|  | ||||||
Ongeveer 2.10-14 % van de aardkost (tot 16 km diepte) bestaat uit polonium; het is het 87e element in rangorde van voorkomen.
Men treft het in uraan- en thoriumertsen zoals pekblende of uraniet (UO2) en thoriet als onderdeel van de radioactieve vervalreeks (ca. 1 mm per ton). Alle isotopen (25) zijn radioactief.
Het isotoop 210Po wordt opgenomen in tabak. Sommige wetenschappers veronderstellen dat de aanwezigheid van dit isotoop een oorzaak is van het ontstaan van longkanker.
Het belangrijkste wingebied lag vroeger in Bohemen (Joachimsthal in het huidige Tsjechië). Tegenwoordig wordt het synthetisch gemaakt en komt het vrij bij de opwerking van splijtstofstaven van kernreactoren.
De naam is afgeleid van het Latijnse Polónia, de naam voor Polen, het geboorteland van de ontdekster.
Polonium werd in 1898 door Marie Curie-Sklodowska ontdekt in het uraanerts pekblende. Omdat de straling van pekblende veel groter bleek dan op grond van het aanwezige uraan kon worden verklaard, ging zij op zoek naar de stof die deze straling moest veroorzaken.
Zij slaagde erin uit 2 ton pekblende 2 milligram stof te isoleren die voor ca. 5 % uit 210Po bestond. Het was de eerste maal dat de ontdekking van een element werd aangetoond en toegewezen zonder dat er een tastbare hoeveelheid beschikbaar was voor het vastleggen van de chemische eigenschappen.
Marie Curie ontving in 1903 de Nobelprijs voor natuurkunde (samen met haar man P. Curie en H.A. Bequerel) en in 1911 de Nobelprijs voor scheikunde.
Uit uraanerts door opwerking van zeer grote hoeveelheden en uiteindelijke scheiding van de daarin voorkomende bismutzouten. Er werden door middel van doorleiden van H2S sulfiden neergeslagen, die in vacuüm bij 700 °C gescheiden werden. Poloniumsulfide heeft een veel grotere vluchtigheid als bismutsulfide en kon aldus worden afgescheiden.
Polonium wordt tegenwoordig gemaakt door bismut of lood te beschieten met neutronen in een cyclotron:
Metallisch polonium kan worden verkregen door vacuümdestillatie vanuit het bestraalde bismut en via elektrolyse.
Wanneer men een zilveren plaatje in een poloniumnitraatoplossing steekt, zet zich zuiver polonium daarop af.
Nucleaire batterij
De instabiele poloniumkernen in poloniumverbindingen (meestal poloniden van zeldzame aarden) vallen uiteen volgens onderstaande reactie:
Door de intense nucleaire ontleding ontstaat veel reactiewarmte (polonium zendt 5000 maal zoveel straling uit als een evengrote hoeveelheid radium).
De warmte kan door middel van het thermo-elektrisch effect – met thermo-elementen van bijvoorbeeld loodtelluride of kobaltsilicide - in elektrische energie omgezet worden. Zo ontstaat een lichtgewicht energiebron, die gebruikt wordt in ruimteschepen, satellieten en maanstations. De Russische maansonden "Lunochod I en II" maakten gebruik van dergelijke batterijen. Voor een batterij van 1kW is ca. 30 kCi 210Po nodig. Dit komt overeen met ongeveer 7 gram polonium.
Door aluminium en boor te beschieten met alfa-deeltjes afkomstig van polonium hebben F. Joliot en I. Joliot-Curie in 1934 de kunstmatige radioactiviteit ontdekt.
Neutronenbron
210Po gebruikt als zogenoemde indirecte neutronenbron. De uitgezonden alfa-deeltjes worden ingevangen door berylliumoxide, waarna ze met de berylliumkernen reageren. Hierbij ontstaan neutronen:
Toepassingen als ontleedbare stof (verbinding):
activeringsanalyse (210Po-verbindingen)
antistatisch maken van textiel
alfa-bron (210Po-verbindingen)
verwijderen van filmstof