Polonium

Polonium je členem uran-radiové, neptuniové i thoriové rozpadové řady a v přírodě se proto vyskytuje v přítomnosti uranových rud. Právě z uranové rudy – jáchymovského smolince bylo polonium poprvé získáno jako elementární prvek, přestože se jeho koncentrace pohybuje v množství 0,1 mg na tunu.

Uměle se připravuje ozařováním bismutu ²⁰⁹Bi neutrony v jaderných reaktorech:

${\displaystyle \mathrm {{}^{209}Bi+{}_{0}^{1}n\rightarrow {}^{210}Bi\rightarrow {}^{210}Po+\beta ^{-}} }$ 

Roční celosvětová průmyslová produkce polonia se pohybuje v množstvích řádově desítek gramů. V období let 1995–2002 to bylo méně než 100 gramů všech izotopů polonia ročně.

V praxi je nejvíce užívaným izotopem polonia ²¹⁰Po, který je silným alfa zářičem s poločasem rozpadu 138,4 dne. Celkově je známo několik desítek různých izotopů polonia,^{[pozn. 1]} praktický význam však má pouze již zmíněný ²¹⁰Po a dále ²⁰⁸Po s poločasem rozpadu 2,9 let a ²⁰⁹Po s poločasem 125 let.

Praktické využití nalézají izotopy polonia jako alfa zářiče v medicíně a při odstraňování statického náboje v textilním průmyslu a výrobě filmů. Používalo se jako neutronový iniciátor pro první generaci jaderných bomb. V roce 1970 zahřívalo během lunárních nocí komponenty vozidla Lunochod 1.

Ze zdravotního hlediska je polonium vysoce toxický a nebezpečný prvek a při manipulaci s ním musí být dodržována přísná bezpečnostní opatření. Letální dávka (LD₅₀) je 1 μg.

Dle oznámení londýnské policie byl poloniem ²¹⁰Po otráven bývalý tajný agent FSB Alexandr Litviněnko, který zemřel v roce 2006 v Londýně^[3].

Polonium se také nachází v cigaretách, tento poznatek byl již zaznamenán v 50. letech.

Primárním zdrojem polonia v přírodě je olovo ²¹⁰Pb, které pochází z radonu ²²²Rn unikajícího ze země. Ten pochází z rozpadové řady začínající uranem ²³⁸U. Protože Rn je inertní plyn, přirozeně difunduje ze země ven. To se děje v různé míře po celé planetě.

²²²Rn se s poločasem 3,8 dne rozpadá na různé krátkodobé radionuklidy (mikrosekundy až 27 minut). Různými rozpady se tak do několika hodin z téměř všech stane ²¹⁰Pb, které se s poločasem 22,2 let rozpadá zase na několik krátkodobých radionuklidů a končí stabilním olovem ²⁰⁶Pb. Jedna z cest ale prochází přes alfazářič ²¹⁰Po s poločasem 138 dní. To je doba dost krátká, aby ²¹⁰Po bylo vysoce radioaktivní a zároveň dost dlouhá na to, aby jeho koncentrace v přírodních substancích byla zaznamenatelná.

Polonium ²¹⁰Po a olovo ²¹⁰Pb jsou proto v malé koncentraci přítomny v půdě, vodě i ve vzduchu. Majoritní formou je oxid poloničitý ²¹⁰PoO₂. Ten v přírodní koncentraci díky mizivé rozpustnosti ve vodě a malému dosahu alfa záření ve vodním prostředí nepředstavuje významné riziko při pozření. V uzavřených prostorách s vysokou koncentrací radonu je ale též vysoká koncentrace nanočástic PoO₂ ve vzduchu. Ty se v plicích usazují a zde jsou vzhledem k tenké vrstvě podstatně účinnější. Díky nerozpustnosti tam navíc zůstávají dlouho, takže se významná část stihne rozpadnout.

Nanočástice radioaktivních oxidů jsou přítomny v malé koncentraci i ve volném vzduchu. Při dešti jsou z něj vymývány, padají spolu s vodou, usazují se na vegetaci (především na jejích trichomech - z tohoto pohledu je méně nezdravé kouřit uvnitř pěstovanou marihuanu než pěstovanou venku) a v povrchové vrstvě půdy.

Do půdy se kromě spadu při dešti usazují i přímo, rozpadem radonu, který jí prochází. V kulturní krajině mohou být dalším zdrojem radioaktivního olova a polonia fosfátová hnojiva. Obsah Po v nich se velmi liší podle místa těžby. Po a Pb z půdy mohou získávat rostliny a mohou z nich vytvářet biologicky dostupnější organokovové sloučeniny. Vzhledem k tomu, že se jedná o přírodní proces, jsou živé organizmy na přítomnost malého množství ²¹⁰Po pravděpodobně přiměřeně adaptované. Jakmile ale rostliny spálíme, uvolní se částice radioaktivních oxidů znovu do vzduchu. Nejznámějším důsledkem je, že Po je jedním z významných tabákových karcinogenů. Je ale otázkou, zda nemůže představovat riziko i rostoucí spalování rostlin coby biopaliv.

• Cotton F.A., Wilkinson J.:Anorganická chemie, souborné zpracování pro pokročilé, ACADEMIA, Praha 1973
• Holzbecher Z.:Analytická chemie, SNTL, Praha 1974
• Dr. Heinrich Remy, Anorganická chemie 1. díl, 1. vydání 1961
• N. N. Greenwood – A. Earnshaw, Chemie prvků 1. díl, 1. vydání 1993 ISBN 80-85427-38-9
• U.S. Atomic Energy Commission: Polonium-210 in soils and plants (1970)

• Zdravotní rizika kouření tabáku

•   Obrázky, zvuky či videa k tématu polonium na Wikimedia Commons
•   Slovníkové heslo polonium ve Wikislovníku
• (česky)Cigarety obsahují radioaktivní polonium. Tabákové koncerny to tajily