Polonio

Polonio
84 Po
Te ↑ Correos ↓ Lv Tabla periódica bismuto ← polonio → astatine
Apariencia
plateado
Propiedades generales
Nombre, símbolo, número	polonio, Po, 84
Pronunciación	/ p ɵ l oʊ n yo ə m / po- LOH -nee-əm
Categoría Elemento	metálica posterior a la transición estado de metal después de la transición se disputa (véase el texto del artículo)
Grupo, período, bloque	16 (calcógenos), 6, p
Peso atómico estándar	(209)
Configuración electrónica	[ Xe ] 6s 2 4f 14 5d 10 6p 4 2, 8, 18, 32, 18, 6
Historia
Descubrimiento	Pierre Curie y Marie Curie (1898)
Primer aislamiento	Willy Marckwald (1902)
Propiedades físicas
Fase	sólido
Densidad (cerca rt)	(Alfa) 9,196 g · cm -3
Densidad (cerca rt)	(Beta) 9,398 g · cm -3
Punto de fusion	527 K , 254 ° C, 489 ° F
Punto de ebullicion	1235 K, 962 ° C, 1764 ° F
Calor de fusión	ca. 13 kJ · mol -1
El calor de vaporización	102.91 kJ · mol -1
Capacidad calorífica molar	26.4 J · mol -1 · K -1
Presión del vapor
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k en T (K) (846) 1003 1236
Propiedades atómicas
Estados de oxidación	6, 4, 2, -2 ( óxido anfótero)
Electronegatividad	2,0 (escala de Pauling)
Energías de ionización	Primero: 812.1 kJ · mol -1
Radio atómico	168 pm
Radio covalente	140 ± 16:00
Van der Waals radio	197 pm
Miscelánea
Estructura cristalina	cúbico
Ordenamiento magnético	no magnético
La resistividad eléctrica	(0 ° C) (α) 0,40 μΩ · m
Conductividad térmica	? 20 W · m -1 · K -1
Expansión térmica	(25 ° C) 23,5 m · m -1 · K -1
Número de registro del CAS	7440-08-6
La mayoría de los isótopos estables
Artículo principal: Los isótopos de polonio
iso N / A media vida DM DE ( MeV) DP 208 Po syn 2,898 y α 5,215 204 Pb β + 1,401 208 Bi 209 Po syn 103 y α 4,979 205 Pb β + 1,893 209 Bi 210 Po rastro 138.376 d α 5,307 206 Pb

El polonio es un elemento químico con el símbolo del Po y número atómico 84, descubierto en 1898 por Marie y Pierre Curie. Una rara y altamente elemento radiactivo sin estables isótopos, el polonio es químicamente similar a bismuto y telurio , y ocurre en uranio minerales. Aplicaciones de polonio son pocos, e incluyen calentadores en las sondas espaciales, dispositivos antiestáticos, y las fuentes de neutrones y partículas alfa. Debido a su posición en la tabla periódica, el polonio es a veces clasificada como metaloide. Sin embargo, otras fuentes dicen que sobre la base de sus propiedades y comportamiento, es "sin ambigüedad un metal".

Características

Isótopos

El polonio tiene 33 isótopos conocidos, todos los cuales se radiactivo. Ellos tienen masas atómicas que van desde 188 hasta 220 u. ²¹⁰ Po (vida media 138,376 días) es el más ampliamente disponible. ²⁰⁹ Po (vida media de 103 años) y ²⁰⁸ Po (vida media de 2,9 años) se pueden hacer a través de la alfa, protones o deuterones bombardeo de plomo o de bismuto en una ciclotrón.

²¹⁰ Po es una emisor alfa que tiene una vida media de 138,4 días; decae directamente a su establo isótopo hijo, ²⁰⁶ Pb . Un miligramo de ²¹⁰ Po emite casi la misma cantidad de partículas alfa por segundo como 5 gramos de ²²⁶ Ra . Algunos curies (1 curie es igual a 37 gigabecquerels, 1 Ci = 37 GBq) de ²¹⁰ Po emiten una luz azul que es causada por excitación del aire circundante.

Aproximadamente uno de cada 100.000 emisiones alfa provoca una excitación en el núcleo que luego resulta en la emisión de un rayo gamma con una energía máxima de 803 keV. Sin embargo, son las partículas alfa, y no el efecto secundario de un rayo gamma ocasional, que se traduce en ²¹⁰ Po decadencia. El nivel de radiación gamma de polonio está por debajo del fondo normal.

Forma de estado sólido

La forma alfa del polonio sólido.

El polonio es un elemento radiactivo que existe en dos metálicos alótropos . La forma alfa es el único ejemplo conocido de un sencilla estructura cristalina cúbica en un solo átomo de base, con una longitud de arista de 335,2 picómetros; la forma beta es romboédrico. La estructura de polonio se ha caracterizado por rayos X la difracción y difracción de electrones.

²¹⁰ Po (en común con ²³⁸ Pu) tiene la capacidad para convertirse en el aire con facilidad: si una muestra se calienta en el aire a 55 ° C (131 ° F), 50% de ellos se vaporiza en 45 horas, a pesar de que el punto de fusión es de polonio 254 ° C (489 ° F) y su punto de ebullición es 962 ° C (1763 ° F). Existe más de una hipótesis de cómo el polonio hace esto; una sugerencia es que los pequeños grupos de átomos de polonio son astillado fuera por la desintegración alfa.

Química

La química de polonio es similar a la de telurio y bismuto. El polonio se disuelve fácilmente en diluidas ácidos , pero es sólo ligeramente soluble en álcalis. Soluciones polonio se colorean primero en rosa por los ^{2 +} iones Po, pero luego se convierten rápidamente en amarillo ya que la radiación alfa del polonio ioniza el disolvente y convierte Po ²⁺ en Po ^4+. Este proceso va acompañado de burbujeo y la emisión de calor y la luz por material de vidrio debido a las partículas alfa absorbidos; como resultado, las soluciones de polonio son volátiles y se evaporan en cuestión de días a menos sellada.

Se ha informado de que algunos Las bacterias pueden polonio metilato por la acción de metilcobalamina. Esto es similar a la forma en que el mercurio , selenio y teluro están metiladas en los seres vivos para crear compuestos organometálicos. Como resultado al considerar la bioquímica de polonio se debe considerar la posibilidad de que el polonio seguirá las mismas vías bioquímicas como el selenio y telurio.

Compuestos

El polonio no tiene compuestos común, sólo sintéticamente creado queridos, y más de 50 de los que son conocidos. La clase más estable de compuestos polonio son polonides, que se preparan por reacción directa de dos elementos. Na ₂ Po tiene la estructura antifluorita, los polonides de Ca, Ba, Hg, Pb y lantánidos forman una red de NaCl, Bepo y CDPO tienen la wurtzita y MGPO la estructura de arseniuro de níquel. La mayoría de polonides se descomponen tras el calentamiento a aproximadamente 600 ° C, a excepción de HgPo que se descompone a ~ 300 ° C y los polonides lantánidos, que no se descomponen pero se funden a temperaturas superiores a 1000 ° C. Por ejemplo PrPo funde a 1250 ° C y TMPO a 2200 ° C.

El polonio hidruro (PoH ₂₎ es un líquido volátil a temperatura ambiente propenso a la disociación. Los dos óxidos Poo ₂ y Poo ₃ son los productos de la oxidación del polonio.

Se conocen Haluros de la estructura de la viruela del _2, viruela y viruela _{4 6.} Son solubles en los haluros de hidrógeno correspondientes, es decir, el POCl _X en HCl, PoBr _X en HBr y HI en ₄ POI. Dihaluros de polonio se forman por reacción directa de los elementos o por reducción de POCL ₄ con SO ₂ y con PoBr ₄ con H ₂ S a temperatura ambiente. Tetrahaluros se pueden obtener por reacción de dióxido de polonio con HCl, HBr o HI.

Otros compuestos incluyen polonio de etilo, bromato, carbonato , citrato, cromato, cianuro, formiato, hidróxido, nitrato , selenato, monosulfuro, sulfato y disulfato.

Historia

También llamada tentativamente " Radium F ", el polonio fue descubierto por Marie y Pierre Curie en 1898 y lleva el nombre de la tierra natal de Marie Curie de Polonia ( América : Polonia) Polonia en el momento estaba bajo de Rusia, Prusia y de Austria particionar, y no existía como país independiente. Era la esperanza de Curie que nombrar el elemento después de su tierra natal daría publicidad a su falta de independencia. El polonio puede ser el primer elemento llamado para resaltar una controversia política.

Este elemento fue el primero descubierto por los esposos Curie mientras estaban investigando la causa del pechblenda radiactividad. El pitchblende, después de la eliminación de los elementos radiactivos de uranio y torio , era más radiactivo que tanto el uranio y el torio juntos. Esto estimuló los Curie en encontrar elementos radiactivos adicionales. Los Curie primero separaron a cabo polonio de la pechblenda en julio de 1898, y cinco meses después, también aislados radio .

En los Estados Unidos, el polonio fue producido como parte de la Proyecto Manhattan durante la Segunda Guerra Mundial. Era una parte crítica de la de tipo implosión diseño de armas nucleares utilizados en la Fat Man bomba en Nagasaki en 1945. El polonio y berilio fueron los ingredientes claves de la ' Detonador Urchin 'en el centro de esférica de la bomba Pit plutonio. El Urchin inició la reacción nuclear en cadena en el momento de prompt-criticidad para asegurar la bomba lo hizo no esfumarse.

Gran parte de la física básica de polonio era clasificada hasta después de la guerra. El hecho de que se utilizó como un iniciador fue classifed hasta la década de 1960.

La Comisión y la Energía Atómica Manhattan Proyecto financiado experimentos humanos usando polonio en 5 personas en la Universidad de Rochester entre 1943 y 1947. La gente se administraron entre 9 y 22 microcuries de polonio para estudiar su excreción.

Detección

Intensidad de la emisión frente a la energía del fotón por tres isótopos de polonio.

Recuento gamma

Por medio de métodos radiométricos, tales como espectroscopia gamma (o un método que utiliza una separación química seguida de una medición de la actividad con un contador dispersivo no energéticos), es posible medir las concentraciones de radioisótopos y distinguir una de otra. En la práctica, el ruido de fondo estaría presente y en función del detector, el ancho de la línea sería más grande que haría más difícil de identificar y medir el isótopo . En el trabajo biológica / médica, es común utilizar el natural de ⁴⁰ K presente en todos los fluidos de los tejidos / cuerpo como un control de los equipos y como un estándar interno.

Intensidad de emisión vs. energía alfa durante cuatro isótopos, tenga en cuenta que el ancho de línea es estrecha y los detalles finos se puede ver.

Intensidad de emisión vs. energía alfa durante cuatro isótopos, tenga en cuenta que el ancho de línea es amplia y algunos de los detalles finos no se puede ver. Esto es para recuento de centelleo líquido donde los efectos aleatorios causan una variación en el número de fotones visibles generados por la desintegración alfa.

Conteo Alfa

La mejor manera de detectar si existen (y medir) muchos emisores alfa es utilizar espectroscopía de partículas alfa, ya que es común colocar una gota de la solución de ensayo en un disco de metal que luego se seca para dar un revestimiento uniforme sobre el disco. Esto se utiliza entonces como la muestra de ensayo. Si el espesor de la capa formada en el disco es demasiado gruesa entonces las líneas del espectro se amplían, esto es porque parte de la energía de la partículas alfa se pierde durante su movimiento a través de la capa de material activo. Un método alternativo es utilizar centelleo líquido interno en el que la muestra se mezcla con un cóctel de centelleo. Cuando se cuenta entonces la luz emitida, algunas máquinas se registre la cantidad de energía de la luz por evento desintegración radiactiva. Debido a las imperfecciones del método de centelleo líquido (tal como un fracaso de todos los fotones que se detecta, las muestras opacas o teñidas pueden ser difíciles de contar) y el hecho de que la extinción aleatorio puede reducir el número de fotones generados por la desintegración radiactiva es posible conseguir una ampliación de los espectros alfa obtenida a través de centelleo líquido. Es probable que estos espectros de centelleo líquido estará sujeta a una Ampliación de Gauss en lugar de la distorsión exhibieron cuando la capa de material activo en un disco es demasiado grueso.

Un tercer método de dispersión de energía para el recuento de partículas alfa es utilizar un detector semiconductor.

De izquierda a derecha los picos se deben a ²⁰⁹ Po, Po ^{210, 239} Pu y ²⁴¹ Am. El hecho de que los isótopos tales como ²³⁹ Pu y Am ²⁴¹ tienen más de una línea alfa indica que el núcleo tiene la capacidad de estar en diferentes discreta los niveles de energía (como una molécula puede).

Ocurrencia y producción

El polonio es un elemento muy raro en la naturaleza debido a la corta vida media de todos sus isótopos. Se encuentra en uranio minerales a aproximadamente 0,1 mg por tonelada métrica (1 parte en 10 ^10), que es de aproximadamente 0,2% de la abundancia de radio. Las cantidades en la corteza de la Tierra no son perjudiciales. El polonio se ha encontrado en el humo del tabaco de hojas de tabaco cultivado con fertilizantes fosfatados.

Debido a la pequeña abundancia, el aislamiento de polonio partir de fuentes naturales es un proceso muy tedioso. La mayor carga se extrae en la primera mitad del siglo 20 por el procesamiento de 37 toneladas de residuos de la producción de radio. Contenía sólo 40 Ci (9 mg) de polonio-210. Hoy en día, el polonio se obtiene mediante la irradiación de bismuto con neutrones de alta energía o protones.

Captura de neutrones

Síntesis de (n, γ) reacción

En 1934 un experimento demostró que cuando naturales ²⁰⁹ Bi es bombardeado con neutrones , se crea ²¹⁰ Bi, que luego se descompone a ²¹⁰ Po través decaimiento β. La purificación final se hace pyrochemically seguido de técnicas de extracción líquido-líquido. El polonio puede ahora hacerse en cantidades de miligramos en este procedimiento que utiliza los flujos de neutrones que se encuentran en altas reactores nucleares. Sólo alrededor de 100 gramos se producen cada año, la práctica totalidad de la misma en Rusia, por lo que el polonio extremadamente raro.

Este proceso puede causar problemas en plomo-bismuto Based metal líquido enfrió reactores nucleares tales como los utilizados en el Armada Soviética de K-27. Se deben tomar medidas en estos reactores para hacer frente a la posibilidad no deseada de ²¹⁰ Po de ser liberado de refrigerante.

Captura de protones

Síntesis de (p, n) y (p, 2n) reacciones

Se ha encontrado que los isótopos de polonio de larga vida pueden estar formados por protones bombardeo de bismuto usando una ciclotrón. Otros isótopos más ricos en neutrones se pueden formar por la irradiación de platino con carbono núcleos.

Aplicaciones

Fuentes basadas en polonio de partículas alfa se produjeron en la antigua Unión Soviética. Estas fuentes se aplicaron para medir el espesor de los revestimientos industriales a través de la atenuación de la radiación alfa. Debido a la radiación alfa intenso, una muestra de un gramo de ²¹⁰ Po espontáneamente se calentará hasta por encima de 500 ° C (932 ° F) la generación de unos 140 vatios de energía. Por lo tanto, ²¹⁰ Po se utiliza como una fuente de calor a la energía atómica generadores termoeléctricos de radioisótopos a través materiales termoeléctricos. Por ejemplo, se utilizaron ²¹⁰ fuentes de calor en el Po Lunokhod 1 (1970) y Lunokhod 2 (1973) Luna rovers para mantener sus componentes internos caliente durante las noches lunares, así como la Kosmos 84 y 90 satélites (1965).

Las partículas alfa emitidas por el polonio se pueden convertir a los neutrones utilizando óxido de berilio, a una velocidad de 93 neutrones por millón de partículas alfa. Así mezclas Po-BeO o aleaciones se utilizan como una fuente de neutrones, por ejemplo en una gatillo de neutrones o iniciador de las armas nucleares y para las inspecciones de los pozos de petróleo. Acerca de 1500 de estas fuentes con una actividad individual de 1.850 Ci se han utilizado anualmente en la Unión Soviética.

El polonio fue también parte de pinceles o herramientas más complejas que eliminan cargas estáticas en las placas fotográficas, textiles molinos, rollos de papel, los plásticos en hojas, y en los sustratos antes de la aplicación de revestimientos (como la automoción). Las partículas alfa emitidas por el polonio ionizan las moléculas de aire que neutralizan las cargas en las superficies cercanas. Sin embargo, el polonio necesita ser reemplazado en estos dispositivos casi todos los años debido a su corta vida media; también es altamente radiactivo y por lo tanto ha sido reemplazado en su mayoría por menos peligroso fuentes de partículas beta.

Toxicidad

Visión de conjunto

El polonio es altamente peligroso y no tiene ningún papel biológico. En masa, el polonio-210 es de alrededor de 250.000 veces más tóxico que el cianuro de hidrógeno (el real LD ₅₀ para ²¹⁰ Po es menor que 1 microgramos para un adulto medio (ver más abajo) en comparación con alrededor de 250 miligramos de cianuro de hidrógeno). El principal peligro es su intensa radiactividad (como un emisor alfa), lo que hace que sea muy difícil de manejar con seguridad. Incluso en cantidades de microgramos, el manejo de ²¹⁰ Po es extremadamente peligroso, que requiere un equipo especializado (un alfa de presión negativa guantera equipada con filtros de alto rendimiento), la supervisión adecuada, y procedimientos de manejo estrictas para evitar cualquier contaminación. Las partículas alfa emitidas por el polonio dañarán tejido orgánico fácilmente si el polonio es ingerido, inhalado o absorbido, a pesar de que no penetran en la epidermis y, por tanto, no son peligrosos, siempre y cuando las partículas alfa permanecen fuera del cuerpo. Mientras tanto, el uso químicamente resistentes y guantes "intactas" es una precaución obligatoria para evitar transcutánea difusión de polonio directamente a través de la la piel. El polonio entregado en concentrado ácido nítrico puede difundirse fácilmente a través de guantes inadecuados (por ejemplo, guantes de látex) o el ácido puede dañar los guantes.

Los efectos agudos

La dosis letal media _(DL50) para la exposición a la radiación aguda es generalmente de aproximadamente 4,5 Sv. La dosis efectiva comprometida equivalente ²¹⁰ Po es 0.51 Sv / Bq si se ingiere, y 2.5 Sv / Bq si es inhalado. Desde ²¹⁰ Po tiene una actividad de 166 TBq por gramo (4500 Ci / g) (1 gramo produce 166 × 10 ¹² desintegraciones por segundo), un 4,5 fatal Sv (J / kg) dosis puede ser causada por la ingestión de 8,8 MBq (238 micro curies, Ci), alrededor de 50 nanogramos (ng), o la inhalación de 1,8 MBq (48 Ci), alrededor de 10 ng. Un gramo de ²¹⁰ Po podría por lo tanto, en teoría, el veneno de 20 millones de personas de los cuales 10 millones se moriría. La toxicidad real de ²¹⁰ Po es inferior a estas estimaciones, porque la exposición a la radiación que se extiende a lo largo de varias semanas (el la vida media biológica de polonio en los seres humanos es de 30 a 50 días) es algo menos perjudicial que una dosis instantánea. Se ha estimado que una dosis letal media de ²¹⁰ Po es 0,015 GBq (0,4 mCi), o 0.089 microgramos, siendo una cantidad muy pequeña.

A largo plazo de los efectos (crónicos)

Además de los efectos agudos, exposición a la radiación (tanto internos como externos) conlleva un riesgo a largo plazo de muerte por cáncer de 5-10% por Sv. La población general está expuesta a pequeñas cantidades de polonio como radón hija en el aire interior; los isótopos ²¹⁴ y ²¹⁸ Po Po se cree que causan la mayoría de los aproximadamente 15,000-22,000 muertes por cáncer de pulmón en los EE.UU. cada año que se han atribuido al radón en interiores. El consumo de tabaco causa la exposición adicional a polonio.

Los límites de exposición reglamentarios y manipulación

La carga máxima permisible para el cuerpo ingiere ²¹⁰ Po se encuentra a sólo 1,1 kBq (30 NCI), lo que equivale a una partícula concentrando sólo 6,8 picogramos. La concentración máxima permisible de suspensión en el aire del lugar de trabajo ²¹⁰ Po es de aproximadamente 10 Bq / m ³ (3 × 10 ^-10 Ci / cm ^3). Los órganos diana para el polonio en los humanos son la bazo y hígado. Como el bazo (150 g) y el hígado (1,3 a 3 kg) son mucho más pequeño que el resto del cuerpo, si el polonio se concentra en estos órganos vitales, es una mayor amenaza para la vida que la dosis que se sufrió (en promedio) por todo el cuerpo si se distribuye uniformemente por todo el cuerpo, de la misma manera como cesio o tritio (T como ₂ O).

²¹⁰ Po es ampliamente utilizado en la industria, y de fácil acceso con poca regulación o restricción. En los EE.UU., un sistema de seguimiento a cargo de la Comisión de Regulación Nuclear será implementado en 2007 para registrar las compras de más de 16 curies (590 GBq) de polonio-210 (lo suficiente para compensar 5.000 dosis letales). El OIEA "se dice que está considerando regulaciones más estrictas ... Se habla de que podría apretar el requisito de información polonio en un factor de 10, a 1,6 curios (59 GBq)."

El polonio y sus compuestos tienen que ser manejados en un guantera, que está encerrado además en otra caja, mantenido a una presión ligeramente inferior a la caja de guantes para evitar que los materiales radiactivos se escape. Guantes de madera natural de caucho no proporcionan suficiente protección contra la radiación de polonio; guantes quirúrgicos son necesarios. Guantes de neopreno escudo de radiación de polonio mejor que el caucho natural.

Casos de envenenamiento Conocida

Cabe destacar que el asesinato de Alexander Litvinenko, un disidente ruso, en 2006 se anunció que debido a la intoxicación por ²¹⁰ Po (ver Alexander Litvinenko envenenamiento). Según el profesor Nick Sacerdote de Universidad de Middlesex, una toxicólogo ambiental y experto en radiación, hablando en Sky News el 2 de diciembre, Litvinenko fue probablemente la primera persona en morir de la efectos α-radiación agudos de ²¹⁰ Po. Sin embargo, de acuerdo con William Dunkerley, investigador principal de la Universidad Americana en Moscú, el forense de Londres todavía tiene que decidir que el polonio fue en realidad la causa de la muerte de Litvinenko, o que él era aún una víctima de homicidio.

También se ha sugerido que Irène Joliot-Curie fue la primera persona en morir a causa de los efectos de las radiaciones de polonio. Ella fue expuesto accidentalmente a polonio en 1946, cuando una cápsula sellada del elemento explotó en su mesa de laboratorio. En 1956 murió de leucemia.

Según el libro La bomba en el sótano, varios casos de muerte en Israel durante 1957-1969 fueron causados por ²¹⁰ Po. Una fuga fue descubierta en un Laboratorio del Instituto Weizmann en 1957. Las huellas de ²¹⁰ Po se encuentra en las manos de profesor Dror Sadeh, un físico que investigó los materiales radiactivos. Las pruebas médicas indicaron ningún daño, pero las pruebas no incluyeron la médula ósea. Sadeh murió de cáncer . Uno de sus estudiantes murieron de leucemia, y dos colegas murieron al cabo de unos años, ambos de cáncer. El asunto fue investigado en secreto, y nunca hubo ninguna admisión formal de que una conexión entre la fuga y la muerte hubiera existido.

Anormalmente altas concentraciones de ²¹⁰ Po se han detectado en julio de 2012 en la ropa y pertenencias personales del líder palestino Yasser Arafat, que murió en 2004 de causas inciertas. Sin embargo, el portavoz del Instituto de Radiophysique en Lausana, Suiza, donde se analizaron los elementos, hizo hincapié en que los "síntomas clínicos descritos en los informes médicos de Arafat no eran compatibles con el polonio-210 y que las conclusiones no se pueden extraer en cuanto a si los palestinos líder fue envenenado o no ", y que" la única manera de confirmar los hallazgos sería exhumar el cuerpo de Arafat para probarlo para el polonio-210 ". El 27 de noviembre 2012 el cuerpo de Arafat fue exhumado y se tomaron muestras para análisis separado por expertos de Francia, Suiza y Rusia. Los resultados se esperan para abril de 2013.

Tratamiento

Se ha sugerido que agentes quelantes tales como British anti-Lewisita ( dimercaprol) se puede utilizar para descontaminar los seres humanos. En un experimento, las ratas se les dio una dosis letal de 1,45 MBq / kg (8,7 ng / kg) de ²¹⁰ Po; Todas las ratas no tratadas estaban muertos después de 44 días, pero el 90% de las ratas tratadas con el agente de quelación HOEtTTC permanecieron vivos después de 5 meses.

Detección en muestras biológicas

El polonio-210 puede ser cuantificada en muestras biológicas mediante espectrometría de partículas alfa para confirmar un diagnóstico de intoxicación en los pacientes hospitalizados o para proporcionar evidencia en una investigación médico-legal de la muerte. La excreción urinaria de línea de base de polonio 210 en personas sanas debido a la exposición a las fuentes ambientales de rutina es normalmente en un rango de 5-15 MBq / día. Los niveles superiores a 30 mBq / día son indicativos de la exposición excesiva al radionúclido.

Los productos comerciales que contienen polonio

Algunos cepillos anti-estáticas contienen hasta 500 microcuries (20 MBq) de ²¹⁰ Po como una fuente de partículas cargadas para neutralizar la electricidad estática. En EE.UU., los dispositivos con no más de 500 Ci de (sellado) ²¹⁰ Po por unidad se pueden comprar en cualquier cantidad bajo una "licencia general", lo que significa que un comprador no necesita ser registrado por cualquier autoridad.

Pequeñas cantidades de estos radioisótopos se utilizan a veces en el laboratorio y para fines de enseñanza-típicamente del orden de 4 a 40 kBq (0,1-1,0 Ci), en forma de fuentes selladas, con el polonio depositado sobre un sustrato o en una resina o polímero de matriz son a menudo exentos de licencias por la NRC y las autoridades similares, ya que no se consideran peligrosos. Pequeñas cantidades de ²¹⁰ Po se fabrican para la venta al público en los Estados Unidos como "fuentes de aguja" para la experimentación en laboratorio, y son vendidas al por menor por empresas de suministro de científicos. El polonio real es una capa de chapado que a su vez está chapada con un material tal como el oro. Esto permite que el radiación alfa (utilizado en experimentos tales como cámaras de niebla) y evitando el polonio se libere y presentar un riesgo tóxico. De acuerdo a Estados nucleares, suelen vender entre cuatro y ocho fuentes por año.

Presentación en los seres humanos y la biosfera

El polonio-210 se ha generalizado en la biosfera , incluyendo en los tejidos humanos, debido a su posición en el de uranio-238 cadena de desintegración. Natural uranio-238 en la corteza de la Tierra se desintegra a través de una serie de intermedios radiactivos sólidos incluyendo radio 226 al gas radiactivo radón-222, algunos de los cuales, durante su vida media de 3,6 días, se difunde en la atmósfera. No se descompone a través de varios pasos para el polonio-210, mucha de la cual, durante su vida media de 138 días, se lava de nuevo a la superficie de la Tierra, entrando así en la biosfera, hasta que finalmente en descomposición a estable plomo-206.

Ya en la década de 1920 Lacassagne, utilizando el polonio proporcionada por su colega Marie Curie , mostró que el elemento tiene un patrón muy específico de la captación en los tejidos de conejo, con altas concentraciones en particular en hígado, riñón y testículos. La evidencia más reciente sugiere que este comportamiento resultados de polonio sustituyendo azufre en aminoácidos que contienen azufre o moléculas relacionadas y que los patrones de distribución similares producirse en los tejidos humanos. El polonio es de hecho un elemento natural presente en todos los seres humanos, lo que contribuye sensiblemente a la dosis natural de fondo, con grandes variaciones geográficas y culturales y niveles particularmente altos en los residentes del Ártico, por ejemplo.

Tabaco

La presencia de polonio en el humo de tabaco ha sido conocido desde principios de la década de 1960. Algunas de las empresas tabacaleras más grandes del mundo maneras de quitar la sustancia fue en vano, durante un período de 40 años investigados, pero nunca publicó los resultados.

Polonio-210 radiactivo presente en los abonos fosfatados es absorbido por las raíces de las plantas (como el tabaco) y se almacena en sus tejidos. Las plantas de tabaco fertilizados por los fosfatos de roca contienen polonio-210, que emite radiación alfa estima que causa alrededor de 11.700 muertes por cáncer de pulmón cada año en todo el mundo.

Comida

El polonio también se encuentra en la cadena alimentaria, especialmente en pescados y mariscos.