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钷(po)（Promethium），元(yuan)素(su)(su)符號為Pm，原子序數(shu)為61，是一種具有放射性的鑭系稀(xi)土元(yuan)素(su)(su)之(zhi)一。已知有17種同位素(su)(su)和(he)4種同質異(yi)能素(su)(su)。其(qi)中最(zui)重要的是從(cong)鈾裂變產物中提(ti)取或用中子照射146Nd制得的147Pm（半衰(shuai)期2.64年(nian)）。

研究簡史

發現人：馬林茨基（J.A.Marinky）、格倫丁(ding)寧（L.E.Glendenin）和克里爾（C.Coryell）

發現年代：1945年

發(fa)現過程：1945年馬林茨基、格倫丁寧和(he)克里爾（C.Coryell），從裂變(bian)產物(wu)的殘余物(wu)中分離制得。

1902年，捷克化學家博胡斯(si)拉夫布勞(lao)納發(fa)現的(de)(de)所有(you)(you)相鄰的(de)(de)鑭系元素釹和(he)釤之間(jian)的(de)(de)差異(yi)是(shi)最大(da)的(de)(de)，作為(wei)結(jie)論，他(ta)建議有(you)(you)一(yi)(yi)個元素有(you)(you)它(ta)們(men)之間(jian)的(de)(de)中(zhong)(zhong)間(jian)性質(zhi)。這一(yi)(yi)預(yu)(yu)測(ce)(ce)在1914年由(you)亨(heng)利(li)·莫(mo)斯(si)利(li)所證實(shi)(shi)，同時他(ta)發(fa)現有(you)(you)幾個原子序數并沒有(you)(you)相對應的(de)(de)元素，分別為(wei)43，61，72，75，85，87。隨著對元素表中(zhong)(zhong)族與族之間(jian)知識的(de)(de)差距，所以開始(shi)進行(xing)預(yu)(yu)測(ce)(ce)地球和(he)自然環境(jing)中(zhong)(zhong)的(de)(de)稀有(you)(you)元素。利(li)用巴西礦物獨居(ju)石(shi)的(de)(de)分級結(jie)晶分離一(yi)(yi)硝酸(suan)鹽(yan)的(de)(de)稀土(tu)元素后,它(ta)們(men)得(de)到(dao)的(de)(de)溶(rong)液主要含有(you)(you)釤。此溶(rong)液得(de)到(dao)X-ray的(de)(de)光譜屬于釤和(he)元素61。為(wei)了紀念他(ta)們(men)的(de)(de)城市，他(ta)們(men)命(ming)名的(de)(de)元素61為(wei)“florentium"。該研究結(jie)果發(fa)表在1926年，但科(ke)學家們(men)聲(sheng)稱(cheng)的(de)(de)實(shi)(shi)驗(yan)是(shi)在1924年。

此外，在1926年，一組科學家從(cong)伊(yi)利諾伊(yi)大(da)學Urbana-Champaign分校，史密斯霍普金(jin)斯和萊昂英特馬公布(bu)的元素(su)61的發現(xian)。他們把(ba)它命名為"illinium"。這些發現(xian)被指出是錯誤(wu)的，因為在所(suo)謂(wei)元素(su)61的光譜上的線跟釹是相同的，這些線被發現(xian)是一些雜質（鋇，鉻和鉑(bo)）組成的。

1939年，加州大學用60英寸(cun)回(hui)旋加速(su)器制造钷，但它沒有實現(xian)。

1945年(nian)(nian)，美(mei)國田納西(xi)州橡(xiang)樹嶺克(ke)(ke)林頓實驗(yan)室的(de)(de)研究(jiu)(jiu)人員馬林茨基、格倫(lun)丁(ding)寧和(he)克(ke)(ke)里(li)爾(er)在鈾裂變產物中發(fa)現(xian)了(le)61號元(yuan)(yuan)素。他們應(ying)用了(le)新的(de)(de)離(li)(li)子(zi)色層分(fen)離(li)(li)法把它分(fen)離(li)(li)出來，并研究(jiu)(jiu)了(le)它。新元(yuan)(yuan)素并命名為(wei)promethium，元(yuan)(yuan)素符號定為(wei)Pm，名稱(cheng)來自希臘神話中偷取火種給人類的(de)(de)英雄普羅(luo)米修斯（Prometheus）。1949年(nian)(nian)國際純粹和(he)應(ying)用化學聯合會接受了(le)這一名稱(cheng)。

钷是繼锝之(zhi)后，人工制得的(de)(de)第二個(ge)化學元素。在(zai)天然(ran)礦物中(zhong)尋(xun)找61號元素的(de)(de)工作，花費了(le)科(ke)學家(jia)們不(bu)少(shao)的(de)(de)時間和精力，但(dan)(dan)最(zui)后都無功而返。后來在(zai)“同位素統計規則”的(de)(de)指導下(xia)，科(ke)學家(jia)們放棄了(le)從天然(ran)礦石(shi)中(zhong)尋(xun)找，而走向核反應的(de)(de)產(chan)物中(zhong)。（然(ran)而，微(wei)(wei)量的(de)(de)钷的(de)(de)確以核裂變的(de)(de)結果出現在(zai)鈾礦石(shi)中(zhong)，但(dan)(dan)總量少(shao)于礦石(shi)的(de)(de)每百萬噸1微(wei)(wei)克。）

1947年，馬林斯基（J.A.Marinsky）、格倫丹寧（L.E.Glendenin）和(he)科里爾（C.E.Coryell）從鈾的裂變產物中發現了61號元素，用(yong)希臘神話中的神名(ming)普羅米修斯（Prometheus）命名(ming)為钷（Promethium）。

一直到(dao)1948年，才(cai)制得(de)可(ke)以看得(de)見(jian)并(bing)可(ke)稱重的氯化钷(po)（PmCl3，黃(huang)色(se)）和硝酸(suan)钷(po)（Pm(NO3)3）各(ge)3毫克。1965年從(cong)6000噸鈾(you)礦中取(qu)得(de)350毫克钷(po)，是鈾(you)自動分裂的產物（一說(shuo)為1986年M.阿特雷普微(wei)（M.Attrep）從(cong)剛果瀝青鈾(you)礦中分離出钷(po)，含量(liang)甚微(wei)，每千(qian)克礦物中僅含4×10-15克）。這樣地殼中也(ye)找(zhao)到(dao)了它。

1972年在天然鈾礦提取(qu)物(wu)中發(fa)現了(le)147Pm（半衰期2.64年），從此(ci)Pm不再是(shi)人造(zao)元素。

迄(qi)今已合成(cheng)28個钷的(de)同(tong)位素，钷-147的(de)壽命是2.6234年(nian)，β輻(fu)射(she)弱(ruo)，因(yin)而(er)被用來制造(zao)像(xiang)藥片一樣大小的(de)原子電池(chi)。由(you)于這種能源很安全，而(er)且作用的(de)時間(jian)長，具有钷-147的(de)電池(chi)首先應用在助(zhu)聽(ting)器和(he)輕便的(de)無線電接受器中。

理化性質

物理性質

第(di)一電離能5.55eV。放射性元素，半(ban)(ban)衰期(qi)最長(chang)的為145Pm，18年，147Pm半(ban)(ban)衰期(qi)為2.64年。雖然有較(jiao)長(chang)的半(ban)(ban)衰期(qi)，但是(shi)很難大量積(ji)累它。物理性質和化(hua)學性質與釹和釕相似。其同(tong)位素不穩定。原子豐度和宇宙體重(zhong)原子豐度無。

常見化合價 3

電負性 1.13

外圍電子排布 4f56s2

核外電子排布 2，8，18，23，8，2

同位(wei)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

第二電(dian)離能 1052kJ/mol

第三(san)電離(li)能(neng) 2150kJ/mol

原子半徑 2.62埃

離子半徑 0.979埃

共價半徑(jing) 1.63埃

化學性質

原子量 145

晶(jing)體結構 晶(jing)胞(bao)為六方(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

在核反(fan)應堆中(zhong)人(ren)工方法制得。

應用領域

（1）可作熱(re)源。為真空探測(ce)和(he)人造衛星提供輔(fu)助(zhu)能(neng)量(liang)。

（2）Pm-147放出能量低的β射線，用(yong)于制造钷(po)(po)電池。作為導彈(dan)制導儀(yi)器及鐘表的電源。此種電池體積小(xiao)，能連續(xu)使用(yong)數年之久。此外，钷(po)(po)還(huan)用(yong)于便(bian)攜(xie)式X-射線儀(yi)、制備熒(ying)光粉、度(du)量厚度(du)以及航標燈中。

（3）主要用(yong)(yong)于示蹤的研(yan)究。用(yong)(yong)來制造核能電池(chi)；如同(tong)筆尖大小的"原子電池(chi)"，可用(yong)(yong)于導彈儀器(qi)、手表和收(shou)音機(ji)的電源，是摻入硫化鋅的夜光粉原料(liao)。

（4）用(yong)量作測厚度儀器的射(she)線源

（5）刻度和(he)校正儀表、工(gong)業(ye)厚度計：用于鋼鐵制造(zao)(zao)、塑(su)料工(gong)業(ye)和(he)造(zao)(zao)紙工(gong)業(ye)。

（6）電(dian)離源：用于電(dian)子捕(bu)獲鑒定器、靜電(dian)消(xiao)除器等。

（7）用作同位素熱(re)源。

危害及防護

對于147Pm密封源來講，在正常(chang)使用或(huo)操作的條(tiao)件下不(bu)存(cun)在環境影響問(wen)題，或(huo)環境影響很小(xiao)。但在密封源包殼(ke)破(po)裂、放射源失控等情況下可能對環境造成一定污染。

147Pm為β輻(fu)射體，在衰變過程中，除釋(shi)放出β粒子外，還能(neng)釋(shi)放一定能(neng)量的γ射線(xian)。因此(ci)147Pm源(yuan)可(ke)(ke)引(yin)發(fa)γ外照射；事故工況下(xia)，147Pm泄漏(lou)可(ke)(ke)對人(ren)體形成(cheng)β射線(xian)外照射，或(huo)經呼吸道(dao)、消化道(dao)及完整皮膚及傷口進入(ru)人(ren)體引(yin)發(fa)內照射。

診斷治療

147Pm促排：

（1）氨羧(suo)型絡合劑：DTPA、三亞(ya)乙基四(si)胺六乙酸（TTHA）、乙二胺四(si)乙酸（EDTA）和喹胺酸等，促排效果最好。

（2）H-73-10是我國合成的新型螯(ao)合劑(ji)，能顯著降低147Pm在肝(gan)、骨中(zhong)的滯留(liu)量(liang)，增加147Pm在尿中(zhong)的排出率。

（3）N-雙(shuang)(shuang)羧(suo)(suo)(suo)甲(jia)(jia)(jia)基(ji)(ji)氨(an)基(ji)(ji)乙(yi)酰對氨(an)基(ji)(ji)水(shui)楊(yang)酸、3-N,N-雙(shuang)(shuang)羧(suo)(suo)(suo)甲(jia)(jia)(jia)基(ji)(ji)氨(an)甲(jia)(jia)(jia)基(ji)(ji)-5-乙(yi)氧羰基(ji)(ji)鄰(lin)苯二(er)酚和N,N-雙(shuang)(shuang)羧(suo)(suo)(suo)甲(jia)(jia)(jia)基(ji)(ji)氨(an)基(ji)(ji)乙(yi)酰半胱氨(an)酸。三(san)種新(xin)促(cu)排(pai)(pai)劑能明顯增(zeng)高尿、糞147Pm排(pai)(pai)出量，其(qi)中以N,N-雙(shuang)(shuang)羧(suo)(suo)(suo)甲(jia)(jia)(jia)基(ji)(ji)氨(an)基(ji)(ji)乙(yi)酰半胱氨(an)酸效果最佳。