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钷(po)（Promethium），元素(su)(su)(su)符號為Pm，原(yuan)子(zi)序數為61，是(shi)一種具有(you)放射(she)(she)性的(de)(de)鑭(lan)系稀(xi)土元素(su)(su)(su)之一。已知有(you)17種同(tong)位素(su)(su)(su)和4種同(tong)質異(yi)能素(su)(su)(su)。其中(zhong)最重要的(de)(de)是(shi)從鈾裂變產(chan)物中(zhong)提取或用中(zhong)子(zi)照射(she)(she)146Nd制得的(de)(de)147Pm（半衰期2.64年）。

研究簡史

發現人：馬林(lin)茨(ci)基（J.A.Marinky）、格倫丁寧（L.E.Glendenin）和克里爾（C.Coryell）

發(fa)現(xian)年(nian)代：1945年(nian)

發(fa)現過程：1945年馬林(lin)茨(ci)基(ji)、格倫丁(ding)寧和克(ke)里(li)爾（C.Coryell），從裂變產物的殘余物中分離制得(de)。

1902年(nian)，捷(jie)克化學家博胡斯(si)拉夫布勞(lao)納發現(xian)的(de)(de)(de)(de)所有相(xiang)鄰的(de)(de)(de)(de)鑭系(xi)元(yuan)(yuan)素(su)(su)釹和釤(shan)之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)差(cha)異是最大的(de)(de)(de)(de)，作為結(jie)論，他(ta)建議有一個元(yuan)(yuan)素(su)(su)有它們(men)之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)中間性質。這一預(yu)測在1914年(nian)由亨利(li)·莫斯(si)利(li)所證實(shi)，同時他(ta)發現(xian)有幾個原子序數并(bing)沒(mei)有相(xiang)對(dui)應的(de)(de)(de)(de)元(yuan)(yuan)素(su)(su)，分別為43，61，72，75，85，87。隨著對(dui)元(yuan)(yuan)素(su)(su)表中族與族之(zhi)間知識的(de)(de)(de)(de)差(cha)距，所以開始(shi)進行(xing)預(yu)測地球和自(zi)然環境中的(de)(de)(de)(de)稀有元(yuan)(yuan)素(su)(su)。利(li)用巴西礦物獨(du)居(ju)石的(de)(de)(de)(de)分級結(jie)晶分離一硝酸鹽(yan)的(de)(de)(de)(de)稀土(tu)元(yuan)(yuan)素(su)(su)后,它們(men)得(de)到的(de)(de)(de)(de)溶液(ye)主(zhu)要含有釤(shan)。此(ci)溶液(ye)得(de)到X-ray的(de)(de)(de)(de)光譜屬(shu)于釤(shan)和元(yuan)(yuan)素(su)(su)61。為了紀念他(ta)們(men)的(de)(de)(de)(de)城(cheng)市，他(ta)們(men)命名的(de)(de)(de)(de)元(yuan)(yuan)素(su)(su)61為“florentium"。該研(yan)究(jiu)結(jie)果(guo)發表在1926年(nian)，但(dan)科學家們(men)聲稱的(de)(de)(de)(de)實(shi)驗是在1924年(nian)。

此外，在1926年，一組科學家(jia)從伊利(li)諾伊大學Urbana-Champaign分校，史密(mi)斯(si)霍普金斯(si)和(he)萊昂英(ying)特馬(ma)公布(bu)的(de)(de)元素61的(de)(de)發現。他們把它命名為"illinium"。這些發現被(bei)指出是錯誤(wu)的(de)(de)，因為在所謂元素61的(de)(de)光譜上的(de)(de)線(xian)跟釹(nv)是相同的(de)(de)，這些線(xian)被(bei)發現是一些雜質（鋇，鉻和(he)鉑）組成(cheng)的(de)(de)。

1939年，加(jia)州(zhou)大(da)學用60英寸回旋加(jia)速器制造钷，但它沒有(you)實現(xian)。

1945年，美國田納西(xi)州橡樹嶺克(ke)林(lin)頓實(shi)驗室的(de)(de)研究(jiu)人員(yuan)馬林(lin)茨基、格(ge)倫(lun)丁寧和克(ke)里爾在鈾裂變產(chan)物(wu)中(zhong)發現了(le)61號元(yuan)素(su)。他們應(ying)用了(le)新的(de)(de)離(li)子色層(ceng)分離(li)法把(ba)它分離(li)出(chu)來(lai)，并研究(jiu)了(le)它。新元(yuan)素(su)并命名(ming)為promethium，元(yuan)素(su)符號定(ding)為Pm，名(ming)稱來(lai)自希臘神話中(zhong)偷取火種(zhong)給人類的(de)(de)英(ying)雄普羅米修斯（Prometheus）。1949年國際純粹(cui)和應(ying)用化學聯合會(hui)接受了(le)這一名(ming)稱。

钷(po)是繼锝之后(hou)，人工制得的第二個(ge)化學元(yuan)素(su)。在(zai)天然礦(kuang)(kuang)物中尋找(zhao)61號元(yuan)素(su)的工作，花費了科(ke)學家們(men)不少的時間(jian)和精力，但(dan)最后(hou)都無功(gong)而(er)返。后(hou)來在(zai)“同位素(su)統計(ji)規則”的指導下，科(ke)學家們(men)放棄了從天然礦(kuang)(kuang)石中尋找(zhao)，而(er)走(zou)向核(he)反應的產物中。（然而(er)，微量的钷(po)的確以核(he)裂變(bian)的結(jie)果出(chu)現在(zai)鈾礦(kuang)(kuang)石中，但(dan)總量少于(yu)礦(kuang)(kuang)石的每(mei)百萬噸1微克(ke)。）

1947年(nian)，馬林斯基（J.A.Marinsky）、格(ge)倫丹寧(ning)（L.E.Glendenin）和(he)科(ke)里爾（C.E.Coryell）從鈾的(de)裂(lie)變產(chan)物中發(fa)現了61號元素，用(yong)希臘神(shen)話中的(de)神(shen)名普羅米修(xiu)斯（Prometheus）命名為钷（Promethium）。

一直到1948年，才制(zhi)得可(ke)以看得見(jian)并可(ke)稱重的(de)氯化钷(po)（PmCl3，黃色(se)）和硝(xiao)酸钷(po)（Pm(NO3)3）各3毫(hao)克(ke)(ke)(ke)。1965年從6000噸鈾礦(kuang)中取得350毫(hao)克(ke)(ke)(ke)钷(po)，是鈾自動分裂的(de)產物(wu)（一說為1986年M.阿(a)特雷普(pu)微（M.Attrep）從剛果瀝青鈾礦(kuang)中分離(li)出钷(po)，含(han)量(liang)甚微，每千克(ke)(ke)(ke)礦(kuang)物(wu)中僅含(han)4×10-15克(ke)(ke)(ke)）。這樣(yang)地殼中也找到了它。

1972年在天然(ran)鈾(you)礦提取物(wu)中發現了147Pm（半衰期2.64年），從此Pm不再是人造元素。

迄今已合成28個钷(po)(po)的(de)(de)(de)同位素(su)，钷(po)(po)-147的(de)(de)(de)壽(shou)命(ming)是2.6234年，β輻(fu)射弱，因(yin)而被用來制造像藥(yao)片一樣大小的(de)(de)(de)原子電(dian)池(chi)。由于這種能源很安全，而且作(zuo)用的(de)(de)(de)時(shi)間長，具有钷(po)(po)-147的(de)(de)(de)電(dian)池(chi)首先應用在助聽(ting)器和輕便的(de)(de)(de)無(wu)線電(dian)接受器中。

理化性質

物理性質

第一電離能5.55eV。放(fang)射性元素，半(ban)(ban)衰(shuai)期最(zui)長的為145Pm，18年(nian)，147Pm半(ban)(ban)衰(shuai)期為2.64年(nian)。雖然有較長的半(ban)(ban)衰(shuai)期，但是很難大量(liang)積累它(ta)。物理性質(zhi)和化學(xue)性質(zhi)與釹和釕相似。其同位(wei)素不穩定。原子豐度和宇宙體重原子豐度無。

常見化合價 3

電負性 1.13

外圍電子排(pai)布 4f56s2

核外電子排布 2，8，18，23，8，2

同位素及放射線 Pm-143[265y]；Pm-144[360d]；Pm-145[17.7y]；Pm-146[5.53y]；Pm-147(放β[2.62y])；Pm-148[5.37d]；Pm-148m[41.3d]；Pm-149[2.21d]；Pm-151[1.18d]

第一電離能 535kJ/mol

第二(er)電離(li)能(neng) 1052kJ/mol

第三電離能 2150kJ/mol

原子(zi)半徑 2.62埃

離子半徑 0.979埃

共價(jia)半徑 1.63埃

化學性質

原子量 145

晶(jing)體結(jie)構 晶(jing)胞(bao)為(wei)六(liu)方(fang)晶(jing)胞(bao)

原子體積 22.39cm3/mol

電離能(kJ/mol) M - M+ 535.9

M+ - M2+ 1052

M2+ - M3+ 2150

M3+ - M4+ 3970

制備方法

在核(he)反應(ying)堆中人工方法制(zhi)得(de)。

應用領域

（1）可作熱源。為真空探(tan)測和人造(zao)衛星提(ti)供輔助能量。

（2）Pm-147放出能量(liang)低的β射線，用于制造钷電(dian)池。作為導(dao)彈制導(dao)儀器(qi)及鐘表的電(dian)源。此種電(dian)池體積小，能連(lian)續使(shi)用數年之久(jiu)。此外(wai)，钷還用于便攜式X-射線儀、制備熒光粉、度(du)量(liang)厚度(du)以(yi)及航標燈中。

（3）主要用于示蹤(zong)的研(yan)究。用來(lai)制(zhi)造(zao)核(he)能電池；如同(tong)筆尖大小的"原(yuan)子電池"，可用于導彈儀(yi)器、手表和(he)收音機(ji)的電源，是摻(chan)入硫化鋅的夜(ye)光粉原(yuan)料。

（4）用量作測厚度儀器的射線源

（5）刻(ke)度(du)(du)和校正儀表、工業厚(hou)度(du)(du)計：用于鋼鐵制造(zao)(zao)、塑料工業和造(zao)(zao)紙工業。

（6）電離源：用于電子捕(bu)獲鑒定器、靜電消除(chu)器等(deng)。

（7）用作同(tong)位(wei)素熱(re)源(yuan)。

危害及防護

對于147Pm密(mi)封源(yuan)來講，在(zai)(zai)正常使用(yong)或操作的條件下(xia)不存在(zai)(zai)環境(jing)(jing)影(ying)響(xiang)問(wen)題(ti)，或環境(jing)(jing)影(ying)響(xiang)很小(xiao)。但在(zai)(zai)密(mi)封源(yuan)包殼破裂(lie)、放射(she)源(yuan)失控等情況下(xia)可能對環境(jing)(jing)造成一定污染。

147Pm為β輻射(she)體(ti)，在衰變過程(cheng)中(zhong)，除釋放(fang)出β粒子(zi)外，還能(neng)釋放(fang)一(yi)定能(neng)量(liang)的γ射(she)線。因此(ci)147Pm源可引發γ外照(zhao)射(she)；事故(gu)工況下，147Pm泄漏可對人體(ti)形成β射(she)線外照(zhao)射(she)，或(huo)經呼吸(xi)道、消化道及(ji)完(wan)整皮(pi)膚(fu)及(ji)傷(shang)口(kou)進入人體(ti)引發內照(zhao)射(she)。

診斷治療

147Pm促排：

（1）氨羧(suo)型(xing)絡合劑：DTPA、三亞(ya)乙(yi)基四胺六乙(yi)酸（TTHA）、乙(yi)二胺四乙(yi)酸（EDTA）和喹(kui)胺酸等，促(cu)排效果最好。

（2）H-73-10是我國(guo)合(he)成的(de)新型螯合(he)劑，能(neng)顯著降低(di)147Pm在肝、骨(gu)中的(de)滯留量，增加147Pm在尿中的(de)排出率。

（3）N-雙羧甲(jia)基(ji)(ji)氨(an)(an)基(ji)(ji)乙酰對氨(an)(an)基(ji)(ji)水楊(yang)酸(suan)(suan)、3-N,N-雙羧甲(jia)基(ji)(ji)氨(an)(an)甲(jia)基(ji)(ji)-5-乙氧羰基(ji)(ji)鄰苯二酚和(he)N,N-雙羧甲(jia)基(ji)(ji)氨(an)(an)基(ji)(ji)乙酰半胱氨(an)(an)酸(suan)(suan)。三種新促排劑能明顯增高尿、糞147Pm排出(chu)量，其中以(yi)N,N-雙羧甲(jia)基(ji)(ji)氨(an)(an)基(ji)(ji)乙酰半胱氨(an)(an)酸(suan)(suan)效果(guo)最佳(jia)。