Polonium

Eigenschaften des Elements

Einordnung in das Periodensystem
der Elemente und Eigenschaften
Atombau
Ordnungszahl: 8484 Protonen
84 Elektronen
6. Periode6 besetzte Elektronenschalen
VI. Hauptgruppe6 Außenelektronen
Elektronenkonfiguration im GrundzustandXe 6s24f1 45d1 06p4
Elektronegativität2,0
Ionisierungsenergie in eV8,42
häufigste OxidationszahlenIV, II, -II
Atommasse des Elements in u209
Atomradius in 10- 1 0m1,675
Ionenradius in 10- 1 0m0,65 (+4); 2,3 (-2)
Aggregatzustand im Normalzustandfest

Stoffkonstanten und Häufigkeit des Vorkommens in der Natur

Dichte in Bild bei 25 °C

9,4

Härte nach Mohs und Brinell
Schallgeschwindigkeit in Bild
Schmelztemperatur in °C254
spezifische Schmelzwärme in Bild47,85
Siedetemperatur in °C962
spezifische Verdampfungswärme in Bild482,3
Standardentropie S0 in Bild
Wärmeleitfähigkeit in Bild bei 27 °C20,1
spezifische Wärmekapazität in Bild
Volumenausdehnungskoeffizient in 10- 3 Bild
spez. elektrischer Widerstand in Bild1,405
Anteil in der Erdhülle in % (Atmosphäre,
Wasser, Erdkruste bis 10 km Tiefe)
2,1 · 10- 1 4

Bild
Alle Isotope sind radioaktiv.

Isotope des Elements

Nennenswerte Mengen Polonium natürlichen Ursprungs sind nicht auf der Erde anzutreffen. Geringe Spuren der Isotope 210, 211, 212, 214, 215, 216 und 218 finden sich als äußerst kurzlebige Glieder verschiedener natürlicher radioaktiver Kernzerfallsreihen. Weitere 22 radiaktive Isotope sind z. B. Glieder künstlich erzeugter Zerfallsreihen oder wurden durch Kernreaktioen künstlich erzeugt.

Ordnungszahl ZMassenzahl AAtommasse in uHäufigkeit
in %
Art der Strahlung
und Energie in MeV
Halbwertszeit
84209208,982künstlichα: 4,881103 a
210209,982 876Spurenα: 5,304138,4 d
211210,986 657Spurenα: 7,2750,5 s
212211,988 866Spurenα: 11,653 · 10- 7 s
214213,995 201Spurenα: 7,6871,6 · 10- 4 s
215214,999Spurenα: 7,3861,8 · 10- 3 s
216216,001Spurenα: 6,7780,15 s
218218,008Spurenα: 6,0023 min.

Energieniveauschema

Bild

Weitere Eigenschaften

Polonium tritt in zwei allotropen Modifikationen auf, α-Polonium und β-Polonium, die unter bestimmten Temperaturbedingungen ineinander überführbar sind. Es ist ein silberweiß glänzendes, radioaktives Schwermetall. Polonium besitzt eine relativ niedrige Schmelz- und Siedetemperatur. Polonium gehört zu den Chalkogenen, es bildet Verbindungen mit den die Oxidationsstufen -II, II, IV und VI.
Die Stufe IV ist aber die wichtigste und beständigste. Mit Wasserstoff bildet Polonium die flüchtige Wasserstoffverbindung Polloniumwasserstoff, sowie mehrere Metallpolonide. An Luft oxidiert es zu Poloniumoxid und löst sich in konz. Säuren unter Bildung der entsprechenden Salze.

Entdeckung

MARIE CURIE (1867 - 1934) entdeckte Polonium 1898 bei der Untersuchung von Uranpechblende aufgrund der intensiven α-Strahlung. Den Namen Polonium erhielt das Element nach der Heimat von M. Curie, Polen, mit dem chemischen Zeichen «Po». 1910 isolierten CURIE und ANDRÉ LOUIS DEBIERNE (1874 - 1949) aus 2 t Pechblendenrückständen knapp 2 mg einer Substanz, die etwa 5 % des Isotops 2 1 0Po enthielt. Auch W. MARCKWALD und Sir ERNEST RUTHERFORD (1871 - 1937) entdeckten 1902 das Element. MARCKWALD nannte es «Radiotellur» und RUTHERFORD «Radium F».

Vorkommen/Herstellung

Polonium steht an 87. Stelle der Elementhäufigkeit und gehört zu den seltensten Elementen der Erde. Es kommt als Zerfallsprodukt von Uran und Thorium in Spuren verschiedener Uran- und Thoriumerze vor. Bei der Aufarbeitung der Pechblende reichert sich das Element mit Bismut an, von dem es durch fraktionierte Fällung mit Dihydrogensulfid in Form des Sulfids getrennt werden kann. Das Metall erhält man aus den Salzlösungen durch Elektrolyse. Das heute benötigte Polonium erhält man durch Bestrahlung von Bismut mit Neutronen im Kernreaktor oder durch Beschuss von Blei-Targets mit beschleunigten Helium-Kernen.

Verwendung

Polonium wird u.a. in der Strahlenchemie, in der Radiobiologie, Aktivierungsanalyse, in Ionisations-Gasanalysatoren und zur Entladung elektrostatischer Hochspannungsgeräte verwendet. Es dient weiterhin als Wärmequelle in Satelliten und zur Herstellung von Radioisotop-Batterien.

Bau

α-Polonium kristallisiert in einem kubischen Gitter.

Stand: 2010
Dieser Text befindet sich in redaktioneller Bearbeitung.

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