ポロニウム

テンプレート:特殊文字 テンプレート:Elementbox ポロニウム（テンプレート:Lang-en-short）は原子番号84の元素。元素記号は Po。漢字ではテンプレート:補助漢字フォント。安定同位体は存在しない。第16族元素の一つ。銀白色の金属（半金属）。常温、常圧で安定な結晶構造は、単純立方晶 (α-Po)。36 テンプレート:℃以上で立方晶から菱面体晶 (β-Po) に構造相転移する。

特徴

昇華性があり、化学的性質は、テルルやビスマスに類似する。水に溶けない。塩酸にはゆっくり溶ける。硫酸、硝酸には易溶、アルカリにはわずかに溶ける。酸化数は、−2, +2, +4, +6価を取り得る（+4価が安定）。

ウラン系列の過程でラドン222が崩壊することによってポロニウム218が生じ、更にこれが崩壊していく過程でポロニウム214、ポロニウム210が生じる。自然界に存在するポロニウムでは、ポロニウム210の半減期が138.4日と一番長い。人工的に作られるポロニウム209の半減期は102年である。全ての同位体が強力な放射能を持っている。

マリ・キュリーがポロニウムの存在を示唆した際に、ポロニウムを含む精製物がウランの300倍の放射活性を持つと記した表現が一人歩きして、ウランの300～330倍の強さの放射能を持つという表現がされることが多いが、実際にはウランの100億倍の比放射能（単位質量当りの放射能の強さ (Bq/mol, Bq/g)）を有し、ごく微量でも強い放射能を持つ（ただし、逆に自然界にはウランの100億分の1程度しか存在しない）。このため、昇華性のあるポロニウムは内部被曝の危険が大きいため、厳重な管理の下で取り扱われなければならない。しかし、ポロニウムが発するα線自体は皮膚の角質層を透過できないため、ポロニウムを体内に取り込まない外部被曝に関しては危険性は少ないともいえる。

アルファ線源や原子力電池に加えてベリリウムと組み合わせて中性子発生源として核兵器の起爆装置にも使われる。

歴史

1869年、周期表を発表したドミトリ・メンデレーエフは未発見の第84番元素が存在すると予言、テルルの一つ下に位置する元素であることから、サンスクリット語で「1」を意味する「エカ」をテルルにかぶせエカテルルと仮に名付けた。原子量を約212と予測している。

1898年7月、ピエール・キュリーとマリー・キュリーがウラン鉱石から発見。発見者は当時、祖国ポーランドをロシア帝国から解放する運動に強い関心を寄せていたことから、祖国の名である「Polonia」（ラテン語）が元素名の語源となった。1896年にアンリ・ベクレルによる放射能の発見を受け、まず放射能を測定する機器を開発する。ピエール・キュリーの考案した圧電気計を改良し、ウランを中心に放射能を測定する。ウラン鉱石（ピッチブレンド）を測定したところ、ピッチブレンドに含まれるウランの濃度から計算した放射線より少なくとも4倍の線量を検出した。このため、ウランとは異なる未知の放射性元素が含まれているのではないかと推論した。しかしながら、ピッチブレンドは高価であり、新元素を単離するだけの分量が入手できなかった。オーストリア政府に頼み込んだ結果、ヨアヒムスタール鉱山から採掘したウラン鉱の残りかすを数トン入手できた。ポロニウムの分離には数か月を要したという。12月にはラジウムも発見した。

ポロニウムは強いアルファ線を放出するため発熱する。1 gのポロニウム塊はアルファ崩壊熱により500 テンプレート:℃に達し、520 kJの熱を放出する。この特性から、人工衛星用原子力電池の熱源として利用された（実際のところは、発熱体としては ²³⁸Pu の優秀性が際立っている）。 テンプレート:Main

暗殺の手段として

2006年11月にイギリスで発生した、元ロシア連邦保安庁 (FSB) 情報部員アレクサンドル・リトビネンコの不審死事件で、ポロニウム210が被害者の尿から検出されたことが明らかになった（死因は体内被曝による多臓器不全と推測され、暗殺その他の謀略死の可能性が広く指摘されている。なお、事件の詳細は当人の項参照）。ロシア運輸省は航空機から基準値を超える放射線を検出したと発表したが、その後の調査で基準値の範囲内であると判明した。

2004年11月に死去したPLO執行委員会議長ヤーセル・アラファートの死因も当初不明とされたが、その後病院で使用していた衣類よりポロニウム210が検出されたことより、ポロニウムによる暗殺が疑われている。

ポロニウム210は99.99876%アルファ崩壊のみで崩壊し、崩壊過程でガンマ線の放射を0.00123%しか伴わない（殆どのアルファ崩壊はガンマ線の放射を伴う）。アルファ線は紙一枚で遮蔽されるために、容器に入ったポロニウム210（が微量仕込まれた食品等）を、ガンマ線計測により検出することは不可能であり、運搬者が被曝しない点でも放射性暗殺用薬物として適した特徴がある。

同位体

テンプレート:Main ポロニウムには安定同位体が存在せず、すべてが放射性である。ポロニウム194からポロニウム220までの質量範囲がある。主な同位体は、加速器で生成されるポロニウム208（半減期2.898年）、ポロニウム209（半減期102年）、自然界に存在するポロニウム210（半減期138.376日）がある。

ポロニウム210

テンプレート:Main ポロニウム210は自然界に存在するポロニウムの同位体のうち一番長い半減期（138.376日）を持つ。1 mgにつき5 gのラジウムとほぼ同数のα粒子を放射する。1 gのポロニウム210のアルファ線は、熱エネルギーを140ワット生成する。

発生

自然界ではウラン鉱に極微量に存在するだけの非常に稀な元素であり、ラドン222から崩壊するポロニウム218などがある。1934年に実験が行われ、天然のビスマス209に中性子を照射することでビスマス210が生成し、そのビスマス210が崩壊しポロニウムが発生することが判明した。

関連項目

• ポロニウムの同位体

テンプレート:ポロニウムの化合物テンプレート:Link GA