पोलोनियम: एक दुर्लभ और अत्यधिक अस्थिर रेडियोधर्मी तत्व

पोलोनियम (पीओ) एक बहुत ही दुर्लभ और अत्यधिक अस्थिर रेडियोधर्मी धातु है। पोलिश-फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी मैरी क्यूरी ने 1898 में पोलोनियम की खोज से पहले, यूरेनियम और थोरियम केवल ज्ञात रेडियोधर्मी तत्व थे। क्यूरी ने अपनी मातृभूमि, पोलैंड के बाद पोलोनियम नाम दिया।

पोलोनियम मनुष्यों के लिए बहुत कम उपयोग के साथ है, कुछ मासिक धर्म के अनुप्रयोगों के अपवाद के साथ: इसका उपयोग पहले परमाणु बम में ट्रिगर के रूप में किया गया था और उच्च प्रोफ़ाइल वाली मौतों के एक जोड़े में एक संदिग्ध जहर भी है।

वाणिज्यिक अनुप्रयोगों में, पोलोनियम का उपयोग कभी-कभी मशीनरी में स्थैतिक बिजली को हटाने या फोटोग्राफिक फिल्म से धूल में करने के लिए किया जाता है। इसे अंतरिक्ष उपग्रहों में थर्मोइलेक्ट्रिक पावर के लिए एक हल्के गर्मी स्रोत के रूप में भी इस्तेमाल किया जा सकता है।

वर्गीकरण

पोलोनियम समूह 16 में और अवधि 6 तत्वों की आवर्त सारणी में स्थित है। रॉयल सोसाइटी ऑफ केमिस्ट्री के अनुसार पोलोनियम की विद्युत चालकता कम होने से इसका तापमान धातु के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।

तत्व chalcogens की सबसे भारी धातु है, तत्वों का एक समूह जिसे "ऑक्सीजन परिवार" के रूप में भी जाना जाता है। सभी चाकोजेन्स तांबे के अयस्कों में पाए जाते हैं। च्लोजेन समूह के अन्य तत्वों में ऑक्सीजन, सल्फर, सेलेनियम और टेल्यूरियम शामिल हैं।

पोलोनियम के 33 ज्ञात समस्थानिक (एक ही तत्व के एक अलग संख्या के न्यूट्रॉन) के परमाणु हैं, और सभी रेडियोधर्मी हैं। यह तत्व रेडियोधर्मी अस्थिरता है जो इसे परमाणु बमों में उपयोग के लिए एक उपयुक्त उम्मीदवार बनाता है।

भौतिक विशेषताएं

• परमाणु संख्या (नाभिक में प्रोटॉन की संख्या): 84
• परमाणु प्रतीक (तत्वों की आवर्त सारणी पर): पो
• परमाणु भार (परमाणु का औसत द्रव्यमान): 209
• घनत्व: 9.32 ग्राम प्रति घन सेंटीमीटर
• कमरे के तापमान पर चरण: ठोस
• गलनांक: 489.2 डिग्री फ़ारेनहाइट (254 डिग्री सेल्सियस)
• क्वथनांक: 1,763.6 डिग्री F (962 डिग्री C)
• सबसे आम आइसोटोप: Po-210 जो केवल 138 दिनों का आधा जीवन है

खोज

जब क्यूरी और उनके पति, पियरे क्यूरी ने पोलोनियम की खोज की, तो वे स्वाभाविक रूप से पाए जाने वाले यूरेनियम, यूरेनियम युक्त अयस्क जैसे पिचब्लेंड में रेडियोधर्मिता के स्रोत की खोज कर रहे थे।

दोनों ने देखा कि अपरिष्कृत पिचब्लेंड यूरेनियम से अधिक रेडियोधर्मी था जो उससे अलग हो गया था। तो, उन्होंने तर्क दिया कि पिचब्लेंड को कम से कम एक अन्य रेडियोधर्मी तत्व का उपयोग करना चाहिए।

क्यूरीज़ ने पिचब्लेंड के भार को खरीदा ताकि वे रासायनिक रूप से खनिजों में यौगिकों को अलग कर सकें। महीनों के श्रमसाध्य काम के बाद, उन्होंने अंततः रेडियोधर्मी तत्व को अलग कर दिया: अंतर्राष्ट्रीय संघ शुद्ध और एप्लाइड रसायन विज्ञान (IUPAC) के अनुसार यूरेनियम की तुलना में 400 गुना अधिक रेडियोधर्मी।

पोलोनियम को निकालना चुनौतीपूर्ण था क्योंकि इस तरह की न्यूनतम राशि थी; 1 टन यूरेनियम अयस्क में केवल 100 माइक्रोग्राम (0.0001 ग्राम) पोलोनियम होता है।

हालांकि, रॉयल सोसायटी ऑफ केमिस्ट्री के अनुसार, करीज़ आइसोटोप को अब हम पोलोनियम -209 के रूप में जानते हैं।

सूत्रों का कहना है

Po-210 के निशान मिट्टी और हवा में पाए जा सकते हैं। उदाहरण के लिए, Po-210 का उत्पादन रेडॉन -222 गैस के क्षय के दौरान होता है, जो रेडियम के क्षय का परिणाम है। बदले में, रेडियम यूरेनियम का एक क्षय उत्पाद है, जो चट्टानों से बनने वाली लगभग सभी चट्टानों और मिट्टी में मौजूद है।

लाइकेन वातावरण से सीधे पोलोनियम को अवशोषित करने में सक्षम हैं। उत्तरी क्षेत्रों में, जो लोग हिरन खाते हैं, उनके रक्त में पोलोनियम की उच्च सांद्रता हो सकती है, क्योंकि हिरन स्मिथसोनियन डॉट कॉम के अनुसार, लाइकेन खाते हैं।

पोलोनियम एक दुर्लभ प्राकृतिक तत्व माना जाता है। हालांकि यह यूरेनियम अयस्कों में पाया जाता है, लेकिन इसे बाहर निकालने के लिए किफायती नहीं है क्योंकि जेफरसन लैब के अनुसार यूरेनियम अयस्क के 1 टन (0.9 मीट्रिक टन) में लगभग 100 माइक्रोग्राम पोलोनियम है।

इसके बजाय, परमाणु रिएक्टर में न्यूट्रॉन के साथ बिस्मथ -209 (एक स्थिर आइसोटोप) पर बमबारी करके पोलोनियम प्राप्त किया जाता है। रॉयल सोसाइटी ऑफ केमिस्ट्री के अनुसार, यह रेडियोधर्मी बिस्मथ -210 बनाता है, जो तब बीटा क्षय नामक एक प्रक्रिया के माध्यम से पोलोनियम में बदल जाता है।

यूनाइटेड स्टेट्स न्यूक्लियर रेगुलेटरी कमीशन का अनुमान है कि हर साल दुनिया भर में केवल 100 ग्राम (3.5 औंस) पोलोनियम-210 का उत्पादन होता है।

वाणिज्यिक उपयोग करता है

इसकी उच्च रेडियोधर्मिता के कारण, पोलोनियम में कुछ वाणिज्यिक अनुप्रयोग हैं। तत्व के सीमित उपयोग के बीच मशीनरी में स्थैतिक बिजली को नष्ट करने और फोटोग्राफिक फिल्म से धूल को हटाने के लिए है। दोनों अनुप्रयोगों में, उपयोगकर्ता की सुरक्षा के लिए पोलोनियम को सावधानीपूर्वक सील किया जाना चाहिए।

उपग्रहों और अन्य अंतरिक्ष यान में थर्मोइलेक्ट्रिक पावर के लिए एक हल्के गर्मी स्रोत के रूप में भी तत्व का उपयोग किया जाता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि पोलोनियम तेजी से घटता है, और जैसा कि यह करता है, यह गर्मी के रूप में बड़ी मात्रा में ऊर्जा जारी करता है। रॉयल सोसाइटी ऑफ केमिस्ट्री के अनुसार, पोलोनियम का सिर्फ एक ग्राम 500 डिग्री सेल्सियस (932 डिग्री फेरनहाइट) के तापमान तक पहुंच जाएगा।

परमाणु बम

द्वितीय विश्व युद्ध के मध्य के दौरान, सेना के कोर ऑफ इंजीनियर्स ने मैनहट्टन इंजीनियर जिला, एक शीर्ष-गुप्त अनुसंधान और विकास कार्यक्रम का आयोजन करना शुरू किया जो अंततः दुनिया के पहले परमाणु हथियारों का उत्पादन करेगा।

1940 से पहले, अपने शुद्ध रूप में पोलोनियम को अलग करने या किसी भी पर्याप्त मात्रा में उत्पादन करने का कोई कारण नहीं था, क्योंकि इसके लिए कोई ज्ञात उपयोग नहीं था और इसके बारे में बहुत कम ज्ञात था। लेकिन जिले के इंजीनियरों ने पोलोनियम का अध्ययन करना शुरू कर दिया और पाया कि तत्व उनके परमाणु हथियार के लिए एक महत्वपूर्ण घटक है।

पोलोनियम और बेरिलियम का एक संयोजन, एक और दुर्लभ तत्व, परमाणु हेरिटेज फाउंडेशन के अनुसार बम के सर्जक के रूप में कार्य किया।

युद्ध के बाद, पोलोनियम अनुसंधान परियोजना को ओहियो के मियामिसबर्ग में माउंड प्रयोगशाला में स्थानांतरित किया गया था। 1949 में पूरा हुआ, माउंड लैब परमाणु हथियारों के विकास के लिए पहली स्थायी परमाणु ऊर्जा आयोग सुविधा थी।

विषाक्तता

पोलोनियम बहुत कम मात्रा में भी मनुष्यों के लिए विषाक्त है।

पोलोनियम विषाक्तता से मरने वाला पहला व्यक्ति मैरी क्यूरी की बेटी इरेने जोलियोट-क्यूरी हो सकता है। 1946 में, उसकी लैब बेंच पर एक पोलोनियम कैप्सूल फट गया, जो शायद कारण था कि उसने ल्यूकेमिया को अनुबंधित किया और 10 साल बाद स्मिथसोनियन डॉट कॉम के अनुसार उसकी मृत्यु हो गई।

पोलोनियम विषाक्तता भी अलेक्जेंडर Litvinenko, एक पूर्व रूसी जासूस को मार डाला था जो 2006 में राजनीतिक शरण का दावा करने के बाद लंदन में रह रहे थे।

द वॉल स्ट्रीट जर्नल के अनुसार, फिलिस्तीनी नेता यासर अराफात की 2004 की मौत में जहर देने का संदेह था, क्योंकि आश्चर्यजनक रूप से उनके कपड़ों पर पोलोनियम -210 का उच्च स्तर पाया गया था।

निकोटीन एंड टोबैको रिसर्च जर्नल में 2011 में प्रकाशित एक अध्ययन में पाया गया कि तंबाकू कंपनियों को पता चला है कि सिगरेट और अन्य तंबाकू युक्त उत्पादों में पोलोनियम का स्तर कम होता है। अध्ययन के लेखकों ने गणना की कि सिगरेट में पोलोनियम से रेडियोधर्मिता 25 साल की अवधि में प्रत्येक 1,000 धूम्रपान करने वालों के लिए 138 मौतों के लिए जिम्मेदार है।

अन्य शोधों से पता चला है कि यू.एस. नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ हेल्थ के टॉक्सिकोलॉजी डेटा नेटवर्क के अनुसार धूम्रपान करने वालों की पसलियों में दुगने पोर्सियम पाए जाते हैं।

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