مجسمه یادبود ماری اسکلودوسکا کوری، کاشف پولونیم، در ورشو پایتخت لهستان (منبع: Wikimedia Commons)

اول نوامبرِ سال ۲۰۰۶ میلادی. دو مرد در کافه‌ی مجلل هتلی در مرکز لندن نشسته‌اند. یکی از آنها فنجانی چای سبز به دیگری تعارف می‌کند. مرد دوم تعارف او را می‌پذیرد و چند جرعه‌ای چای می‌نوشد. مردی که چای را نوشیده الکساندر لیتْوینِنکو (Alexander Litvinenko) است؛ یکی از مأمورین مخفیِ سابق سازمان اطلاعات روسیه که حالا به منتقد دولت روسیه تبدیل شده است. بعد نفر سومی هم به آنها می‌پیوندد، مدتی درباره‌ی جلسه مهمی که فردای آن روز در پیش دارند صحبت می‌کنند و بعد از هم جدا می‌شوند.

چند ساعت بعد، لیتویننکو با درد شکم، اسهال و استفراغ شدید در بیمارستانی در لندن بستری می‌شود. علائمش شبیه مسمومیت با مواد شیمیایی است؛ اما با وجود همه‌ی رسیدگی‌ها هر روز بدتر می‌شود، موهایش می‌ریزد و تعداد گلبول‌های سفید خونش کمتر و کمتر می‌شود. به نظر می‌رسد سیستم ایمنی بدنش نابود شده است. اندام‌های حیاتی بدنش یک به یک از کار می‌افتند. پزشکان آزمایش‌های مختلفی انجام می‌دهند و بعد از تلاش‌های بسیار، سرانجام صبح روزِ ۲۳ نوامبر توضیحی برای علائم بیماری ارائه می‌دهند: مسمومیت با پولونیم‌ـ‌۲۱۰ (ایزوتوپی از عنصر پولونیم با عدد جرمیِ ۲۱۰). همان روز لیتویننکو از دنیا می‌رود. نتیجه‌ی تحقیقات جنایی رسمی ده سال بعد اعلام می‌شود: لیتویننکو با همان چای که ۲۲ روز قبل از مرگش نوشید مسموم شده و قاتلانش همان دو مردی هستند که در کافه‌ی هتل با آنها ملاقات کرد.

blank

الکساندر لیتویننکو، قبل و بعد از مسموم شدن

شفادهنده از بیرون، نابودکننده از درون

پولونیم عنصری پرتوزا (یا رادیواکتیو) است. اتم‌های این عنصر پایدار نیستند و طی فرایندی که واپاشی پرتوزا نام دارد، به اتم‌های دیگری تبدیل می‌شوند و پرتوهایی از ذرات آلفا هم تولید می‌کنند. این پرتوها بسیار پرانرژی‌اند، اما قدرت نفوذ چندانی ندارند و پوست بدن می‌تواند مانعِ آنها شود، حتی در پزشکی از این عنصر برای از بین بردن تومورها استفاده می‌شود. اما اگر منبع تولید پرتوها، یعنی خودِ اتم‌های پولونیم، از هر راهی وارد بدن شود (مثلاً با نوشیدن چای مسموم)، پرتوهای آلفا در داخل بدن تولید می‌شوند و به اندام‌ها و بافت‌های بدن آسیب می‌زنند. حتی ده نانوگرم (ده میلیاردمِ‌ گرم) از این عنصر می‌تواند كُشنده باشد. پرتوهای آلفا حاصل از پولونیم به‌قدری پرانرژی‌اند که از پرتوزاییِ پولونیم برای تأمین انرژی در فضاپیماها استفاده شده است، مثلاً ماه‌نوردهای لوناخود (Lunokhod) که ساخت کشور شوروی بودند و برای اولین بار به شکل کنترل از راه دور سطح کره‌ی ماه را کاوش کردند، از پولونیم استفاده می‌کردند.

blank

تصویری از ماه‌نورد لوناخود ۱ که در پاییز سال ۱۹۷۰ میلادی/ ۱۳۴۹ شمسی روی ماه فرود آمد و از پولونیم-۲۱۰ برای تولید انرژی استفاده می‌کرد. (منبع تصویر: Wikimedia Commons)

دلیل هفتادم

مرگ لیتویننکو یکی از نمونه‌های مشهور مسمومیت شدید با پولونیم است. شاید فکر کنید اگر دشمنی نداشته باشید، از این عنصر خطرناک در امانید! با این حال جالب است بدانید که پولونیم‌ـ۲۱۰ در دود سیگار هم وجود دارد و وقتی ذرات این عنصر را همراه با دود سیگار تنفس می‌کنیم، بافت‌های ریه و مجاری تنفسی ما در تماس مستقیم با این منابع قویِ تابش پرتوزا قرار می‌گیرد. این پرتوها می‌توانند به DNA آسیب‌های جدی بزنند و عوارضی مانند سرطان را ایجاد کنند. البته بدون وجود پولونیم‌ـ۲۱۰ هم، دود سیگار دست کم ۶۹ ماده‌ی شیمیایی سرطان‌زا دارد، بنابراین در حال حاضر شاید فقط بتوان گفت که با کشیدن سیگار، به جای ۶۹ دلیل در واقع به هفتاد دلیلِ محکم برای ترک آن بی‌توجهی می‌شود.

blank

پولونیم موجود در دود سیگار از کجا می‌آید؟ برخی گیاهانِ تنباکو با کودهایی پرورش داده می‌شود که کانی‌ای به‌نام آپاتیت در آنها وجود دارد. در آپاتیت عنصر پرتوزای رادیم وجود دارد که در اثر پرتوزایی به پولونیم‌ـ۲۱۰ تبدیل می‌شود. علاوه بر آن، برگ‌های تنباکو که پرزهای چسبناک دارند، می‌توانند عنصرهای پرتوزا مانند رادیم و پولونیم را به‌طور مستقیم از هوای اطراف هم دریافت کنند. جالب است که بر اساس گزارش‌ها، شرکت‌های تولید تنباکو بیش از چهل سال است که از خطر پولونیم موجود در دود سیگار آگاهند، اما از انتشار عمومیِ پژوهش‌های مربوط به این موضوع جلوگیری کرده‌اند. همچنین مدارکی وجود دارد که نشان می‌دهد صنایع تنباکو راه‌های مختلفی از قبیل شستن برگ‌های تنباکو، تغییر ژنتیکیِ گیاه یا استفاده از فیلتر را برای حذف پولونیم در سیگار امتحان کرده‌اند، اما به نتیجه نرسیده‌اند.

عنصر لهستانی

پولونیم عنصر طبیعیِ بسیار کمیابی است. این عنصر در سنگ معدن‌های اورانیم وجود دارد، اما استخراج آن از این منبع، اقتصادی نیست. در سال ۱۸۹۸ میلادی/۱۲۷۷ شمسی که این عنصر کشف شد، ماری کوری و همسرش پیِر کوری ماه‌ها کار طاقت‌فرسا انجام دادند تا توانستند مقدار بسیار کمی از این عنصر را از سنگ معدنِ پیچ‌بِلِند (pitchblende)، که ترکیب شیمیاییِ اصلیِ آن اورانیم اکسید است، استخراج کنند. آنها نام این عنصرِ جدید را از زادگاهِ ماری كوری (لهستان یا Poland كه نام لاتینِ آن پولونیا است) گرفتند. امروزه برای به‌دست آوردن پولونیم، عنصرِ بیسموت‌ـ۲۰۹ را با نوترون بمباران می‌کنند تا بیسموت‌ـ۲۱۰ به‌دست آید و سپس با واپاشیِ پرتوزا به پولونیم تبدیل شود (بیسموت عنصر قبل از پولونیم در جدول تناوبی است). کشور روسیه تنها تولیدکننده‌ی صنعتی پولونیم در جهان است.

blank

برس ضدالکتریسیته‌ی ساکن که با پولونیم کار می‌کند. (منبع تصویر: flickr.com)

مبارزه‌ با گرد و خاک

یكی دیگر از كاربردهای متداولِ پولونیم، ساختن برس‌های ضدالكتریسیته‌ی ساكن است. با این برس‌ها بارهای الکتریکی روی لنز دوربین، فیلم‌های عکاسی، صفحه‌های گرامافون و … را دور می‌کنند تا گرد و غباری که این بارها جذب می‌کنند، روی آنها باقی نمانَد. پشت موهای این برس‌ها ورقه‌ی نازکی از جنس نقره با روکش نازکی از طلا وجود دارد. در بین لایه‌های طلا و نقره (و نه در فضای آزاد)، ورقه‌ی بسیار نازکی از پولونیم وجود دارد که با تولید پرتوهای پرانرژیِ آلفا، مولکول‌های هوای اطراف را به یون تبدیل می‌کنند و هوای یونی‌شده بارهای روی سطح را جذب و دور می‌کند. نکته‌ی جالب در ساخت این برس‌ها آن است که عنصر خطرناکِ پولونیم را مستقیماً بین لایه‌های نقره و طلا قرار نمی‌دهند، بلکه ورقه‌های نقره را ابتدا با بیسموت‌ و بعد با طلا آبکاری می‌کنند. بعد ورقه فلزی را بمباران نوترونی می‌کنند تا به همان روشی که در بالا برای تولید پولونیم اشاره‌ شد، پولونیم همان جا از بیسموت تولید شود. البته نیمه‌عمر پولونیم فقط ۱۳۸ روز است (یعنی هر ۱۳۸ روز، خاصیت پرتوزاییِ آن نصف می‌شود)، به همین دلیل برس‌های كهنه كار نمی‌كنند.

عنصرهای این داستان