Polon i rad – co odkryła Maria Skłodowska-Curie?

7 listopada świętujemy 150. rocznicę urodzin Marii Skłodowskiej-Curie. Z tej okazji warto przypomnieć sobie, czym zasłynęła ta wielka uczona. Dziś także o tym, czym są polon i rad oraz jakie mają zastosowanie.

Maria Skłodowska-Curie (1867-1934) została zapamiętana głównie jako dwukrotna laureatka Nagrody Nobla. Jednocześnie wiemy, że była pierwszą kobietą w historii nauki, która tę nagrodę otrzymała.

miniatury MSC

Poszukując tematu do rozprawy w celu uzyskania stopnia doktora Maria podjęła pierwsze badania naukowe z promieniami Becquerela. W 1896 r. Henri Becquerel rozpoczął badania nad wykazującymi silną fosforescencję solami uranu. Ogłosił, że minerał zawierający uran emituje nowe, nieznane promieniowanie bez uprzedniego naświetlania. W badaniach nad promieniowaniem odkrytym przez Becquerela, Maria zastosowała zamiast kliszy fotograficznej elektrometr, skonstruowany przez swojego męża Pierre’a i jego brata Jacques’a. Dzięki tej modyfikacji stwierdziła, że natężenie promieni Becquerela zależy od zawartości uranu w próbce i jest do niej proporcjonalne. Udowodniła też, że oprócz uranu promieniowanie emituje również tor. Ponadto wykazała, że emisja promieniowania niektórych minerałów zawierających uran (blenda smolista, chalkolit czy autunit) jest znaczne silniejsza niż wynikałoby to z zawartości uranu w ich składzie. Wysunęła hipotezę, że chalkolit musi zawierać domieszkę nieznanego pierwiastka chemicznego. Kiedy do badań Marii dołączył Pierre, opracowali wspólnie metodę wskaźników promieniotwórczych i określili zdolność promieniowania nowego pierwiastka. 18 lipca 1898 r. ogłosili odkrycie polonu (symbol Po, liczba atomowa 84), a 26 grudnia 1898 r. wspólnie z Gustawem Bémontem donieśli o odkryciu radu (symbol Ra, liczba atomowa 88). Maria i Pierre zbadali promieniowanie emitowane przez rad i polon. Za swoje prace zostali wyróżnieni licznymi nagrodami.

W 1903 r. Maria przedstawiła rozprawę doktorską pt. „Badanie ciał radioaktywnych”. W tym samym roku Maria i Pierre Curie otrzymali razem z Henri Becquerelem Nagrodę Nobla z fizyki.

nobel1903

Po śmierci Pierre’a Maria kontynuowała badania – otrzymała rad w stanie metalicznym, opracowała i udoskonaliła metody izolowania i otrzymywania nowych substancji promieniotwórczych oraz dokładnych pomiarów ich aktywności, podała definicję międzynarodowego wzorca radu. 7 listopada 1911 r. została uhonorowana przez Szwedzką Akademię Nauk drugą, samodzielną Nagrodą Nobla z chemii.

nobel1911

Polon

Nazwa polon pochodzi od łacińskiego słowa Polonia, czyli Polska (nadana na cześć ojczyzny przez Marię Skłodowską-Curie). Jest to pierwiastek chemiczny należący do grupy metali. Jest srebrzystoszarym radioaktywnym metalem. Silnie emituje promieniowanie alfa. Próbka polonu emanuje niebieską poświatą – jest to efekt wzbudzenia otaczającego ją powietrza. Naturalnie polon występuje w skorupie ziemskiej w śladowych ilościach w rudach uranu oraz jako tlenek. Rad posiada 33 niestabilne izotopy z przedziału mas 188-220. Najtrwalszy z nich to izotop 209, który ma czas połowicznego rozpadu 103 lata.

  • Nazwa, symbol, liczba atomowa: polon, Po, 84
  • Grupa, okres, blok: 16 (VIA), 6, p
  • Stopień utlenienia: VI, IV, II
  • Właściwości metaliczne: metal
  • Właściwości tlenków: amfoteryczne
  • Masa atomowa: 209 u
  • Stan skupienia: stały
  • Gęstość: 9196 kg/m³
  • Temperatura topnienia: 654 °C
  • Temperatura wrzenia: 962 °C

tablica Mendelejewa - polon

Zastosowanie polonu

Polon jest silnym źródłem promieniowania. Znajduje zastosowanie w chemii i medycynie. Wewnątrz organizmu żywego jest silnie toksyczny. W medycynie wykorzystuje się go do niszczenia komórek nowotworowych, w technologii chemicznej – przy sporządzaniu stale świecących luminoforów. Stosuje się go też w analizie aktywacyjnej oraz w badaniach mechanizmów procesów elektrodowych. Używany jest (razem z berylem) do laboratoryjnego wytwarzania neutronów. Stosuje się go także do jonizacji powietrza i usuwania ładunków elektrostatycznych (technika drukarska i fotografia). Polon wykorzystywany jest także jako źródło ciepła i elektryczności (np. w satelitach).

Rad

Nazwa rad pochodzi od łacińskiego słowa radius oznaczającego promień. Jest to pierwiastek chemiczny należący do grupy metali ziem alkalicznych. Jest lśniąco – srebrzystym miękkim metalem i ma silne właściwości promieniotwórcze. Płomień barwiony przez sole radu ma karmazynowy kolor. Naturalnie rad występuje w rudach uranu, jako tlenek RaO i wodorotlenek Ra(OH)2. Rad posiada 33 niestabilne izotopy. Najtrwalszy z nich to izotop 226, który ma czas połowicznego rozpadu 1599 lat.

  • Nazwa, symbol, liczba atomowa: rad, Ra, 88
  • Grupa, okres, blok: 2, 7, s
  • Stopień utlenienia: II
  • Właściwości metaliczne: metal ziem alkalicznych
  • Właściwości tlenków: silne zasadowe
  • Masa atomowa: 226 u
  • Stan skupienia: stały
  • Gęstość: 5000 kg/m³
  • Temperatura topnienia: 696 °C

tablica Mendelejewa - rad

Zastosowanie radu

Rad znajdował zastosowanie w medycynie. Jego silną promieniotwórczość wykorzystywało się do leczenia zaawansowanego i rozległego raka, m.in. w brachyterapii. Promieniowanie niszczyło komórki nowotworu, które były bardziej wrażliwe, niż zdrowa tkanka. Określoną porcję chlorku lub bromku radu zamykało się w szklanym pojemniku i umieszczało w chorej tkance. Obecnie, ze względu na dużą radioaktywność, rad nie jest już stosowany w terapii nowotworowej. Rad stosowano również do wytwarzania farb świecących w ciemności (technologia farbiarstwa). W biologii rad wspomaga przy procesie mutacji genowej.

 

W obchody 150. rocznicy urodzin Marii Skłodowskiej-Curie włączyło się wiele instytucji polskich i zagranicznych, m.in. Biblioteka Główna Politechniki Warszawskiej.

BG PW zrealizowała i zorganizowała wystawę okolicznościową pt. Maria Skłodowska-Curie w 150. rocznicę urodzin: odkrywanie ciekawe niesłychanie (do obejrzenia w Bibliotece Cyfrowej PW).

Zachęcamy też do przejrzenia zestawień bibliograficznych poświęconych uczonej:

 

Photo credit (dyplomy Nagród Nobla): mjakmaria.blogspot.com

Reklamy

Skomentuj

Wprowadź swoje dane lub kliknij jedną z tych ikon, aby się zalogować:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Wyloguj /  Zmień )

Zdjęcie na Google+

Komentujesz korzystając z konta Google+. Wyloguj /  Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Wyloguj /  Zmień )

Zdjęcie na Facebooku

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Wyloguj /  Zmień )

w

Connecting to %s