Polonium

Polonium im Periodensystem

Die Entdeckung von Polonium geht auf ein Postulat aus dem Jahre 1898 zurück, dass das Ehepaar Pierre und Marie Curie aufstellte. Zuvor hatten die beiden Wissenschaftler in Uran-haltiger Pechblende eine besonders starke Strahlung gemessen, die auf die Existenz mindestens eines zusätzlichen radioaktiven Elementes hinwiesen.

polonium

Name Polonium
Symbol Po
Ordnungszahl 84
Aussehen silbrig
CAS-Nummer 7440-08-6
Serie Metalle
Gruppe Sauerstoffgruppe



Eigenschaften von Polonium

Die Isolierung von Polonium gelang erst dem Chemiker Willy Marckwald im Jahr 1902, der das chemische Element als „Radiotellur“ bezeichnete. Da Marie Curie in Polen beheimatet war, wurde ihr zu Ehren das Element Polonium genannt. Der Ursprung leitet sich von Polonia aus dem Lateinischen ab. Im Jahr 1911 verlieh man ihr für die Entdeckung und Beschreibung von Polonium zusammen mit Radium den Nobelpreis für Chemie.

Polonium besitzt zahlreiche radioaktive Isotope, die als Zwischenprodukte sowohl der Thorium-Reihe als auch der Uran-Radium-Reihe entstehen. In der letztgenannten Zerfallsreihe gewinnt man das häufigste Polonium-Isotop 210, indem das natürlich vorkommende Gestein Pechblende aufgearbeitet wird. In eintausend Tonnen Uranpechblende befinden sich nur etwa 0,03 Gramm Polonium. Die Anreicherung geschieht zusammen mit Bismut.

Mithilfe von Schwefelwasserstoff gelingt alternativ die fraktionierte Fällung der Sulfide über das Löslichkeitsprodukt. Das schwerer lösliche Poloniumsulfid fällt als Erstes aus und lässt sich somit vom Bismutsulfid trennen. Heutzutage wird Polonium hergestellt, indem man Bismut im Kernreaktor mit Neutronen beschießt. Dabei nimmt das Bismut ein Neutron auf und zerfällt unter Betastrahlung in das Isotop Polonium-210. Der Betazerfall von Bismut-210 geschieht mit einer mittleren Halbwertszeit von 5,01 Tagen.

Das entstandene Polonium-210 lässt sich bei einem Siedepunkt von 962 Grad Celsius abdestillieren. Die Siedepunkte der beiden Elemente liegen extrem weit auseinander. Als Rückstand verbleibt Bismut, das erst bei einer Temperatur von 1564 Grad Celsius siedet. Alternativ bietet sich die Extraktion mit Hydroxidschmelzen bei Temperaturen im Bereich um 400 Grad Celsius an.

Herstellung von Polonium

Jährlich werden weltweit etwa 100 Gramm Polonium produziert. Polonium ist ein radioaktives Metall, das im reinen Zustand eine silberweiß glänzt. Das kristalline Element besitzt in der Alpha-Modifikation eine kubische Struktur, bei der die Ecken des Würfels mit Polonium-Atomen besetzt sind. Diese primitive Kristallstruktur findet sich nur bei den Hochdruckmodifikationen der beiden Elemente Antimon und Phosphor.

Chemisch besitzt das Polonium ähnliche Eigenschaften wie das Element Bismut. Als metallischer Leiter besitzt Polonium Redox-Eigenschaften, die zwischen den Elementen Silber und Rhodium liegen.

Polonium ist löslich in Säuren. In Salzsäure, Schwefelsäure oder Salpetersäure kommt es zur Bildung eines zweiwertig geladenen Polonium-Ions. In wässrigem Milieu erfolgt die langsame Oxidation zum vierwertigen Plutonium. Hierbei schlägt die Färbung der Lösung von hellrot nach gelb um.


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