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發現簡史

1898年皮(pi)埃爾(er)·居(ju)里與(yu)瑪麗(li)·居(ju)里在(zai)處理鈾(you)礦(kuang)時發現釙元(yuan)素，瑪麗(li)·居(ju)里為(wei)紀(ji)念自己祖國波蘭（拉丁(ding)文：Polonia），把這(zhe)種新元(yuan)素定(ding)名為(wei)釙。

居里(li)夫人研究鈾射線(xian)的(de)(de)(de)存在，她(ta)制作(zuo)了(le)一種測(ce)量鈾射線(xian)的(de)(de)(de)儀器平面電(dian)容(rong)器。她(ta)收集到(dao)各(ge)種各(ge)樣的(de)(de)(de)物(wu)質，從實驗室弄到(dao)一切已知元素的(de)(de)(de)化(hua)(hua)學(xue)純凈鹽(yan)(yan)和氧化(hua)(hua)物(wu)，包括(kuo)幾(ji)種稀有的(de)(de)(de)比黃金昂貴得多(duo)的(de)(de)(de)鹽(yan)(yan)，還有博物(wu)館贈送的(de)(de)(de)采自(zi)世界(jie)各(ge)地的(de)(de)(de)礦物(wu)標本，她(ta)和她(ta)的(de)(de)(de)丈夫就是在一個廢棄(qi)的(de)(de)(de)大板屋里(li)進行(xing)工作(zuo)。

居(ju)里夫人把這種物質一一放到電(dian)容器的(de)(de)金(jin)屬(shu)片(pian)上(shang)(shang)，觀(guan)看電(dian)容器上(shang)(shang)的(de)(de)讀(du)數。可是電(dian)容器下的(de)(de)那(nei)片(pian)金(jin)屬(shu)片(pian)上(shang)(shang)雖然已經更換了成百(bai)種物質，電(dian)流(liu)(liu)計上(shang)(shang)的(de)(de)指針(zhen)始終沒有擺(bai)動。居(ju)里夫人不(bu)怕失敗，繼續進(jin)行實驗。最后金(jin)屬(shu)片(pian)上(shang)(shang)放了釷的(de)(de)化合物，電(dian)流(liu)(liu)計上(shang)(shang)的(de)(de)指針(zhen)終于擺(bai)動了。原來釷和釷的(de)(de)化合物也能放射(she)看不(bu)見得(de)光(guang)線。

然后他(ta)們進(jin)行了一系列的實驗(yan)，發現鈾的射(she)線比一切(qie)鈾的化(hua)合物(wu)的都強。奇(qi)怪的事情發生了：把瀝青和銅鈾云(yun)母(mu)分別放(fang)到那片(pian)金(jin)屬片(pian)上時電(dian)流計反映出(chu)來的電(dian)流比鈾反映出(chu)來的要強的多，這(zhe)意(yi)味著這(zhe)兩種物(wu)質里可能存(cun)在著另(ling)一種能夠射(she)出(chu)射(she)線的元(yuan)素。

居(ju)里夫人又人工(gong)合成了銅鈾(you)(you)云(yun)母(mu)，就成分看它(ta)和天(tian)然的(de)相(xiang)同，含鈾(you)(you)量也相(xiang)同。可(ke)是(shi)，當人造的(de)含鈾(you)(you)云(yun)母(mu)研成粉末，撒到(dao)那金(jin)屬(shu)片上(shang)時，它(ta)的(de)射線(xian)比(bi)天(tian)然的(de)礦物(wu)弱18%。這說明(ming)，在天(tian)然的(de)銅鈾(you)(you)云(yun)母(mu)礦中，存在著(zhu)一種活潑的(de)物(wu)質，它(ta)的(de)射線(xian)比(bi)鈾(you)(you)的(de)更強。這兩(liang)位科學家繼續(xu)研究。開始(shi)探(tan)索新(xin)射線(xian)的(de)奧(ao)妙。

居里(li)夫人(ren)決心把那(nei)謎(mi)一般的物(wu)質從瀝(li)青(qing)鈾礦里(li)提煉出來。他(ta)們(men)把礦石溶(rong)解(jie)在(zai)酸里(li)，再往(wang)里(li)面(mian)通(tong)進硫(liu)化(hua)氫，溶(rong)液(ye)底部沉(chen)積(ji)了各種(zhong)金屬硫(liu)化(hua)物(wu)，沉(chen)積(ji)物(wu)里(li)含有鉛(qian)、銅(tong)、砷、鉍。那(nei)透明溶(rong)液(ye)是鈾、釷、鋇和瀝(li)青(qing)油礦所含的其他(ta)幾(ji)種(zhong)成(cheng)分。他(ta)們(men)把沉(chen)淀物(wu)和溶(rong)液(ye)分別放到那(nei)金屬片上實驗，結果是沉(chen)淀物(wu)發(fa)射(she)的射(she)線更強(qiang)。這說明那(nei)種(zhong)物(wu)質是在(zai)沉(chen)淀物(wu)里(li)。

居里夫人(ren)把沉淀物(wu)里的(de)(de)雜質一(yi)(yi)一(yi)(yi)除去(qu)以后，剩(sheng)下來的(de)(de)那(nei)一(yi)(yi)部分物(wu)質所發(fa)出(chu)的(de)(de)射線比鈾發(fa)出(chu)的(de)(de)要強400倍。這一(yi)(yi)部分里有很多的(de)(de)鉍，還有很多的(de)(de)未(wei)知物(wu)質，不(bu)過還不(bu)能把它們(men)分離出(chu)來。

1898年7月，居里夫人向法(fa)國科學院提出(chu)(chu)了(le)一份(fen)工作(zuo)報(bao)告，肯(ken)定的指出(chu)(chu)他們已經發現了(le)一種(zhong)新元(yuan)素，其同鉍相似，卻(que)能夠自發的放射(she)(she)出(chu)(chu)一種(zhong)強大的不(bu)可見射(she)(she)線(xian)，他們把這種(zhong)元(yuan)素命名為“釙”。

貝蒙成功地研究了這(zhe)個未知元素的光譜(pu)。

1902年(nian)德(de)國化(hua)學(xue)家馬(ma)(ma)克(ke)(ke)瓦爾德(de)將一(yi)片光滑的(de)(de)(de)鉍片浸放在(zai)自瀝青礦分離的(de)(de)(de)鉍溶(rong)(rong)液中，發(fa)(fa)現一(yi)種有很高放射(she)性(xing)的(de)(de)(de)物質沉積在(zai)鉍片上。他認為這(zhe)(zhe)是(shi)(shi)一(yi)種新元(yuan)素，命名它為radiotellurium。radio是(shi)(shi)“放射(she)”；tellurium是(shi)(shi)“碲(di)”。二者綴(zhui)合(he)就(jiu)是(shi)(shi)“射(she)碲(di)”。他指出：“我(wo)之所以將這(zhe)(zhe)一(yi)新物質暫時(shi)命名為射(she)碲(di)，是(shi)(shi)因為它的(de)(de)(de)所有化(hua)學(xue)性(xing)質適(shi)合(he)將它放置在(zai)當時(shi)還沒有被(bei)占(zhan)的(de)(de)(de)元(yuan)素周期(qi)表中第Ⅳ族格子(zi)中，即(ji)原子(zi)量(liang)比(bi)鉍稍高的(de)(de)(de)那個元(yuan)素。這(zhe)(zhe)種元(yuan)素比(bi)鉍的(de)(de)(de)電負性(xing)較大，但(dan)比(bi)碲(di)的(de)(de)(de)電正(zheng)性(xing)較大。它的(de)(de)(de)氧化(hua)物也應該具有堿性(xing)，而不(bu)是(shi)(shi)酸性(xing)。這(zhe)(zhe)種物質預期(qi)的(de)(de)(de)原子(zi)量(liang)約為210。”在(zai)元(yuan)素周期(qi)表中第Ⅳ族中原子(zi)量(liang)比(bi)鉍稍高的(de)(de)(de)正(zheng)應當是(shi)(shi)釙。馬(ma)(ma)克(ke)(ke)瓦爾德(de)指出居(ju)里夫婦發(fa)(fa)現的(de)(de)(de)釙是(shi)(shi)幾種放射(she)性(xing)元(yuan)素的(de)(de)(de)混合(he)物。1903年(nian)馬(ma)(ma)克(ke)(ke)瓦爾德(de)從15噸的(de)(de)(de)礦物中提取出3毫克(ke)(ke)射(she)碲(di)的(de)(de)(de)鹽(yan)，用(yong)電解法(fa)從這(zhe)(zhe)鹽(yan)溶(rong)(rong)液中把射(she)碲(di)分離出來。這(zhe)(zhe)引起一(yi)場關于釙和(he)射(she)碲(di)的(de)(de)(de)真實性(xing)的(de)(de)(de)辯論(lun)，明確釙和(he)射(she)碲(di)是(shi)(shi)同一(yi)元(yuan)素。釙的(de)(de)(de)名稱被(bei)保留下來。

元素分布

地(di)殼內含(han)有非(fei)常低濃度的釙元素。在(zai)(zai)所(suo)有自(zi)然(ran)(ran)環境(jing)中，例如泥土(tu)、大氣以至人體都可以找到極(ji)少量釙210。天然(ran)(ran)的釙存在(zai)(zai)于(yu)所(suo)有鈾礦石、釷礦石中。地(di)殼中釙的平(ping)均(jun)豐度為3×10%。

理化性質

物理性質

釙(li)（Polonium）是(shi)一(yi)種化學元素(su)，它的(de)符號是(shi)Po，原子(zi)序數(shu)為(wei)84，它是(shi)呈銀白色的(de)金屬。金屬單質(zhi)(zhi)，外(wai)觀與鉛相似，質(zhi)(zhi)軟(ruan)。是(shi)極稀(xi)有的(de)放(fang)射性(xing)金屬。溶于濃硫酸、硝酸、稀(xi)鹽酸、王水和稀(xi)氫氧化鉀溶液。已知(zhi)道釙(li)元素(su)有25個同位(wei)素(su)，它們的(de)質(zhi)(zhi)量數(shu)由192至218，釙(li)210是(shi)當中顯著的(de)一(yi)個同位(wei)素(su)，具(ju)放(fang)射性(xing)特征，會釋出放(fang)射性(xing)阿爾法(fa)粒子(zi)。其半衰期很短，只有138天。

化學性質

較同族碲金屬性強(qiang)。外(wai)圍電子排布(bu)6S26p?。

釙(li)(li)的(de)化(hua)學性(xing)質與碲類似。釙(li)(li)溶于(yu)硝酸可以形成(cheng)(cheng)正(zheng)鹽(yan)Po(NO3)4和各種堿(jian)式鹽(yan)，溶于(yu)硫酸只生成(cheng)(cheng)簡單陽離子的(de)硫酸鹽(yan)。當釙(li)(li)溶于(yu)鹽(yan)酸時，起初生成(cheng)(cheng)氯(lv)化(hua)亞釙(li)(li)（PoCl2），但由于(yu)α輻射分解溶劑產(chan)生臭氧，釙(li)(li)（II）被迅速氧化(hua)成(cheng)(cheng)釙(li)(li)（IV）。釙(li)(li)不和硫直接作(zuo)用。

釙(li)的(de)(de)化(hua)合物易于(yu)水解并還原。原子共價半徑167皮米，Po??67皮米，第一(yi)電(dian)離(li)能818kJ/mol，電(dian)負性2.0。主(zhu)要氧(yang)化(hua)數+2、+4、+6。釙(li)的(de)(de)氧(yang)化(hua)態(tai)有+6，+4，+3，+2，0和-2，+4和+6為最常見(jian)價態(tai)。

釙在(zai)250℃與(yu)氧反應(ying)生(sheng)成(cheng)(cheng)二(er)氧化釙，溶于(yu)鹽酸、硫酸和(he)硝(xiao)酸生(sheng)成(cheng)(cheng)PoIV鹽。釙在(zai)400～600℃與(yu)堿反應(ying)生(sheng)成(cheng)(cheng)M2Po和(he)M2PoO3，可(ke)被(bei)氧化為(wei)M2PoO4。Po??極易水(shui)解成(cheng)(cheng)為(wei)膠體，可(ke)形(xing)成(cheng)(cheng)很多配合物。

所有釙(li)的(de)同(tong)位素(su)都(dou)是(shi)放射性的(de)。已知(zhi)有兩種同(tong)位素(su)異形體：α-Po為(wei)(wei)單正方體；β-Po為(wei)(wei)單菱形體。在(zai)約36℃時，發生α-Po轉化為(wei)(wei)β-Po的(de)相變。物理性質(zhi)似鉈、鉛(qian)、鉍。溶于稀硝酸和稀氫(qing)氧(yang)化鉀。釙(li)是(shi)世界(jie)上最稀有的(de)元素(su)（天然存在(zai)的(de)）。

同(tong)位素(su)：釙有三(san)種同(tong)位素(su)，都有放射性(xing)(xing)。釙同(tong)位素(su)中最(zui)普遍(bian)、最(zui)易得的是(shi)釙210，其(qi)半衰期僅有134天，其(qi)放射性(xing)(xing)比鐳大(da)近5000倍。釙-210危(wei)險性(xing)(xing)很大(da)，在操作(zuo)時即便是(shi)很小量也要格外小心謹慎(shen)。

兩種同素異形體，α-Po密(mi)度9.32g/cm3，單正方體，β-Po密(mi)度9.4g/cm3，單菱形體。

已知(zhi)其27種(zhong)同位素(su)，質量(liang)數為(wei)192～218，均為(wei)放射性核素(su)。最重(zhong)要的同位素(su)為(wei)210Po，T1/2=138.4d，α放射性。

釙(li)-210屬于(yu)(yu)極(ji)毒(du)的(de)放(fang)(fang)(fang)射(she)(she)性(xing)(xing)核素，它(ta)發(fa)射(she)(she)的(de)α粒(li)(li)子在(zai)空氣中(zhong)的(de)射(she)(she)程很短，不能穿(chuan)透紙或(huo)皮膚，所以(yi)在(zai)人的(de)體(ti)外不構成外照射(she)(she)危(wei)險。但(dan)是(shi)它(ta)的(de)電(dian)離能力很強，如果通過(guo)吸入、食入或(huo)由傷口進入人體(ti)內(nei)，可以(yi)引起(qi)體(ti)內(nei)污染、中(zhong)毒(du)或(huo)急性(xing)(xing)放(fang)(fang)(fang)射(she)(she)病。如果在(zai)短時間內(nei)體(ti)內(nei)的(de)吸收劑量達到4Gy，可以(yi)致命(ming)。大小不及一粒(li)(li)鹽的(de)釙(li)-210，可使體(ti)重70公(gong)斤(jin)的(de)人死亡。但(dan)是(shi)，在(zai)通常情(qing)況下，釙(li)-210對(dui)自(zi)然界和人類并(bing)不構成危(wei)險。這是(shi)因為(wei)釙(li)是(shi)最稀有的(de)元素之(zhi)一，在(zai)地(di)殼(ke)中(zhong)的(de)含量大約只(zhi)有一百萬億(yi)分之(zhi)一。天然的(de)釙(li)存(cun)在(zai)于(yu)(yu)所有鈾礦石(shi)和釷礦石(shi)中(zhong)，但(dan)含量極(ji)微。在(zai)自(zi)然環境中(zhong)，例如大氣以(yi)至(zhi)人體(ti)內(nei)都(dou)有極(ji)微量釙(li)-210存(cun)在(zai)。釙(li)-210的(de)物理半(ban)衰期為(wei)138天，這就(jiu)是(shi)說，每過(guo)138天，它(ta)的(de)放(fang)(fang)(fang)射(she)(she)性(xing)(xing)活度(du)就(jiu)自(zi)動減少一半(ban)，約2.5年后其放(fang)(fang)(fang)射(she)(she)性(xing)(xing)基本消失(shi)。

居里夫人簡介

瑪麗(li)·居里（1867~1934），原名瑪麗(li)·斯克沃多夫斯卡，通常(chang)稱(cheng)為居里夫人(ren)，是(shi)原籍(ji)波(bo)蘭的法國著名女科學(xue)家、物(wu)理(li)學(xue)家、化學(xue)家。1867年11月7日生于波(bo)蘭首都華沙，1891年隨姐姐布洛尼斯拉娃至巴(ba)黎(li)讀書(shu)。在巴(ba)黎(li)取得(de)學(xue)位(wei)并從事科學(xue)研究，是(shi)巴(ba)黎(li)和(he)華沙“居里研究所(suo)”的創始人(ren)。

1903年，居(ju)(ju)(ju)里(li)(li)夫(fu)婦和(he)貝(bei)克勒爾(er)由(you)于對(dui)放射(she)性(xing)(xing)的(de)(de)研究而共同獲(huo)得諾貝(bei)爾(er)物理學獎，1911年居(ju)(ju)(ju)里(li)(li)夫(fu)人(ren)又因發(fa)(fa)現釙(li)和(he)鐳而獲(huo)得諾貝(bei)爾(er)化學獎。成(cheng)(cheng)為歷史上第一個兩(liang)獲(huo)諾貝(bei)爾(er)獎的(de)(de)人(ren)。瑪麗·居(ju)(ju)(ju)里(li)(li)的(de)(de)成(cheng)(cheng)就(jiu)包括開創了放射(she)性(xing)(xing)理論，發(fa)(fa)明分離放射(she)性(xing)(xing)同位(wei)素技術，以及(ji)于12月(yue)21日發(fa)(fa)現兩(liang)種新元(yuan)素釙(li)和(he)鐳。在她的(de)(de)指導下，人(ren)們第一次將放射(she)性(xing)(xing)同位(wei)素用于治療癌癥(zheng)。居(ju)(ju)(ju)里(li)(li)夫(fu)人(ren)是成(cheng)(cheng)功女性(xing)(xing)的(de)(de)先驅，她的(de)(de)典范激勵了很多(duo)人(ren)。但居(ju)(ju)(ju)里(li)(li)夫(fu)人(ren)由(you)于長期接觸放射(she)性(xing)(xing)物質，1934年7月(yue)4日因惡性(xing)(xing)白血病逝世(shi)。

制備方法

天然的釙存(cun)在于(yu)鈾礦(kuang)石(shi)和釷礦(kuang)石(shi)中，由于(yu)含量過于(yu)微小，釙主要借助人工合成方(fang)式獲得。

在瀝青鈾礦中，藉由鉍的衰變而得到釙。

可(ke)用鋅還原氯化釙制得。

克量的釙可用中(zhong)子輻照鉍衰變(bian)產生，而(er)制(zhi)(zhi)備較大量的釙則必(bi)須憑借核(he)(he)反應堆(dui)等大型設備，但(dan)通(tong)常會在受(shou)國(guo)際協議嚴(yan)密監(jian)督下的核(he)(he)反應堆(dui)或粒(li)子加速器中(zhong)制(zhi)(zhi)造，全世界(jie)每年的產量也(ye)只有100克左右。

應用領域

它與(yu)鈹混合可(ke)作為中(zhong)子源(yuan)；也(ye)用(yong)作靜電消(xiao)除劑(ji)，在該(gai)種情況下，釙210的放射性使空氣發生(sheng)電離，離子所帶電荷中(zhong)和了膠片(pian)所帶靜電。

為了減低靜電發(fa)生常會(hui)使用釙(li)，工業設備中亦常用到(dao)，像(xiang)是(shi)卷(juan)紙、卷(juan)電線和卷(juan)金屬(shu)片。

釙的(de)放射(she)性比鐳強，可作(zuo)為α射(she)線源(yuan)(yuan)。將釙沉積在鈹上(shang)，用作(zuo)中子源(yuan)(yuan)。還可用作(zuo)為航(hang)天設備的(de)熱(re)源(yuan)(yuan)。

中毒事件

2006年(nian)11月(yue)1日，俄羅斯亞歷山大(da)(da)·利特維(wei)年(nian)科(ke)，在英國因(yin)身(shen)(shen)體不(bu)適住進(jin)醫院(yuan)。此(ci)后他不(bu)斷嘔吐，大(da)(da)量(liang)脫發，檢查表明，他的中樞神經、心臟、腎(shen)和骨(gu)髓(sui)都遭到不(bu)同程(cheng)度的傷(shang)害，于當(dang)月(yue)23日晚不(bu)治身(shen)(shen)亡。2006年(nian)11月(yue)24日下午英國衛(wei)生防護局在利特維(wei)年(nian)科(ke)的尿液里(li)發現(xian)了放射性核素釙-210，而且釙-210的含量(liang)極高。

2012年7月，瑞士(shi)一(yi)家研(yan)究機構稱在亞西(xi)爾·阿(a)拉法特(te)（Yasser Arafat)的遺物(wu)中發現了(le)放射性(xing)元(yuan)素釙的痕跡。

2013年(nian)(nian)10月(yue)13日，英國世界權威醫學(xue)(xue)雜(za)志《柳(liu)葉刀(dao)》支持(chi)阿拉法(fa)特(te)系(xi)(xi)死(si)于(yu)釙(li)(li)中(zhong)毒的(de)(de)說法(fa)。《柳(liu)葉刀(dao)》刊(kan)登了瑞士科學(xue)(xue)家的(de)(de)有(you)關調查報告(gao)，證(zheng)實阿拉法(fa)特(te)系(xi)(xi)放射性元素釙(li)(li)210中(zhong)毒死(si)亡(wang)。2013年(nian)(nian)11月(yue)8日，巴勒斯(si)坦官方證(zheng)實，前(qian)領導(dao)人阿拉法(fa)特(te)為“非自然死(si)亡(wang)”。