Polônio - Polonium

Polônio,  84 Po
Polonium.jpg
Polônio
Pronúncia / P ə l n i ə m / ( pə- LOH -nee-əm )
Alótropos α, β
Aparência prateado
Número de massa [209]
Polônio na tabela periódica
Hidrogênio Hélio
Lítio Berílio Boro Carbono Azoto Oxigênio Flúor Néon
Sódio Magnésio Alumínio Silício Fósforo Enxofre Cloro Argônio
Potássio Cálcio Escândio Titânio Vanádio Cromo Manganês Ferro Cobalto Níquel Cobre Zinco Gálio Germânio Arsênico Selênio Bromo Krypton
Rubídio Estrôncio Ítrio Zircônio Nióbio Molibdênio Tecnécio Rutênio Ródio Paládio Prata Cádmio Índio Lata Antimônio Telúrio Iodo Xenon
Césio Bário Lantânio Cério Praseodímio Neodímio Promécio Samário Europium Gadolínio Térbio Disprósio Holmium Erbium Túlio Itérbio Lutécio Háfnio Tântalo Tungstênio Rênio Ósmio Iridium Platina Ouro Mercúrio (elemento) Tálio Liderar Bismuto Polônio Astatine Radon
Francium Rádio Actínio Tório Protactínio Urânio Neptúnio Plutônio Americium Curium Berquélio Californium Einsteinium Fermium Mendelévio Nobelium Lawrencium Rutherfordium Dubnium Seabórgio Bohrium Hassium Meitnerium Darmstádio Roentgenium Copernicium Nihonium Flerovium Moscovium Livermorium Tennessine Oganesson
Te

Po

Lv
bismutopolônioastato
Número atômico ( Z ) 84
Grupo grupo 16 (calcogênios)
Período período 6
Bloquear   bloco p
Configuração de elétron [ Xe ] 4f 14 5d 10 6s 2 6p 4
Elétrons por camada 2, 8, 18, 32, 18, 6
Propriedades físicas
Fase em  STP sólido
Ponto de fusão 527  K (254 ° C, 489 ° F)
Ponto de ebulição 1235 K (962 ° C, 1764 ° F)
Densidade (próximo à  rt ) alfa: 9,196 g / cm 3
beta: 9,398 g / cm 3
Calor de fusão ca. 13  kJ / mol
Calor da vaporização 102,91 kJ / mol
Capacidade de calor molar 26,4 J / (mol · K)
Pressão de vapor
P  (Pa) 1 10 100 1 mil 10 k 100 k
em  T  (K) (846) 1003 1236
Propriedades atômicas
Estados de oxidação -2 , +2 , +4 , +5, +6 (um óxido anfotérico )
Eletro-negatividade Escala de Pauling: 2,0
Energias de ionização
Raio atômico empírico: 168  pm
Raio covalente 140 ± 16h
Raio de Van der Waals 197 pm
Linhas de cores em uma faixa espectral
Linhas espectrais de polônio
Outras propriedades
Ocorrência natural da decadência
Estrutura de cristal cúbico
Estrutura de cristal cúbico para polônio

α-Po
Estrutura de cristal rhombohedral
Estrutura de cristal romboédrica para polônio

β-Po
Expansão térmica 23,5 µm / (m⋅K) (a 25 ° C)
Condutividade térmica 20 W / (m⋅K) (?)
Resistividade elétrica α: 0,40 µΩ⋅m (a 0 ° C)
Ordenação magnética não magnético
Número CAS 7440-08-6
História
Nomeação depois de Polonia , latim para Polônia , pátria de Marie Curie
Descoberta Pierre e Marie Curie (1898)
Primeiro isolamento Willy Marckwald (1902)
Principais isótopos de polônio
Isótopo Abundância Meia-vida ( t 1/2 ) Modo de decaimento produtos
208 Po syn 2.898 a α 204 Pb
β + 208 Bi
209 Po syn 125,2 anos α 205 Pb
β + 209 Bi
210 Po vestígio 138,376 d α 206 Pb
Categoria Categoria: Polônio
| referências

O polônio é um elemento químico com o símbolo Po e número atômico 84. O polônio é um calcogênio . Um metal raro e altamente radioativo sem isótopos estáveis , o polônio é quimicamente semelhante ao selênio e telúrio , embora seu caráter metálico se assemelhe ao de seus vizinhos horizontais na tabela periódica : tálio , chumbo e bismuto . Devido à curta meia-vida de todos os seus isótopos, sua ocorrência natural é limitada a pequenos traços do fugaz polônio-210 (com meia-vida de 138 dias) nos minérios de urânio , pois é a penúltima filha do urânio natural- 238 . Embora existam isótopos de vida ligeiramente mais longa, eles são muito mais difíceis de produzir. Hoje, o polônio é geralmente produzido em quantidades de miligramas pela irradiação de nêutrons do bismuto . Devido à sua intensa radioatividade, que resulta na radiólise de ligações químicas e autoaquecimento radioativo, sua química tem sido investigada apenas na escala de traços.

O polônio foi descoberto em julho de 1898 por Marie e Pierre Curie , quando foi extraído do minério de urânio pechblenda e identificado apenas por sua forte radioatividade: foi o primeiro elemento a ser descoberto. O polônio foi nomeado após a terra natal de Marie Curie na Polônia . O polônio tem poucas aplicações, e essas estão relacionadas à sua radioatividade: aquecedores em sondas espaciais , dispositivos antiestáticos , fontes de nêutrons e partículas alfa e veneno . É extremamente perigoso para os humanos.

Características

210 Po é um emissor alfa com meia-vida de 138,4 dias; ele decai diretamente para seu isótopo filho estável , 206 Pb . Um miligrama (5  curies ) de 210 Po emite cerca de tantas partículas alfa por segundo quanto 5 gramas de 226 Ra . Alguns curies (1 curie equivale a 37  gigabecquerels , 1 Ci = 37 GBq) de 210 Po emitem um brilho azul que é causado pela ionização do ar circundante.

Cerca de uma em cada 100.000 emissões alfa causa uma excitação no núcleo que resulta na emissão de um raio gama com energia máxima de 803 keV.

Forma de estado sólido

A forma alfa do polônio sólido.

O polônio é um elemento radioativo que existe em dois alótropos metálicos . A forma alfa é o único exemplo conhecido de uma estrutura cristalina cúbica simples em uma base de átomo único em STP , com um comprimento de borda de 335,2 picômetros ; a forma beta é romboédrica . A estrutura do polônio foi caracterizada por difração de raios- X e difração de elétrons .

210 Po (em comum com 238 Pu ) tem a capacidade de ser transportado pelo ar com facilidade : se uma amostra é aquecida no ar a 55 ° C (131 ° F), 50% dela é vaporizada em 45 horas para formar moléculas diatômicas de Po 2 , embora o ponto de fusão do polônio seja 254 ° C (489 ° F) e seu ponto de ebulição seja 962 ° C (1.764 ° F). Mais de uma hipótese existe de como o polônio faz isso; uma sugestão é que pequenos aglomerados de átomos de polônio são fragmentados pelo decaimento alfa.

Química

A química do polônio é semelhante à do telúrio , embora também apresente algumas semelhanças com o bismuto vizinho devido ao seu caráter metálico. O polônio se dissolve prontamente em ácidos diluídos , mas é apenas ligeiramente solúvel em álcalis . As soluções de polônio são primeiro coloridas em rosa pelos íons Po 2+ , mas depois tornam-se rapidamente amarelas porque a radiação alfa do polônio ioniza o solvente e converte Po 2+ em Po 4+ . Como o polônio também emite partículas alfa após a desintegração, esse processo é acompanhado por borbulhamento e emissão de calor e luz pelo vidro devido às partículas alfa absorvidas; como resultado, as soluções de polônio são voláteis e evaporam em alguns dias, a menos que sejam seladas. Em pH cerca de 1, os íons de polônio são prontamente hidrolisados ​​e complexados por ácidos como o ácido oxálico , ácido cítrico e ácido tartárico .

Compostos

O polônio não tem compostos comuns e quase todos os seus compostos são criados sinteticamente; mais de 50 deles são conhecidos. A classe mais estável de compostos de polônio são os polonídeos , que são preparados pela reação direta de dois elementos. Na 2 Po tem estrutura antifluorita , os polonídeos de Ca , Ba , Hg , Pb e lantanídeos formam uma rede de NaCl, BePo e CdPo têm a estrutura wurtzita e MgPo a estrutura de arsenieto de níquel . A maioria dos polonídeos se decompõe após aquecimento a cerca de 600 ° C, exceto o HgPo que se decompõe a ~ 300 ° C e os polonídeos lantanídeos, que não se decompõem, mas derretem em temperaturas acima de 1000 ° C. Por exemplo, PrPo funde a 1250 ° C e TmPo a 2200 ° C. O PbPo é um dos poucos compostos de polônio que ocorrem naturalmente, pois o polônio alfa se decompõe para formar chumbo .

Hidreto de polônio ( PoH
2
) é um líquido volátil à temperatura ambiente sujeito à dissociação; é termicamente instável. A água é o único outro calcogeneto de hidrogênio conhecido que é um líquido à temperatura ambiente; no entanto, isso se deve às ligações de hidrogênio. Os três óxidos, PoO , PoO 2 e PoO 3 , são os produtos da oxidação do polônio.

Halogenetos da estrutura de pox 2 , pox 4 e PoF 6 são conhecidos. Eles são solúveis nos halogenetos de hidrogênio correspondentes, isto é, PoCl X em HCl, PoBr X em HBr e PoI 4 em HI. Os dihaletos de polônio são formados pela reação direta dos elementos ou pela redução do PoCl 4 com SO 2 e do PoBr 4 com H 2 S à temperatura ambiente. Os tetrahaletos podem ser obtidos por reação de dióxido de polônio com HCl, HBr ou HI.

Outros compostos de polônio incluem polonita de potássio como polonita , polonato , acetato , bromato , carbonato , citrato , cromato , cianeto, formato , (II) e (IV) hidróxidos, nitrato , selenato , selenito , monossulfeto, sulfato , dissulfato e sulfito .

Uma química de organopolônio limitada é conhecida, principalmente restrita a polonídeos dialquil e diaril (R 2 Po), haletos de triarilpolônio (Ar 3 PoX) e dihaletos de diarilpolônio (Ar 2 PoX 2 ). O polônio também forma compostos solúveis com alguns agentes quelantes , como 2,3-butanodiol e tioureia .

Compostos de polônio
Fórmula Cor pf (° C)
Temp. De sublimação (° C)
Simetria Símbolo Pearson Grupo espacial Não a (pm) b (pm) c (pm) Z ρ (g / cm 3 ) ref
Cocô Preto
PoO 2 amarelo claro 500 (dez.) 885 fcc cF12 Fm 3 m 225 563,7 563,7 563,7 4 8,94
PoH 2 -35,5
PoCl 2 vermelho rubi escuro 355 130 ortorrômbico oP3 Pmmm 47 367 435 450 1 6,47
PoBr 2 marrom-púrpura 270 (dez.)
PoCl 4 amarelo 300 200 monoclínico
PoBr 4 vermelho 330 (dez.) fcc cF100 Fm 3 m 225 560 560 560 4
PoI 4 Preto

Isótopos

O polônio tem 42 isótopos conhecidos, todos radioativos . Eles têm massas atômicas que variam de 186 a 227 u . 210 Po (meia-vida de 138,376 dias) é o mais amplamente disponível e é feito através da captura de nêutrons pelo bismuto natural . O 209 Po de vida mais longa (meia-vida125,2 ± 3,3 anos, o de vida mais longa de todos os isótopos de polônio) e 208 Po (meia-vida de 2,9 anos) podem ser feitos por meio do bombardeio de chumbo ou bismuto alfa, próton ou deuteron em um ciclotron .

História

Provavelmente chamado de " rádio F ", o polônio foi descoberto por Marie e Pierre Curie em julho de 1898 e foi nomeado após a terra natal de Marie Curie na Polônia ( latim : Polonia ). Na época, a Polônia estava sob a partição russa , alemã e austro-húngara e não existia como um país independente. Era esperança de Curie que batizar o elemento com o nome de sua terra natal tornasse público sua falta de independência. O polônio pode ser o primeiro elemento nomeado para destacar uma controvérsia política.

Este elemento foi o primeiro descoberto pelos Curie enquanto investigavam a causa da radioatividade da pitchblenda . Pitchblende, após a remoção dos elementos radioativos urânio e tório , era mais radioativo do que o urânio e tório combinados. Isso estimulou os Curie a procurar elementos radioativos adicionais. Eles separaram o polônio da pechblenda pela primeira vez em julho de 1898 e, cinco meses depois, também isolaram o rádio . O cientista alemão Willy Marckwald isolou com sucesso 3 miligramas de polônio em 1902, embora na época ele acreditasse ser um novo elemento, que apelidou de "rádio-telúrio", e só em 1905 foi demonstrado que era o mesmo que polônio. .

Nos Estados Unidos, o polônio foi produzido como parte do Projeto Manhattan 's Projeto de Dayton durante a II Guerra Mundial . Polônio e berílio foram os ingredientes principais do iniciador ' Urchin ' no centro do poço esférico da bomba . 'Urchin' iniciou a reação em cadeia nuclear no momento da crítica imediata para garantir que a arma não explodisse . 'Urchin' foi usado nas primeiras armas dos EUA; as armas americanas subsequentes utilizaram um gerador de nêutrons de pulso para o mesmo propósito.

Grande parte da física básica do polônio foi classificada até depois da guerra. O fato de ter sido usado como iniciador foi classificado até a década de 1960.

A Comissão de Energia Atômica e o Projeto Manhattan financiaram experimentos humanos usando polônio em cinco pessoas na Universidade de Rochester entre 1943 e 1947. As pessoas receberam entre 9 e 22 microcúrias (330 e 810  kBq ) de polônio para estudar sua excreção .

Ocorrência e produção

O polônio é um elemento muito raro na natureza por causa da meia-vida curta de todos os seus isótopos. Sete isótopos ocorrem em traços como produtos de decaimento : 210 Po, 214 Po e 218 Po ocorrem na cadeia de decaimento de 238 U ; 211 Po e 215 Po ocorrem na cadeia de decaimento de 235 U ; 212 Po e 216 Po ocorrem na cadeia de decaimento de 232 Th . Destes, 210 Po é o único isótopo com meia-vida superior a 3 minutos.

O polônio pode ser encontrado em minérios de urânio em cerca de 0,1 mg por tonelada métrica (1 parte em 10 10 ), que é aproximadamente 0,2% da abundância de rádio. As quantidades na crosta terrestre não são prejudiciais. O polônio foi encontrado na fumaça do tabaco das folhas de tabaco cultivadas com fertilizantes fosfatados .

Por estar presente em pequenas concentrações, o isolamento do polônio de fontes naturais é um processo tedioso. O maior lote do elemento já extraído, realizado na primeira metade do século 20, continha apenas 40 Ci (1,5 TBq) (9 mg) de polônio-210 e foi obtido pelo processamento de 37 toneladas de resíduos da produção de rádio. O polônio agora é geralmente obtido irradiando o bismuto com prótons ou nêutrons de alta energia.

Em 1934, um experimento mostrou que quando 209 Bi natural é bombardeado com nêutrons , 210 Bi é criado, que então decai para 210 Po via decaimento beta-menos. A purificação final é feita piroquimicamente seguida por técnicas de extração líquido-líquido. O polônio pode agora ser feito em quantidades de miligramas neste procedimento que usa altos fluxos de nêutrons encontrados em reatores nucleares . Apenas cerca de 100 gramas são produzidos a cada ano, praticamente tudo na Rússia, tornando o polônio extremamente raro.

Este processo pode causar problemas em chumbo-bismuto com base de metal líquido arrefecido reactores nucleares , tais como os utilizados na marinha soviética 's K-27 . Devem ser tomadas medidas nesses reatores para lidar com a possibilidade indesejada de 210 Po ser liberado do refrigerante.

Os isótopos de vida mais longa do polônio, 208 Po e 209 Po, podem ser formados pelo bombardeio de bismuto de prótons ou deuterons usando um ciclotron . Outros isótopos mais deficientes em nêutrons e mais instáveis ​​podem ser formados pela irradiação de platina com núcleos de carbono .

Formulários

Fontes de partículas alfa baseadas em polônio foram produzidas na antiga União Soviética . Tais fontes foram aplicadas para medir a espessura de revestimentos industriais via atenuação da radiação alfa.

Por causa da intensa radiação alfa, uma amostra de um grama de 210 Po vai se aquecer espontaneamente acima de 500 ° C (932 ° F), gerando cerca de 140 watts de potência. Portanto, 210 Po é usado como uma fonte de calor atômica para alimentar geradores termoelétricos de radioisótopos por meio de materiais termoelétricos . Por exemplo, 210 fontes de calor Po foram usadas nos rovers lunares Lunokhod 1 (1970) e Lunokhod 2 (1973) para manter seus componentes internos aquecidos durante as noites lunares, bem como nos satélites Kosmos 84 e 90 (1965).

As partículas alfa emitidas pelo polônio podem ser convertidas em nêutrons usando óxido de berílio, a uma taxa de 93 nêutrons por milhão de partículas alfa. Assim, misturas ou ligas de Po-BeO são usadas como fonte de nêutrons , por exemplo, em um gatilho ou iniciador de nêutrons para armas nucleares e para inspeções de poços de petróleo. Cerca de 1.500 fontes desse tipo, com uma atividade individual de 1.850 Ci (68 TBq), foram usadas anualmente na União Soviética.

O polônio também fazia parte de pincéis ou ferramentas mais complexas que eliminam cargas estáticas em chapas fotográficas, fábricas de tecidos , rolos de papel, folhas de plástico e em substratos (como automotivos) antes da aplicação de revestimentos. As partículas alfa emitidas pelo polônio ionizam as moléculas de ar que neutralizam as cargas nas superfícies próximas. Algumas escovas antiestáticas contêm até 500 microcuries (20 MBq) de 210 Po como fonte de partículas carregadas para neutralizar a eletricidade estática. Nos EUA, os dispositivos com no máximo 500 μCi (19 MBq) de 210 Po (lacrados) por unidade podem ser comprados em qualquer quantidade sob uma "licença geral", o que significa que o comprador não precisa ser registrado por nenhuma autoridade. O polônio precisa ser substituído nesses dispositivos quase todos os anos devido à sua meia-vida curta; também é altamente radioativo e, portanto, foi substituído principalmente por fontes de partículas beta menos perigosas .

Pequenas quantidades de 210 Po são às vezes usadas no laboratório e para fins de ensino - normalmente da ordem de 4–40 kBq (0,11–1,08 μCi), na forma de fontes seladas, com o polônio depositado em um substrato ou em uma resina ou matriz de polímero - muitas vezes são isentos de licenciamento pelo NRC e autoridades semelhantes, pois não são considerados perigosos. Pequenas quantidades de 210 Po são fabricadas para venda ao público nos Estados Unidos como 'fontes de agulhas' para experimentação em laboratório e são vendidas a varejo por empresas de fornecimento científico. O polônio é uma camada de revestimento que, por sua vez, é revestida com um material como o ouro, que permite a passagem da radiação alfa (usada em experimentos como câmaras de nuvens), evitando que o polônio seja liberado e apresentando risco tóxico. De acordo com a United Nuclear , eles normalmente vendem entre quatro e oito dessas fontes por ano.

As velas de ignição de polônio foram comercializadas pela Firestone de 1940 a 1953. Embora a quantidade de radiação das velas fosse minúscula e não uma ameaça para o consumidor, os benefícios de tais velas diminuíram rapidamente após aproximadamente um mês por causa da meia-vida curta do polônio e porque o acúmulo nos condutores bloquearia a radiação que melhorava o desempenho do motor. (A premissa por trás da vela de ignição de polônio, bem como do protótipo de vela de rádio de Alfred Matthew Hubbard que a precedeu, era que a radiação melhoraria a ionização do combustível no cilindro e, assim, permitiria que o motor funcionasse com mais rapidez e eficiência.)

Biologia e toxicidade

Visão geral

O polônio pode ser perigoso e não tem função biológica. Em massa, o polônio-210 é cerca de 250.000 vezes mais tóxico do que o cianeto de hidrogênio (o LD 50 para 210 Po é inferior a 1 micrograma para um adulto médio (veja abaixo) em comparação com cerca de 250 miligramas para o cianeto de hidrogênio). O principal perigo é sua intensa radioatividade (como um emissor alfa), o que torna difícil manuseá-lo com segurança. Mesmo em quantidades de microgramas , o manuseio de 210 Po é extremamente perigoso, exigindo equipamento especializado (um porta- luvas alfa de pressão negativa equipado com filtros de alto desempenho), monitoramento adequado e procedimentos de manuseio rigorosos para evitar qualquer contaminação. As partículas alfa emitidas pelo polônio danificam o tecido orgânico facilmente se o polônio for ingerido, inalado ou absorvido, embora não penetrem na epiderme e, portanto, não sejam perigosas, desde que as partículas alfa permaneçam fora do corpo. O uso de luvas quimicamente resistentes e intactas é uma precaução obrigatória para evitar a difusão transcutânea do polônio diretamente através da pele . O polônio distribuído em ácido nítrico concentrado pode se difundir facilmente através de luvas inadequadas (por exemplo, luvas de látex ) ou o ácido pode danificar as luvas.

O polônio não possui propriedades químicas tóxicas.

Foi relatado que alguns micróbios podem metilar o polônio pela ação da metilcobalamina . Isso é semelhante à maneira como o mercúrio , o selênio e o telúrio são metilados nos seres vivos para criar compostos organometálicos . Estudos investigando o metabolismo do polônio-210 em ratos mostraram que apenas 0,002 a 0,009% do polônio-210 ingerido é excretado como polônio-210 volátil.

Efeitos agudos

A dose letal mediana (LD 50 ) para exposição à radiação aguda é de cerca de 4,5  Sv . O equivalente de dose efetiva comprometida 210 Po é 0,51 µSv / Bq se ingerido e 2,5 µSv / Bq se inalado. Uma dose fatal de 4,5 Sv pode ser causada pela ingestão de 8,8 MBq (240 μCi), cerca de 50  nanogramas (ng), ou inalação de 1,8 MBq (49 μCi), cerca de 10 ng. Um grama de 210 Po poderia, portanto, em teoria, envenenar 20 milhões de pessoas, das quais 10 milhões morreriam. A toxicidade real de 210 Po é menor do que essas estimativas porque a exposição à radiação que se espalha por várias semanas (a meia-vida biológica do polônio em humanos é de 30 a 50 dias) é um pouco menos prejudicial do que uma dose instantânea. Foi estimado que uma dose letal mediana de 210 Po é de 15 megabecquerels (0,41 mCi), ou 0,089 microgramas (μg), ainda uma quantidade extremamente pequena. Para efeito de comparação, um grão de sal de cozinha tem cerca de 0,06 mg = 60 μg.

Efeitos de longo prazo (crônicos)

Além dos efeitos agudos, a exposição à radiação (interna e externa) acarreta um risco de longo prazo de morte por câncer de 5 a 10% por Sv. A população em geral está exposta a pequenas quantidades de polônio como uma filha do radônio no ar interno; Acredita-se que os isótopos 214 Po e 218 Po causem a maioria das mortes por câncer de pulmão estimadas de 15.000 a 22.000 nos Estados Unidos a cada ano, que foram atribuídas ao radônio interno. O tabagismo causa exposição adicional ao polônio.

Limites regulamentares de exposição e manuseio

A carga corporal máxima permitida para 210 Po ingerido é de apenas 1,1 kBq (30 nCi), o que é equivalente a uma massa de partícula de apenas 6,8 picogramas. A concentração máxima permitida no local de trabalho de 210 Po no ar é de cerca de 10 Bq / m 3 (3 × 10 −10  µCi / cm 3 ). Os órgãos-alvo do polônio em humanos são o baço e o fígado . Como o baço (150 g) e o fígado (1,3 a 3 kg) são muito menores que o resto do corpo, se o polônio estiver concentrado nesses órgãos vitais, é uma ameaça à vida maior do que a dose que seria sofrida (em média) por todo o corpo se espalhado uniformemente por todo o corpo, da mesma forma que o césio ou o trítio (como o T 2 O).

210 Po é amplamente utilizado na indústria e prontamente disponível com pouca regulamentação ou restrição. Nos Estados Unidos, um sistema de rastreamento administrado pela Comissão Reguladora Nuclear foi implementado em 2007 para registrar compras de mais de 16 curies (590 GBq) de polônio-210 (o suficiente para perfazer 5.000 doses letais). Diz-se que a IAEA "está considerando regulamentações mais rígidas ... Fala-se que isso pode restringir a exigência de relatórios de polônio por um fator de 10, para 1,6 curies (59 GBq)." Em 2013, este ainda é o único material de subproduto de emissão de alfa disponível, como uma Quantidade Isenta de NRC, que pode ser mantida sem uma licença de material radioativo.

O polônio e seus compostos devem ser manuseados em um porta - luvas , que fica dentro de outra caixa, mantida a uma pressão um pouco maior do que o porta-luvas para evitar que os materiais radioativos vazem. Luvas feitas de borracha natural não oferecem proteção suficiente contra a radiação do polônio; luvas cirúrgicas são necessárias. As luvas de neoprene protegem a radiação do polônio melhor do que a borracha natural.

Casos de envenenamento

Apesar das propriedades altamente perigosas do elemento, as circunstâncias em que pode ocorrer envenenamento por polônio são raras. Sua extrema escassez na natureza, as curtas meias-vidas de todos os seus isótopos, as instalações e equipamentos especializados necessários para obter qualquer quantidade significativa e as precauções de segurança contra acidentes de laboratório tornam improváveis ​​os eventos de exposição prejudiciais. Como tal, apenas alguns casos de envenenamento por radiação especificamente atribuíveis à exposição ao polônio foram confirmados.

século 20

Em resposta às preocupações sobre os riscos de exposição ocupacional ao polônio, quantidades de 210 Po foram administradas a cinco voluntários humanos na Universidade de Rochester de 1944 a 1947, a fim de estudar seu comportamento biológico. Esses estudos foram financiados pelo Projeto Manhattan e pela AEC. Quatro homens e uma mulher participaram, todos sofrendo de câncer terminal e com idades entre trinta e quarenta anos; todos foram escolhidos porque os experimentadores queriam sujeitos que não tivessem sido expostos ao polônio por trabalho ou acidente. 210 Po foi injetado em quatro pacientes hospitalizados e administrado por via oral a um quinto. Nenhuma das doses administradas (todas variando de 0,17-0,30 μ Ci kg -1 ) se aproximou de quantidades fatais.

A primeira morte documentada diretamente resultante de envenenamento por polônio ocorreu na União Soviética , em 10 de julho de 1954. Um homem de 41 anos não identificado apresentou-se para tratamento médico em 29 de junho, com vômitos e febre intensos; no dia anterior, ele havia trabalhado por cinco horas em uma área na qual, sem o seu conhecimento na época, uma cápsula contendo 210 Po havia despressurizado e começado a se dispersar na forma de aerossol. Durante este período, sua ingestão total de 210 Po no ar foi estimada em aproximadamente 0,11 GBq (quase 25 vezes a DL 50 estimada por inalação de 4,5 MBq). Apesar do tratamento, sua condição continuou a piorar e a morte ocorreu 13 dias após o evento de exposição.

Também foi sugerido que a morte de Irène Joliot-Curie por leucemia em 1956 foi devido aos efeitos da radiação do polônio. Ela foi acidentalmente exposta em 1946 quando uma cápsula selada do elemento explodiu em sua bancada de laboratório.

Além disso, várias mortes em Israel durante 1957–1969 foram alegadas como resultado da exposição a 210 Po. Um vazamento foi descoberto no laboratório do Instituto Weizmann em 1957. Traços de 210 Po foram encontrados nas mãos do professor Dror Sadeh, um físico que pesquisava materiais radioativos. Os exames médicos não indicaram nenhum dano, mas os testes não incluíram a medula óssea. Sadeh, um de seus alunos e dois colegas morreram de vários tipos de câncer nos anos subsequentes. A questão foi investigada secretamente, mas nunca houve qualquer admissão formal de uma conexão entre o vazamento e as mortes.

século 21

A causa da morte em 2006 de Alexander Litvinenko , um ex- agente russo do FSB que desertou para o Reino Unido em 2001, foi identificada como envenenamento com uma dose letal de 210 Po; foi posteriormente determinado que o 210 Po provavelmente foi deliberadamente administrado a ele por dois ex-agentes de segurança russos, Andrey Lugovoy e Dmitry Kovtun . Como tal, a morte de Litvinenko foi a primeira (e, até agora, única) instância confirmada em que a extrema toxicidade do polônio foi usada com intenção maliciosa.

Em 2011, surgiu uma alegação de que a morte do líder palestino Yasser Arafat , que morreu em 11 de novembro de 2004 de causas incertas, também resultou de envenenamento deliberado por polônio, e em julho de 2012, concentrações anormalmente altas de 210 Po foram detectadas nas roupas e pessoais de Arafat pertences do Institut de Radiophysique em Lausanne, Suíça . No entanto, o porta-voz do Instituto salientou que, apesar destes testes, relatórios médicos de Arafat não eram consistentes com 210 Po envenenamento, ea ciência jornalista Deborah Blum sugeriu que o fumo do tabaco pode sim ter sido responsável, tanto como Arafat e muitos de seus colegas eram fumantes pesados; Testes subsequentes feitos por equipes francesas e russas determinaram que os níveis elevados de 210 Po não eram resultado de envenenamento deliberado e não causaram a morte de Arafat.

Tratamento

Foi sugerido que agentes quelantes , como British Anti-Lewisite ( dimercaprol ), podem ser usados ​​para descontaminar humanos. Em um experimento, os ratos receberam uma dose fatal de 1,45 MBq / kg (8,7 ng / kg) de 210 Po; todos os ratos não tratados morreram após 44 dias, mas 90% dos ratos tratados com o agente quelante HOEtTTC permaneceram vivos por 5 meses.

Detecção em espécimes biológicos

O polônio-210 pode ser quantificado em amostras biológicas por espectrometria de partículas alfa para confirmar um diagnóstico de envenenamento em pacientes hospitalizados ou para fornecer evidências em uma investigação médico-legal de morte. A excreção urinária basal de polônio-210 em pessoas saudáveis ​​devido à exposição de rotina a fontes ambientais está normalmente na faixa de 5–15 mBq / dia. Níveis acima de 30 mBq / dia são sugestivos de exposição excessiva ao radionuclídeo.

Ocorrência em humanos e na biosfera

O polônio-210 é amplamente difundido na biosfera , inclusive nos tecidos humanos, por causa de sua posição na cadeia de decaimento do urânio-238 . O urânio-238 natural na crosta terrestre decai através de uma série de intermediários radioativos sólidos, incluindo o rádio-226, para o gás nobre radioativo radônio-222 , alguns dos quais, durante sua meia-vida de 3,8 dias, se difundem na atmosfera. Lá, ele decai através de várias outras etapas para polônio-210, grande parte do qual, durante sua meia-vida de 138 dias, é levado de volta para a superfície da Terra, entrando assim na biosfera, antes de finalmente decair para chumbo-206 estável .

Já na década de 1920, o biólogo francês Antoine Lacassagne  [ fr ] , usando polônio fornecido por sua colega Marie Curie , mostrou que o elemento tem um padrão específico de captação em tecidos de coelho, com altas concentrações, principalmente no fígado , rim e testículos . Evidências mais recentes sugerem que esse comportamento resulta da substituição do polônio por seu enxofre congênere, também no grupo 16 da tabela periódica, em aminoácidos contendo enxofre ou moléculas relacionadas e que padrões semelhantes de distribuição ocorrem nos tecidos humanos. O polônio é de fato um elemento naturalmente presente em todos os humanos, contribuindo de forma apreciável para a dose natural de fundo, com grandes variações geográficas e culturais, e níveis particularmente elevados em residentes do Ártico, por exemplo.

Tabaco

O polônio-210 do tabaco contribui para muitos dos casos de câncer de pulmão em todo o mundo. A maior parte desse polônio é derivado do chumbo-210 depositado nas folhas de tabaco da atmosfera; o chumbo-210 é um produto do gás rádon-222 , grande parte do qual parece originar-se da decomposição do rádio-226 dos fertilizantes aplicados ao solo do tabaco.

A presença de polônio na fumaça do tabaco é conhecida desde o início dos anos 1960. Algumas das maiores empresas de tabaco do mundo pesquisaram maneiras de remover a substância - sem sucesso - ao longo de um período de 40 anos. Os resultados nunca foram publicados.

Comida

O polônio é encontrado na cadeia alimentar, principalmente nos frutos do mar.

Veja também

Referências

Bibliografia

links externos