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發現簡史

1898年皮(pi)埃爾(er)·居里與(yu)瑪麗·居里在處理鈾礦時發現(xian)釙元素，瑪麗·居里為紀(ji)念自(zi)己(ji)祖國波蘭（拉(la)丁文(wen)：Polonia），把(ba)這(zhe)種新元素定名(ming)為釙。

居里夫人研究鈾射(she)線(xian)的(de)(de)存在，她(ta)制作(zuo)了一(yi)(yi)種(zhong)測量鈾射(she)線(xian)的(de)(de)儀器平(ping)面電容器。她(ta)收(shou)集到各種(zhong)各樣的(de)(de)物質，從實驗室弄到一(yi)(yi)切已知元素的(de)(de)化(hua)學純凈鹽和氧化(hua)物，包括幾種(zhong)稀有的(de)(de)比黃金昂貴(gui)得多的(de)(de)鹽，還有博物館贈送的(de)(de)采自世(shi)界各地的(de)(de)礦物標(biao)本(ben)，她(ta)和她(ta)的(de)(de)丈夫就是在一(yi)(yi)個廢棄的(de)(de)大板屋(wu)里進行工作(zuo)。

居里(li)夫(fu)人把這種(zhong)物(wu)(wu)質一一放(fang)到電(dian)容(rong)器的(de)金屬片上(shang)，觀看電(dian)容(rong)器上(shang)的(de)讀數(shu)。可是電(dian)容(rong)器下的(de)那片金屬片上(shang)雖(sui)然已經更換(huan)了(le)成百(bai)種(zhong)物(wu)(wu)質，電(dian)流計上(shang)的(de)指針始終沒有擺動(dong)。居里(li)夫(fu)人不(bu)怕失(shi)敗，繼(ji)續進(jin)行實驗(yan)。最后金屬片上(shang)放(fang)了(le)釷的(de)化合物(wu)(wu)，電(dian)流計上(shang)的(de)指針終于擺動(dong)了(le)。原(yuan)來(lai)釷和釷的(de)化合物(wu)(wu)也能放(fang)射(she)看不(bu)見得光線。

然后他們進行了一系列(lie)的實驗(yan)，發現鈾的射(she)線(xian)比一切鈾的化合物的都(dou)強。奇(qi)怪(guai)的事情發生了：把瀝青(qing)和銅鈾云(yun)母分別放到那片金屬片上時電(dian)流計反映(ying)出(chu)(chu)來(lai)的電(dian)流比鈾反映(ying)出(chu)(chu)來(lai)的要強的多，這意(yi)味著(zhu)這兩(liang)種物質里(li)可能存在著(zhu)另一種能夠射(she)出(chu)(chu)射(she)線(xian)的元素。

居里夫人又人工合成(cheng)了(le)銅鈾(you)云母，就成(cheng)分(fen)看它(ta)和天然(ran)(ran)(ran)的(de)(de)(de)(de)相(xiang)同，含鈾(you)量也相(xiang)同。可是，當人造(zao)的(de)(de)(de)(de)含鈾(you)云母研成(cheng)粉末，撒到那金屬片上時，它(ta)的(de)(de)(de)(de)射線比天然(ran)(ran)(ran)的(de)(de)(de)(de)礦物弱(ruo)18%。這說明，在(zai)天然(ran)(ran)(ran)的(de)(de)(de)(de)銅鈾(you)云母礦中，存在(zai)著一種活(huo)潑的(de)(de)(de)(de)物質(zhi)，它(ta)的(de)(de)(de)(de)射線比鈾(you)的(de)(de)(de)(de)更強。這兩位(wei)科學家繼續研究。開始探索新射線的(de)(de)(de)(de)奧妙(miao)。

居里(li)夫(fu)人決心把那謎一般的(de)物(wu)(wu)質從瀝青鈾礦(kuang)(kuang)里(li)提(ti)煉出來。他們把礦(kuang)(kuang)石溶解在酸里(li)，再往里(li)面(mian)通進硫化氫，溶液底部沉(chen)積了各(ge)種(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)硫化物(wu)(wu)，沉(chen)積物(wu)(wu)里(li)含有鉛、銅、砷、鉍。那透明(ming)溶液是鈾、釷、鋇和瀝青油礦(kuang)(kuang)所(suo)含的(de)其他幾種(zhong)成分。他們把沉(chen)淀物(wu)(wu)和溶液分別放(fang)到那金(jin)(jin)屬(shu)片上實驗，結(jie)果是沉(chen)淀物(wu)(wu)發射(she)的(de)射(she)線更強。這說明(ming)那種(zhong)物(wu)(wu)質是在沉(chen)淀物(wu)(wu)里(li)。

居里夫人把沉淀物(wu)(wu)里的雜質(zhi)一(yi)一(yi)除去(qu)以后，剩下來(lai)的那一(yi)部分物(wu)(wu)質(zhi)所發(fa)出的射(she)線比鈾發(fa)出的要強400倍。這一(yi)部分里有(you)很(hen)多(duo)的鉍(bi)，還(huan)有(you)很(hen)多(duo)的未知物(wu)(wu)質(zhi)，不(bu)過還(huan)不(bu)能把它們分離(li)出來(lai)。

1898年7月，居里夫人向法國(guo)科學院提出了(le)一(yi)份工作報告，肯定的指出他(ta)們已(yi)經(jing)發(fa)現了(le)一(yi)種新元素，其同鉍相似，卻能夠自(zi)發(fa)的放射(she)出一(yi)種強大(da)的不可(ke)見射(she)線，他(ta)們把這種元素命名為“釙”。

貝(bei)蒙成(cheng)功地研(yan)究了這(zhe)個未知(zhi)元素的光譜。

1902年(nian)德(de)國化(hua)學(xue)家馬克瓦爾(er)(er)德(de)將(jiang)一片光滑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鉍(bi)片浸放在(zai)(zai)自(zi)瀝青礦分離的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鉍(bi)溶液中，發現(xian)一種(zhong)(zhong)有(you)(you)很高放射(she)(she)(she)(she)性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物質(zhi)沉積在(zai)(zai)鉍(bi)片上。他(ta)認為(wei)這是(shi)一種(zhong)(zhong)新(xin)元(yuan)(yuan)素(su)，命名它(ta)(ta)為(wei)radiotellurium。radio是(shi)“放射(she)(she)(she)(she)”；tellurium是(shi)“碲(di)”。二者綴合(he)就是(shi)“射(she)(she)(she)(she)碲(di)”。他(ta)指出(chu)：“我之所(suo)以(yi)將(jiang)這一新(xin)物質(zhi)暫時命名為(wei)射(she)(she)(she)(she)碲(di)，是(shi)因為(wei)它(ta)(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)所(suo)有(you)(you)化(hua)學(xue)性(xing)質(zhi)適合(he)將(jiang)它(ta)(ta)放置在(zai)(zai)當時還沒有(you)(you)被占(zhan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)元(yuan)(yuan)素(su)周(zhou)期(qi)表中第(di)Ⅳ族格子(zi)中，即原子(zi)量(liang)比(bi)鉍(bi)稍(shao)高的(de)(de)(de)(de)(de)(de)那個(ge)元(yuan)(yuan)素(su)。這種(zhong)(zhong)元(yuan)(yuan)素(su)比(bi)鉍(bi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)負(fu)性(xing)較大(da)，但比(bi)碲(di)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)正(zheng)性(xing)較大(da)。它(ta)(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氧化(hua)物也應(ying)該具有(you)(you)堿性(xing)，而不是(shi)酸性(xing)。這種(zhong)(zhong)物質(zhi)預期(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)原子(zi)量(liang)約為(wei)210。”在(zai)(zai)元(yuan)(yuan)素(su)周(zhou)期(qi)表中第(di)Ⅳ族中原子(zi)量(liang)比(bi)鉍(bi)稍(shao)高的(de)(de)(de)(de)(de)(de)正(zheng)應(ying)當是(shi)釙。馬克瓦爾(er)(er)德(de)指出(chu)居里夫婦發現(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)釙是(shi)幾種(zhong)(zhong)放射(she)(she)(she)(she)性(xing)元(yuan)(yuan)素(su)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)混合(he)物。1903年(nian)馬克瓦爾(er)(er)德(de)從15噸的(de)(de)(de)(de)(de)(de)礦物中提取出(chu)3毫克射(she)(she)(she)(she)碲(di)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鹽(yan)，用電(dian)解法(fa)從這鹽(yan)溶液中把射(she)(she)(she)(she)碲(di)分離出(chu)來(lai)。這引起一場關于釙和射(she)(she)(she)(she)碲(di)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)真實性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)辯論，明確釙和射(she)(she)(she)(she)碲(di)是(shi)同一元(yuan)(yuan)素(su)。釙的(de)(de)(de)(de)(de)(de)名稱被保留下來(lai)。

元素分布

地(di)殼(ke)內(nei)含有非常低濃(nong)度的釙(li)(li)(li)元(yuan)素。在所有自然(ran)(ran)環境中(zhong)，例(li)如泥土、大氣以(yi)至(zhi)人體都可以(yi)找到極少量釙(li)(li)(li)210。天然(ran)(ran)的釙(li)(li)(li)存在于(yu)所有鈾礦石、釷礦石中(zhong)。地(di)殼(ke)中(zhong)釙(li)(li)(li)的平均(jun)豐度為3×10%。

理化性質

物理性質

釙（Polonium）是一(yi)種化(hua)(hua)學(xue)元素(su)(su)，它(ta)的(de)符號是Po，原子(zi)序數為84，它(ta)是呈銀(yin)白色的(de)金屬(shu)。金屬(shu)單質(zhi)，外觀(guan)與(yu)鉛(qian)相似(si)，質(zhi)軟。是極稀有的(de)放射性金屬(shu)。溶于濃硫酸(suan)、硝酸(suan)、稀鹽酸(suan)、王水(shui)和稀氫(qing)氧(yang)化(hua)(hua)鉀溶液。已知道釙元素(su)(su)有25個同位素(su)(su)，它(ta)們的(de)質(zhi)量(liang)數由192至218，釙210是當中(zhong)顯著(zhu)的(de)一(yi)個同位素(su)(su)，具(ju)放射性特征，會(hui)釋(shi)出(chu)放射性阿爾法粒子(zi)。其(qi)半(ban)衰期很短(duan)，只有138天。

化學性質

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

釙(li)的(de)化學性質與碲類似。釙(li)溶于硝酸(suan)(suan)可(ke)以形成(cheng)正鹽(yan)Po(NO3)4和各種(zhong)堿式鹽(yan)，溶于硫酸(suan)(suan)只生成(cheng)簡單陽離子(zi)的(de)硫酸(suan)(suan)鹽(yan)。當釙(li)溶于鹽(yan)酸(suan)(suan)時(shi)，起(qi)初生成(cheng)氯化亞釙(li)（PoCl2），但由于α輻射分解溶劑產生臭氧，釙(li)（II）被迅(xun)速氧化成(cheng)釙(li)（IV）。釙(li)不和硫直接作用。

釙(li)的化(hua)合物易于水解并還原。原子共價半徑(jing)167皮米(mi)(mi)，Po??67皮米(mi)(mi)，第(di)一電離能(neng)818kJ/mol，電負性(xing)2.0。主要氧(yang)化(hua)數+2、+4、+6。釙(li)的氧(yang)化(hua)態(tai)有+6，+4，+3，+2，0和-2，+4和+6為(wei)最常(chang)見價態(tai)。

釙在250℃與(yu)氧反(fan)應生(sheng)成二氧化釙，溶(rong)于鹽(yan)酸(suan)、硫酸(suan)和(he)硝酸(suan)生(sheng)成PoIV鹽(yan)。釙在400～600℃與(yu)堿(jian)反(fan)應生(sheng)成M2Po和(he)M2PoO3，可被氧化為M2PoO4。Po??極易水解成為膠體，可形(xing)成很(hen)多配合物。

所有(you)釙(li)的(de)同(tong)(tong)位(wei)素都(dou)是放射性(xing)(xing)的(de)。已(yi)知有(you)兩種同(tong)(tong)位(wei)素異(yi)形體(ti)：α-Po為(wei)單(dan)正方體(ti)；β-Po為(wei)單(dan)菱形體(ti)。在約36℃時，發生(sheng)α-Po轉化(hua)為(wei)β-Po的(de)相變。物理性(xing)(xing)質似鉈、鉛、鉍。溶于稀(xi)硝酸和(he)稀(xi)氫氧化(hua)鉀。釙(li)是世界上最稀(xi)有(you)的(de)元素（天然(ran)存在的(de)）。

同(tong)位(wei)(wei)素：釙有三種同(tong)位(wei)(wei)素，都有放射(she)(she)性。釙同(tong)位(wei)(wei)素中最普遍、最易(yi)得(de)的是(shi)釙210，其(qi)半(ban)衰期僅有134天，其(qi)放射(she)(she)性比鐳(lei)大近5000倍。釙-210危險(xian)性很(hen)大，在操作時即便是(shi)很(hen)小量也要格外小心(xin)謹慎。

兩種同素(su)異形(xing)體，α-Po密度(du)9.32g/cm3，單正方體，β-Po密度(du)9.4g/cm3，單菱(ling)形(xing)體。

已知其(qi)27種(zhong)同(tong)位(wei)素，質量數為192～218，均(jun)為放射性核素。最重要的(de)同(tong)位(wei)素為210Po，T1/2=138.4d，α放射性。

釙(li)-210屬(shu)于(yu)極(ji)毒的(de)(de)(de)放(fang)射(she)性(xing)核(he)素，它(ta)(ta)發(fa)射(she)的(de)(de)(de)α粒子在(zai)空氣(qi)(qi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)射(she)程很(hen)短，不(bu)能穿透紙或皮膚，所以在(zai)人(ren)(ren)的(de)(de)(de)體(ti)外(wai)不(bu)構(gou)成外(wai)照射(she)危(wei)險(xian)(xian)。但(dan)是(shi)它(ta)(ta)的(de)(de)(de)電(dian)離(li)能力很(hen)強，如果通過吸入(ru)、食入(ru)或由傷口進入(ru)人(ren)(ren)體(ti)內(nei)(nei)，可以引起體(ti)內(nei)(nei)污(wu)染、中(zhong)(zhong)毒或急性(xing)放(fang)射(she)病。如果在(zai)短時間內(nei)(nei)體(ti)內(nei)(nei)的(de)(de)(de)吸收劑(ji)量(liang)達(da)到(dao)4Gy，可以致(zhi)命。大(da)小不(bu)及(ji)一(yi)粒鹽的(de)(de)(de)釙(li)-210，可使體(ti)重70公斤的(de)(de)(de)人(ren)(ren)死(si)亡。但(dan)是(shi)，在(zai)通常情況下(xia)，釙(li)-210對自然(ran)界和(he)人(ren)(ren)類并不(bu)構(gou)成危(wei)險(xian)(xian)。這是(shi)因為釙(li)是(shi)最稀有(you)(you)的(de)(de)(de)元素之(zhi)一(yi)，在(zai)地(di)殼中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)含量(liang)大(da)約(yue)只(zhi)有(you)(you)一(yi)百萬億分(fen)之(zhi)一(yi)。天然(ran)的(de)(de)(de)釙(li)存在(zai)于(yu)所有(you)(you)鈾礦(kuang)石和(he)釷礦(kuang)石中(zhong)(zhong)，但(dan)含量(liang)極(ji)微(wei)。在(zai)自然(ran)環境中(zhong)(zhong)，例如大(da)氣(qi)(qi)以至人(ren)(ren)體(ti)內(nei)(nei)都有(you)(you)極(ji)微(wei)量(liang)釙(li)-210存在(zai)。釙(li)-210的(de)(de)(de)物理(li)半衰(shuai)期為138天，這就是(shi)說(shuo)，每過138天，它(ta)(ta)的(de)(de)(de)放(fang)射(she)性(xing)活度就自動減少一(yi)半，約(yue)2.5年后其放(fang)射(she)性(xing)基(ji)本消(xiao)失。

居里夫人簡介

瑪麗·居里（1867~1934），原名(ming)瑪麗·斯克(ke)沃(wo)多(duo)夫斯卡，通常稱為(wei)居里夫人(ren)，是原籍波蘭(lan)的法國(guo)著名(ming)女(nv)科學(xue)家、物理學(xue)家、化學(xue)家。1867年11月7日生于波蘭(lan)首都華(hua)沙，1891年隨姐姐布洛尼斯拉娃至(zhi)巴(ba)黎讀書。在巴(ba)黎取得學(xue)位并從事科學(xue)研究(jiu)，是巴(ba)黎和華(hua)沙“居里研究(jiu)所”的創始人(ren)。

1903年(nian)，居(ju)(ju)里(li)(li)夫(fu)婦(fu)和(he)貝(bei)克(ke)勒爾(er)由于對放(fang)射(she)(she)性(xing)(xing)的研究而共(gong)同(tong)獲得(de)諾(nuo)貝(bei)爾(er)物(wu)理(li)學(xue)獎，1911年(nian)居(ju)(ju)里(li)(li)夫(fu)人又因(yin)發現釙和(he)鐳而獲得(de)諾(nuo)貝(bei)爾(er)化學(xue)獎。成為歷史上第一個兩(liang)獲諾(nuo)貝(bei)爾(er)獎的人。瑪麗·居(ju)(ju)里(li)(li)的成就包括開創了(le)放(fang)射(she)(she)性(xing)(xing)理(li)論(lun)，發明分離放(fang)射(she)(she)性(xing)(xing)同(tong)位素(su)技(ji)術，以(yi)及于12月21日(ri)發現兩(liang)種新元素(su)釙和(he)鐳。在她的指(zhi)導下，人們第一次將(jiang)放(fang)射(she)(she)性(xing)(xing)同(tong)位素(su)用于治療癌癥。居(ju)(ju)里(li)(li)夫(fu)人是(shi)成功女性(xing)(xing)的先(xian)驅(qu)，她的典范(fan)激勵了(le)很多人。但居(ju)(ju)里(li)(li)夫(fu)人由于長期接觸放(fang)射(she)(she)性(xing)(xing)物(wu)質(zhi)，1934年(nian)7月4日(ri)因(yin)惡性(xing)(xing)白血(xue)病逝(shi)世。

制備方法

天然的(de)釙存在于鈾礦石和釷礦石中，由(you)于含量過(guo)于微小，釙主要(yao)借助(zhu)人工合成方式獲得(de)。

在瀝青鈾礦中，藉由鉍的衰(shuai)變而得到(dao)釙。

可(ke)用鋅(xin)還原氯化釙制得。

克(ke)量的(de)釙可(ke)用中子輻照鉍衰變產生，而(er)制備較(jiao)大量的(de)釙則必須憑借核(he)反(fan)應堆等(deng)大型設備，但通常會在受國際協議嚴密監督(du)下的(de)核(he)反(fan)應堆或粒子加速(su)器中制造，全世(shi)界每年的(de)產量也(ye)只有(you)100克(ke)左右。

應用領域

它與鈹(pi)混合可作(zuo)為中子源；也用作(zuo)靜電消(xiao)除(chu)劑，在該種情(qing)況(kuang)下(xia)，釙210的放射性使(shi)空氣發生電離(li)，離(li)子所(suo)帶電荷中和了膠片(pian)所(suo)帶靜電。

為了減低靜(jing)電(dian)發生常(chang)會使用(yong)釙，工(gong)業(ye)設(she)備(bei)中亦常(chang)用(yong)到，像是卷紙、卷電(dian)線和卷金屬片。

釙的放射性比(bi)鐳強(qiang)，可作(zuo)為α射線源。將(jiang)釙沉(chen)積在(zai)鈹上，用作(zuo)中子源。還可用作(zuo)為航天設備的熱源。

中毒事件

2006年11月(yue)1日(ri)，俄羅斯亞歷山大·利特維年科，在英國因身體不(bu)適住進醫院。此(ci)后他(ta)不(bu)斷嘔吐，大量脫(tuo)發，檢查表明(ming)，他(ta)的(de)中樞神(shen)經(jing)、心臟、腎和(he)骨髓都遭到不(bu)同程度的(de)傷害，于(yu)當月(yue)23日(ri)晚不(bu)治(zhi)身亡。2006年11月(yue)24日(ri)下午英國衛生防護局(ju)在利特維年科的(de)尿液里發現了放射(she)性核素釙(li)-210，而(er)且釙(li)-210的(de)含量極(ji)高。

2012年7月，瑞(rui)士一家研究機構稱在亞西爾(er)·阿(a)拉法特（Yasser Arafat)的(de)遺(yi)物(wu)中發現了放射性元素釙(li)的(de)痕跡。

2013年(nian)10月13日，英國世界權威醫學(xue)雜志《柳(liu)葉(xie)刀(dao)》支持阿(a)拉(la)法(fa)(fa)特(te)系死于釙中毒(du)的說法(fa)(fa)。《柳(liu)葉(xie)刀(dao)》刊(kan)登了瑞(rui)士科學(xue)家的有關調(diao)查報告，證(zheng)實(shi)阿(a)拉(la)法(fa)(fa)特(te)系放射性元素釙210中毒(du)死亡。2013年(nian)11月8日，巴勒(le)斯坦官方證(zheng)實(shi)，前領導人阿(a)拉(la)法(fa)(fa)特(te)為“非自(zi)然死亡”。