पोलोनियम हे आधुनिक आवर्तसारणीमधील गट ६ अ मधील मूलद्रव्य आहे. या मूलद्रव्याची रासायनिक संज्ञा Po अशी असून अणुक्रमांक ८४ आणि अणुभारांक २१० इतका आहे. याचे इलेक्ट्रॉन संरूपण २, ८, १८, ३२, १८, ६ असे आहे. पोलोनियम सर्वसाधारणपणे २, ४ व ६ या संयुजा दर्शविते.
आढळ : निसर्गात पिचब्लेंड या खनिजात पोलोनियम आढळते. सर्वसाधारणपणे १,००० किग्रॅ. खनिजात ०·०५ मिग्रॅ. इतके पोलोनियम असते. हे पोलोनियम खनिजामध्ये असणाऱ्या थोरियम व युरेनियम यांच्या किरणोत्सर्गाने क्षय होऊन तयार होते. भूकवचातील पोलोनियमचे प्रमाण केवळ १०-१३ % इतके आहे.
इतिहास : पोलोनियम मूलद्रव्याचा शोध मारी क्यूरी आणि प्येअर क्यूरी यांनी लावला. क्यूरी दांपत्य पिचब्लेंड या युरेनियम खनिजाच्या किरणोत्सारी गुणधर्माचा अभ्यास करत होते. पिचब्लेंडपासून युरेनियम आणि थोरियम विलग केल्यानंतर उर्वरित द्रावण अधिक तीव्र किरणोत्सारी गुणधर्म दाखवू लागले. क्यूरी दांपत्यासाठी हे एक आश्चर्य होते. त्यांनी या खनिजावर अनेक प्रयोग केले आणि जुलै १८९८ मध्ये या खनिजापासून एक मूलद्रव्य विलग करण्यात यश मिळवले. या नव्याने शोधल्या गेलेल्या मूलद्रव्याचे नाव मारी क्यूरी यांनी पोलंड देशाच्या नावावरून ‘पोलोनियम’ असे ठेवले.
पॅरिस येथे शोधल्या गेलेल्या या नव्या मूलद्रव्याचे नामकरण पोलोनियम करण्यामागे दोन कारणे होती. पहिले म्हणजे मारी क्यूरी यांचा जन्म पोलंड येथे झाला होता. दुसरे महत्त्वाचे कारण म्हणजे, त्यावेळी पोलंड हे स्वतंत्र राष्ट्र म्हणून अस्तित्वात नव्हते. पोलंडवर रशिया, जर्मनी, ऑस्ट्रिया आणि हंगेरी या देशांची राजवट होती. पोलंड देशाच्या नावावरून नामकरण केलेल्या मूलद्रव्याला जगभर मान्यता मिळाली की, पोलंडच्या समस्येकडे जगाचे लक्ष जाईल आणि पोलंडला स्वातंत्र्य मिळणे सोपे होईल, अशी मारी क्यूरी यांची धारणा होती. राजकीय परिस्थितीची अशी पार्श्वभूमी लक्षात घेऊन नामकरण केलेले पोलोनियम हे पहिले रासायनिक मूलद्रव्य होय.
पोलोनियम वेगळे काढल्यावर सुद्धा ते खनिज किरणोत्सारी गुणधर्म दाखवत होते. पुढील संशोधनानंतर क्यूरी दांपत्याने त्यातून आणखी एक नवीन मूलद्रव्य वेगळे केले. या मूलद्रव्याचे नाव त्यांनी रेडियम असे ठेवले. किरणोत्साराविषयी केलेल्या संशोधनाबद्दल क्यूरी दांपत्याला आंरी बेक्रेलसह १९०३ मध्ये भौतिकशास्त्राचे नोबेल पारितोषिक देण्यात आले; तर १९११ मध्ये पोलोनियम आणि रेडियमच्या शोधाबद्दल मारी क्यूरी यांना रसायनशास्त्राचे नोबेल पारितोषिक देण्यात आले.
निष्कर्षण : पोलोनियम हे अत्यंत कमी प्रमाणात सापडणारे मूलद्रव्य आहे. युरेनियम खनिजापासून सरळ पोलोनियम मिळविता येते. परंतु युरेनियमच्या खनिजामध्ये अत्यंत अल्प प्रमाणात ते मिळत असल्याने ही पद्धत व्यावहारिकदृष्ट्या तितकीशी उपयुक्त नाही.
अमेरिकेमध्ये १९३० च्या दशकात अणुबाँब तयार करण्याच्या दृष्टीने प्रयोग केले जात होते. अणुबाँबमध्ये केंद्रकीय शृंखला अभिक्रिया घडून येण्यासाठी पोलोनियम – २१० ची आवश्यकता होती. परंतु पोलोनियम अत्यंत कमी प्रमाणात उपलब्ध असल्याने दुर्मिळ असलेले हे समस्थानिक मिळविण्यासाठी अनेक प्रयोग केले गेले. या प्रयोगांवरून हे समजले की, अणुभट्टीमध्ये बिस्मथ – २०९ वर न्यूट्रॉनचा मारा करूनसुद्धा पोलोनियम मिळवता येते. ही अभिक्रिया पुढीलप्रमाणे देता येते.
209Bi + 1n → 210Po + e–
रासायनिक पृथक्करण पद्धतीने पोलोनियम मिळविता येते. त्यासाठी पिचब्लेंड धातुकावर हायड्रोक्लोरिक अम्लाबरोबर अभिक्रिया केली जाते. या अभिक्रियेतून तयार झालेले द्रावण हायड्रोजन सल्फाइडसह तापविले जाते. यामुळे पोलोनियम मोनोसल्फाइड (PoS) आणि बिस्मथ सल्फाइड (Bi2S3) यांचे अवक्षेप मिळतात. या दोन्ही संयुगांचे गुणधर्म बऱ्याच अंशी सारखे असले, तरी बिस्मथ सल्फाइड हे तयार झालेल्या द्रावणामध्ये कमी विद्राव्य असते. त्यामुळे अनेक वेळा हायड्रोजन सल्फाइडबरोबर अभिक्रिया करून पोलोनियम मोनोसल्फाइड वेगळे मिळविले जाते. त्यानंतर पोलोनियम मोनोसल्फाइडच्या विद्युत अपघटनाने (Electrolysis) शुद्ध स्वरूपातील पोलोनियम मिळविले जाते.
पोलोनियमची ४२ समस्थानिके ज्ञात आहेत. बहुतेक सर्वच समस्थानिकांचा अर्धायुकाल तुलनेने खूपच कमी असल्याने पोलोनियम अत्यल्प प्रमाणात उपलब्ध होते.
भौतिक गुणधर्म : पोलोनियम हे राखाडी-चंदेरी रंगाचे, इतर धातूंच्या तुलनेत कमी उत्कलनांक असलेले धातू मूलद्रव्य आहे. या किरणोत्सारी मूलद्रव्याच्या गुणधर्माविषयी संशोधकांच्या मनात अजूनही संभ्रम आहे. त्यामुळे काही वेळा पोलोनियम हे धातूसदृश मूलद्रव्य मानले जाते.
पोलोनियमची सर्व समस्थानिके किरणोत्सारी आहेत. पाच किलो रेडियम (Ra – २२६) जेवढे आल्फा कण उत्सर्जित करते, तेवढे आल्फा कण केवळ एक ग्रॅम पोलोनियम (Po – २१०) करते. पोलोनियम (Po – २१०) मधून आल्फा कण उत्सर्जित होत असताना जेव्हा त्याचा ऱ्हास होत असतो, तेव्हा खूप मोठ्या प्रमाणावर उष्णता ऊर्जासुद्धा बाहेर पडते. अर्धा ग्रॅम पोलोनियम असलेल्या कॅप्सूलचे तापमान ५००० से. पेक्षाही जास्त होते, इतक्या मोठ्या प्रमाणावर ही उष्णता ऊर्जा बाहेर पडते. उष्णतेबरोबरच या प्रक्रियेत प्रकाशाच्या स्वरूपातसुद्धा ऊर्जा बाहेर टाकली जाते. त्यामुळे अंधारात ठेवलेल्या पोलोनियममधून प्रतिदिप्ती गुणधर्मामुळे (Fluorescence) पांढरट निळ्या रंगाचा प्रकाश बाहेर पडताना दिसतो.
पोलोनियम हे बाष्पनशील मूलद्रव्य असल्याने, पोलोनियमचे लगेचच बाष्पीभवन होते. त्यामुळे पोलोनियम जर व्यवस्थित पद्धतीने सीलबंद केले नाही, तर ते काही काळातच नाहीसे झाल्याचे आढळते.
रासायनिक गुणधर्म : पोलोनियमचे रासायनिक गुणधर्म आवर्तसारणीमध्ये त्याच्या वरील बाजूला असलेल्या टेल्यूरियमसारखे आणि त्याच्या शेजारी असलेल्या बिस्मथ मूलद्रव्यासारखे आहेत. टेल्यूरियमपेक्षा पोलोनियम जास्त प्रमाणात धातूगुण दाखवितो.
हवेत उघडे ठेवल्यास पोलोनियमवर पिवळ्या रंगाचा ऑक्साइडचा थर तयार होतो. क्लोरीन, ब्रोमीन व आयोडीन यांच्याशी त्याची रासायनिक अभिक्रिया होते आणि अनुक्रमे PoCl2 (रंग : गडद लाल), PoCl4 (रंग : पिवळा), PoBr2 (रंग : जांभळट तपकिरी), PoBr4 (रंग : लाल), PoI4 (रंग : काळा) ही संयुगे तयार होतात.
विरल अम्लामध्ये ते ताबडतोब विरघळते; मात्र अल्कलीमध्ये ते कमी प्रमाणात द्रावणीय आहे. संहत सोडियम हायड्रॉक्साइड आणि संहत पोटॅशियम हायड्रॉक्साइडमध्ये ते विरघळते आणि त्यापासून अनुक्रमे Na2PoO3 व K2PoO3 अशी पोलोनाइट संयुगे तयार होतात.
पोलोनियमचे नायट्रेट, फॉस्फेट, ॲसिटिक, टार्टारिक इत्यादी आयनांबरोबर संयोग होऊन गुंतागुंतीची संरचना असलेले आयन तयार होतात.
उपयोग : (१) आल्फा कणांचा स्रोत म्हणून पोलोनियमचा उपयोग केला जातो. पोलोनियममधून आल्फा कणांचे उत्सर्जन होताना पोलोनियमचा ऱ्हास होत जातो आणि खूप मोठ्या प्रमाणावर उष्णता ऊर्जासुद्धा बाहेर पडते. या गुणधर्मामुळे पोलोनियमचा वापर कमी आकाराचा आणि कमी वजनाचा आण्विक उष्णता स्रोत तसेच विद्युतनिर्मितीसाठीही करता येतो. पोलोनियमचा असा वापर कृत्रिम उपग्रहांमध्ये आणि अवकाशयानांमध्ये पूर्वी केला गेला आहे. परंतु पोलोनियमचा अर्धायुकाल कमी असल्याने दूरवरच्या मोहिमांत आता प्लुटोनियम-२३८ चा वापर विद्युतनिर्मितीसाठी केला जातो. (२) पोलोनियममधून उत्सर्जित होणाऱ्या आल्फा कणांचा वापर कागद, कापड व प्लॅस्टिक निर्मिती प्रक्रियेमध्ये निर्माण होणाऱ्या विद्युत प्रभारांचे निराकरण करण्यासाठी केला जातो. त्यासाठी पोलोनियमचा थर असलेले धातूचे गज व पट्ट्या वापरल्या जात असत. परंतु किरणोत्साराचा धोका आणि अधिक प्रमाणात येणारा खर्च यांमुळे आता यासाठी बीटा कणांचा किंवा किरणोत्सार नसलेल्या पद्धतींचा वापर अनेक ठिकाणी केला जातो. (३) वातावरणातील विद्युत प्रभारांचे मापन करण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या उपकरणांत अल्प प्रमाणात पोलोनियम धातू वापरतात. (४) बेरिलियमसारख्या कमी अणुभार असणाऱ्या मूलद्रव्यांच्या, पोलोनियमबरोबर केलेल्या मिश्रणाचा उपयोग न्यूट्रॉनचा स्रोत म्हणून केला जातो.
पहा : क्यूरी, प्येअर; क्यूरी, मारी; बेक्रेल, आंत्वान आंरी; रेडियम.
