Polonio Propiedades y Características Químicas
Polonio (Po)
El polonio (Po) es un metal radiactivo muy raro y altamente volátil. Antes de que la física polaco-francesa Marie Curie descubriera el polonio en 1898, el uranio y el torio eran los únicos elementos radiactivos conocidos.
Polonio: Un elemento radiactivo poco común y altamente volátil. Curie le puso el nombre de Polonio por su tierra natal, Polonia.
El polonio es de poca utilidad para los seres humanos, con la excepción de algunas aplicaciones amenazantes: Se utilizó como detonante en la primera bomba atómica y también es un presunto veneno en un par de muertes de alto perfil.
En aplicaciones comerciales, el polonio se utiliza ocasionalmente para eliminar la electricidad estática de la maquinaria o el polvo de la película fotográfica. También se puede utilizar como fuente de calor ligera para la energía termoeléctrica en satélites espaciales.
Clasificación
El polonio se encuentra en el Grupo 16 y en el período 6 de la tabla periódica de elementos. Se clasifica como metal porque la conductividad eléctrica del polonio disminuye a medida que aumenta su temperatura, según la Royal Society of Chemistry.
El elemento es el metal más pesado de los chalcogens, un grupo de elementos también conocido como la "familia del oxígeno". Todos los chalcogens se encuentran en minerales de cobre. Otros elementos en el grupo del chalcogen incluyen oxígeno, azufre, selenio y telurio.
Hay 33 isótopos conocidos (átomos del mismo elemento con un número diferente de neutrones) de polonio, y todos son radioactivos. La inestabilidad radioactiva de este elemento es lo que lo convierte en un candidato idóneo para su uso en bombas atómicas.
Características físicas
Número atómico (número de protones en el núcleo): 84
Símbolo atómico (en la tabla periódica de los elementos): Po
Peso atómico (masa media del átomo): 209
Densidad: 9.32 gramos por centímetro cúbico
Fase a temperatura ambiente: Sólido
Punto de fusión: 489.2 grados Fahrenheit (254 grados Celsius)
Punto de ebullición: 1,763.6 grados F (962 grados C)
El isótopo más común: Po-210 que tiene una vida media de sólo 138 días
Descubrimiento del Polonio
Cuando Curie y su esposo, Pierre Curie, descubrieron el polonio, estaban buscando la fuente de radioactividad en un mineral rico en uranio natural llamado pechblenda.
Los dos notaron que la pechblenda no refinada era más radioactiva que el uranio que había sido separado de ella. Entonces, razonaron que la pechblenda debe estar albergando al menos otro elemento radioactivo.
Los Curies compraron cargas de pechblenda para poder separar químicamente los compuestos de los minerales.
Después de meses de arduo trabajo, finalmente aislaron el elemento radiactivo: una sustancia 400 veces más radiactiva que el uranio, según la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC).
La extracción de polonio fue un reto porque había una cantidad tan minúscula; una tonelada de mineral de uranio contiene sólo unos 100 microgramos (0,0001 gramos) de polonio.
Sin embargo, los Curies pudieron extraer el isótopo que ahora conocemos como polonio-209, según la Royal Society of Chemistry.
Fuentes
Se pueden encontrar rastros de Po-210 en el suelo y el aire. Por ejemplo, el Po-210 se produce durante la descomposición del gas radón-222, que es el resultado de la descomposición del radio.
A su vez, el radio es un producto de la descomposición del uranio, que está presente en casi todas las rocas y suelos formados a partir de rocas.
Los líquenes son capaces de absorber el polonio directamente de la atmósfera. En las áreas del norte, las personas que comen renos pueden tener concentraciones más altas de polonio en la sangre, porque los renos comen líquenes, según Smithsonian.com.
El polonio se considera un elemento natural poco común. Aunque se encuentra en minerales de uranio, no es económico extraerlo ya que sólo hay alrededor de 100 microgramos de polonio en 1 tonelada (0,9 toneladas métricas) de mineral de uranio, según el Jefferson Lab.
En cambio, el polonio se obtiene bombardeando el bismuto-209 (un isótopo estable) con neutrones en un reactor nuclear.
Esto crea bismuto-210 radioactivo, que luego se descompone en polonio a través de un proceso llamado descomposición beta, según la Royal Society of Chemistry.
La Comisión Reguladora Nuclear de los Estados Unidos estima que sólo se producen alrededor de 100 gramos (3,5 onzas) de polonio-210 en todo el mundo cada año.
Usos comerciales
Debido a su alta radiactividad, el polonio tiene pocas aplicaciones comerciales. Entre los usos limitados del elemento se encuentran la eliminación de la electricidad estática en la maquinaria y la eliminación del polvo de la película fotográfica.
En ambas aplicaciones, el polonio debe sellarse cuidadosamente para proteger al usuario.
El elemento también se utiliza como fuente de calor ligera para la energía termoeléctrica en satélites y otras naves espaciales.
Esto se debe a que el polonio se descompone rápidamente y, al hacerlo, libera una gran cantidad de energía en forma de calor. Sólo un gramo de polonio alcanzará una temperatura de 500 grados C (932 grados F) a medida que se degrada, según la Royal Society of Chemistry.
Bomba atómica
A mediados de la Segunda Guerra Mundial, el Cuerpo de Ingenieros del Ejército comenzó a organizar el Distrito de Ingenieros de Manhattan, un programa de investigación y desarrollo de alto secreto que, en última instancia, produciría las primeras armas nucleares del mundo.
Antes de la década de 1940, no había razón para aislar el polonio en su forma pura o para producirlo en cualquier cantidad sustancial, porque no se conocía su uso y se sabía muy poco sobre él.
Pero los ingenieros del distrito comenzaron a estudiar el polonio y encontraron que el elemento era un ingrediente importante para su arma nuclear.
Una combinación de polonio y berilio, otro elemento raro, actuó como iniciador de la bomba, según la Atomic Heritage Foundation.
Después de la guerra, el proyecto de investigación del polonio fue transferido al Laboratorio Mound en Miamisburg, Ohio. Completado en 1949, Mound Lab fue la primera instalación permanente de la Comisión de Energía Atómica para el desarrollo de armas nucleares.
Envenenamiento
El polonio es tóxico para los seres humanos, incluso en cantidades muy pequeñas.
La primera persona en morir de envenenamiento por polonio pudo haber sido la hija de Marie Curie, Irène Joliot-Curie.
En 1946, una cápsula de polonio explotó en su banco de laboratorio, lo que pudo haber sido la razón por la que contrajo leucemia y murió 10 años después.
El envenenamiento por polonio fue también lo que mató a Alexander Litvinenko, un ex espía ruso que había estado viviendo en Londres en 2006 tras solicitar asilo político.
El envenenamiento también fue sospechado en la muerte del líder palestino Yasser Arafat en 2004, cuando se detectaron niveles sorprendentemente altos de polonio-210 en su ropa, según The Wall Street Journal.
Un estudio de 2011 publicado en la revista Nicotine & Tobacco Research encontró que las compañías tabacaleras han sido conscientes de que los cigarrillos y otros productos que contienen tabaco contienen bajos niveles de polonio.
Los autores del estudio calcularon que la radioactividad del polonio en los cigarrillos es responsable de hasta 138 muertes por cada 1,000 fumadores en un periodo de 25 años.
Otras investigaciones han mostrado que se encuentra el doble de polonio en las costillas de los fumadores que en las de los no fumadores, según la Red de Datos Toxicológicos del Instituto Nacional de Salud de EE. UU.
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