Polonium

Le polonium 210 est si intensément radioactif qu’un seul gramme émet des milliards de particules alpha par seconde. Ces particules lourdes entrent immédiatement en collision avec les atomes mêmes du morceau de métal et leur transfèrent toute leur énergie cinétique sur une distance microscopique. Cette autodésintégration radioactive transforme l’énergie de désintégration en chaleur pure, portant le métal au rouge et pouvant facilement faire dépasser les cinq cents degrés Celsius.

En 2006, l’ancien espion russe Alexander Litvinenko est soudainement tombé malade à Londres après avoir bu du thé dans un hôtel. Il a rapidement présenté une chute importante des cheveux, une défaillance du système immunitaire et une défaillance multiviscérale fulminante, sans que les médecins ne trouvent de toxines connues dans son sang. Quelques heures avant sa mort, une analyse avancée par spectroscopie gamma a révélé qu’il avait ingéré des microgrammes de polonium 210. Le rayonnement alpha a détruit son tube digestif et sa moelle osseuse de l’intérieur, sans être initialement détecté par les compteurs Geiger utilisés en surface.

Dans les usines de fabrication de lentilles optiques, les imprimeries et les salles blanches de microélectronique, les frottements génèrent des charges électriques statiques qui attirent des poussières microscopiques difficiles à éliminer. Les brosses antistatiques renferment une minuscule feuille scellée de polonium 210 qui émet des particules alpha dans l’air environnant. Le rayonnement ionisant transforme les molécules d’oxygène et d’azote de l’air en ions positifs et négatifs, neutralisant instantanément la charge statique de la lentille et permettant de la nettoyer sans frottement.

En raison de l’extrême rareté naturelle du polonium, la totalité du polonium commercial dans le monde est produite artificiellement dans des réacteurs nucléaires russes spécialisés. Des barres de bismuth 209 pur sont introduites dans le cœur du réacteur, où elles absorbent des neutrons thermiques lents et se transforment en bismuth 210. Cet isotope intermédiaire se désintègre par émission bêta, avec une demi-vie de cinq jours, pour devenir du polonium 210. Les barres sont ensuite retirées et chauffées dans des fours de distillation sous vide afin de vaporiser le polonium, puis de le condenser à l’état pur.

Pendant les quatorze jours terrestres consécutifs que dure la nuit lunaire, les températures chutent jusqu’à −150 °C, ce qui gèlerait les batteries et les composants électroniques de tout véhicule d’exploration. Lors des missions soviétiques Lunokhod 1 et Lunokhod 2, dans les années 1970, les ingénieurs ont installé une source isotopique de polonium 210 dans le compartiment pressurisé. La chaleur radiogénique constante du polonium maintenait les équipements scientifiques au chaud jusqu’à l’aube lunaire, sans consommer d’électricité.

Les engrais phosphatés utilisés dans la culture intensive du tabac contiennent des traces d’uranium et de radium. Ces éléments se désintègrent en libérant du radon, dont les produits de désintégration radioactifs, en particulier le polonium 210, adhèrent aux poils glandulaires collants des feuilles de tabac. Lorsqu’une personne fume, le polonium est inhalé avec la fumée et se dépose dans les poumons, où il émet un rayonnement alpha qui endommage les tissus.

Les particules alpha sont des noyaux d’hélium lourds, dotés d’un faible pouvoir de pénétration : elles entrent facilement en collision avec la matière et ne peuvent traverser ni une feuille de papier ni la couche externe de cellules mortes de la peau humaine. En revanche, si le polonium est inhalé ou ingéré, il entre en contact étroit et direct avec les cellules vivantes de l’estomac, des poumons et du sang. Il y libère toute son immense énergie ionisante, endommageant les hélices de l’ADN cellulaire.