Polonio

El polonio es un elemento químico con el símbolo Po y número atómico 84. El polonio es un calcógeno. Un metal raro y altamente radiactivo sin isótopos estables, el polonio es químicamente similar al selenio y al telurio, aunque su carácter metálico se parece al de sus vecinos horizontales en la tabla periódica: talio, plomo y bismuto. Debido a la corta vida media de todos sus isótopos, su presencia natural se limita a pequeñas trazas del fugaz polonio-210 (con una vida media de 138 días) en los minerales de uranio, ya que es el penúltimo hijo del uranio natural. 238. Aunque existen isótopos de vida un poco más larga, son mucho más difíciles de producir. Hoy en día, el polonio generalmente se produce en cantidades de miligramos mediante la irradiación de bismuto con neutrones. Debido a su intensa radiactividad, que da como resultado la radiólisis de los enlaces químicos y el autocalentamiento radiactivo,

El polonio fue descubierto en julio de 1898 por Marie Skłodowska-Curie y Pierre Curie, cuando se extrajo del mineral de uranio pechblenda y se identificó únicamente por su fuerte radiactividad: fue el primer elemento que se descubrió. El polonio lleva el nombre de la tierra natal de Marie Curie, Polonia. El polonio tiene pocas aplicaciones y están relacionadas con su radiactividad: calentadores en sondas espaciales, dispositivos antiestáticos, fuentes de neutrones y partículas alfa, y veneno. Es extremadamente peligroso para los humanos.

Características

Po es un emisor alfa que tiene una vida media de 138,4 días; se desintegra directamente a su isótopo hijo estable, Pb. Un miligramo (5 curies) de Po emite tantas partículas alfa por segundo como 5 gramos de Ra. Unos pocos curies (1 curie equivale a 37 gigabecquerelios, 1 Ci = 37 GBq) de Po emiten un resplandor azul causado por la ionización del aire circundante.

Aproximadamente una de cada 100.000 emisiones alfa provoca una excitación en el núcleo que luego da como resultado la emisión de un rayo gamma con una energía máxima de 803 keV.

Forma de estado sólido

El polonio es un elemento radiactivo que existe en dos alótropos metálicos. La forma alfa es el único ejemplo conocido de una estructura cristalina cúbica simple en base a un solo átomo en STP, con una longitud de borde de 335,2 picómetros; la forma beta es romboédrica. La estructura del polonio se ha caracterizado por difracción de rayos X y difracción de electrones.

El Po (al igual que el Pu) tiene la capacidad de transportarse fácilmente por el aire: si una muestra se calienta en el aire a 55 °C (131 °F), el 50 % de ella se vaporiza en 45 horas para formar moléculas diatómicas de Po ₂, incluso aunque el punto de fusión del polonio es de 254 °C (489 °F) y su punto de ebullición es de 962 °C (1764 °F). Existe más de una hipótesis sobre cómo hace esto el polonio; una sugerencia es que pequeños grupos de átomos de polonio se fragmentan por la desintegración alfa.

Química

La química del polonio es similar a la del telurio, aunque también muestra algunas similitudes con su vecino el bismuto debido a su carácter metálico. El polonio se disuelve fácilmente en ácidos diluidos, pero solo es ligeramente soluble en álcalis. Las soluciones de polonio primero se colorean de rosa por los iones Po, pero luego rápidamente se vuelven amarillas porque la radiación alfa del polonio ioniza el solvente y convierte el Po en Po. Como el polonio también emite partículas alfa después de la desintegración, este proceso va acompañado de burbujeo y emisión de calor y luz por la cristalería debido a las partículas alfa absorbidas; como resultado, las soluciones de polonio son volátiles y se evaporarán en cuestión de días a menos que estén selladas.A un pH de alrededor de 1, los iones de polonio se hidrolizan fácilmente y forman complejos con ácidos como el ácido oxálico, el ácido cítrico y el ácido tartárico.

Compuestos

El polonio no tiene compuestos comunes y casi todos sus compuestos se crean sintéticamente; se conocen más de 50 de ellos. La clase más estable de compuestos de polonio son los polonidos, que se preparan por reacción directa de dos elementos. Na ₂ Po tiene la estructura de antifluorita, los polonidos de Ca, Ba, Hg, Pb y los lantánidos forman una red de NaCl, BePo y CdPo tienen la estructura de wurtzita y MgPo la estructura de arseniuro de níquel. La mayoría de los polonidos se descomponen al calentarse a unos 600 °C, excepto el HgPo que se descompone a ~300 °C y los polonidos de lantánidos, que no se descomponen pero se funden a temperaturas superiores a los 1000 °C. Por ejemplo, el polonuro de praseodimio (PrPo) se funde a 1250 °C y el de tulio (TmPo) se funde a 2200 °C.El PbPo es uno de los pocos compuestos de polonio que existen de forma natural, ya que el polonio alfa se descompone para formar plomo.

Hidruro de polonio (PoH₂) es un líquido volátil a temperatura ambiente propenso a la disociación; es térmicamente inestable. El agua es el único otro calcogenuro de hidrógeno conocido que es líquido a temperatura ambiente; sin embargo, esto se debe a los enlaces de hidrógeno. Los tres óxidos, PoO, PoO ₂ y PoO ₃, son los productos de oxidación del polonio.

Se conocen haluros de la estructura PoX ₂, PoX ₄ y PoF ₆. Son solubles en los haluros de hidrógeno correspondientes, es decir, PoCl _X en HCl, PoBr _X en HBr y PoI ₄ en HI. Los dihaluros de polonio se forman por reacción directa de los elementos o por reducción de PoCl ₄ con SO ₂ y de PoBr ₄ con H ₂ S a temperatura ambiente. Los tetrahaluros se pueden obtener haciendo reaccionar dióxido de polonio con HCl, HBr o HI.

Otros compuestos de polonio incluyen polonita de potasio como polonita, polonato, acetato, bromato, carbonato, citrato, cromato, cianuro, formiato, (II) y (IV) hidróxidos, nitrato, selenato, selenito, monosulfuro, sulfato, disulfato y sulfito.

Se conoce una química de organopolonio limitada, principalmente restringida a polonidos de dialquilo y diarilo (R ₂ Po), haluros de triarilpolonio (Ar ₃ PoX) y dihaluros de diarilpolonio (Ar ₂ PoX ₂). El polonio también forma compuestos solubles con algunos agentes quelantes, como el 2,3-butanodiol y la tiourea.

Fórmula	Color	pf (°C)	Temperatura de sublimación. (°C)	Simetría	símbolo de Pearson	grupo espacial	No	una (pm)	b(pm)	c(pm)	Z	ρ (g/cm)	árbitro
caca	negro
caca 2	de color amarillo pálido	500 (diciembre)	885	fcc	cF12	FM 3m _	225	563.7	563.7	563.7	4	8.94
PoH 2		-35.5
PoCl 2	rojo rubí oscuro	355	130	ortorrómbico	oP3	Pmmm	47	367	435	450	1	6.47
PoBr 2	púrpura-marrón	270 (dic.)
PoCl 4	amarillo	300	200	monoclínico
PoBr 4	rojo	330 (dic.)		fcc	CF100	FM 3m _	225	560	560	560	4
Punto de interés 4	negro

Óxidoscacacaca 2caca 3

hidrurosPoH 2

halurosPoX 2 (excepto PoF 2)viruela 4Punto de partida 6PoBr 2 Cl 2 (rosa salmón)

Isótopos

El polonio tiene 42 isótopos conocidos, todos los cuales son radiactivos. Tienen masas atómicas que van desde 186 a 227 u. Po (vida media de 138,376 días) es el más ampliamente disponible y se obtiene a través de la captura de neutrones con bismuto natural. El Po de vida más larga (vida media125,2 ± 3,3 años, el más longevo de todos los isótopos de polonio) y Po (vida media de 2,9 años) se pueden generar mediante el bombardeo de plomo o bismuto con alfa, protones o deuterones en un ciclotrón.

Historia

Tentativamente llamado "radio F", el polonio fue descubierto por Marie y Pierre Curie en julio de 1898, y recibió su nombre de la tierra natal de Marie Curie, Polonia (en latín: Polonia). Polonia en ese momento estaba bajo la partición rusa, alemana y austrohúngara, y no existía como un país independiente. Curie tenía la esperanza de que nombrar el elemento en honor a su tierra natal daría a conocer su falta de independencia. El polonio puede ser el primer elemento mencionado para resaltar una controversia política.

Este elemento fue el primero descubierto por los Curie mientras investigaban la causa de la radiactividad de la pechblenda. La pechblenda, después de eliminar los elementos radiactivos uranio y torio, era más radiactiva que el uranio y el torio combinados. Esto impulsó a los Curie a buscar elementos radiactivos adicionales. Primero separaron el polonio de la pechblenda en julio de 1898 y, cinco meses después, también aislaron el radio. El científico alemán Willy Marckwald aisló con éxito 3 miligramos de polonio en 1902, aunque en ese momento creía que era un elemento nuevo, al que denominó "radiotelurio", y no fue hasta 1905 que se demostró que era lo mismo que el polonio..

En los Estados Unidos, el polonio se produjo como parte del Proyecto Dayton del Proyecto Manhattan durante la Segunda Guerra Mundial. El polonio y el berilio fueron los ingredientes clave del iniciador 'Urchin' en el centro del pozo esférico de la bomba. 'Urchin' inició la reacción nuclear en cadena en el momento de la criticidad inmediata para asegurarse de que el arma no fallara. 'Urchin' se usó en las primeras armas estadounidenses; Las armas estadounidenses posteriores utilizaron un generador de pulsos de neutrones con el mismo propósito.

Gran parte de la física básica del polonio se clasificó hasta después de la guerra. El hecho de que se utilizara como iniciador se clasificó hasta la década de 1960.

La Comisión de Energía Atómica y el Proyecto Manhattan financiaron experimentos humanos con polonio en cinco personas de la Universidad de Rochester entre 1943 y 1947. A las personas se les administraron entre 9 y 22 microcurios (330 y 810 kBq) de polonio para estudiar su excreción.

Ocurrencia y producción

El polonio es un elemento muy raro en la naturaleza debido a la corta vida media de todos sus isótopos. Siete isótopos ocurren en trazas como productos de descomposición: Po, Po y Po ocurren en la cadena de descomposición de U; Po y Po ocurren en la cadena de descomposición de U; Po y Po ocurren en la cadena de descomposición de Th. De estos, Po es el único isótopo con una vida media de más de 3 minutos.

El polonio se puede encontrar en los minerales de uranio en alrededor de 0,1 mg por tonelada métrica (1 parte en 10), que es aproximadamente el 0,2 % de la abundancia de radio. Las cantidades en la corteza terrestre no son dañinas. Se ha encontrado polonio en el humo del tabaco procedente de hojas de tabaco cultivadas con fertilizantes de fosfato.

Debido a que está presente en pequeñas concentraciones, el aislamiento de polonio de fuentes naturales es un proceso tedioso. El lote más grande jamás extraído del elemento, realizado en la primera mitad del siglo XX, contenía solo 40 Ci (1,5 TBq) (9 mg) de polonio-210 y se obtuvo mediante el procesamiento de 37 toneladas de residuos de la producción de radio. El polonio ahora se obtiene generalmente irradiando bismuto con neutrones o protones de alta energía.

En 1934, un experimento mostró que cuando el Bi natural se bombardea con neutrones, se crea Bi, que luego se descompone en Po a través de la desintegración beta-menos. La purificación final se realiza piroquímicamente seguida de técnicas de extracción líquido-líquido. El polonio ahora se puede producir en cantidades de miligramos en este procedimiento que utiliza los altos flujos de neutrones que se encuentran en los reactores nucleares. Solo se producen alrededor de 100 gramos cada año, prácticamente todo en Rusia, lo que hace que el polonio sea extremadamente raro.

Este proceso puede causar problemas en los reactores nucleares refrigerados por metal líquido a base de plomo-bismuto, como los que se utilizan en el K-27 de la Marina soviética. Se deben tomar medidas en estos reactores para hacer frente a la posibilidad no deseada de que se libere Po del refrigerante.

Los isótopos de polonio de vida más larga, Po y Po, pueden formarse mediante el bombardeo de bismuto con protones o deuterones utilizando un ciclotrón. Otros isótopos más deficientes en neutrones y más inestables pueden formarse mediante la irradiación de platino con núcleos de carbono.

Aplicaciones

Las fuentes de partículas alfa a base de polonio se produjeron en la antigua Unión Soviética. Estas fuentes se aplicaron para medir el espesor de recubrimientos industriales mediante la atenuación de la radiación alfa.

Debido a la intensa radiación alfa, una muestra de un gramo de Po se calentará espontáneamente por encima de los 500 °C (932 °F) generando alrededor de 140 vatios de potencia. Por lo tanto, Po se utiliza como fuente de calor atómico para alimentar generadores termoeléctricos de radioisótopos a través de materiales termoeléctricos. Por ejemplo, las fuentes de calor Po se utilizaron en los vehículos lunares Lunokhod 1 (1970) y Lunokhod 2 (1973) para mantener calientes sus componentes internos durante las noches lunares, así como en los satélites Kosmos 84 y 90 (1965).

Las partículas alfa emitidas por el polonio se pueden convertir en neutrones utilizando óxido de berilio, a razón de 93 neutrones por millón de partículas alfa. Las mezclas de Po-BeO se utilizan como fuentes pasivas de neutrones con una relación de producción de rayos gamma a neutrones de 1,13 ± 0,05, inferior a la de las fuentes de neutrones basadas en la fisión nuclear. Ejemplos de mezclas o aleaciones de Po-BeO utilizadas como fuentes de neutrones son un activador o iniciador de neutrones para armas nucleares y para inspecciones de pozos de petróleo. En la Unión Soviética se habían utilizado anualmente alrededor de 1500 fuentes de este tipo, con una actividad individual de 1850 Ci (68 TBq).

El polonio también formaba parte de cepillos o herramientas más complejas que eliminan las cargas estáticas en placas fotográficas, fábricas textiles, rollos de papel, láminas de plástico y sustratos (como los automotrices) antes de la aplicación de recubrimientos. Las partículas alfa emitidas por el polonio ionizan las moléculas de aire que neutralizan las cargas en las superficies cercanas. Algunos cepillos antiestáticos contienen hasta 500 microcurios (20 MBq) de Po como fuente de partículas cargadas para neutralizar la electricidad estática. En los EE. UU., los dispositivos con no más de 500 μCi (19 MBq) de Po (sellado) por unidad se pueden comprar en cualquier cantidad bajo una "licencia general",lo que significa que un comprador no necesita estar registrado por ninguna autoridad. El polonio debe reemplazarse en estos dispositivos casi todos los años debido a su corta vida media; también es altamente radiactivo y, por lo tanto, ha sido reemplazado en su mayoría por fuentes de partículas beta menos peligrosas.

A veces se utilizan pequeñas cantidades de Po en el laboratorio y con fines didácticos, por lo general del orden de 4 a 40 kBq (0,11 a 1,08 μCi), en forma de fuentes selladas, con el polonio depositado sobre un sustrato o en una resina o matriz polimérica—a menudo están exentos de la autorización de la NRC y autoridades similares, ya que no se consideran peligrosos. Pequeñas cantidades de Po se fabrican para la venta al público en los Estados Unidos como "fuentes de agujas" para experimentación de laboratorio, y las empresas de suministros científicos las venden al por menor. El polonio es una capa de revestimiento que a su vez está revestida con un material como el oro, que permite el paso de la radiación alfa (utilizada en experimentos como cámaras de niebla) mientras evita que el polonio se libere y presente un peligro tóxico.

Firestone comercializó las bujías de encendido de polonio entre 1940 y 1953. Si bien la cantidad de radiación de las bujías era minúscula y no representaba una amenaza para el consumidor, los beneficios de dichas bujías disminuyeron rápidamente después de aproximadamente un mes debido a la corta vida media del polonio y porque la acumulación en los conductores bloquearía la radiación que mejoraba el rendimiento del motor. (La premisa detrás de la bujía de encendido de polonio, así como del prototipo de bujía de radio de Alfred Matthew Hubbard que la precedió, era que la radiación mejoraría la ionización del combustible en el cilindro y, por lo tanto, permitiría que el motor se encienda de manera más rápida y eficiente).

Biología y toxicidad

Visión general

El polonio puede ser peligroso y no tiene ningún papel biológico. En masa, el polonio-210 es alrededor de 250 000 veces más tóxico que el cianuro de hidrógeno (la LD ₅₀ para Po es menos de 1 microgramo para un adulto promedio (ver más abajo) en comparación con aproximadamente 250 miligramos para el cianuro de hidrógeno). El principal peligro es su intensa radiactividad (como emisor alfa), lo que dificulta su manipulación segura. Incluso en cantidades de microgramos, la manipulaciónPo es extremadamente peligroso y requiere equipo especializado (una guantera alfa de presión negativa equipada con filtros de alto rendimiento), un control adecuado y procedimientos de manipulación estrictos para evitar cualquier contaminación. Las partículas alfa emitidas por el polonio dañarán fácilmente el tejido orgánico si se ingiere, inhala o absorbe polonio, aunque no penetran en la epidermis y, por lo tanto, no son peligrosas siempre que las partículas alfa permanezcan fuera del cuerpo. El uso de guantes intactos y resistentes a productos químicos es una precaución obligatoria para evitar la difusión transcutánea de polonio directamente a través de la piel. El polonio administrado en ácido nítrico concentrado puede difundirse fácilmente a través de guantes inadecuados (p. ej., guantes de látex) o el ácido puede dañar los guantes.

El polonio no tiene propiedades químicas tóxicas.

Se ha informado que algunos microbios pueden metilar el polonio por la acción de la metilcobalamina. Esto es similar a la forma en que el mercurio, el selenio y el telurio se metilan en los seres vivos para crear compuestos organometálicos. Los estudios que investigan el metabolismo del polonio-210 en ratas han demostrado que solo del 0,002 al 0,009 % del polonio-210 ingerido se excreta como polonio-210 volátil.

Efectos agudos

La dosis letal mediana (LD ₅₀) para la exposición aguda a la radiación es de aproximadamente 4,5 Sv. La dosis equivalente efectiva comprometida Po es de 0,51 µSv/Bq si se ingiere y de 2,5 µSv/Bq si se inhala. Una dosis fatal de 4,5 Sv puede ser causada por la ingestión de 8,8 MBq (240 μCi), alrededor de 50 nanogramos (ng), o la inhalación de 1,8 MBq (49 μCi), alrededor de 10 ng. Un gramo de Po podría, en teoría, envenenar a 20 millones de personas, de las cuales 10 millones morirían. La toxicidad real de Po es más baja que estas estimaciones porque la exposición a la radiación que se extiende durante varias semanas (la vida media biológica del polonio en humanos es de 30 a 50 días) es algo menos dañina que una dosis instantánea. Se ha estimado que una dosis letal media dePo es de 15 megabecquerelios (0,41 mCi), o 0,089 microgramos (μg), que sigue siendo una cantidad extremadamente pequeña. A modo de comparación, un grano de sal de mesa equivale a aproximadamente 0,06 mg = 60 μg.

Efectos a largo plazo (crónicos)

Además de los efectos agudos, la exposición a la radiación (tanto interna como externa) conlleva un riesgo a largo plazo de muerte por cáncer del 5 al 10% por Sv. La población en general está expuesta a pequeñas cantidades de polonio como producto del radón en el aire interior; Se cree que los isótopos Po y Po causan la mayoría de las 15 000 a 22 000 muertes por cáncer de pulmón estimadas en los EE. UU. cada año que se han atribuido al radón de interiores. Fumar tabaco provoca una exposición adicional al polonio.

Límites reglamentarios de exposición y manipulación

La carga corporal máxima permitida para Po ingerido es de solo 1,1 kBq (30 nCi), lo que equivale a una partícula con una masa de solo 6,8 picogramos. La concentración máxima permitida en el lugar de trabajo de Po en el aire es de aproximadamente 10 Bq/m (3 × 10 µCi/cm). Los órganos diana del polonio en humanos son el bazo y el hígado. Como el bazo (150 g) y el hígado (1,3 a 3 kg) son mucho más pequeños que el resto del cuerpo, si el polonio se concentra en estos órganos vitales, es una amenaza para la vida mayor que la dosis que se sufriría. (en promedio) por todo el cuerpo si se distribuye uniformemente por todo el cuerpo, de la misma manera que el cesio o el tritio (como T ₂ O).

Po se usa ampliamente en la industria y está fácilmente disponible con poca regulación o restricción. En EE. UU., en 2007 se implementó un sistema de seguimiento administrado por la Comisión Reguladora Nuclear para registrar compras de más de 16 curies (590 GBq) de polonio-210 (suficiente para compensar 5000 dosis letales). Se dice que el OIEA "está considerando regulaciones más estrictas... Se habla de que podría endurecer el requisito de informar sobre el polonio en un factor de 10, a 1,6 curies (59 GBq)". A partir de 2013, este sigue siendo el único material derivado de emisión alfa disponible, como cantidad exenta de la NRC, que puede tenerse sin una licencia de material radiactivo.

El polonio y sus compuestos deben manipularse en una caja con guantes, que está encerrada en otra caja, mantenida a una presión ligeramente superior a la de la caja con guantes para evitar que los materiales radiactivos se escapen. Los guantes hechos de caucho natural no brindan suficiente protección contra la radiación del polonio; son necesarios guantes quirúrgicos. Los guantes de neopreno protegen la radiación del polonio mejor que el caucho natural.

Casos de envenenamiento

A pesar de las propiedades altamente peligrosas del elemento, las circunstancias en las que puede ocurrir el envenenamiento por polonio son raras. Su extrema escasez en la naturaleza, la corta vida media de todos sus isótopos, las instalaciones y equipos especializados necesarios para obtener cualquier cantidad significativa y las precauciones de seguridad contra accidentes de laboratorio hacen que los eventos de exposición dañina sean poco probables. Como tal, solo se han confirmado unos pocos casos de envenenamiento por radiación específicamente atribuibles a la exposición al polonio.

Siglo 20

En respuesta a las preocupaciones sobre los riesgos de la exposición ocupacional al polonio, se administraron cantidades de Po a cinco voluntarios humanos en la Universidad de Rochester entre 1944 y 1947, para estudiar su comportamiento biológico. Estos estudios fueron financiados por el Proyecto Manhattan y la AEC. Participaron cuatro hombres y una mujer, todos con cánceres terminales y con edades comprendidas entre los treinta y los cuarenta años; todos fueron elegidos porque los experimentadores querían sujetos que no hubieran estado expuestos al polonio ya sea por trabajo o por accidente. Po se inyectó en cuatro pacientes hospitalizados y se administró por vía oral a un quinto. Ninguna de las dosis administradas (todas entre 0,17 y 0,30 μCi kg) se acercó a cantidades letales.

La primera muerte documentada como resultado directo del envenenamiento con polonio ocurrió en la Unión Soviética, el 10 de julio de 1954. Un hombre no identificado de 41 años se presentó para recibir tratamiento médico el 29 de junio, con vómitos intensos y fiebre; el día anterior había estado trabajando durante cinco horas en un área en la que, sin que él lo supiera, una cápsula que contenía Po se había despresurizado y comenzado a dispersarse en forma de aerosol. Durante este período, su ingesta total de Po en el aire se estimó en 0,11 GBq (casi 25 veces la LD ₅₀ estimada por inhalación de 4,5 MBq). A pesar del tratamiento, su condición siguió empeorando y murió 13 días después del evento de exposición.

También se ha sugerido que la muerte por leucemia de Irène Joliot-Curie en 1956 se debió a los efectos de la radiación del polonio. Fue expuesta accidentalmente en 1946 cuando una cápsula sellada del elemento explotó en su banco de laboratorio.

Además, se alega que varias muertes en Israel durante 1957-1969 fueron el resultado de la exposición a Po. Se descubrió una fuga en un laboratorio del Instituto Weizmann en 1957. Se encontraron rastros de Po en las manos del profesor Dror Sadeh, un físico que investigaba materiales radiactivos. Las pruebas médicas no indicaron ningún daño, pero las pruebas no incluyeron la médula ósea. Sadeh, uno de sus alumnos y dos colegas murieron de varios tipos de cáncer en los años siguientes. El tema se investigó en secreto, pero nunca se admitió formalmente una conexión entre la filtración y las muertes.

Siglo 21

Se identificó que la causa de la muerte en 2006 de Alexander Litvinenko, un ex agente ruso del FSB que había desertado al Reino Unido en 2001, fue el envenenamiento con una dosis letal de Po; Posteriormente se determinó que el Po probablemente le había sido administrado deliberadamente por dos ex agentes de seguridad rusos, Andrey Lugovoy y Dmitry Kovtun. Como tal, la muerte de Litvinenko fue el primer (y, hasta la fecha, el único) caso confirmado en el que se ha utilizado la toxicidad extrema del polonio con malas intenciones.

En 2011, surgió una acusación de que la muerte del líder palestino Yasser Arafat, quien murió el 11 de noviembre de 2004 por causas inciertas, también se debió a un envenenamiento deliberado con polonio, y en julio de 2012, se detectaron concentraciones anormalmente altas de Po en la ropa y pertenencias personales de Arafat. por el Instituto de Radiofísica de Lausana, Suiza. Sin embargo, el portavoz del Instituto enfatizó que, a pesar de estas pruebas, los informes médicos de Arafat no eran consistentes con el envenenamiento por Po, y la periodista científica Deborah Blum sugirió que el humo del tabaco podría haber sido el responsable, ya que tanto Arafat como muchos de sus colegas eran grandes fumadores; las pruebas posteriores realizadas por equipos franceses y rusos determinaron que el elevadoLos niveles de Po no fueron el resultado de un envenenamiento deliberado y no causaron la muerte de Arafat.

Tratamiento

Se ha sugerido que los agentes quelantes, como el antilewisita británico (dimercaprol), se pueden usar para descontaminar a los humanos. En un experimento, a las ratas se les administró una dosis letal de 1,45 MBq/kg (8,7 ng/kg) de Po; todas las ratas no tratadas murieron después de 44 días, pero el 90 % de las ratas tratadas con el agente quelante HOEtTTC permanecieron vivas durante 5 meses.

Detección en especímenes biológicos

El polonio-210 se puede cuantificar en muestras biológicas mediante espectrometría de partículas alfa para confirmar un diagnóstico de envenenamiento en pacientes hospitalizados o para proporcionar evidencia en una investigación médico legal de muerte. La excreción urinaria inicial de polonio-210 en personas sanas debido a la exposición habitual a fuentes ambientales suele oscilar entre 5 y 15 mBq/día. Los niveles superiores a 30 mBq/día sugieren una exposición excesiva al radionúclido.

Ocurrencia en humanos y la biosfera.

El polonio-210 está muy extendido en la biosfera, incluidos los tejidos humanos, debido a su posición en la cadena de desintegración del uranio-238. El uranio-238 natural en la corteza terrestre se desintegra a través de una serie de intermediarios radiactivos sólidos, incluido el radio-226, hasta el gas noble radiactivo radón-222, parte del cual, durante su vida media de 3,8 días, se difunde en la atmósfera. Allí se descompone a través de varios pasos más hasta convertirse en polonio-210, gran parte del cual, durante su vida media de 138 días, regresa a la superficie de la Tierra, ingresando así a la biosfera, antes de finalmente descomponerse en plomo-206 estable.

Ya en la década de 1920, el biólogo francés Antoine Lacassagne [ fr ], utilizando polonio proporcionado por su colega Marie Curie, demostró que el elemento tiene un patrón específico de absorción en tejidos de conejo, con altas concentraciones, particularmente en hígado, riñón y testículos. La evidencia más reciente sugiere que este comportamiento se debe a que el polonio sustituye a su congénere azufre, también en el grupo 16 de la tabla periódica, en aminoácidos que contienen azufre o moléculas relacionadas y que se producen patrones de distribución similares en los tejidos humanos. De hecho, el polonio es un elemento presente de forma natural en todos los seres humanos, que contribuye considerablemente a la dosis de fondo natural, con amplias variaciones geográficas y culturales, y niveles particularmente altos en los residentes del Ártico, por ejemplo.

Tabaco

El polonio-210 en el tabaco contribuye a muchos de los casos de cáncer de pulmón en todo el mundo. La mayor parte de este polonio se deriva del plomo-210 depositado en las hojas de tabaco desde la atmósfera; el plomo-210 es un producto del gas radón-222, gran parte del cual parece provenir de la descomposición del radio-226 de los fertilizantes aplicados a los suelos de tabaco.

La presencia de polonio en el humo del tabaco se conoce desde principios de la década de 1960. Algunas de las empresas tabacaleras más grandes del mundo investigaron formas de eliminar la sustancia, sin éxito, durante un período de 40 años. Los resultados nunca fueron publicados.

Alimento

El polonio se encuentra en la cadena alimenticia, especialmente en los mariscos.