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發現簡史

1898年(nian)皮埃爾·居里(li)與瑪麗(li)·居里(li)在處理鈾礦時(shi)發現釙元(yuan)(yuan)素(su)，瑪麗(li)·居里(li)為紀念自己祖國波蘭（拉(la)丁文：Polonia），把這種新元(yuan)(yuan)素(su)定名為釙。

居里(li)夫人研(yan)究鈾射線的(de)存在(zai)，她(ta)制作了一種測量鈾射線的(de)儀器(qi)平面電容器(qi)。她(ta)收集到各(ge)(ge)種各(ge)(ge)樣的(de)物(wu)(wu)質(zhi)，從實(shi)驗室弄到一切已(yi)知元素的(de)化學純凈(jing)鹽和氧化物(wu)(wu)，包括幾種稀(xi)有的(de)比黃金昂貴得多的(de)鹽，還有博物(wu)(wu)館贈送(song)的(de)采自世界各(ge)(ge)地的(de)礦物(wu)(wu)標本，她(ta)和她(ta)的(de)丈(zhang)夫就是在(zai)一個廢棄的(de)大板屋里(li)進行工(gong)作。

居(ju)里夫(fu)人(ren)把(ba)這種(zhong)物(wu)(wu)質一(yi)一(yi)放到電(dian)容器的金屬(shu)片(pian)上(shang)(shang)(shang)，觀看(kan)電(dian)容器上(shang)(shang)(shang)的讀數。可是電(dian)容器下的那(nei)片(pian)金屬(shu)片(pian)上(shang)(shang)(shang)雖(sui)然已經更換了成(cheng)百種(zhong)物(wu)(wu)質，電(dian)流(liu)計(ji)(ji)上(shang)(shang)(shang)的指(zhi)針始終沒有擺(bai)動。居(ju)里夫(fu)人(ren)不怕失敗，繼續進行實驗。最(zui)后金屬(shu)片(pian)上(shang)(shang)(shang)放了釷的化合物(wu)(wu)，電(dian)流(liu)計(ji)(ji)上(shang)(shang)(shang)的指(zhi)針終于擺(bai)動了。原來釷和(he)釷的化合物(wu)(wu)也能放射看(kan)不見得光線。

然后他(ta)們進行了(le)一系(xi)列(lie)的(de)實驗(yan)，發現鈾(you)的(de)射線(xian)比一切鈾(you)的(de)化合(he)物的(de)都(dou)強。奇怪的(de)事情(qing)發生(sheng)了(le)：把瀝青(qing)和銅鈾(you)云母分別放到那片金屬片上時電流(liu)(liu)計反(fan)映出(chu)來(lai)的(de)電流(liu)(liu)比鈾(you)反(fan)映出(chu)來(lai)的(de)要強的(de)多，這意味著這兩種(zhong)物質(zhi)里可能存在(zai)著另(ling)一種(zhong)能夠射出(chu)射線(xian)的(de)元素。

居里夫人(ren)(ren)又人(ren)(ren)工合成(cheng)了銅(tong)鈾(you)(you)云(yun)(yun)母，就成(cheng)分看它(ta)和天然的(de)相(xiang)同(tong)，含鈾(you)(you)量也(ye)相(xiang)同(tong)。可是，當人(ren)(ren)造的(de)含鈾(you)(you)云(yun)(yun)母研成(cheng)粉末，撒(sa)到(dao)那金屬片(pian)上時，它(ta)的(de)射(she)線比(bi)天然的(de)礦(kuang)物弱(ruo)18%。這(zhe)說明，在天然的(de)銅(tong)鈾(you)(you)云(yun)(yun)母礦(kuang)中，存在著一種(zhong)活潑的(de)物質，它(ta)的(de)射(she)線比(bi)鈾(you)(you)的(de)更強。這(zhe)兩位科(ke)學家繼續研究。開始探(tan)索新射(she)線的(de)奧妙。

居里(li)夫人決心把(ba)那(nei)謎(mi)一般的(de)(de)物質從(cong)瀝青鈾(you)礦(kuang)里(li)提煉出(chu)來。他們把(ba)礦(kuang)石溶解在(zai)(zai)酸(suan)里(li)，再往(wang)里(li)面(mian)通進硫化(hua)氫，溶液(ye)底部沉積了各種(zhong)金(jin)屬硫化(hua)物，沉積物里(li)含有(you)鉛、銅、砷(shen)、鉍(bi)。那(nei)透明溶液(ye)是鈾(you)、釷、鋇和瀝青油礦(kuang)所含的(de)(de)其他幾種(zhong)成分。他們把(ba)沉淀物和溶液(ye)分別放到那(nei)金(jin)屬片上實驗(yan)，結(jie)果是沉淀物發射(she)的(de)(de)射(she)線更強。這說明那(nei)種(zhong)物質是在(zai)(zai)沉淀物里(li)。

居里夫人把(ba)沉淀物(wu)(wu)里的(de)(de)雜質一(yi)一(yi)除去以(yi)后，剩下來的(de)(de)那一(yi)部分(fen)物(wu)(wu)質所發出的(de)(de)射線比鈾發出的(de)(de)要強400倍。這一(yi)部分(fen)里有很多(duo)的(de)(de)鉍，還有很多(duo)的(de)(de)未知(zhi)物(wu)(wu)質，不過還不能把(ba)它(ta)們分(fen)離出來。

1898年7月，居里夫人向(xiang)法國科學院提(ti)出(chu)了一份工(gong)作報(bao)告，肯定的(de)指出(chu)他(ta)們已經發現(xian)了一種(zhong)新元(yuan)素，其(qi)同鉍(bi)相似，卻能夠自(zi)發的(de)放射(she)出(chu)一種(zhong)強大的(de)不可(ke)見射(she)線(xian)，他(ta)們把這種(zhong)元(yuan)素命名為“釙(li)”。

貝蒙(meng)成(cheng)功地(di)研究(jiu)了這個(ge)未(wei)知元素的光譜。

1902年德(de)國化學(xue)家馬克(ke)瓦(wa)爾德(de)將一片(pian)光滑的(de)(de)鉍(bi)片(pian)浸放(fang)(fang)(fang)在自瀝青礦分(fen)離(li)的(de)(de)鉍(bi)溶(rong)液中，發現一種(zhong)(zhong)有很(hen)高(gao)放(fang)(fang)(fang)射(she)(she)性的(de)(de)物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)沉積在鉍(bi)片(pian)上(shang)。他認為這(zhe)(zhe)(zhe)是(shi)(shi)一種(zhong)(zhong)新(xin)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)，命名它為radiotellurium。radio是(shi)(shi)“放(fang)(fang)(fang)射(she)(she)”；tellurium是(shi)(shi)“碲(di)(di)(di)”。二者綴合就(jiu)是(shi)(shi)“射(she)(she)碲(di)(di)(di)”。他指(zhi)(zhi)出(chu)：“我之所以將這(zhe)(zhe)(zhe)一新(xin)物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)暫(zan)時命名為射(she)(she)碲(di)(di)(di)，是(shi)(shi)因為它的(de)(de)所有化學(xue)性質(zhi)(zhi)適(shi)合將它放(fang)(fang)(fang)置在當時還沒有被占的(de)(de)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)周期表(biao)中第Ⅳ族格(ge)子(zi)(zi)中，即原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)量(liang)比鉍(bi)稍高(gao)的(de)(de)那個元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)。這(zhe)(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)比鉍(bi)的(de)(de)電負性較(jiao)大，但比碲(di)(di)(di)的(de)(de)電正(zheng)性較(jiao)大。它的(de)(de)氧化物(wu)(wu)也應該具(ju)有堿性，而(er)不(bu)是(shi)(shi)酸性。這(zhe)(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)預(yu)期的(de)(de)原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)量(liang)約為210。”在元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)周期表(biao)中第Ⅳ族中原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)量(liang)比鉍(bi)稍高(gao)的(de)(de)正(zheng)應當是(shi)(shi)釙(li)。馬克(ke)瓦(wa)爾德(de)指(zhi)(zhi)出(chu)居里夫婦發現的(de)(de)釙(li)是(shi)(shi)幾(ji)種(zhong)(zhong)放(fang)(fang)(fang)射(she)(she)性元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)的(de)(de)混合物(wu)(wu)。1903年馬克(ke)瓦(wa)爾德(de)從15噸的(de)(de)礦物(wu)(wu)中提取出(chu)3毫克(ke)射(she)(she)碲(di)(di)(di)的(de)(de)鹽，用電解法(fa)從這(zhe)(zhe)(zhe)鹽溶(rong)液中把(ba)射(she)(she)碲(di)(di)(di)分(fen)離(li)出(chu)來。這(zhe)(zhe)(zhe)引起一場關(guan)于釙(li)和射(she)(she)碲(di)(di)(di)的(de)(de)真實性的(de)(de)辯(bian)論，明確釙(li)和射(she)(she)碲(di)(di)(di)是(shi)(shi)同一元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)。釙(li)的(de)(de)名稱(cheng)被保留下來。

元素分布

地殼(ke)內含(han)有(you)非常低濃度的(de)釙元素。在所有(you)自(zi)然(ran)環境中(zhong)，例如(ru)泥土、大氣以至人體(ti)都可以找到極少量釙210。天然(ran)的(de)釙存在于所有(you)鈾礦石、釷礦石中(zhong)。地殼(ke)中(zhong)釙的(de)平(ping)均(jun)豐度為3×10%。

理化性質

物理性質

釙(li)（Polonium）是(shi)一種化(hua)學元(yuan)素(su)(su)，它的(de)符號是(shi)Po，原子序數(shu)為84，它是(shi)呈銀(yin)白(bai)色的(de)金(jin)屬。金(jin)屬單(dan)質(zhi)，外觀(guan)與鉛相似，質(zhi)軟。是(shi)極稀有的(de)放(fang)射(she)(she)性(xing)金(jin)屬。溶于濃(nong)硫酸、硝酸、稀鹽酸、王水(shui)和稀氫(qing)氧化(hua)鉀溶液。已知(zhi)道釙(li)元(yuan)素(su)(su)有25個(ge)同(tong)位素(su)(su)，它們的(de)質(zhi)量數(shu)由192至218，釙(li)210是(shi)當(dang)中(zhong)顯(xian)著(zhu)的(de)一個(ge)同(tong)位素(su)(su)，具放(fang)射(she)(she)性(xing)特征(zheng)，會釋出放(fang)射(she)(she)性(xing)阿爾(er)法粒子。其(qi)半衰期很短，只有138天(tian)。

化學性質

較同(tong)族碲金(jin)屬性強。外圍電子排(pai)布(bu)6S26p?。

釙(li)的化學性質與碲(di)類似(si)。釙(li)溶于(yu)(yu)硝酸可以(yi)形成正鹽Po(NO3)4和各種堿式(shi)鹽，溶于(yu)(yu)硫酸只生(sheng)(sheng)成簡(jian)單陽(yang)離子的硫酸鹽。當釙(li)溶于(yu)(yu)鹽酸時，起初(chu)生(sheng)(sheng)成氯化亞釙(li)（PoCl2），但由于(yu)(yu)α輻射分解(jie)溶劑(ji)產(chan)生(sheng)(sheng)臭氧(yang)，釙(li)（II）被迅速氧(yang)化成釙(li)（IV）。釙(li)不和硫直接作用。

釙(li)的(de)化合物易于水解并還原。原子共(gong)價半徑167皮米，Po??67皮米，第一(yi)電(dian)離能818kJ/mol，電(dian)負性2.0。主要氧化數+2、+4、+6。釙(li)的(de)氧化態(tai)有+6，+4，+3，+2，0和(he)(he)-2，+4和(he)(he)+6為最常見價態(tai)。

釙(li)在(zai)250℃與(yu)(yu)氧反(fan)應生(sheng)(sheng)成(cheng)二氧化釙(li)，溶于(yu)鹽酸(suan)(suan)、硫酸(suan)(suan)和硝(xiao)酸(suan)(suan)生(sheng)(sheng)成(cheng)PoIV鹽。釙(li)在(zai)400～600℃與(yu)(yu)堿反(fan)應生(sheng)(sheng)成(cheng)M2Po和M2PoO3，可(ke)被氧化為M2PoO4。Po??極易水解成(cheng)為膠體，可(ke)形成(cheng)很多配合物(wu)。

所有(you)釙(li)的同位(wei)素都是(shi)放射性(xing)的。已知有(you)兩(liang)種同位(wei)素異形(xing)體(ti)：α-Po為單正方(fang)體(ti)；β-Po為單菱(ling)形(xing)體(ti)。在(zai)約(yue)36℃時(shi)，發生α-Po轉化(hua)為β-Po的相變(bian)。物理性(xing)質似鉈、鉛(qian)、鉍(bi)。溶于稀(xi)硝酸(suan)和稀(xi)氫氧化(hua)鉀。釙(li)是(shi)世(shi)界上最稀(xi)有(you)的元素（天(tian)然(ran)存在(zai)的）。

同(tong)位(wei)素：釙(li)有(you)(you)三種同(tong)位(wei)素，都有(you)(you)放射性(xing)(xing)。釙(li)同(tong)位(wei)素中最普遍、最易得的是釙(li)210，其半衰期僅有(you)(you)134天，其放射性(xing)(xing)比鐳大近5000倍。釙(li)-210危險(xian)性(xing)(xing)很大，在操作時即便是很小(xiao)量也要格外小(xiao)心(xin)謹慎。

兩(liang)種同(tong)素異形體(ti)，α-Po密度(du)(du)9.32g/cm3，單正(zheng)方(fang)體(ti)，β-Po密度(du)(du)9.4g/cm3，單菱形體(ti)。

已知其27種同位素，質量數(shu)為192～218，均為放(fang)射性核(he)素。最重要的同位素為210Po，T1/2=138.4d，α放(fang)射性。

釙(li)(li)-210屬于極毒的(de)(de)(de)(de)放射性(xing)(xing)(xing)(xing)核素(su)，它發射的(de)(de)(de)(de)α粒(li)子在(zai)(zai)空氣中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)射程很短，不(bu)(bu)能(neng)穿透紙(zhi)或(huo)皮(pi)膚，所以(yi)在(zai)(zai)人(ren)(ren)的(de)(de)(de)(de)體外(wai)不(bu)(bu)構成外(wai)照(zhao)射危(wei)險。但是(shi)(shi)它的(de)(de)(de)(de)電(dian)離能(neng)力很強，如(ru)果通過吸(xi)入、食入或(huo)由(you)傷口(kou)進入人(ren)(ren)體內，可(ke)以(yi)引起體內污染(ran)、中(zhong)(zhong)毒或(huo)急性(xing)(xing)(xing)(xing)放射病。如(ru)果在(zai)(zai)短時間內體內的(de)(de)(de)(de)吸(xi)收(shou)劑量(liang)(liang)達到(dao)4Gy，可(ke)以(yi)致命。大(da)小不(bu)(bu)及一(yi)(yi)粒(li)鹽的(de)(de)(de)(de)釙(li)(li)-210，可(ke)使(shi)體重70公斤的(de)(de)(de)(de)人(ren)(ren)死(si)亡(wang)。但是(shi)(shi)，在(zai)(zai)通常情況下，釙(li)(li)-210對自(zi)然界和人(ren)(ren)類并不(bu)(bu)構成危(wei)險。這(zhe)是(shi)(shi)因為釙(li)(li)是(shi)(shi)最稀有的(de)(de)(de)(de)元素(su)之一(yi)(yi)，在(zai)(zai)地(di)殼中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)含量(liang)(liang)大(da)約只有一(yi)(yi)百(bai)萬億分之一(yi)(yi)。天然的(de)(de)(de)(de)釙(li)(li)存在(zai)(zai)于所有鈾礦(kuang)石(shi)和釷礦(kuang)石(shi)中(zhong)(zhong)，但含量(liang)(liang)極微。在(zai)(zai)自(zi)然環境中(zhong)(zhong)，例如(ru)大(da)氣以(yi)至人(ren)(ren)體內都(dou)有極微量(liang)(liang)釙(li)(li)-210存在(zai)(zai)。釙(li)(li)-210的(de)(de)(de)(de)物理半(ban)衰期(qi)為138天，這(zhe)就是(shi)(shi)說，每過138天，它的(de)(de)(de)(de)放射性(xing)(xing)(xing)(xing)活度就自(zi)動減少一(yi)(yi)半(ban)，約2.5年后其(qi)放射性(xing)(xing)(xing)(xing)基本消失。

居里夫人簡介

瑪(ma)麗(li)(li)·居里(li)（1867~1934），原名(ming)瑪(ma)麗(li)(li)·斯(si)(si)克沃多夫斯(si)(si)卡(ka)，通常稱為居里(li)夫人(ren)(ren)，是原籍波蘭(lan)的(de)法國著名(ming)女科學家、物理學家、化學家。1867年(nian)11月(yue)7日生于波蘭(lan)首(shou)都華(hua)沙(sha)，1891年(nian)隨(sui)姐姐布洛尼斯(si)(si)拉娃至巴(ba)黎讀書。在巴(ba)黎取得學位并從事科學研究，是巴(ba)黎和華(hua)沙(sha)“居里(li)研究所”的(de)創始人(ren)(ren)。

1903年，居(ju)(ju)(ju)里(li)(li)夫(fu)婦(fu)和貝(bei)(bei)克勒爾由(you)于對放(fang)射(she)性的(de)(de)研究而(er)共同獲(huo)得(de)諾貝(bei)(bei)爾物理學獎，1911年居(ju)(ju)(ju)里(li)(li)夫(fu)人(ren)又因發現釙和鐳而(er)獲(huo)得(de)諾貝(bei)(bei)爾化學獎。成為歷史上第一(yi)個(ge)兩獲(huo)諾貝(bei)(bei)爾獎的(de)(de)人(ren)。瑪麗·居(ju)(ju)(ju)里(li)(li)的(de)(de)成就包括開創(chuang)了(le)放(fang)射(she)性理論，發明(ming)分離放(fang)射(she)性同位(wei)素(su)技術，以及(ji)于12月(yue)21日發現兩種新元素(su)釙和鐳。在她的(de)(de)指導下(xia)，人(ren)們第一(yi)次將放(fang)射(she)性同位(wei)素(su)用于治(zhi)療癌癥。居(ju)(ju)(ju)里(li)(li)夫(fu)人(ren)是成功女性的(de)(de)先驅，她的(de)(de)典范激勵了(le)很多人(ren)。但居(ju)(ju)(ju)里(li)(li)夫(fu)人(ren)由(you)于長期接觸放(fang)射(she)性物質，1934年7月(yue)4日因惡性白血(xue)病逝世。

制備方法

天然(ran)的釙(li)存(cun)在于(yu)鈾礦(kuang)石(shi)和(he)釷礦(kuang)石(shi)中，由于(yu)含量過于(yu)微小，釙(li)主要借(jie)助(zhu)人(ren)工合成(cheng)方式獲得。

在瀝青鈾礦中，藉由鉍的衰變而得到釙。

可用(yong)鋅還原(yuan)氯化釙(li)制得。

克量(liang)的(de)釙(li)可用中(zhong)子輻照(zhao)鉍衰變產生，而制(zhi)備較大量(liang)的(de)釙(li)則必須憑借核反應(ying)堆等(deng)大型設(she)備，但通常(chang)會在受國際協議嚴密監督下的(de)核反應(ying)堆或粒子加(jia)速器中(zhong)制(zhi)造，全世界(jie)每年的(de)產量(liang)也只(zhi)有100克左右(you)。

應用領域

它與鈹混(hun)合可(ke)作為中(zhong)(zhong)子源；也用作靜(jing)電(dian)消除劑(ji)，在該種情況(kuang)下，釙210的放射性使空氣發生電(dian)離(li)(li)，離(li)(li)子所(suo)(suo)帶電(dian)荷中(zhong)(zhong)和了膠片所(suo)(suo)帶靜(jing)電(dian)。

為了減(jian)低靜電發生(sheng)常(chang)會使用釙，工業設備中亦常(chang)用到(dao)，像是(shi)卷紙、卷電線和(he)卷金屬片(pian)。

釙的(de)放射(she)性比鐳強，可作為(wei)α射(she)線源。將釙沉積在鈹上，用作中子源。還可用作為(wei)航天設(she)備的(de)熱源。

中毒事件

2006年(nian)11月(yue)1日(ri)，俄羅斯亞歷山大·利特維年(nian)科，在英國(guo)因身(shen)體不(bu)(bu)適(shi)住進醫院。此后他不(bu)(bu)斷嘔吐，大量脫發，檢(jian)查表明，他的(de)中(zhong)樞(shu)神(shen)經、心臟、腎和骨髓都(dou)遭到不(bu)(bu)同程度的(de)傷害，于當月(yue)23日(ri)晚不(bu)(bu)治身(shen)亡。2006年(nian)11月(yue)24日(ri)下午英國(guo)衛(wei)生(sheng)防(fang)護(hu)局在利特維年(nian)科的(de)尿液里發現了放(fang)射(she)性(xing)核素(su)釙-210，而且釙-210的(de)含量極高。

2012年7月，瑞(rui)士一(yi)家研究(jiu)機構稱在亞(ya)西爾·阿(a)拉法(fa)特（Yasser Arafat)的(de)(de)遺物中發現(xian)了放射性元(yuan)素釙的(de)(de)痕跡(ji)。

2013年(nian)10月13日(ri)，英國世界(jie)權威醫(yi)學雜(za)志《柳(liu)葉(xie)刀(dao)》支(zhi)持阿(a)(a)拉法(fa)特(te)系死于釙(li)中毒(du)的說(shuo)法(fa)。《柳(liu)葉(xie)刀(dao)》刊登(deng)了瑞士科學家的有關調查報告，證(zheng)(zheng)實阿(a)(a)拉法(fa)特(te)系放射性元素釙(li)210中毒(du)死亡。2013年(nian)11月8日(ri)，巴勒斯坦官方證(zheng)(zheng)實，前領(ling)導人(ren)阿(a)(a)拉法(fa)特(te)為“非自然死亡”。