Полоний-210

Полоний-210

Атомная масса (а. е. м):

209.9828737

Период полураспада:

138,376 сут

Тип распада:

Альфа-распад

Ядерный спин:

0+

Полоний-210 (²¹⁰Po) — один из 61 известных изотопов полония.

История получения

Полоний-210 был открыт супругами Марией и Пьером Кюри в 1898 году, и назван в честь родины Марии Кюри - Польши (лат. Polonia).

Получение

Так как полоний-210 не встречается в земной коре в заметных количествах, он производится исключительно искусственным путём из висмута, с помощью бомбардировки последнего нейтронами.

$\ ^{209}_{83}Bi+ ^1_0n \rightarrow ^{210}_{83}Bi + ^{210}_{84}Po$

Практически бомбардировка висмута нейтронами может быть осуществлена двумя путями: облучение на циклотроне или сильноточном линейном ускорителе-генераторе нейтронов, либо в атомном реакторе. Первый путь используется для производства миллиграммовых количеств полония-210 в неделю, а облучение висмута в атомном реакторе позволяет производить от сотен грамм до десятков килограмм этого изотопа в год. Последний способ является основным при крупномасштабном производстве полония-210. В дальнейшем, облучённый висмут легко может быть подвержен радиохимической переработке и концентрированию изотопа. Для этого полонийсодержащее облучённое сырьё подвергается растворению в бромоводородной кислоте, и затем полоний-210 выделяется электрохимически на золотом или платиновом катоде или осаждается сероводородом в виде сульфида полония. Также применяется самопроизвольное выделение полония-210 на серебре, никеле, палладии или насыщенной водородом платине. Для дополнительной очистки от свинца и теллура применяется экстрагирование солей полония из водных растворов с помощью ацетилацетона, метилизобутилкетона или раствором трибутилфосфата в дибутиловом эфире, а также дитизоном. Полученные концентраты подвергают восстановлению и вакуумной сублимации при 700°С. На производстве для более безопасного обращения с полонием-210 стремятся получать какие либо его сплавы (с золотом, свинцом или иттрием), которые также более технологичны и стабильны чем чистый изотоп. В целом производство этого достаточно короткоживущего изотопа всегда обусловлено конкретной программой его применения, его не накапливают, и он находится под строжайшим контролем служб безопасности радиоизотопных заводов.

Применение

Ввиду гигантского удельного энерговыделения, полоний-210 редко используется в чистом виде или в виде химических соединений (которые разлагаются), а в основном используется в виде сплавов с свинцом, иттрием или золотом, в составе которых он образует с данными металлами устойчивые и тугоплавкие полониды. Приготовленный в виде сплавов, он применяется в качестве мощного источника тепла в РИТЭГах, а также в качестве высокоинтенсивного источника нейтронов, в том числе в качестве нейтронного инициатора в атомной бомбе. Помимо этого полоний-210 используется в альфа-активационном химическом анализе, для радиохимических исследований, и в осаждённом виде на никелевую фольгу как легирующий компонент электродных сплавов свечей зажигания двигателей внутреннего сгорания. Наличие присадки полония-210 в электродный сплав резко облегчает пуск двигателя в холодном состоянии.

См. также

• Полоний
• Радиоизотопные источники энергии