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發現簡史

1898年皮(pi)埃爾·居里與瑪麗·居里在(zai)處(chu)理鈾礦時(shi)發現釙元(yuan)素，瑪麗·居里為紀念(nian)自(zi)己祖(zu)國波蘭（拉丁文：Polonia），把這種新元(yuan)素定名為釙。

居里(li)(li)夫(fu)人研究(jiu)鈾射線(xian)的(de)存在，她(ta)制作(zuo)了一種測量鈾射線(xian)的(de)儀器平(ping)面電容器。她(ta)收集到各種各樣(yang)的(de)物(wu)質，從實驗室弄到一切已知元素(su)的(de)化(hua)學純(chun)凈鹽(yan)和(he)氧化(hua)物(wu)，包括幾種稀(xi)有的(de)比黃(huang)金昂貴(gui)得多的(de)鹽(yan)，還有博物(wu)館贈送的(de)采自世界各地(di)的(de)礦物(wu)標(biao)本，她(ta)和(he)她(ta)的(de)丈夫(fu)就是在一個(ge)廢(fei)棄的(de)大(da)板(ban)屋里(li)(li)進(jin)行工作(zuo)。

居里(li)夫人(ren)把這種(zhong)物質(zhi)一一放到電(dian)容器(qi)的(de)金(jin)屬(shu)片(pian)上(shang)(shang)，觀(guan)看電(dian)容器(qi)上(shang)(shang)的(de)讀數。可是電(dian)容器(qi)下的(de)那片(pian)金(jin)屬(shu)片(pian)上(shang)(shang)雖然已經(jing)更換了成百種(zhong)物質(zhi)，電(dian)流計上(shang)(shang)的(de)指針始終(zhong)沒有(you)擺動。居里(li)夫人(ren)不(bu)怕失敗，繼續進行(xing)實驗。最后金(jin)屬(shu)片(pian)上(shang)(shang)放了釷的(de)化(hua)合物，電(dian)流計上(shang)(shang)的(de)指針終(zhong)于擺動了。原來釷和釷的(de)化(hua)合物也能放射看不(bu)見得光線。

然后(hou)他們(men)進行了一(yi)系列(lie)的(de)(de)(de)實驗，發現鈾(you)(you)的(de)(de)(de)射(she)(she)線比(bi)一(yi)切鈾(you)(you)的(de)(de)(de)化合物的(de)(de)(de)都強(qiang)。奇怪的(de)(de)(de)事情發生了：把瀝青和銅鈾(you)(you)云(yun)母分別放(fang)到那片(pian)金屬(shu)片(pian)上(shang)時(shi)電(dian)流計反映出來的(de)(de)(de)電(dian)流比(bi)鈾(you)(you)反映出來的(de)(de)(de)要強(qiang)的(de)(de)(de)多，這意(yi)味著這兩種物質里(li)可能存在著另(ling)一(yi)種能夠射(she)(she)出射(she)(she)線的(de)(de)(de)元素。

居里夫人(ren)又人(ren)工合成(cheng)了銅鈾云母，就成(cheng)分看它和天(tian)然(ran)的(de)(de)(de)相(xiang)同，含鈾量(liang)也(ye)相(xiang)同。可是(shi)，當人(ren)造(zao)的(de)(de)(de)含鈾云母研成(cheng)粉(fen)末，撒到那(nei)金(jin)屬片上時(shi)，它的(de)(de)(de)射(she)線比(bi)天(tian)然(ran)的(de)(de)(de)礦物弱(ruo)18%。這(zhe)(zhe)說明，在天(tian)然(ran)的(de)(de)(de)銅鈾云母礦中，存(cun)在著一(yi)種活潑(po)的(de)(de)(de)物質，它的(de)(de)(de)射(she)線比(bi)鈾的(de)(de)(de)更強。這(zhe)(zhe)兩位(wei)科學家繼續(xu)研究。開始探(tan)索新射(she)線的(de)(de)(de)奧妙。

居里(li)夫人決心把那(nei)謎一般(ban)的物質(zhi)(zhi)從瀝青(qing)鈾(you)礦(kuang)里(li)提(ti)煉出來。他們把礦(kuang)石(shi)溶解在酸里(li)，再往(wang)里(li)面通進硫化氫，溶液底部沉(chen)積了各(ge)種金屬(shu)硫化物，沉(chen)積物里(li)含有鉛、銅(tong)、砷、鉍。那(nei)透明(ming)(ming)溶液是鈾(you)、釷、鋇(bei)和(he)(he)瀝青(qing)油礦(kuang)所含的其他幾種成分。他們把沉(chen)淀物和(he)(he)溶液分別放(fang)到那(nei)金屬(shu)片上(shang)實驗，結果是沉(chen)淀物發射的射線更(geng)強(qiang)。這(zhe)說明(ming)(ming)那(nei)種物質(zhi)(zhi)是在沉(chen)淀物里(li)。

居里夫人把沉淀物里的(de)雜質一(yi)一(yi)除去以后(hou)，剩下來的(de)那一(yi)部(bu)分物質所發出的(de)射線(xian)比(bi)鈾發出的(de)要強(qiang)400倍。這一(yi)部(bu)分里有很多(duo)(duo)的(de)鉍，還(huan)有很多(duo)(duo)的(de)未(wei)知(zhi)物質，不過還(huan)不能把它們分離(li)出來。

1898年7月，居里夫人向法國科學院(yuan)提出(chu)了一份工作報告，肯定的(de)指出(chu)他們已經發現(xian)了一種(zhong)新(xin)元(yuan)(yuan)素，其同(tong)鉍(bi)相似(si)，卻能夠自發的(de)放(fang)射出(chu)一種(zhong)強大的(de)不(bu)可(ke)見射線，他們把這種(zhong)元(yuan)(yuan)素命名為(wei)“釙”。

貝蒙成功地(di)研(yan)究了這個未知元素的(de)光譜。

1902年德國化學家馬克(ke)瓦(wa)爾德將一(yi)片光滑的(de)(de)(de)(de)鉍(bi)(bi)片浸放(fang)在(zai)自(zi)瀝青礦(kuang)分離(li)的(de)(de)(de)(de)鉍(bi)(bi)溶(rong)液中(zhong)(zhong)(zhong)，發現一(yi)種(zhong)(zhong)有(you)很(hen)高放(fang)射(she)性(xing)的(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)(wu)質沉(chen)積在(zai)鉍(bi)(bi)片上。他認(ren)為這(zhe)是(shi)(shi)(shi)(shi)一(yi)種(zhong)(zhong)新元(yuan)(yuan)素，命(ming)名它為radiotellurium。radio是(shi)(shi)(shi)(shi)“放(fang)射(she)”；tellurium是(shi)(shi)(shi)(shi)“碲(di)”。二(er)者綴合(he)就是(shi)(shi)(shi)(shi)“射(she)碲(di)”。他指(zhi)出(chu)(chu)：“我之所(suo)以(yi)將這(zhe)一(yi)新物(wu)(wu)(wu)質暫時命(ming)名為射(she)碲(di)，是(shi)(shi)(shi)(shi)因為它的(de)(de)(de)(de)所(suo)有(you)化學性(xing)質適合(he)將它放(fang)置(zhi)在(zai)當時還沒有(you)被占的(de)(de)(de)(de)元(yuan)(yuan)素周期表中(zhong)(zhong)(zhong)第(di)Ⅳ族格(ge)子中(zhong)(zhong)(zhong)，即(ji)原(yuan)子量比鉍(bi)(bi)稍高的(de)(de)(de)(de)那個元(yuan)(yuan)素。這(zhe)種(zhong)(zhong)元(yuan)(yuan)素比鉍(bi)(bi)的(de)(de)(de)(de)電負(fu)性(xing)較大，但比碲(di)的(de)(de)(de)(de)電正(zheng)性(xing)較大。它的(de)(de)(de)(de)氧化物(wu)(wu)(wu)也應該(gai)具有(you)堿(jian)性(xing)，而不(bu)是(shi)(shi)(shi)(shi)酸性(xing)。這(zhe)種(zhong)(zhong)物(wu)(wu)(wu)質預(yu)期的(de)(de)(de)(de)原(yuan)子量約(yue)為210。”在(zai)元(yuan)(yuan)素周期表中(zhong)(zhong)(zhong)第(di)Ⅳ族中(zhong)(zhong)(zhong)原(yuan)子量比鉍(bi)(bi)稍高的(de)(de)(de)(de)正(zheng)應當是(shi)(shi)(shi)(shi)釙。馬克(ke)瓦(wa)爾德指(zhi)出(chu)(chu)居里(li)夫(fu)婦發現的(de)(de)(de)(de)釙是(shi)(shi)(shi)(shi)幾種(zhong)(zhong)放(fang)射(she)性(xing)元(yuan)(yuan)素的(de)(de)(de)(de)混合(he)物(wu)(wu)(wu)。1903年馬克(ke)瓦(wa)爾德從15噸的(de)(de)(de)(de)礦(kuang)物(wu)(wu)(wu)中(zhong)(zhong)(zhong)提取出(chu)(chu)3毫克(ke)射(she)碲(di)的(de)(de)(de)(de)鹽，用電解(jie)法從這(zhe)鹽溶(rong)液中(zhong)(zhong)(zhong)把射(she)碲(di)分離(li)出(chu)(chu)來。這(zhe)引起一(yi)場(chang)關于釙和射(she)碲(di)的(de)(de)(de)(de)真實(shi)性(xing)的(de)(de)(de)(de)辯論，明確釙和射(she)碲(di)是(shi)(shi)(shi)(shi)同一(yi)元(yuan)(yuan)素。釙的(de)(de)(de)(de)名稱被保留下(xia)來。

元素分布

地殼內含有非常(chang)低(di)濃度的釙元素。在所有自(zi)然環境中(zhong)，例如泥土、大氣以(yi)至(zhi)人(ren)體都可以(yi)找到極少量釙210。天(tian)然的釙存在于所有鈾礦(kuang)石、釷(tu)礦(kuang)石中(zhong)。地殼中(zhong)釙的平(ping)均豐度為3×10%。

理化性質

物理性質

釙（Polonium）是(shi)(shi)一(yi)種(zhong)化學元素，它(ta)的(de)(de)符(fu)號是(shi)(shi)Po，原(yuan)子序數為84，它(ta)是(shi)(shi)呈(cheng)銀白色的(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)。金(jin)(jin)屬(shu)(shu)單質(zhi)，外(wai)觀與(yu)鉛(qian)相似，質(zhi)軟。是(shi)(shi)極(ji)稀(xi)有(you)的(de)(de)放(fang)射(she)性金(jin)(jin)屬(shu)(shu)。溶于濃硫酸(suan)、硝酸(suan)、稀(xi)鹽酸(suan)、王水和稀(xi)氫氧化鉀溶液。已知(zhi)道釙元素有(you)25個同位(wei)素，它(ta)們的(de)(de)質(zhi)量數由192至(zhi)218，釙210是(shi)(shi)當中顯著的(de)(de)一(yi)個同位(wei)素，具放(fang)射(she)性特征(zheng)，會釋出放(fang)射(she)性阿爾法粒子。其半衰期很短，只有(you)138天。

化學性質

較同族碲(di)金屬性強(qiang)。外(wai)圍電子(zi)排布6S26p?。

釙(li)的(de)(de)化學性質與碲(di)類似(si)。釙(li)溶(rong)于(yu)硝酸(suan)(suan)可以形成正鹽(yan)Po(NO3)4和各種堿式鹽(yan)，溶(rong)于(yu)硫酸(suan)(suan)只生成簡單陽離(li)子的(de)(de)硫酸(suan)(suan)鹽(yan)。當(dang)釙(li)溶(rong)于(yu)鹽(yan)酸(suan)(suan)時，起初(chu)生成氯(lv)化亞釙(li)（PoCl2），但(dan)由于(yu)α輻(fu)射分解溶(rong)劑(ji)產(chan)生臭氧，釙(li)（II）被迅速氧化成釙(li)（IV）。釙(li)不和硫直(zhi)接作用。

釙(li)的化(hua)合物易于水解(jie)并還原。原子(zi)共價(jia)半徑167皮米(mi)，Po??67皮米(mi)，第一(yi)電離能818kJ/mol，電負(fu)性2.0。主要氧(yang)化(hua)數+2、+4、+6。釙(li)的氧(yang)化(hua)態(tai)有(you)+6，+4，+3，+2，0和(he)-2，+4和(he)+6為最常見價(jia)態(tai)。

釙在(zai)250℃與氧反(fan)應生(sheng)(sheng)成(cheng)二氧化釙，溶(rong)于鹽酸(suan)、硫酸(suan)和(he)(he)硝酸(suan)生(sheng)(sheng)成(cheng)PoIV鹽。釙在(zai)400～600℃與堿(jian)反(fan)應生(sheng)(sheng)成(cheng)M2Po和(he)(he)M2PoO3，可被氧化為M2PoO4。Po??極(ji)易水解(jie)成(cheng)為膠體，可形(xing)成(cheng)很多配合物。

所有釙的(de)(de)同位(wei)素(su)都(dou)是放射性的(de)(de)。已知(zhi)有兩種同位(wei)素(su)異形(xing)體(ti)：α-Po為單(dan)正方體(ti)；β-Po為單(dan)菱形(xing)體(ti)。在約36℃時，發生(sheng)α-Po轉(zhuan)化(hua)為β-Po的(de)(de)相變(bian)。物理性質(zhi)似鉈、鉛、鉍。溶于稀硝酸和稀氫氧化(hua)鉀。釙是世界(jie)上最(zui)稀有的(de)(de)元素(su)（天然存在的(de)(de)）。

同位(wei)素：釙有(you)三種同位(wei)素，都有(you)放射性(xing)。釙同位(wei)素中最普遍(bian)、最易(yi)得的是(shi)釙210，其(qi)半衰期(qi)僅有(you)134天(tian)，其(qi)放射性(xing)比鐳大(da)近(jin)5000倍。釙-210危險性(xing)很大(da)，在操作時即便是(shi)很小(xiao)量也要(yao)格外小(xiao)心謹慎。

兩種(zhong)同(tong)素異形體，α-Po密度(du)9.32g/cm3，單正方體，β-Po密度(du)9.4g/cm3，單菱形體。

已知其27種同位素(su)，質(zhi)量數為192～218，均為放射(she)性核素(su)。最重要(yao)的同位素(su)為210Po，T1/2=138.4d，α放射(she)性。

釙(li)(li)-210屬于極(ji)毒(du)(du)的(de)(de)(de)放(fang)射性核素，它發射的(de)(de)(de)α粒子在空氣(qi)(qi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)射程很短，不(bu)(bu)(bu)能穿透紙(zhi)或(huo)皮膚，所以在人(ren)的(de)(de)(de)體外不(bu)(bu)(bu)構成外照射危險(xian)。但是(shi)它的(de)(de)(de)電離能力很強，如果通過(guo)吸入、食入或(huo)由傷口進入人(ren)體內(nei)，可(ke)以引起(qi)體內(nei)污染、中(zhong)(zhong)毒(du)(du)或(huo)急性放(fang)射病。如果在短時(shi)間內(nei)體內(nei)的(de)(de)(de)吸收劑量(liang)達到4Gy，可(ke)以致命。大(da)小(xiao)不(bu)(bu)(bu)及一(yi)(yi)粒鹽的(de)(de)(de)釙(li)(li)-210，可(ke)使體重70公(gong)斤(jin)的(de)(de)(de)人(ren)死亡。但是(shi)，在通常情況下(xia)，釙(li)(li)-210對自(zi)然(ran)界和人(ren)類并(bing)不(bu)(bu)(bu)構成危險(xian)。這是(shi)因為釙(li)(li)是(shi)最稀有的(de)(de)(de)元素之(zhi)一(yi)(yi)，在地殼中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)含量(liang)大(da)約只有一(yi)(yi)百(bai)萬億分之(zhi)一(yi)(yi)。天(tian)然(ran)的(de)(de)(de)釙(li)(li)存在于所有鈾礦(kuang)石和釷礦(kuang)石中(zhong)(zhong)，但含量(liang)極(ji)微。在自(zi)然(ran)環(huan)境中(zhong)(zhong)，例如大(da)氣(qi)(qi)以至人(ren)體內(nei)都有極(ji)微量(liang)釙(li)(li)-210存在。釙(li)(li)-210的(de)(de)(de)物理半衰期(qi)為138天(tian)，這就(jiu)是(shi)說，每(mei)過(guo)138天(tian)，它的(de)(de)(de)放(fang)射性活度就(jiu)自(zi)動(dong)減少一(yi)(yi)半，約2.5年后其放(fang)射性基(ji)本消失。

居里夫人簡介

瑪麗·居(ju)里(li)（1867~1934），原名(ming)瑪麗·斯(si)(si)克(ke)沃(wo)多夫(fu)(fu)斯(si)(si)卡，通常稱為居(ju)里(li)夫(fu)(fu)人，是(shi)原籍波蘭(lan)的法(fa)國著名(ming)女科學(xue)(xue)(xue)家(jia)、物理學(xue)(xue)(xue)家(jia)、化(hua)學(xue)(xue)(xue)家(jia)。1867年11月7日生于波蘭(lan)首都華沙，1891年隨姐姐布洛(luo)尼斯(si)(si)拉娃至巴黎(li)讀書。在巴黎(li)取得學(xue)(xue)(xue)位并(bing)從事科學(xue)(xue)(xue)研(yan)究(jiu)，是(shi)巴黎(li)和(he)華沙“居(ju)里(li)研(yan)究(jiu)所”的創始人。

1903年(nian)，居(ju)(ju)里(li)(li)(li)(li)夫婦和貝(bei)克勒爾(er)由于對放射(she)(she)性(xing)(xing)的(de)(de)研究而共同(tong)獲(huo)得諾貝(bei)爾(er)物理學獎(jiang)(jiang)，1911年(nian)居(ju)(ju)里(li)(li)(li)(li)夫人又因發現釙和鐳而獲(huo)得諾貝(bei)爾(er)化學獎(jiang)(jiang)。成為歷史(shi)上第一(yi)個兩獲(huo)諾貝(bei)爾(er)獎(jiang)(jiang)的(de)(de)人。瑪(ma)麗·居(ju)(ju)里(li)(li)(li)(li)的(de)(de)成就包括開創了放射(she)(she)性(xing)(xing)理論(lun)，發明分(fen)離放射(she)(she)性(xing)(xing)同(tong)位素(su)(su)技術，以及于12月21日(ri)發現兩種新(xin)元素(su)(su)釙和鐳。在她(ta)的(de)(de)指(zhi)導(dao)下(xia)，人們第一(yi)次將放射(she)(she)性(xing)(xing)同(tong)位素(su)(su)用于治(zhi)療癌癥。居(ju)(ju)里(li)(li)(li)(li)夫人是成功(gong)女(nv)性(xing)(xing)的(de)(de)先驅，她(ta)的(de)(de)典范激勵了很多人。但居(ju)(ju)里(li)(li)(li)(li)夫人由于長期接觸(chu)放射(she)(she)性(xing)(xing)物質，1934年(nian)7月4日(ri)因惡(e)性(xing)(xing)白血病逝世。

制備方法

天然的(de)釙存(cun)在于鈾礦石和釷(tu)礦石中，由于含量過(guo)于微小，釙主要借助人工合成方式獲得。

在瀝青鈾礦中，藉(jie)由鉍的衰(shuai)變(bian)而得到釙(li)。

可用鋅還原氯化(hua)釙制得。

克(ke)量的釙可(ke)用(yong)中子(zi)輻照鉍衰變產(chan)生，而制備(bei)(bei)較大量的釙則必(bi)須(xu)憑借核(he)反(fan)(fan)應堆等大型(xing)設備(bei)(bei)，但通常(chang)會在受國際協議(yi)嚴密監(jian)督下的核(he)反(fan)(fan)應堆或(huo)粒子(zi)加速器(qi)中制造，全世界(jie)每年(nian)的產(chan)量也只(zhi)有100克(ke)左右。

應用領域

它(ta)與鈹混合(he)可作為中子源(yuan)；也用作靜電(dian)消除劑(ji)，在該種情況下(xia)，釙210的放射性(xing)使(shi)空氣發生電(dian)離，離子所(suo)帶(dai)電(dian)荷中和了(le)膠片(pian)所(suo)帶(dai)靜電(dian)。

為了減低(di)靜電發生常(chang)會使用(yong)釙，工(gong)業設備中亦常(chang)用(yong)到，像是卷紙、卷電線和卷金屬片。

釙(li)的放射性(xing)比鐳強，可作為α射線源。將釙(li)沉積在(zai)鈹上，用作中(zhong)子源。還可用作為航天設備(bei)的熱(re)源。

中毒事件

2006年(nian)11月(yue)1日，俄羅(luo)斯亞歷(li)山大·利特(te)維年(nian)科，在(zai)英國因身體不適住進醫院。此后(hou)他不斷嘔吐，大量脫發，檢查表(biao)明(ming)，他的中樞(shu)神經、心(xin)臟、腎和骨髓都遭到(dao)不同程(cheng)度的傷害，于當月(yue)23日晚不治(zhi)身亡。2006年(nian)11月(yue)24日下午英國衛生防護局在(zai)利特(te)維年(nian)科的尿(niao)液里(li)發現了放射性核素釙-210，而且釙-210的含量極高。

2012年(nian)7月，瑞士一(yi)家研究機構稱在亞(ya)西爾·阿拉(la)法(fa)特(te)（Yasser Arafat)的(de)遺物中發現了(le)放(fang)射(she)性元(yuan)素釙的(de)痕跡。

2013年10月13日，英(ying)國世界權威(wei)醫學雜志《柳(liu)葉刀》支持阿拉(la)(la)法特系(xi)死于(yu)釙中(zhong)(zhong)毒的說(shuo)法。《柳(liu)葉刀》刊(kan)登了瑞(rui)士科學家(jia)的有關調查報告，證實阿拉(la)(la)法特系(xi)放射性元素釙210中(zhong)(zhong)毒死亡(wang)。2013年11月8日，巴勒斯坦官(guan)方證實，前(qian)領導人(ren)阿拉(la)(la)法特為“非自(zi)然死亡(wang)”。