Le polonium porte le symbole Po et le numéro atomique 84 : chaque atome possède donc 84 protons. Sa masse atomique indiquée dans la fiche d’identité, 208,98243 u, correspond à la masse de l’isotope le plus stable, et non à une moyenne calculée à partir d’isotopes naturels abondants. Aucun isotope du polonium n’est stable, ce qui explique pourquoi l’élément ne s’accumule pas dans la nature.
Où trouve-t-on le polonium ?
Le polonium existe naturellement en quantités infimes dans les chaînes de désintégration de l’uranium. Il apparaît notamment lorsque le radon, gaz radioactif issu de la désintégration de l’uranium, se transforme à son tour. La fiche d’identité indique une abondance de 0 mg/kg dans la croûte terrestre et de 0 mg/L dans l’eau de mer : ces valeurs arrondies traduisent l’absence de quantités mesurables, non l’impossibilité de détecter des traces. Le CNRS décrit cette présence fugace comme liée à la désintégration de l’uranium via le radon.
C’est dans la pechblende, un minerai d’uranium, que Pierre et Marie Curie ont identifié le nouvel élément en 1898. La Société Chimique de France retrace cette découverte et l’analyse chimique des fractions du minerai où se concentrait la radioactivité. Le nom rend hommage à la Pologne, pays d’origine de Marie Curie.
Pour les usages industriels, le polonium est principalement produit artificiellement en réacteur nucléaire, en irradiant du bismuth. Cette méthode fournit des quantités limitées d’isotopes radioactifs. Le polonium-210 est notamment recherché pour son rayonnement alpha, constitué de particules que l’on peut arrêter avec un écran adapté, mais dont l’énergie devient dangereuse si la matière radioactive est inhalée ou ingérée.
À quoi sert-il concrètement ?
Les usages du polonium restent spécialisés. Dans certains dispositifs, ses émissions contribuent à neutraliser l’électricité statique qui s’accumule sur des matériaux en mouvement, par exemple lors de procédés de fabrication. La Commission américaine de réglementation nucléaire détaille cet usage industriel et précise que les sources sont intégrées dans des appareils conçus pour en empêcher l’accès lors d’une utilisation normale.
Le polonium peut aussi être associé au béryllium dans une source de neutrons : les particules alpha émises par le polonium interagissent avec le béryllium et produisent des neutrons. Des brosses contenant une source scellée ont également servi à retirer la poussière de films photographiques. Pour éliminer l’électricité statique, d’autres sources radioactives sont toutefois plus courantes. Les anciens projets de source de chaleur pour des équipements spatiaux reposaient, eux, sur l’énergie libérée par la désintégration radioactive.
Que révèle sa place dans le tableau périodique ?
Le polonium se situe en période 6 et dans le groupe 16, la colonne de l’oxygène, du soufre, du sélénium et du tellure. Sa configuration électronique externe se termine par 6p⁴, ce qui le rapproche chimiquement des autres éléments de cette colonne. Sa classification comme métalloïde souligne son caractère intermédiaire, même si les catégories du tableau ne prédisent pas à elles seules toutes ses propriétés. Retrouvez les éléments associés à la famille des métalloïdes.
Solide à température ambiante, il fond à 253,85 °C selon la fiche d’identité. Il présente des états d’oxydation +2 et +4 dans les données fournies. Sa radioactivité, plutôt que ses propriétés chimiques seules, définit cependant son usage et sa manipulation : une source scellée en appareil industriel n’équivaut pas à du polonium libre. Les risques sont particulièrement importants en cas de contamination interne, par inhalation ou ingestion.