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Po 84

Polonium (Po)

metalloid
周期: 6 族: 16 ブロック: p

Solid

標準原子量

[209]

電子配置

[Xe] 6s2 4f14 5d10 6p4

融点

253.85 °C

沸点

961.85 °C

密度

9320 kg/m³

酸化数

−2, +2, +4, +5, +6

電気陰性度(Pauling)

2

第1イオン化エネルギー

8.41807 eV

発見年

1898

原子半径

190 pm

詳細

名称の由来 Named for Poland, native country of Marie Curie.
発見国 France
発見者 Pierre and Marie Curie

Polonium is a very rare, highly radioactive chalcogen below tellurium in group 16. It occurs naturally only in minute amounts as part of uranium and thorium decay chains, chiefly through isotopes such as ²¹⁰Po. Its chemistry combines metallic character with chalcogen behavior, and its significance comes mainly from intense alpha radioactivity rather than from ordinary materials use.

Polonium-210 is a low-melting, fairly volatile metal, 50% of which is vaporized in air in 45 hours at 55°C. It is an alpha emitter with a half-life of 138.39 days. A milligram emits as many alpha particles as 5 g of radium.

The energy released by its decay is so large (140W/g) that a capsule containing about half a gram reaches a temperature above 500C. The capsule also presents a contact gamma-ray dose rate of 0.012 Gy/h. A few curies (1 curie = 3.7 x 1010Bq) of polonium exhibit a blue glow, caused by excitation of the surrounding gas.

Polonium is readily dissolved in dilute acids, but is only slightly soluble in alkali. Polonium salts of organic acids char rapidly; halide amines are reduced to the metal.

Polonium was discovered by Marie Sklodowska Curie, a Polish chemist, in 1898. She obtained polonium from pitchblende, a material that contains uranium, after noticing that unrefined pitchblende was more radioactive than the uranium that was separated from it. She reasoned that pitchblende must contain at least one other radioactive element. Curie needed to refine several tons of pitchblende in order to obtain tiny amounts of polonium and radium, another radioactive element discovered by Curie. One ton of uranium ore contains only about 100 micrograms (0.0001 grams) of polonium. Due to its scarcity, polonium is usually produced by bombarding bismuth-209 with neutrons in a nuclear reactor. This forms bismuth-210, which has a half-life of 5 days. Bismuth-210 decays into polonium-210 through beta decay. Milligram amounts of polonium-210 have been produced by this method.

Polonium-210 is a very strong emitter of alpha particles. A single gram of polonium-210 creates 140 Watts of heat energy and is being considered as a lightweight heat source for thermoelectric power for spacecraft. Polonium-210 has a half-life of 138.39 days.

Polonium's most stable isotope, polonium-209, has a half-life of 102 years. It decays into lead-205 through alpha decay. Polonium-209 is available from Oak Ridge National Laboratory at the cost of about $3200 per microcurie.

Named after Poland, native country of Madam Curie. Polonium, also called Radium F, was the first element discovered by Curie in 1898 while seeking the cause of radioactivity of pitchblend from Joachimsthal, Bohemia. The electroscope showed it separating with bismuth.

画像

性質

物理的性質

原子半径(経験値)
190 pm 全元素の原子半径(経験値)を比較 →
共有結合半径
140 pm 全元素の共有結合半径を比較 →
ファンデルワールス半径
197 pm 全元素のファンデルワールス半径を比較 →
密度
9320 kg/m³ 全元素の密度を比較 →
モル体積
0.0227 L/mol
標準温度・圧力(STP)での相
固体 全元素の標準温度・圧力(STP)での相を比較 →
融点
253.85 °C 全元素の融点を比較 →
沸点
961.85 °C 全元素の沸点を比較 →
結晶構造
単純立方構造 全元素の結晶構造を比較 →

化学的性質

電気陰性度(Pauling)
2 全元素の電気陰性度(Pauling)を比較 →
電気陰性度(Allen)
2.19
電子親和力
1.9 eV
第1イオン化エネルギー
8.41807 eV 全元素の第1イオン化エネルギーを比較 →
第2イオン化エネルギー
19.300066 eV 全元素の第2イオン化エネルギーを比較 →
第3イオン化エネルギー
27.300094 eV 全元素の第3イオン化エネルギーを比較 →
第4イオン化エネルギー
36.000124 eV 全元素の第4イオン化エネルギーを比較 →
第5イオン化エネルギー
57.000196 eV 全元素の第5イオン化エネルギーを比較 →
酸化数
−2, +2, +4, +5, +6 全元素の酸化数を比較 →
価電子
6 全元素の価電子を比較 →
電子配置
[Xe] 6s2 4f14 5d10 6p4

熱力学的性質

融解熱
0.13473597 eV 全元素の融解熱を比較 →
蒸発熱
1.057159 eV 全元素の蒸発熱を比較 →
昇華熱
1.824118 eV
原子化熱
1.824118 eV

原子核

陽子数
84 全元素の陽子数を比較 →
中性子数
125 全元素の中性子数を比較 →
既知の同位体
42 全元素の既知の同位体を比較 →
安定同位体
0 全元素の安定同位体を比較 →
質量数(最も安定な同位体)
209
最も安定な同位体
Po-209
発見年
1898

存在度

存在度(地殻)
2e-10 mg/kg 全元素の存在度(地殻)を比較 →
存在度(海洋)
1.5 × 10−14 mg/L 全元素の存在度(海洋)を比較 →

結晶構造

格子定数a
335 pm

電子構造

各電子殻の電子数
2, 8, 18, 32, 18, 6 全元素の各電子殻の電子数を比較 →

識別子

CAS登録番号
7440-08-6 全元素のCAS登録番号を比較 →
項記号
3P2
InChI
InChI=1S/Po
InChI Key
HZEBHPIOVYHPMT-UHFFFAOYSA-N

電子配置 測定値

イオンの電荷
陽子 84
電子 84
電荷 中性
電子配置 Po: 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p⁴
電子配置
測定値
[Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p⁴
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p⁴
軌道図
1s
2/2
2s
2/2
2p
6/6
3s
2/2
3p
6/6
4s
2/2
3d
10/10
4p
6/6
5s
2/2
4d
10/10
5p
6/6
6s
2/2
4f
14/14
5d
10/10
6p
4/6 2↑
総電子数: 84 不対電子: 2 ?

原子モデル

陽子 84
中性子 110
電子 84
質量数 194
安定性 放射性

同位体によって中性子数、質量、安定性は変わりますが、中性原子の電子配置は変わりません。

模式的な原子モデルです。実際の縮尺とは異なります。

原子の指紋

発光/吸収スペクトル

0 / 0 (0 強度データあり:0本)
測定値
発光 可視光:380–750 nm

同位体分布

安定同位体はありません。

質量数原子質量(u)天然存在比半減期
211 放射性210.9866536 ± 0.0000014データなし516 ms
193 放射性192.991026 ± 0.000037データなし399 ms
194 放射性193.988186 ± 0.000014データなし392 ms
212 放射性211.9888684 ± 0.0000013データなし294.4 ns
188 放射性187.999416 ± 0.000021データなし270 us
測定値

相/状態

1 atm / 101.325 kPa
固体 25 °C (298.15 K)

理由: 融点(253.85 °C)より228.9 °C低い

融点 253.85 °C
沸点 961.85 °C
融点との差(下) 228.9 °C
0 K 現在の温度: 25 °C 6000 K
相変化図

模式図、実際の縮尺とは異なります

固体
液体
気体
融解
沸騰
25°C
固体
液体
気体
現在

相転移点

融点 文献値
253.85 °C
沸点 文献値
961.85 °C
現在の相 計算値
固体

相転移エネルギー

融解熱 文献値
0.13473597 eV

融点で1 molを融解させるのに必要なエネルギー

蒸発熱 文献値
1.057159 eV

沸点で1 molを蒸発させるのに必要なエネルギー

昇華熱 文献値
1.824118 eV

昇華点で1 molを昇華させるのに必要なエネルギー

密度

基準密度 文献値
9320 kg/m³

標準条件下

現在の密度 計算値
9320 kg/m³

標準条件下

原子スペクトル

全84件中10件を表示しています。 イオンの電荷の昇順で並べています。

スペクトル線データの収録状況 ?

イオン電荷スペクトル線の総数遷移確率準位の表記
Po I 03704
NISTスペクトル線データの収録状況 →

準位データの収録状況 ?

イオン電荷準位
Po I 033
Po II +12
Po III +22
Po IV +32
Po V +42
Po VI +52
Po VII +62
Po VIII +72
Po IX +82
Po X +92
NIST準位データの収録状況 →
84 Po 209

Polonium — 原子軌道可視化ツール

[Xe]6s24f145d106p4
エネルギー準位 2 8 18 32 18 6
酸化数 -2, +2, +4, +5, +6
HOMO 6p n=6 · l=1 · m=-1
Polonium — 原子軌道可視化ツールのプレビュー
Three.jsは必要な場合にのみ読み込まれます
84 Po 209

Polonium — 結晶構造可視化ツール

Primitive Cubic · ピアソン記号 cP1
理想化モデル
ピアソン記号 cP1
配位数 6
充填率 52.000%
Polonium — 結晶構造可視化ツールのプレビュー
Three.jsは必要な場合にのみ読み込まれます

イオン半径

電荷配位スピン半径
+46データなし94 pm
+48データなし108 pm
+66データなし67 pm

化合物

Po
208.982 u
Po
209.983 u
Po
218.009 u
Po
216.002 u
Po
214.999 u
Po
210.987 u
Po
208.982 u
Po
206.982 u
Po
199.982 u
Po
207.981 u
Po
203.980 u
Po
200.982 u
Po
202.981 u
Po
204.981 u
Po
205.980 u
Po
201.981 u
Po
198.984 u
Po
197.983 u
Po
196.986 u
Po
195.986 u
Po
194.988 u
Po
193.988 u
Po
192.991 u
Po
191.991 u
Po
190.995 u
Po
189.995 u
Po
217.006 u

同位体 (5)

Twenty five isotopes of polonium are known, with atomic masses ranging from 194 to 218. Polonium-210 is the most readily available. Isotopes of mass 209 (half-life 103 years) and mass 208 (half-life 2.9 years) can be prepared by alpha, proton, or deuteron bombardment of lead or bismuth in a cyclotron, but these are expensive to produce.

質量数原子質量(u)天然存在比半減期崩壊形式
211 放射性210.9866536 ± 0.0000014データなし516 ms
α =100%
193 放射性192.991026 ± 0.000037データなし399 ms
α ≈100%β+ ?
194 放射性193.988186 ± 0.000014データなし392 ms
α ≈100%β+ ?
212 放射性211.9888684 ± 0.0000013データなし294.4 ns
α =100%
188 放射性187.999416 ± 0.000021データなし270 us
α ≈100%β+ ?
211 放射性
原子質量(u) 210.9866536 ± 0.0000014
天然存在比 データなし
半減期 516 ms
崩壊形式
α =100%
193 放射性
原子質量(u) 192.991026 ± 0.000037
天然存在比 データなし
半減期 399 ms
崩壊形式
α ≈100%β+ ?
194 放射性
原子質量(u) 193.988186 ± 0.000014
天然存在比 データなし
半減期 392 ms
崩壊形式
α ≈100%β+ ?
212 放射性
原子質量(u) 211.9888684 ± 0.0000013
天然存在比 データなし
半減期 294.4 ns
崩壊形式
α =100%
188 放射性
原子質量(u) 187.999416 ± 0.000021
天然存在比 データなし
半減期 270 us
崩壊形式
α ≈100%β+ ?

詳細な性質

共有結合半径(詳細)

共有結合半径(Pyykkö)
145 pm
共有結合半径(Pyykkö、二重結合)
135 pm
共有結合半径(Pyykkö、三重結合)
129 pm

ファンデルワールス半径

Truhlar
197 pm
UFF
470.9 pm
MM3
259 pm

原子半径と金属半径

原子半径(Rahm)
250 pm

番号付けの尺度

Mendeleev
103
Pettifor
91
Glawe
93

電気陰性度の尺度

Ghosh
0
Gunnarsson–Lundqvist
6
Robles–Bartolotti
4

分極率と分散

双極子分極率
44 a.u.
双極子分極率(不確かさ)
4 a.u.
C₆ (Gould–Bučko)
424 Ha·Bohr6

相転移と同素体

融点527.15 K
沸点1235.15 K

酸化数の分類

+2 main
+4 main
+5 extended
−2 main
+6 extended

専門参考データ

遮蔽定数 (15)
n軌道σ
1s1.6232
2p4.5428
2s22.0782
3d13.428
3p23.2851
3s24.3813
4d36.3328
4f37.8416
4p36.3328
4s35.4784
結晶半径の詳細 (3)
電荷CNスピンrcrystal (pm)由来
4VI108from r^3 vs V plots,
4VIII122from r^3 vs V plots,
6VI81Ahrens (1952) ionic radius,
同位体の崩壊形式 (71)
同位体モード強度
186A100%
186p—
187A100%
187B+—
188A100%
188B+—
189A100%
189B+—
190A100%
190B+—
X線散乱因子 (516)
エネルギー (eV)f₁f₂
10—4.92763
10.1617—4.95784
10.3261—4.98823
10.4931—5.01881
10.6628—5.04957
10.8353—5.10634
11.0106—5.17368
11.1886—5.24191
11.3696—5.31104
11.5535—5.38108

追加データ

Sources

Sources of this element.

Polonium is a very rare natural element. Uranium ores contain only about 100 micrograms of the element per ton. Its abundance is only about 0.2% of that of radium.

In 1934, scientists discovered that when they bombarded natural bismuth (209Bi) with neutrons, 210Bi, the parent of polonium, was obtained. Milligram amounts of polonium may now be prepared this way, by using the high neutron fluxes of nuclear reactors.

参考文献 (1)

参考文献

(9)
2 Atomic Mass Data Center (AMDC), International Atomic Energy Agency (IAEA)
Po

The half-life and atomic mass data was provided by the Atomic Mass Data Center at the International Atomic Energy Agency.

3 IUPAC Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights (CIAAW)
Polonium

Element data are cited from the Atomic weights of the elements (an IUPAC Technical Report). The IUPAC periodic table of elements can be found at https://iupac.org/what-we-do/periodic-table-of-elements/. Additional information can be found within IUPAC publication doi:10.1515/pac-2015-0703 Copyright © 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry.

4 IUPAC Periodic Table of the Elements and Isotopes (IPTEI)

The information are cited from Pure Appl. Chem. 2018; 90(12): 1833-2092, https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703.

ライセンスに関する注記: Copyright (c) 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry. The International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) contribution within Pubchem is provided under a CC-BY-NC-ND 4.0 license, unless otherwise stated.
5 Jefferson Lab, U.S. Department of Energy
Polonium

Thomas Jefferson National Accelerator Facility (Jefferson Lab) is one of 17 national laboratories funded by the U.S. Department of Energy. The lab's primary mission is to conduct basic research of the atom's nucleus using the lab's unique particle accelerator, known as the Continuous Electron Beam Accelerator Facility (CEBAF). For more information visit https://www.jlab.org/

ライセンスに関する注記: Please see citation and linking information: https://education.jlab.org/faq/index.html
6 Los Alamos National Laboratory, U.S. Department of Energy
Polonium

The periodic table at the LANL (Los Alamos National Laboratory) contains basic element information together with the history, source, properties, use, handling and more. The provenance data may be found from the link under the source name.

7 NIST Physical Measurement Laboratory
Polonium

The periodic table contains NIST's critically-evaluated data on atomic properties of the elements. The provenance data that include data for atomic spectroscopy, X-ray and gamma ray, radiation dosimetry, nuclear physics, and condensed matter physics may be found from the link under the source name. Ref: https://www.nist.gov/pml/atomic-spectra-database

8 PubChem Elements
Polonium

This section provides all form of data related to element Polonium.

9 PubChem Elements
Polonium

The element property data was retrieved from publications.

最終更新:

データ検証済み:

内容は最新の科学データと照合して確認されています。