ธาตุพอโลเนียม ศึกษาเกี่ยวกับธาตุพอโลเนียมว่าทำไมถึงมีมูลค่าแพง

ธาตุพอโลเนียม นับตั้งแต่มีการเผยแพร่ตารางธาตุในศตวรรษที่ 19 มนุษย์ได้เสริมตารางธาตุอย่างต่อเนื่องในการค้นพบและการสังเคราะห์ที่ตามมา ปัจจุบันมีธาตุมากกว่า 100 ชนิดในตารางธาตุ องค์ประกอบในรูปแบบและลักษณะต่างๆ ทำให้แฟนๆ เคมีหลายคนเต็มใจที่จะสะสมสารวิเศษเหล่านี้ คุณต้องทำอย่างไรหากต้องการรวบรวมองค์ประกอบทั้งหมดในโลก ดูเหมือนว่าเป็นเรื่องยากสำหรับมหาเศรษฐีที่จะรวบรวมองค์ประกอบทั้งหมด

แต่แม้ว่า บิล เกตส์ ตั้งใจจะรวบรวมองค์ประกอบกัมมันตภาพรังสีจริงๆ แต่ก็ไม่ได้ผลเช่นกันราคาของธาตุในตารางธาตุมีความแตกต่างกันอย่างมาก มีรายงานว่าราคาของธาตุที่แพงที่สุดอยู่ที่เกือบ 300 พันล้านหยวนต่อกรัม องค์ประกอบนี้คืออะไร การรวบรวมตารางธาตุยากแค่ไหน ทำไมราคาของธาตุในตารางธาตุจึงแตกต่างกันอย่างมาก ต่อไปบทความนี้จะเฉลยกรณีของธาตุในตารางธาตุ และคุณสมบัติทางเคมีของธาตุ

สุดท้าย มาดูตารางธาตุที่บิล เกตส์ไม่ได้รวบรวมไว้ มันแพงแค่ไหน ก่อนอื่นเรามาดูธาตุพอโลเนียมที่สร้างแรงกดดันต่อกระเป๋าเงินของบิล เกตส์กันก่อน พอโลเนียม-210 ที่มีอยู่ในธรรมชาติเป็นผลจากการสลายตัวของยูเรเนียม-238 และเรเดียม-226 ซึ่งเป็นสารมลพิษที่มีกัมมันตภาพรังสีที่ก่อมลพิษมาก มันถูกค้นพบเมื่อต้นศตวรรษที่ 19 โดยคู่สามีภรรยา มารี กูว์รี ในเมือง pitchblende เนื่องจากธรรมชาติของสารกัมมันตภาพรังสีสูง

พอโลเนียมจึงกลายเป็นส่วนหนึ่งของโครงการเดย์ตันในศตวรรษที่ 20 และได้รับการพิจารณาว่ามีศักยภาพในการริเริ่มนิวตรอนสำหรับอาวุธนิวเคลียร์ แต่ต่อมาธาตุกัมมันตภาพรังสีนี้ก็เรืองแสงในอีกสนามหนึ่ง และระเบิดปรมาณูส่วนใหญ่ถูกส่งต่อไปยังธาตุกัมมันตภาพรังสีอื่นๆ ในปี 1950 คณะกรรมาธิการพลังงานปรมาณูของสหรัฐอเมริกา ซึ่งปัจจุบันเป็นกระทรวงพลังงานของสหรัฐอเมริกา

ได้ตรวจสอบความเป็นไปได้ของการใช้พอโลเนียมเป็นแหล่งความร้อนในเครื่องกำเนิดไอโซโทปรังสี เพื่อจ่ายพลังงานให้กับดาวเทียม ในที่สุด ในขั้นตอนการคัดเลือกของการพัฒนาเชิงทดลอง ห้องปฏิบัติการได้เลือกพลูโทเนียม-238 ที่มีครึ่งชีวิตนานกว่าเป็นแหล่งพลังงาน และแบตเตอรี่อะตอม 2.5 วัตต์ของพอโลเนียม-210 ก็พ่ายแพ้ แต่นั่นไม่ได้หมายความว่าแบตเตอรี่พอโลเนียมจะอยู่ในถังขยะ และสามารถใช้เป็นแหล่งความร้อนที่เบาได้

พอโลเนียม-210 สามารถปล่อยอนุภาคแอลฟาจำนวนมาก หากอนุภาคเหล่านี้ถูกดูดซับโดยตัวกลางที่มีความหนาแน่นในระยะสั้นๆ อนุภาคเหล่านี้สามารถเป็นพลังงานความร้อนได้ พอโลเนียม-210 จำนวน 1 กรัมสามารถสร้างพลังงานความร้อนได้ 140 วัตต์ ตัวอย่างเช่น เครื่องลงจอดลูนาร์ วอล์กเกอร์ ที่เปิดตัวโดยอดีตสหภาพโซเวียต มีแบตเตอรี่แหล่งความร้อนพอโลเนียม-210

ซึ่งสามารถรับประกันได้ว่า เครื่องจะรักษาอุณหภูมิของชิ้นส่วนภายในให้คงที่ในช่วงคืนพระจันทร์เต็มดวง เมื่อพูดถึงความเป็นพิษของพอโลเนียม บางคนอาจรู้ว่าธาตุกัมมันตภาพรังสีนี้มีความเป็นพิษสูง แต่ความเป็นพิษนี้สามารถควบคุมได้พอสมควรในช่วงการใช้งานที่ปลอดภัย พอโลเนียม-210 และไอโซโทปของพอโลเนียมอื่นๆ สามารถก่อให้เกิดความเสียหายต่อสารกัมมันตภาพรังสีอย่างรุนแรงต่อสิ่งมีชีวิตได้

ความเป็นพิษของพอโลเนียม-210 นั้นสูงกว่ากรดไฮโดรไซยานิกถึง 250,000 เท่า พอโลเนียม-210 1 กรัมสามารถคร่าชีวิตผู้คนได้ 50 ล้านคน และอีก 50 ล้านคนเจ็บป่วย เช่นเดียวกับธาตุกัมมันตภาพรังสีอื่นๆ ความเป็นพิษนี้เกิดจากรังสีแอลฟาของอนุภาคไอออไนซ์ แม้ว่าความเป็นพิษของพอโลเนียม-210 จะรุนแรงมาก แต่ก็ไม่ก่อให้เกิดอันตรายต่อร่างกายมนุษย์

เนื่องจากพลังทะลุทะลวงของอนุภาคแอลฟานั้นอ่อนแอมาก จึงไม่สามารถทะลุผ่านผิวหนังของมนุษย์ได้ ดังนั้น การป้องกันเชิงทดลองที่จำเป็นเท่านั้น จึงสามารถใช้แยกสิ่งนี้ได้ อย่างไรก็ตาม ธาตุพอโลเนียม มีการสะสมทางชีวภาพที่รุนแรง และมลพิษจากการสะสมทางชีวภาพนี้มีอยู่ในใบยาสูบ ดิน และสิ่งมีชีวิตในทะเล ต้องบอกว่าตราบใดที่พอโลเนียม-210 ไม่สัมผัสบาดแผลของมนุษย์และถูกกินเข้าไปโดยตรง ธาตุนี้ค่อนข้างปลอดภัยเมื่อเทียบกับธาตุกัมมันตภาพรังสีอื่นๆ

สต๊อกของธาตุนี้หายากมาก และการสังเคราะห์เทียมก็ยากมากเช่นกัน ในขณะเดียวกันก็มีมูลค่าการวิจัยและพัฒนาทางวิทยาศาสตร์ที่สูงมากและมูลค่าการใช้ประโยชน์ ดังนั้น ราคาของธาตุพอโลเนียมจึงไม่ได้ลดลงตั้งแต่การสังเคราะห์และพัฒนา มีรายงานว่าราคาต่อกรัมของธาตุพอโลเนียมอยู่ที่ 2.95 แสนล้านหยวน และมูลค่าเกือบ 3 แสนล้านทำให้มันเป็นธาตุที่แพงที่สุดคุณคงเห็นแล้วว่า แม้ว่าบิล เกตส์ต้องการเก็บสะสมธาตุกัมมันตภาพรังสี

ธาตุพอโลเนียมเพียงอย่างเดียวก็เพียงพอแล้วสำหรับมหาเศรษฐีเหล่านี้ และนั่นยังไม่นับรวมธาตุราคาแพงอื่นๆ นอกจากพอโลเนียมแล้ว ธาตุชนิดใดที่มีราคาแพงมากอีกบ้าง หนึ่งในเหตุผลสำคัญที่ทำให้ธาตุกัมมันตภาพรังสีเหล่านี้มีราคาแพงคือการสังเคราะห์ได้ยากมาก และผลิตออกมาได้ยาก แคลิฟอร์เนียมเป็นอีกตัวอย่างที่ดี แคลิฟอร์เนียมถูกสังเคราะห์ขึ้นเป็นครั้งแรกโดยมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์ ในปี 1950

โดยทำให้คูเรียมโดดเด่นด้วยอนุภาคแอลฟา แคลิฟอร์เนียมอยู่ในกลุ่มแอกทิไนด์ และเป็นธาตุทรานส์ยูเรนิกที่สังเคราะห์ขึ้นลำดับที่ 6 ซึ่งมีกัมมันตภาพรังสีสูงเช่นกัน ลักษณะเป็นโลหะสีเงินขาว และมีโครงสร้างผลึก 3 แบบ ซึ่งมีอยู่ใน 3 สภาพแวดล้อมตามลำดับ ส่วนใหญ่อยู่ในสถานะความดันปกติ อุณหภูมิสูงหรือความดันสูง ที่อุณหภูมิห้องโลหะแคลิฟอร์เนียมจะค่อยๆ สูญเสียความมันวาวในอากาศ

ในบรรดาไอโซโทปของแคลิฟอร์เนียมที่รู้จัก 20 ชนิด แคลิฟอร์เนียม-251 เสถียรที่สุด เนื่องจากครึ่งชีวิตของไอโซโทปของแคลิฟอร์เนียมทั้งหมดน้อยกว่า 898 ปี แคลิฟอร์เนียมที่ก่อตัวขึ้นในธรรมชาติจึงสลายตัวและหายไป นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าแคลิฟอร์เนียมเกิดขึ้นทั้งในการเกิดของดาวเคราะห์และในซูเปอร์โนวา และการสลายตัวของสสารในซูเปอร์โนวานั้นสอดคล้องกับเวลาครึ่งชีวิตของแคลิฟอร์เนียม-251

แต่การคาดเดานี้เปิดให้มีการถกเถียงกัน นอกจากนี้ ในการระเบิดของนิวเคลียร์และแหล่งแร่ที่มีปริมาณยูเรเนียมสูง ธาตุหนักอาจผลิตแคลิฟอร์เนียมในปริมาณที่น้อยมากตามธรรมชาติหลังจากการดักจับนิวตรอน และการสลายตัวของโบรอน ตอนนี้การสังเคราะห์แคลิฟอร์เนียมทั่วไปอยู่ในห้องทดลอง และกระบวนการสังเคราะห์นั้นซับซ้อนมาก แคลิฟอร์เนียมในห้องปฏิบัติการ ในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ และเครื่องเร่งอนุภาค แคลิฟอร์เนียม-249 ผ่านการสลายตัวแบบบีตาทันที

หลังจากถูกกระแทกด้วยนิวตรอน แล้วก่อตัวเป็นแคลิฟอร์เนียม-250 แคลิฟอร์เนียมส่วนใหญ่ใช้ในเครื่องตรวจจับและเวชศาสตร์นิวเคลียร์ ตัวอย่างเช่น ในการรักษามะเร็งปากมดลูกและมะเร็งสมอง วิธีการรักษาบางอย่างจะนำไปใช้กับนิวตรอนที่ผลิตโดยแคลิฟอร์เนียม นอกจากนี้ ในเครื่องบิน เครื่องตรวจจับ และชิ้นส่วนอาวุธ แคลิฟอร์เนียมสามารถแก้ไขปัญหาอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องและความต้องการในการตรวจจับ

นานาสาระ : ดาวเคราะห์ ศึกษาและอธิบายดาวเคราะห์กลีเซอ 581 จี ที่คล้ายกับดาวโลก