يتضمن تركيبه 41 نظيرًا سامًا، ولهذا يجب التعامل معه بحذر شديد. تعرف على المزيد من خصائصه ومن اكتشفه وأصل اسمه واستخداماته الحديثة.
ما هو البولونيوم؟
وهو معدن أو شبه معدن من الجدول الدوري موقع بالرقم الذري 84. لونه رمادي فضي ويوجد في البيئة على شكل متآصلين. وهو معدن شديد التفاعل، وله خصائص مشابهة للبزموت والتيلوريوم. بالإضافة إلى ذلك، ونظرًا لنقطة انصهاره المنخفضة، فهو يتميز بخصائص أشباه الموصلات المستقرة.
رمز البولونيوم
بو اسمها يأتي من بولندا، بلد المنشأ لاكتشافه. وهي مسقط رأس العالمة ماري كوري مكتشفتها، وسميت بهذا الاسم تكريماً لها.
خصائص البولونيوم
يقع عنصر البولونيوم في المجموعة 16 تحت الرمز Po في الجدول الدوري. وهو شبه معدن له خصائص بين المعادن وغير المعادن ويظهر التوصيل الكهربائي عندما تنخفض درجة حرارته. بالإضافة إلى ذلك، فهو شديد التقلب بحيث ينخفض بنسبة 50% بعد حوالي 45 ساعة في الهواء عند درجة حرارة لا تزيد عن 54.8 درجة مئوية. وهي مكونة من 41 نظيرًا، جميعها غير مستقرة. الميزات الأخرى هي:
- الحالة : صلبة.
- اللون : رمادي فضي.
- الطعم والرائحة : عديم الرائحة، ذو طعم معدني طفيف.
- السمية : عالية، 10000 مرة أعلى من سم السيانيد، بضعة ميكروغرامات يمكن أن تكون قاتلة للإنسان.
- النشاط الإشعاعي : عالي، وهو من أكثر العناصر إشعاعاً، حيث تنبعث منه جسيمات ألفا السامة.
- التفاعلية : معتدلة، تتفاعل برفق مع الهواء ولا تتفاعل مع الماء.
- الهيكل : أحادي الميل، أي أنه يتكون من محور ثنائي ومستوى متعامد. ومع ذلك، يتغير اعتمادًا على درجة الحرارة، إذا كانت منخفضة فإنها تشكل متآصلة مكعبة صفراء وإذا كانت مرتفعة فهي رباعية حمراء.
- الذوبان : منخفض، يذوب بسرعة في الأحماض وقليل الذوبان في القلويات.
- التركيب : يتكون من 84 إلكترونًا وبروتونًا، يرافقهم 126 إلكترونًا.
الخصائص الكيميائية والفيزيائية للبولونيوم
- العدد الذري : 84
- الفترة : 6
- بلوك 😛
- المجموعة : 16
- متوسط نصف القطر: 190 ساعة
- الكثافة: 9196 كجم/م3
- نقطة الانصهار: 254 درجة مئوية
- نصف القطر الذري: 135 ساعة
- السالبية الكهربية: 2.0
- حالة الأكسدة : 6، 4، 2، -2
- نصف القطر التساهمي (Å): 146 ساعة
- نقطة الغليان: 962 درجة مئوية
- الإلكترونات لكل غلاف: 2، 8، 18، 32، 18، 6
- جهد التأين الأول (eV): 812.1 كيلوجول/مول
- التكوين الإلكتروني: [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p4
- الكتلة الذرية (جم/مول): 209.9824 ش
- الموصلية الحرارية: 20 واط/(كم)
- الموصلية الكهربائية: 2.19 × 106 ثانية/م
أصل البولونيوم
تم اكتشاف العنصر الكيميائي البولونيوم من قبل ماري كوري في عام 1898. قامت هي وزوجها بتحليل أسباب النشاط الإشعاعي لمعدن البشبليند أو اليورانينايت. كانت تسمى في الأصل راديو F، ثم أعيدت تسميتها تكريما لمسقط رأس ماري كوري، بولندا. وتمكنوا من عزله من اليورانيوم والراديوم والبزموت باستخدام المكشاف الكهربائي والانبعاثات الإشعاعية. معظم العينات المشعة جاءت من العنصر.
فيم يستخدم البولونيوم؟
على الرغم من أن استخدامات البولونيوم محدودة بسبب نشاطه الإشعاعي العالي، إلا أنه يستخدم في الأجهزة المخصصة لإزالة الشحنات الساكنة من المنسوجات. بالإضافة إلى ذلك، إذا تم مزجه مع البيريليوم، يصبح مصدرًا جيدًا للنيوترونات. يتم استخدامه في الفرش التي تنظف الغبار الموجود على الأفلام الفوتوغرافية. بالإضافة إلى ذلك، فهو مصدر حرارة خفيف، ويستخدم في الأقمار الصناعية الفضائية، حيث أنه قادر على تكوين درجات حرارة عالية وانبعاث الطاقة.
ما هو البولونيوم 210؟
وهو أحد نظائر البولونيوم المشع، وله كميات كبيرة من الطاقة، ويستخدم كباعث للحرارة في قطاع الفضاء. بالإضافة إلى ذلك، فهو عنصر شديد السمية موجود في القشرة الأرضية ونباتات التبغ بتركيزات قليلة. وهي قادرة على إصدار إشعاعات قصيرة المدى، والتي تنتشر ببطء عبر البيئة. يدخل الجسم عن طريق تناول المواد الصلبة أو السوائل الملوثة.
التسمم بالبولونيوم
وتبلغ الجرعة المميتة للإنسان أقل من 10 ميكروجرامات، مما يجعل البولونيوم مركبًا أكثر سمية من السيانيد. ويمكن أن يدخل الجسم عن طريق الإصابات، وتناول المشروبات، والمواد الصلبة الملوثة، واستنشاق جزيئات ألفا المنبعثة من المعدن. ومع ذلك فإن الجسم يتحمل الحد الأدنى من الجرعة التي يتم رفضها بعد ذلك بشكل طبيعي. ومع ذلك، يحدث التسمم عند التعرض لفترة طويلة وتناول كميات كبيرة. الأعراض والآثار هي:
- الغثيان والإسهال والقيء.
- الجفاف وزيادة إفراز اللعاب.
- التعب الشديد وأعراض الحمى.
- جهد منخفض.
- تساقط الشعر.
- آلام شديدة في المعدة.
- أضرار جسيمة في الكلى والرئتين.
- فشل الجهاز المناعي، والذي قد يؤدي حتى إلى الوفاة.
في الختام، يتميز هذا المعدن بنشاطه الإشعاعي العالي، مما يعني أن له تطبيقات قليلة في القطاع الصناعي. والنظائر الوحيدة المستخدمة في الصناعة هي البولونيوم 210، الذي يستخدم لإصدار الحرارة وإنتاج الكهرباء.