Гексахлорополонат цезия

Гексахлорополонат цезия (гексахлорополонеат цезия) — неорганическая комплексная соль с формулой Cs₂[PoCl₆]. Состоит из двух катионов цезия Cs⁺ и двухзарядного комплексного аниона [PoCl₆]²⁻, в котором атом полония находится в степени окисления +4 и координирован шестью атомами хлора в октаэдрической геометрии. Соединение содержит полоний — элемент с атомным номером 84, все изотопы которого радиоактивны. Это принципиально определяет условия обращения и хранения вещества.

Химическая формула и строение

Молекулярная формула — Cs₂[PoCl₆], запись без квадратных скобок: Cs₂PoCl₆. Центральный атом комплекса — полоний в степени окисления +4. Шесть атомов хлора образуют вокруг него правильный октаэдр, формируя анион [PoCl₆]²⁻. Два катиона Cs⁺ компенсируют заряд аниона.

Кристаллическая структура соответствует типу K₂PtCl₆ — кубическая гранецентрированная решётка (пространственная группа Fm3̄m), характерная для всего ряда соединений состава Cs₂[MCl₆], где M — четырёхвалентный металл. Аналогично построен, например, гексахлорогерманат цезия Cs₂[GeCl₆].

Молярная масса: 2 × 132,91 (Cs) + 209,0 (Po) + 6 × 35,45 (Cl) ≈ 688 г/моль.

Физические свойства

Верифицированные данные о плотности и температурах плавления/разложения Cs₂[PoCl₆] в открытых источниках отсутствуют — следствие крайне ограниченного объёма экспериментальных исследований соединений полония в силу их высокой радиоактивности и труднодоступности.

Химические свойства

Гексахлорополонат цезия — кинетически устойчивый комплекс. Практически нерастворим в воде, что резко отличает его от исходного тетрахлорида полония PoCl₄: октаэдрический анион [PoCl₆]²⁻ значительно менее склонен к гидролизу по сравнению с молекулой PoCl₄. Устойчив в сухой атмосфере. Реагирует с концентрированными щелочами с разрушением координационного комплекса. Взаимодействует с рядом концентрированных кислот с замещением лигандов или полным распадом комплекса. При нагревании разлагается.

Радиационные свойства и требования безопасности

Это наиболее важный раздел. Все 42 известных изотопа полония радиоактивны. В химически синтезированных соединениях полоний представлен преимущественно изотопом ²¹⁰Po — альфа-излучателем с периодом полураспада 138,4 суток. Удельная активность ²¹⁰Po составляет около 166 ТБк/г (≈4 500 Ки/г), что означает: 1 мкг ²¹⁰Po обладает активностью около 0,17 МБк.

Альфа-частицы полностью поглощаются внешними покровами тела и не представляют внешней радиационной угрозы. Однако при попадании внутрь организма — при ингаляции пыли, аэрозоля или проглатывании — они вызывают крайне тяжёлое лучевое поражение внутренних органов вследствие высокой линейной передачи энергии (ЛПЭ). Ориентировочная летальная доза ²¹⁰Po при внутреннем облучении составляет ~1 мкг. По радиотоксичности ²¹⁰Po относится к группе А (наивысшая радиотоксичность) согласно НРБ-99/2009. Минимальная значимая активность (МЗА) для ²¹⁰Po — 0,1 кБк, что соответствует долям нанограмма.

Допустимое годовое поступление и допустимые среднегодовые объёмные активности для ²¹⁰Po нормированы в НРБ-99/2009 и ОСПОРБ-99/2010. Работы с любыми соединениями полония, включая гексахлорополонат цезия, проводятся исключительно в организациях, имеющих лицензию в области использования атомной энергии. Обязательные условия:

• специализированные боксы с перчатками, поддерживаемые под разрежением и оснащённые HEPA-фильтрацией;
• постоянный индивидуальный дозиметрический контроль альфа-излучения;
• строгий радиационный учёт и списание ²¹⁰Po как быстро распадающегося нуклида;
• дезактивация рабочих поверхностей и утилизация РАО согласно установленным нормам.

Транспортировка — в соответствии с требованиями к перевозке радиоактивных материалов (ДОПОГ, НП-053). Сведение безопасности к химическому классу опасности по ГОСТ 12.1.007 без учёта радиотоксичности для данного соединения недостаточно и некорректно.

Получение

В природе Cs₂[PoCl₆] не встречается. Синтез проводится исключительно в сертифицированных радиохимических лабораториях: раствор тетрахлорида полония PoCl₄ и раствор хлорида цезия CsCl смешивают в кислой среде и упаривают при ~60–70 °C — кристаллы Cs₂[PoCl₆] выпадают из раствора. Исходный ²¹⁰Po получают облучением висмута-209 нейтронами в ядерном реакторе с последующим радиохимическим выделением. Мировое производство полония составляет единицы граммов в год.

Применение

Практическое применение гексахлорополоната цезия крайне ограничено из-за высокой радиоактивности, чрезвычайно малого масштаба производства полония и связанных с этим ограничений. Соединение используется как объект изучения в фундаментальных радиохимических исследованиях и при сравнительном анализе свойств ряда гексахлорометаллатов тяжёлых элементов. Промышленное применение отсутствует.

Форма поставки

Гексахлорополонат цезия поставляется для организаций, располагающих действующей лицензией в области использования атомной энергии. Упаковка — герметичные ампулы или флаконы в первичной защитной таре; маркировка, транспортировка и передача — строго в соответствии с действующими требованиями к перевозке радиоактивных материалов. Полный перечень соединений цезия, доступных к поставке, — в соответствующем разделе каталога. По вопросам поставки обращайтесь к менеджерам.