El பொலோனியம் (Po) என்பது மிகவும் அரிதான மற்றும் மிகவும் ஆவியாகும் கதிரியக்க உலோகமாகும். 1898 இல் போலந்து-பிரெஞ்சு இயற்பியலாளர் மேரி கியூரி பொலோனியத்தைக் கண்டுபிடிப்பதற்கு முன்பு, யுரேனியம் மற்றும் தோரியம் மட்டுமே அறியப்பட்ட கதிரியக்க தனிமங்களாக இருந்தன.
இந்த கட்டுரையில் பொலோனியத்தின் அனைத்து குணாதிசயங்கள், பயன்பாடுகள் மற்றும் முக்கியத்துவம் பற்றி சொல்லப் போகிறோம்.
முக்கிய பண்புகள்
இது ஒரு அரிதான மற்றும் அதிக ஆவியாகும் கதிரியக்க உறுப்பு ஆகும்.. கியூரி அதற்கு பொலோனியம் என்று பெயரிட்டார். ஒரு சில அச்சுறுத்தும் பயன்பாடுகளைத் தவிர பொலோனியம் மனிதர்களுக்கு அதிகம் பயன்படுவதில்லை: இது முதல் அணுகுண்டில் துவக்கியாகவும், பல உயர்மட்ட மரணங்களில் சந்தேகத்திற்குரிய விஷமாகவும் பயன்படுத்தப்பட்டது. வணிக பயன்பாடுகளில், பொலோனியம் எப்போதாவது இயந்திரங்களிலிருந்து நிலையான மின்சாரம் அல்லது படத்திலிருந்து தூசியை அகற்ற பயன்படுகிறது. இது விண்வெளி செயற்கைக்கோள்களில் தெர்மோஎலக்ட்ரிசிட்டிக்கான ஒளிவெப்ப மூலமாகவும் பயன்படுத்தப்படலாம்.
பொலோனியம் கால அட்டவணையின் குழு 16 மற்றும் காலம் 6 க்கு சொந்தமானது. ராயல் சொசைட்டி ஆஃப் கெமிஸ்ட்ரியின் படி, பொலோனியத்தின் கடத்துத்திறன் அதிகரிக்கும் வெப்பநிலையுடன் குறைவதால், இது ஒரு உலோகமாக வகைப்படுத்தப்படுகிறது.
இந்த உறுப்பு சால்கோஜன்களில் மிகவும் கனமானது, இது "ஆக்ஸிஜன் குழு" என்றும் அழைக்கப்படும் தனிமங்களின் குழுவாகும். அனைத்து கால்கோஜன்களும் தாமிர தாதுவில் உள்ளன. சால்கோஜன் குழுவில் உள்ள மற்ற உறுப்புகளில் ஆக்ஸிஜன், சல்பர், செலினியம் மற்றும் டெல்லூரியம் ஆகியவை அடங்கும்.
இந்த வேதியியல் தனிமத்தின் அறியப்பட்ட 33 ஐசோடோப்புகள் உள்ளன (வெவ்வேறு எண்ணிக்கையிலான நியூட்ரான்களைக் கொண்ட ஒரே தனிமத்தின் அணுக்கள்), மற்றும் அனைத்தும் கதிரியக்கத்தன்மை கொண்டவை. இந்த தனிமத்தின் கதிரியக்க உறுதியற்ற தன்மை அதை அணுகுண்டுக்கு பொருத்தமான வேட்பாளராக ஆக்குகிறது.
பொலோனியத்தின் இயற்பியல் பண்புகள்
- அணு எண் (கருவில் உள்ள புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கை): 84
- அணு சின்னம் (உறுப்புகளின் கால அட்டவணையில்): Po
- அணு எடை (அணுவின் சராசரி நிறை): 209
- அடர்த்தி: ஒரு கன சென்டிமீட்டருக்கு 9.32 கிராம்
- அறை வெப்பநிலையில் கட்டம்: திடமானது
- உருகுநிலை: 489.2 டிகிரி பாரன்ஹீட் (254 டிகிரி செல்சியஸ்)
- கொதிநிலை: 1,763.6 டிகிரி F (962 டிகிரி C)
- மிகவும் பொதுவான ஐசோடோப்பு: Po-210 இது 138 நாட்கள் மட்டுமே அரை ஆயுளைக் கொண்டுள்ளது
கண்டுபிடிப்பு
கியூரியும் அவரது கணவர் பியர் கியூரியும் இந்த தனிமத்தைக் கண்டுபிடித்தபோது, கதிரியக்கத்தின் மூலத்தைத் தேடினர். பிட்ச்பிளெண்டே எனப்படும் இயற்கையாக யுரேனியம் நிறைந்த தாது. அதிலிருந்து பிரிக்கப்பட்ட யுரேனியத்தை விட சுத்திகரிக்கப்படாத பிட்ச்பிளெண்டே அதிக கதிரியக்கத்தன்மை கொண்டது என்று இருவரும் குறிப்பிட்டனர். எனவே பிட்ச்ப்ளெண்டே குறைந்தது ஒரு கதிரியக்க தனிமத்தையாவது வைத்திருக்க வேண்டும் என்று அவர்கள் நியாயப்படுத்தினர்.
கியூரிகள் பிட்ச்பிளெண்டின் கட்டணங்களை வாங்கினர், அதனால் அவர்கள் தாதுக்களிலிருந்து கலவைகளை வேதியியல் ரீதியாக பிரிக்க முடியும். பல மாதங்கள் கடின உழைப்பிற்குப் பிறகு, அவர்கள் இறுதியாக கதிரியக்க தனிமத்தை தனிமைப்படுத்தினர்: யுரேனியத்தை விட 400 மடங்கு அதிக கதிரியக்கமுள்ள ஒரு பொருள், தூய மற்றும் பயன்பாட்டு வேதியியலின் சர்வதேச ஒன்றியத்தின் (IUPAC) படி.
பொலோனியம் பிரித்தெடுத்தல் சவாலாக இருந்தது, ஏனெனில் இவ்வளவு சிறிய அளவு இருந்தது; ஒரு டன் யுரேனியம் தாதுவில் 100 மைக்ரோகிராம்கள் (0,0001 கிராம்) பொலோனியம் மட்டுமே உள்ளது. இருப்பினும், ராயல் சொசைட்டி ஆஃப் கெமிஸ்ட்ரியின் கூற்றுப்படி, கியூரிகளால் நாம் இப்போது Po-209 என அறியப்படும் ஐசோடோப்பைப் பிரித்தெடுக்க முடிந்தது.
அது எங்கே அமைந்துள்ளது
Po-210 இன் தடயங்கள் மண்ணிலும் காற்றிலும் காணப்படுகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, ரேடான் 210 வாயுவின் சிதைவின் போது Po-222 உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது, இது ரேடியத்தின் சிதைவின் விளைவாகும்.
ரேடியம், இதையொட்டி, யுரேனியத்தின் சிதைவு தயாரிப்பு ஆகும், இது பாறைகளிலிருந்து உருவாகும் அனைத்து பாறைகள் மற்றும் மண்ணிலும் உள்ளது. லைகன்கள் வளிமண்டலத்தில் இருந்து நேரடியாக பொலோனியத்தை உறிஞ்சும். Smithsonian.com கருத்துப்படி, வடக்குப் பகுதிகளில், கலைமான்களை உண்பவர்களின் இரத்தத்தில் பொலோனியம் அதிகமாக இருக்கலாம்.
இது ஒரு அரிய இயற்கை உறுப்பு என்று கருதப்படுகிறது. இது யுரேனியம் தாதுவில் இருந்தாலும், 100 டன்னில் சுமார் 1 மைக்ரோகிராம் பொலோனியம் மட்டுமே இருப்பதால் சுரங்கத்திற்கு இது சிக்கனமாக இல்லை. (0,9 மெட்ரிக் டன்) யுரேனியம் தாது, ஜெஃபர்சன் ஆய்வகத்தின் படி, பொலோனியம் அணு உலைகளில் உள்ள நியூட்ரான்களைக் கொண்டு நிலையான ஐசோடோப்பான பிஸ்மத் 209 வெடிகுண்டு மூலம் தயாரிக்கப்படுகிறது.
ராயல் சொசைட்டி ஆஃப் கெமிஸ்ட்ரி படி, இது கதிரியக்க பிஸ்மத் 210 ஐ உருவாக்குகிறது, இது பீட்டா சிதைவு எனப்படும் செயல்முறை மூலம் பொலோனியமாக சிதைகிறது. அமெரிக்க அணுசக்தி ஒழுங்குமுறை ஆணையம், உலகம் ஒரு வருடத்திற்கு 100 கிராம் (3,5 அவுன்ஸ்) பொலோனியம்-210 மட்டுமே உற்பத்தி செய்கிறது என்று மதிப்பிடுகிறது.
பயன்பாடுகள்
அதன் உயர் கதிரியக்கத்தன்மை காரணமாக, பொலோனியம் சில வணிகப் பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது. இந்த உறுப்புக்கான வரையறுக்கப்பட்ட பயன்பாடுகள் இயந்திரங்களிலிருந்து நிலையான மின்சாரத்தை அகற்றுவது மற்றும் பிலிம் ரோல்களில் இருந்து தூசியை அகற்றுவது ஆகியவை அடங்கும்.
இரண்டு பயன்பாடுகளிலும், பயனரைப் பாதுகாக்க பொலோனியம் கவனமாக சீல் வைக்கப்பட வேண்டும். இந்த உறுப்பு செயற்கைக்கோள்கள் மற்றும் பிற விண்கலங்களில் தெர்மோஎலக்ட்ரிசிட்டியின் ஒளிவெப்ப மூலமாகவும் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
பொலோனியம் விரைவாகச் சிதைந்து, செயல்பாட்டில் அதிக ஆற்றலை வெப்பமாக வெளியிடுவதே இதற்குக் காரணம். ராயல் சொசைட்டி ஆஃப் கெமிஸ்ட்ரி படி, ஒரு கிராம் பொலோனியம் மட்டுமே 500 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலையை அடைகிறது (932 டிகிரி பாரன்ஹீட்) சிதைந்த போது.
அணுகுண்டு
இரண்டாம் உலகப் போரின் நடுவில், ஆர்மி கார்ப்ஸ் ஆஃப் இன்ஜினியர்ஸ், மன்ஹாட்டன் மாவட்ட பொறியாளர்களை ஒழுங்கமைக்கத் தொடங்கியது, இது உலகின் முதல் அணு ஆயுதங்களை உருவாக்கும் ஒரு உயர்-ரகசிய ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாட்டுத் திட்டமாகும்.
1940 களுக்கு முன், அதை தூய்மையாக தனிமைப்படுத்தவோ அல்லது வெகுஜன உற்பத்தி செய்யவோ எந்த காரணமும் இல்லை ஏனெனில் அதன் பயன்பாடுகள் அறியப்படாதது மற்றும் அதைப் பற்றி மிகக் குறைவாகவே அறியப்பட்டது. ஆனால் பிராந்திய பொறியாளர்கள் பொலோனியத்தைப் படிக்கத் தொடங்கினர், இது அவர்களின் அணு ஆயுதங்களில் ஒரு முக்கிய மூலப்பொருளாக மாறியது. அணு மரபு அறக்கட்டளையின் கூற்றுப்படி, பொலோனியம் மற்றும் மற்றொரு அரிய தனிமமான பெரிலியம் ஆகியவற்றின் கலவையானது குண்டைத் தொடங்கியது. போருக்குப் பிறகு, பொலோனியம் ஆராய்ச்சி திட்டம் ஓஹியோவின் மியாமிஸ்பர்க்கில் உள்ள மவுண்ட் ஆய்வகத்திற்கு மாற்றப்பட்டது. 1949 இல் முடிக்கப்பட்ட மவுண்ட் லேப் என்பது அணுசக்தி ஆணையத்தின் அணு ஆயுதங்களை உருவாக்குவதற்கான முதல் நிரந்தர வசதி ஆகும்.
பொலோனியம் விஷம்
பொலோனியம் மனிதர்களுக்கு நச்சுத்தன்மை வாய்ந்தது, மிகச் சிறிய அளவில் கூட. பொலோனியம் விஷத்தால் இறந்த முதல் நபர் மேரி கியூரியின் மகள் ஐரீன் ஜோரியட்-கியூரி.
1946 ஆம் ஆண்டில், அவரது ஆய்வக பெஞ்சில் ஒரு பொலோனியம் காப்ஸ்யூல் வெடித்தது, இது அவர் லுகேமியாவை உருவாக்கி 10 ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு இறந்ததற்குக் காரணமாக இருக்கலாம். அலெக்சாண்டர் லிட்வினென்கோவின் மரணத்திற்கு பொலோனியம் விஷமும் காரணமாக இருந்தது, 2006ல் அரசியல் தஞ்சம் கோரி லண்டனில் வசித்து வந்த முன்னாள் ரஷ்ய உளவாளி.
2004 ஆம் ஆண்டு பாலஸ்தீனத் தலைவர் யாசர் அராபத்தின் மரணத்திலும் விஷம் இருப்பதாகச் சந்தேகிக்கப்பட்டது, அப்போது அவரது ஆடைகளில் அதிக அளவு பொலோனியம்-210 இருப்பது கண்டறியப்பட்டது என்று தி வால் ஸ்ட்ரீட் ஜர்னல் தெரிவித்துள்ளது.
இந்தத் தகவலின் மூலம் பொலோனியம் மற்றும் அதன் குணாதிசயங்களைப் பற்றி மேலும் அறியலாம் என்று நம்புகிறேன்.