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钷（Promethium），元素(su)符號為Pm，原子序數為61，是一種具有(you)放射(she)性(xing)的鑭系稀土元素(su)之一。已知有(you)17種同(tong)(tong)位素(su)和4種同(tong)(tong)質異能(neng)素(su)。其中最(zui)重要的是從(cong)鈾(you)裂變產物中提取或(huo)用中子照射(she)146Nd制得(de)的147Pm（半(ban)衰(shuai)期(qi)2.64年）。

研究簡史

發現人：馬林茨基（J.A.Marinky）、格倫(lun)丁寧（L.E.Glendenin）和克里爾(er)（C.Coryell）

發現年代：1945年

發現(xian)過程：1945年馬林(lin)茨(ci)基、格倫丁寧和克里爾（C.Coryell），從裂變產(chan)物的(de)殘余(yu)物中分離(li)制得。

1902年，捷克化(hua)學家(jia)博胡斯拉夫布勞納發現(xian)的(de)(de)所有(you)相鄰的(de)(de)鑭(lan)系元(yuan)素(su)(su)釹和釤(shan)之(zhi)(zhi)間的(de)(de)差異是最(zui)大的(de)(de)，作為結(jie)(jie)論(lun)，他建(jian)議有(you)一個元(yuan)素(su)(su)有(you)它們(men)(men)(men)之(zhi)(zhi)間的(de)(de)中間性(xing)質。這一預測在(zai)1914年由亨(heng)利·莫斯利所證實，同時(shi)他發現(xian)有(you)幾(ji)個原子序數并沒有(you)相對應的(de)(de)元(yuan)素(su)(su)，分別為43，61，72，75，85，87。隨(sui)著對元(yuan)素(su)(su)表中族與族之(zhi)(zhi)間知識的(de)(de)差距，所以(yi)開始進行(xing)預測地球和自然(ran)環境(jing)中的(de)(de)稀有(you)元(yuan)素(su)(su)。利用巴(ba)西(xi)礦物獨居石的(de)(de)分級結(jie)(jie)晶分離一硝酸鹽的(de)(de)稀土元(yuan)素(su)(su)后,它們(men)(men)(men)得(de)到的(de)(de)溶液主(zhu)要(yao)含有(you)釤(shan)。此(ci)溶液得(de)到X-ray的(de)(de)光(guang)譜屬于釤(shan)和元(yuan)素(su)(su)61。為了紀(ji)念他們(men)(men)(men)的(de)(de)城(cheng)市(shi)，他們(men)(men)(men)命名的(de)(de)元(yuan)素(su)(su)61為“florentium"。該研究(jiu)結(jie)(jie)果發表在(zai)1926年，但科學家(jia)們(men)(men)(men)聲稱的(de)(de)實驗是在(zai)1924年。

此外，在1926年，一(yi)組科(ke)學家從伊利諾伊大學Urbana-Champaign分(fen)校，史(shi)密斯(si)霍(huo)普金斯(si)和(he)萊昂(ang)英特馬(ma)公(gong)布(bu)的(de)元素61的(de)發現(xian)。他(ta)們把它命名為(wei)"illinium"。這(zhe)些發現(xian)被(bei)指出是錯誤的(de)，因為(wei)在所謂元素61的(de)光譜上的(de)線跟釹是相同的(de)，這(zhe)些線被(bei)發現(xian)是一(yi)些雜質（鋇，鉻和(he)鉑）組成的(de)。

1939年，加(jia)州大學用60英(ying)寸回旋加(jia)速器制造钷，但(dan)它(ta)沒有實現(xian)。

1945年，美國田納西州橡樹嶺克林頓實驗室的(de)(de)研究(jiu)人(ren)員(yuan)馬林茨基(ji)、格倫丁(ding)寧(ning)和(he)克里爾在鈾裂變產物中發現了(le)61號元(yuan)素(su)(su)。他們應(ying)用了(le)新的(de)(de)離子(zi)色(se)層(ceng)分離法把(ba)它分離出來，并(bing)研究(jiu)了(le)它。新元(yuan)素(su)(su)并(bing)命名為promethium，元(yuan)素(su)(su)符(fu)號定(ding)為Pm，名稱來自(zi)希臘神話中偷取火種給人(ren)類(lei)的(de)(de)英雄普羅(luo)米修斯（Prometheus）。1949年國際(ji)純(chun)粹和(he)應(ying)用化學聯合(he)會接受了(le)這一名稱。

钷是繼锝之后(hou)，人工(gong)制得的(de)(de)(de)第二(er)個(ge)化學(xue)元素。在(zai)天然礦(kuang)物中(zhong)尋找(zhao)(zhao)61號元素的(de)(de)(de)工(gong)作(zuo)，花費了科學(xue)家們不少的(de)(de)(de)時間(jian)和(he)精力(li)，但最(zui)后(hou)都無功而(er)返(fan)。后(hou)來(lai)在(zai)“同位素統計規則”的(de)(de)(de)指導(dao)下，科學(xue)家們放棄了從天然礦(kuang)石(shi)中(zhong)尋找(zhao)(zhao)，而(er)走(zou)向核反應(ying)的(de)(de)(de)產(chan)物中(zhong)。（然而(er)，微量的(de)(de)(de)钷的(de)(de)(de)確以(yi)核裂變的(de)(de)(de)結(jie)果出現在(zai)鈾礦(kuang)石(shi)中(zhong)，但總量少于礦(kuang)石(shi)的(de)(de)(de)每百萬噸(dun)1微克。）

1947年(nian)，馬林斯基(ji)（J.A.Marinsky）、格倫丹(dan)寧（L.E.Glendenin）和(he)科里爾（C.E.Coryell）從(cong)鈾的(de)(de)裂變產物中(zhong)發現(xian)了61號(hao)元(yuan)素，用(yong)希臘神話中(zhong)的(de)(de)神名(ming)普羅米修斯（Prometheus）命名(ming)為钷（Promethium）。

一直到1948年，才制(zhi)得可以看得見并可稱重的(de)氯化钷(po)（PmCl3，黃(huang)色）和硝酸钷(po)（Pm(NO3)3）各3毫(hao)克(ke)。1965年從6000噸鈾礦中(zhong)取得350毫(hao)克(ke)钷(po)，是鈾自動分(fen)裂的(de)產物（一說(shuo)為1986年M.阿特雷普微（M.Attrep）從剛果瀝青鈾礦中(zhong)分(fen)離出钷(po)，含量(liang)甚微，每千克(ke)礦物中(zhong)僅含4×10-15克(ke)）。這樣(yang)地殼(ke)中(zhong)也找(zhao)到了它。

1972年(nian)在天然鈾礦(kuang)提(ti)取物(wu)中發(fa)現了(le)147Pm（半衰期2.64年(nian)），從此(ci)Pm不再是人造元素(su)。

迄今已合(he)成28個钷的(de)(de)同位素，钷-147的(de)(de)壽命是2.6234年，β輻射弱，因(yin)而被用(yong)來制造像藥片(pian)一樣大(da)小的(de)(de)原(yuan)子電池(chi)。由于這種(zhong)能源很(hen)安(an)全，而且作用(yong)的(de)(de)時(shi)間長，具有钷-147的(de)(de)電池(chi)首先應用(yong)在助聽器和輕便(bian)的(de)(de)無線電接受器中。

理化性質

物理性質

第一電離能5.55eV。放射性元素(su)，半衰期(qi)最(zui)長的為(wei)145Pm，18年(nian)，147Pm半衰期(qi)為(wei)2.64年(nian)。雖然(ran)有(you)較(jiao)長的半衰期(qi)，但是很難大量積累(lei)它。物(wu)理性質(zhi)和化學性質(zhi)與(yu)釹(nv)和釕相似(si)。其同位素(su)不穩定(ding)。原子豐度和宇宙(zhou)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(he)外電子排布(bu) 2，8，18，23，8，2

同位(wei)素及放(fang)射線 Pm-143[265y]；Pm-144[360d]；Pm-145[17.7y]；Pm-146[5.53y]；Pm-147(放(fang)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(di)三電離能 2150kJ/mol

原子(zi)半徑 2.62埃

離子(zi)半徑 0.979埃

共價半(ban)徑 1.63埃

化學性質

原子量 145

晶(jing)體(ti)結構(gou) 晶(jing)胞為六方晶(jing)胞

原子(zi)體(ti)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

在核反應堆(dui)中人工方法制得。

應用領域

（1）可作熱源(yuan)。為真空(kong)探測(ce)和(he)人造衛(wei)星提供輔助(zhu)能量。

（2）Pm-147放出能量(liang)低(di)的(de)β射(she)(she)線(xian)，用于制造钷電(dian)(dian)池(chi)。作(zuo)為導彈制導儀器及(ji)(ji)鐘(zhong)表(biao)的(de)電(dian)(dian)源。此種電(dian)(dian)池(chi)體積小(xiao)，能連續使(shi)用數(shu)年之久。此外，钷還用于便攜式X-射(she)(she)線(xian)儀、制備熒(ying)光粉、度量(liang)厚度以及(ji)(ji)航標燈中。

（3）主(zhu)要用(yong)(yong)于(yu)(yu)示蹤(zong)的研究。用(yong)(yong)來制(zhi)造核能電池(chi)；如同筆尖大小的"原子電池(chi)"，可用(yong)(yong)于(yu)(yu)導彈儀器、手(shou)表(biao)和收音機的電源，是摻(chan)入硫化(hua)鋅的夜(ye)光粉原料。

（4）用量作測厚度儀器的射線源

（5）刻度和校正儀表、工(gong)(gong)業厚度計：用于(yu)鋼(gang)鐵制造(zao)、塑(su)料工(gong)(gong)業和造(zao)紙工(gong)(gong)業。

（6）電離(li)源：用于電子(zi)捕獲鑒定器、靜電消除器等。

（7）用作同位素熱源。

危害及防護

對(dui)于147Pm密封源(yuan)來講，在正(zheng)常(chang)使用或(huo)操作的條件下(xia)不存在環境影響問題，或(huo)環境影響很小。但在密封源(yuan)包殼破(po)裂(lie)、放射源(yuan)失控等情況下(xia)可(ke)能對(dui)環境造成一定污(wu)染。

147Pm為β輻射體，在衰(shuai)變過程中，除釋放出(chu)β粒子外，還能(neng)釋放一定能(neng)量的γ射線。因此147Pm源可(ke)引發γ外照射；事故工況下，147Pm泄漏可(ke)對人體形成β射線外照射，或經呼(hu)吸道、消化道及(ji)完整(zheng)皮膚及(ji)傷口(kou)進入人體引發內照射。

診斷治療

147Pm促排：

（1）氨(an)羧(suo)型絡合劑：DTPA、三亞乙基四胺六(liu)乙酸(suan)(suan)(suan)（TTHA）、乙二胺四乙酸(suan)(suan)(suan)（EDTA）和喹胺酸(suan)(suan)(suan)等，促排效果最好。

（2）H-73-10是(shi)我國(guo)合成的(de)(de)新型螯合劑，能(neng)顯著降低147Pm在(zai)肝、骨(gu)中的(de)(de)滯留(liu)量，增加147Pm在(zai)尿(niao)中的(de)(de)排出率。

（3）N-雙羧(suo)(suo)甲基(ji)(ji)(ji)氨(an)基(ji)(ji)(ji)乙酰對氨(an)基(ji)(ji)(ji)水楊酸、3-N,N-雙羧(suo)(suo)甲基(ji)(ji)(ji)氨(an)甲基(ji)(ji)(ji)-5-乙氧羰基(ji)(ji)(ji)鄰(lin)苯二酚和N,N-雙羧(suo)(suo)甲基(ji)(ji)(ji)氨(an)基(ji)(ji)(ji)乙酰半(ban)胱(guang)氨(an)酸。三種新(xin)促排劑能(neng)明顯增高尿、糞147Pm排出量，其中以(yi)N,N-雙羧(suo)(suo)甲基(ji)(ji)(ji)氨(an)基(ji)(ji)(ji)乙酰半(ban)胱(guang)氨(an)酸效(xiao)果最佳。