Polonio
El polonio es un elemento químico de símbolo Po y número atómico 84, descubierto en 1898 por Marie Skłodowska-Curie y Pierre Curie. Es un metaloide radiactivo raro. El polonio es químicamente similar al telurio y al bismuto, y se presenta en minerales de uranio.
Identidad
- Masa atómica
- [209] u
- Categoría
- Metales del bloque p
- Grupo
- 16
- Periodo
- 6
- Bloque
- p
- Estado(s) de oxidación
- −2, +2, +4, +6
- Fase (25 °C)
- Sólido
- Apariencia
- plateado
Estructura electrónica
- Configuración
- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p4
- Configuración abreviada
- [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p4
- Electrones por capa
- 2, 8, 18, 32, 18, 6
- Electronegatividad (Pauling)
- 2
- Afinidad electrónica
- 136 kJ/mol
- 1.ª energía de ionización
- 812 kJ/mol
Propiedades físicas
- Punto de fusión
- 253.9 °C (527 K)
- Punto de ebullición
- 961.9 °C (1235 K)
- Densidad
- 9.196 g/cm³
- Calor molar
- 26.4 J/(mol·K)
Comportamiento químico del polonio
El polonio posee una configuración electrónica [Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p⁴. Es un metaloide radiactivo raro y extremadamente volátil perteneciente al grupo 16 (calcógenos), ubicado bajo el telurio. Sus estados de oxidación son −2, +2, +4 y +6, siendo el estado +4 el más estable y característico en disolución acuosa. Es un metal brillante de color gris plateado con un punto de fusión relativamente bajo (254 °C). Su química se ve dominada por su intensa radiactividad alfa: la tremenda autoirradiación ionizante descompone los enlaces moleculares de sus propios compuestos y disolventes en cuestión de minutos, y calienta pequeñas muestras sólidas hasta más de 500 °C por calor radiogénico.
Reactividad
Po + O₂ → PoO₂
Se oxida espontáneamente en contacto con el aire formando dióxido de polonio negro de estructura tipo fluorita.
Po + 2 HCl → PoCl₂ + H₂
Se disuelve fácilmente en ácidos minerales diluidos como el ácido clorhídrico desprendiendo gas hidrógeno y formando disoluciones rosáceas de dicloruro de polonio que luego se autooxidan a tetracloruro de polonio amarillo.
Po + HNO₃ → Po(NO₃)₄
Reacciona con ácido nítrico concentrado formando disoluciones oxidantes de nitrato de polonio(IV).
Po + Na₂S → PoS + 2 Na⁺
Precipita cuantitativamente en medio ácido o neutro con sulfuros formando sulfuro de polonio negro muy insoluble.
Compuestos destacados
| Compuesto | Fórmula | Uso o importancia |
|---|---|---|
| Dióxido de polonio | PoO₂ | Sólido oscuro de red cristalina cúbica de fluorita, el óxido más estable del polonio formado al aire |
| Tetracloruro de polonio | PoCl₄ | Cristales de color amarillo vivo que subliman y se descomponen fácilmente por radiólisis alfa de sus propios enlaces químicos |
| Poloniuro de plomo | PbPo | Compuesto intermetálico térmicamente muy estable utilizado para inmovilizar polonio en fuentes de neutrones |
| Hidruro de polonio | PoH₂ | Gas inorgánico muy inestable y endotérmico que se descompone espontáneamente en polonio metálico e hidrógeno |
Representación de la distribución electrónica por niveles
Ver en el constructor de átomosIsótopos
El polonio no posee ningún isótopo estable; todos sus más de cuarenta isótopos son radiactivos. El más célebre y accesible comercialmente es el polonio-210 (²¹⁰Po, con 126 neutrones mágicos), un emisor alfa casi puro con una semivida de 138,38 días que forma parte de la cadena natural de desintegración del uranio-238. El isótopo de vida más prolongada es el polonio-209 (²⁰⁹Po, semivida de 125 años), producido únicamente en aceleradores de ciclotrón bombardeando bismuto con protones.
Presencia y obtención
Es uno de los elementos naturales más raros del planeta (unas 0,2 partes por billón, 0,2 ppt), siendo millones de veces más escaso que el radio. En la naturaleza solo existe como producto transitorio efímero de la desintegración del uranio en minerales como la pechblenda (uraninita), donde se halla apenas un miligramo de polonio por cada 25.000 kilogramos de uranio mineral. En la actualidad, el polonio-210 se fabrica de forma artificial en reactores nucleares bombardeando bismuto-209 con neutrones térmicos, proceso que produce bismuto-210 que decae beta a polonio-210.
Historia y origen del nombre
Fue descubierto en París en julio de 1898 por los científicos Marie Skłodowska-Curie y Pierre Curie mientras investigaban la radiactividad anómala de la pechblenda de Joachimsthal. Fue el primer elemento químico nuevo descubierto gracias al fenómeno de la radiactividad. Marie Curie le dio el nombre de «polonium» en honor a su tierra natal, Polonia, que en aquel momento no existía como estado soberano y se encontraba dividida bajo el dominio de los imperios ruso, austrohúngaro y prusiano, con la intención de visibilizar la causa de su independencia.
Aplicaciones y relevancia del polonio
Usos del elemento
El polonio-210 es una de las fuentes alfa más concentradas del mundo: un solo gramo genera 140 vatios de calor térmico continuo por bombardeo de partículas alfa. Se ha utilizado como fuente de energía térmica en generadores termoeléctricos de radioisótopos (RTG) en satélites espaciales y en los róveres lunares soviéticos Lunojod para mantener calientes sus instrumentos durante la gélida noche lunar. También se mezcla con berilio para fabricar fuentes portátiles de neutrones para iniciar reactores nucleares y en cepillos antiestáticos industriales para eliminar cargas en películas fotográficas.
Usos de sus compuestos
Dada su radiactividad letal extrema y corta vida media, sus compuestos no tienen aplicaciones comerciales fuera de laboratorios de física nuclear y armamento especializado.
Salud, seguridad y medio ambiente
Papel biológico
No desempeña ningún rol biológico en ningún ser vivo y es uno de los tóxicos radiológicos más letales conocidos por la ciencia: su toxicidad en peso es miles de millones de veces mayor que la del cianuro de hidrógeno. Una microdosis de menos de un microgramo es suficiente para causar la muerte humana por síndrome de radiación aguda.
Seguridad
Sus partículas alfa son frenadas por una simple hoja de papel o la capa de piel muerta exterior y no penetran desde fuera; pero si se inhala, ingiere o absorbe a través de heridas, el polonio-210 se distribuye por el bazo, hígado, riñones y médula ósea. La intensa radiación alfa ionizante destruye el ADN celular y los tejidos internos provocando colapso multiorgánico fulminante sin que los detectores Geiger convencionales puedan advertirlo fácilmente.
Medio ambiente
El polonio-210 se halla de forma natural en el aire y en suelos por la descomposición del radón. Es absorbido por las hojas de las plantas de tabaco a través de sus tricomas glandulares pegajosos, convirtiendo al humo del cigarrillo en una fuente de inhalación de partículas radiactivas emisoras alfa en los pulmones de los fumadores.
Preguntas frecuentes sobre el Polonio
¿Por qué el polonio desprende tanto calor de forma espontánea?
El polonio-210 es tan intensamente radiactivo que un solo gramo emite billones de partículas alfa por segundo. Al ser partículas pesadas, chocan de inmediato contra los propios átomos del trozo de metal y transfieren toda su energía cinética en una distancia microscópica. Esta autolisis de radiación convierte la desintegración en calor puro, haciendo que el metal se ponga al rojo vivo y supere fácilmente los quinientos grados centígrados.
¿En qué consistió el mediático envenenamiento radiológico de Alexander Litvinenko con polonio-210 en Londres?
En 2006, el exespía ruso Alexander Litvinenko enfermó repentinamente en Londres tras beber té en un hotel. Presentó alopecia rápida, fallo inmunológico y colapso multiorgánico fulminante sin que los médicos hallaran toxinas conocidas en sangre. Horas antes de morir, análisis de espectrometría gamma avanzada revelaron que había ingerido microgramos de polonio-210. La radiación alfa desgarró su tracto digestivo y médula ósea desde el interior sin ser detectada inicialmente por contadores Geiger de superficie.
¿Cómo funcionan los cepillos industriales antiestáticos que incorporan polonio-210?
En fábricas de lentes ópticas, imprentas de papel y salas limpias de microelectrónica, la fricción genera cargas de electricidad estática que atraen polvo microscópico difícil de retirar. Los cepillos antiestáticos alojan una lámina microscópica sellada de polonio-210 que emite partículas alfa al aire circundante. La radiación ioniza las moléculas de oxígeno y nitrógeno del aire en iones positivos y negativos, neutralizando al instante la carga estática de la lente y permitiendo limpiarla sin fricción.
¿Cómo se sintetiza el polonio-210 en reactores nucleares a partir de bismuto?
Dada la extrema escasez natural del polonio, todo el polonio comercial mundial se produce artificialmente en reactores nucleares especiales en Rusia. Se introducen barras de bismuto-209 ultrapuro en el núcleo del reactor, donde absorben neutrones térmicos lentos para transformarse en bismuto-210. Este isótopo intermedio decae beta con una semivida de cinco días convirtiéndose en polonio-210. Las barras se retiran y se calientan en hornos de destilación al vacío para evaporar y condensar el polonio puro.
¿Cómo se utilizó el polonio para calentar vehículos espaciales soviéticos?
Algunos vehículos espaciales soviéticos Lunojod utilizaron fuentes de calor basadas en la desintegración radiactiva del polonio-210 para mantener sus instrumentos calientes durante las frías noches lunares. La energía liberada por el isótopo se convertía en calor sin necesidad de combustión. El polonio-210 tiene una vida relativamente corta, por lo que este tipo de fuente resulta adecuado solo para misiones y periodos de funcionamiento concretos.
¿Por qué el humo del tabaco contiene polonio radiactivo?
Los fertilizantes agrícolas fosfatados utilizados en el cultivo intensivo de tabaco contienen trazas naturales de uranio y radio. Estos minerales se descomponen liberando gas radón, cuyos productos radiactivos secundarios —especialmente polonio-210— se adhieren a las vellosidades pegajosas de las hojas de tabaco. Al fumar, el polonio se inhala con el humo y se deposita en los pulmones, donde emite radiación alfa que daña el tejido celular.
¿Por qué el polonio es más peligroso si entra en el cuerpo que si queda fuera?
El polonio-210 emite partículas alfa, que no atraviesan fácilmente la capa externa de la piel intacta. Sin embargo, si el material se inhala, se ingiere o entra en una herida, la radiación puede depositar mucha energía directamente en los tejidos internos y causar daños graves. El polonio es extremadamente tóxico por su radiactividad, y cualquier sospecha de exposición requiere atención especializada inmediata.
Principales fuentes consultadas: PubChem, Royal Society of Chemistry, NIST, IUPAC. Última revisión: noviembre de 2026.