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發現簡史

1898年(nian)皮(pi)埃爾·居里(li)(li)與瑪(ma)(ma)麗·居里(li)(li)在(zai)處理鈾(you)礦時發現釙元(yuan)素(su)，瑪(ma)(ma)麗·居里(li)(li)為紀念(nian)自己祖國波(bo)蘭（拉丁文：Polonia），把這(zhe)種(zhong)新元(yuan)素(su)定名為釙。

居里夫(fu)人研究鈾射線(xian)的(de)(de)(de)(de)存在(zai)，她(ta)制作了一(yi)種測量(liang)鈾射線(xian)的(de)(de)(de)(de)儀器平面(mian)電(dian)容(rong)器。她(ta)收集到各(ge)種各(ge)樣的(de)(de)(de)(de)物質，從實驗室(shi)弄到一(yi)切已知(zhi)元素的(de)(de)(de)(de)化(hua)學純凈鹽和氧化(hua)物，包括幾種稀(xi)有的(de)(de)(de)(de)比黃金昂貴得多的(de)(de)(de)(de)鹽，還(huan)有博(bo)物館(guan)贈送的(de)(de)(de)(de)采自世界各(ge)地的(de)(de)(de)(de)礦(kuang)物標本，她(ta)和她(ta)的(de)(de)(de)(de)丈夫(fu)就是在(zai)一(yi)個廢棄的(de)(de)(de)(de)大板屋里進(jin)行工(gong)作。

居(ju)里(li)夫人把這種物質一一放(fang)到電(dian)(dian)容器(qi)的(de)金屬片(pian)上(shang)，觀看電(dian)(dian)容器(qi)上(shang)的(de)讀數。可是(shi)電(dian)(dian)容器(qi)下的(de)那(nei)片(pian)金屬片(pian)上(shang)雖然已經更換了(le)成百種物質，電(dian)(dian)流計上(shang)的(de)指針(zhen)始終沒有擺動。居(ju)里(li)夫人不怕失敗，繼續(xu)進行實驗。最后金屬片(pian)上(shang)放(fang)了(le)釷的(de)化合(he)物，電(dian)(dian)流計上(shang)的(de)指針(zhen)終于擺動了(le)。原來釷和釷的(de)化合(he)物也能(neng)放(fang)射看不見得(de)光線。

然(ran)后他們進(jin)行了一(yi)系列的(de)(de)(de)實(shi)驗，發現鈾(you)(you)(you)的(de)(de)(de)射(she)(she)線比一(yi)切鈾(you)(you)(you)的(de)(de)(de)化合物的(de)(de)(de)都(dou)強(qiang)。奇怪(guai)的(de)(de)(de)事情發生了：把(ba)瀝青和(he)銅(tong)鈾(you)(you)(you)云母(mu)分別放到那片(pian)金屬片(pian)上(shang)時電(dian)流(liu)計反映出(chu)來的(de)(de)(de)電(dian)流(liu)比鈾(you)(you)(you)反映出(chu)來的(de)(de)(de)要強(qiang)的(de)(de)(de)多，這意味著(zhu)這兩種(zhong)物質里可能存在著(zhu)另一(yi)種(zhong)能夠射(she)(she)出(chu)射(she)(she)線的(de)(de)(de)元(yuan)素。

居里夫(fu)人(ren)又(you)人(ren)工合成(cheng)(cheng)了銅鈾云(yun)母，就成(cheng)(cheng)分看它和天(tian)然的(de)相同，含鈾量也(ye)相同。可是，當人(ren)造的(de)含鈾云(yun)母研成(cheng)(cheng)粉末(mo)，撒到那(nei)金屬片上(shang)時，它的(de)射(she)(she)線比天(tian)然的(de)礦物(wu)弱18%。這說明，在(zai)天(tian)然的(de)銅鈾云(yun)母礦中，存在(zai)著一種活潑的(de)物(wu)質，它的(de)射(she)(she)線比鈾的(de)更強。這兩位科學家繼續(xu)研究。開始探索(suo)新射(she)(she)線的(de)奧(ao)妙。

居里(li)夫人決心把(ba)那(nei)謎一般的(de)物質(zhi)從(cong)瀝青鈾礦里(li)提(ti)煉出來。他(ta)們(men)把(ba)礦石溶(rong)(rong)解在(zai)(zai)酸里(li)，再(zai)往(wang)里(li)面通進硫化氫，溶(rong)(rong)液底部沉積(ji)了各(ge)種(zhong)金(jin)屬(shu)硫化物，沉積(ji)物里(li)含有鉛(qian)、銅、砷、鉍。那(nei)透(tou)明溶(rong)(rong)液是鈾、釷、鋇和瀝青油礦所(suo)含的(de)其他(ta)幾種(zhong)成分(fen)。他(ta)們(men)把(ba)沉淀物和溶(rong)(rong)液分(fen)別(bie)放到那(nei)金(jin)屬(shu)片上實驗(yan)，結果是沉淀物發射的(de)射線更強。這說明那(nei)種(zhong)物質(zhi)是在(zai)(zai)沉淀物里(li)。

居里夫人把沉淀物里的(de)雜(za)質一(yi)一(yi)除去以后，剩下來(lai)的(de)那一(yi)部(bu)(bu)分物質所發出(chu)的(de)射線(xian)比鈾(you)發出(chu)的(de)要強400倍。這一(yi)部(bu)(bu)分里有很(hen)多(duo)的(de)鉍(bi)，還有很(hen)多(duo)的(de)未(wei)知物質，不(bu)過還不(bu)能(neng)把它們分離出(chu)來(lai)。

1898年7月，居里夫人(ren)向(xiang)法國(guo)科學院提出了一(yi)(yi)份工(gong)作報(bao)告，肯(ken)定(ding)的指出他(ta)(ta)們(men)已經(jing)發現了一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)新元素，其同(tong)鉍相似，卻能夠自發的放射出一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)強大的不可見射線，他(ta)(ta)們(men)把這種(zhong)(zhong)元素命名為“釙”。

貝蒙成(cheng)功地研(yan)究了(le)這個未知(zhi)元素的(de)光譜。

1902年德國化學(xue)家馬克瓦(wa)爾德將(jiang)一片光滑的(de)(de)(de)(de)鉍片浸(jin)放在自瀝青礦分離(li)的(de)(de)(de)(de)鉍溶液(ye)中(zhong)(zhong)，發現一種(zhong)有很(hen)高放射(she)(she)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)物質(zhi)沉(chen)積在鉍片上。他認為這是(shi)一種(zhong)新元素(su)，命名(ming)(ming)它為radiotellurium。radio是(shi)“放射(she)(she)”；tellurium是(shi)“碲(di)(di)”。二者綴(zhui)合就是(shi)“射(she)(she)碲(di)(di)”。他指(zhi)出：“我之所以(yi)將(jiang)這一新物質(zhi)暫時命名(ming)(ming)為射(she)(she)碲(di)(di)，是(shi)因為它的(de)(de)(de)(de)所有化學(xue)性(xing)(xing)質(zhi)適合將(jiang)它放置在當時還(huan)沒有被占的(de)(de)(de)(de)元素(su)周(zhou)期表中(zhong)(zhong)第(di)Ⅳ族格子中(zhong)(zhong)，即原(yuan)子量(liang)比(bi)(bi)鉍稍高的(de)(de)(de)(de)那個元素(su)。這種(zhong)元素(su)比(bi)(bi)鉍的(de)(de)(de)(de)電負(fu)性(xing)(xing)較大(da)，但比(bi)(bi)碲(di)(di)的(de)(de)(de)(de)電正性(xing)(xing)較大(da)。它的(de)(de)(de)(de)氧化物也應該具(ju)有堿性(xing)(xing)，而不是(shi)酸性(xing)(xing)。這種(zhong)物質(zhi)預(yu)期的(de)(de)(de)(de)原(yuan)子量(liang)約為210。”在元素(su)周(zhou)期表中(zhong)(zhong)第(di)Ⅳ族中(zhong)(zhong)原(yuan)子量(liang)比(bi)(bi)鉍稍高的(de)(de)(de)(de)正應當是(shi)釙。馬克瓦(wa)爾德指(zhi)出居(ju)里夫婦發現的(de)(de)(de)(de)釙是(shi)幾種(zhong)放射(she)(she)性(xing)(xing)元素(su)的(de)(de)(de)(de)混合物。1903年馬克瓦(wa)爾德從(cong)15噸(dun)的(de)(de)(de)(de)礦物中(zhong)(zhong)提(ti)取出3毫克射(she)(she)碲(di)(di)的(de)(de)(de)(de)鹽，用電解法從(cong)這鹽溶液(ye)中(zhong)(zhong)把(ba)射(she)(she)碲(di)(di)分離(li)出來。這引起一場關于釙和(he)射(she)(she)碲(di)(di)的(de)(de)(de)(de)真實(shi)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)辯論(lun)，明確釙和(he)射(she)(she)碲(di)(di)是(shi)同一元素(su)。釙的(de)(de)(de)(de)名(ming)(ming)稱被保留下(xia)來。

元素分布

地殼內(nei)含有(you)(you)非常(chang)低濃度(du)(du)的(de)(de)釙(li)元素。在所有(you)(you)自然環境中，例如泥土、大氣(qi)以至人體都可以找到極少量(liang)釙(li)210。天然的(de)(de)釙(li)存在于所有(you)(you)鈾礦石(shi)(shi)、釷(tu)礦石(shi)(shi)中。地殼中釙(li)的(de)(de)平均豐度(du)(du)為3×10%。

理化性質

物理性質

釙（Polonium）是(shi)(shi)一種化學元(yuan)素(su)(su)，它(ta)的(de)(de)(de)符號(hao)是(shi)(shi)Po，原子序數(shu)為84，它(ta)是(shi)(shi)呈銀白色的(de)(de)(de)金屬。金屬單質，外觀與鉛相似，質軟。是(shi)(shi)極稀(xi)有(you)的(de)(de)(de)放(fang)射性(xing)金屬。溶于(yu)濃硫酸(suan)、硝(xiao)酸(suan)、稀(xi)鹽酸(suan)、王水(shui)和稀(xi)氫氧化鉀溶液。已知道釙元(yuan)素(su)(su)有(you)25個(ge)同位素(su)(su)，它(ta)們的(de)(de)(de)質量數(shu)由192至218，釙210是(shi)(shi)當中(zhong)顯著的(de)(de)(de)一個(ge)同位素(su)(su)，具放(fang)射性(xing)特征，會釋出放(fang)射性(xing)阿爾法粒子。其半衰(shuai)期(qi)很(hen)短，只有(you)138天。

化學性質

較同族碲(di)金屬性強(qiang)。外圍電(dian)子排布6S26p?。

釙的(de)化學(xue)性質與碲類似。釙溶于(yu)硝酸(suan)可以形成正鹽(yan)Po(NO3)4和各種堿式(shi)鹽(yan)，溶于(yu)硫酸(suan)只生成簡(jian)單(dan)陽離子的(de)硫酸(suan)鹽(yan)。當釙溶于(yu)鹽(yan)酸(suan)時，起初生成氯化亞(ya)釙（PoCl2），但由于(yu)α輻射分(fen)解溶劑(ji)產(chan)生臭(chou)氧，釙（II）被迅速(su)氧化成釙（IV）。釙不(bu)和硫直接作用。

釙的化合(he)物易(yi)于水(shui)解(jie)并(bing)還原(yuan)。原(yuan)子共價半徑167皮米(mi)，Po??67皮米(mi)，第一電離(li)能818kJ/mol，電負性2.0。主要氧化數+2、+4、+6。釙的氧化態有+6，+4，+3，+2，0和-2，+4和+6為最常見價態。

釙(li)在250℃與(yu)氧反應生成(cheng)(cheng)二氧化釙(li)，溶于鹽酸(suan)、硫酸(suan)和(he)硝(xiao)酸(suan)生成(cheng)(cheng)PoIV鹽。釙(li)在400～600℃與(yu)堿反應生成(cheng)(cheng)M2Po和(he)M2PoO3，可被氧化為M2PoO4。Po??極易(yi)水(shui)解成(cheng)(cheng)為膠體，可形成(cheng)(cheng)很多配合物。

所有釙的同位素(su)都是(shi)放射性的。已知有兩(liang)種同位素(su)異形體(ti)：α-Po為單(dan)(dan)正方體(ti)；β-Po為單(dan)(dan)菱形體(ti)。在約(yue)36℃時(shi)，發生α-Po轉化為β-Po的相變(bian)。物理性質似鉈、鉛、鉍。溶于稀(xi)硝(xiao)酸和稀(xi)氫氧化鉀。釙是(shi)世界上最稀(xi)有的元素(su)（天然存在的）。

同位(wei)素(su)：釙(li)有(you)(you)三種同位(wei)素(su)，都有(you)(you)放射性(xing)(xing)。釙(li)同位(wei)素(su)中最普遍、最易(yi)得的是釙(li)210，其半衰期僅有(you)(you)134天(tian)，其放射性(xing)(xing)比鐳大(da)近5000倍。釙(li)-210危險性(xing)(xing)很(hen)大(da)，在操作時即便是很(hen)小(xiao)量也(ye)要格外小(xiao)心謹慎。

兩(liang)種(zhong)同素異形體(ti)，α-Po密(mi)度(du)9.32g/cm3，單正方體(ti)，β-Po密(mi)度(du)9.4g/cm3，單菱(ling)形體(ti)。

已(yi)知其(qi)27種同(tong)(tong)位(wei)素，質量數為(wei)192～218，均為(wei)放(fang)射性(xing)核(he)素。最重要(yao)的同(tong)(tong)位(wei)素為(wei)210Po，T1/2=138.4d，α放(fang)射性(xing)。

釙-210屬于(yu)極(ji)毒的(de)(de)(de)(de)放(fang)(fang)射(she)性(xing)(xing)核(he)素(su)(su)，它發射(she)的(de)(de)(de)(de)α粒(li)子在(zai)空氣(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)射(she)程很短，不(bu)能(neng)穿(chuan)透紙或(huo)(huo)皮膚，所以(yi)在(zai)人(ren)(ren)的(de)(de)(de)(de)體外不(bu)構(gou)成外照射(she)危(wei)險(xian)。但是它的(de)(de)(de)(de)電離能(neng)力很強，如果通過吸入、食入或(huo)(huo)由傷(shang)口進(jin)入人(ren)(ren)體內(nei)，可以(yi)引起體內(nei)污染、中(zhong)毒或(huo)(huo)急性(xing)(xing)放(fang)(fang)射(she)病。如果在(zai)短時間內(nei)體內(nei)的(de)(de)(de)(de)吸收劑量達(da)到4Gy，可以(yi)致命(ming)。大小不(bu)及一粒(li)鹽的(de)(de)(de)(de)釙-210，可使(shi)體重70公斤的(de)(de)(de)(de)人(ren)(ren)死亡。但是，在(zai)通常(chang)情(qing)況下，釙-210對自(zi)然(ran)界(jie)和人(ren)(ren)類并(bing)不(bu)構(gou)成危(wei)險(xian)。這是因為(wei)釙是最(zui)稀有(you)的(de)(de)(de)(de)元(yuan)素(su)(su)之一，在(zai)地殼(ke)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)含(han)量大約(yue)只有(you)一百(bai)萬億分(fen)之一。天(tian)(tian)然(ran)的(de)(de)(de)(de)釙存在(zai)于(yu)所有(you)鈾礦(kuang)石和釷(tu)礦(kuang)石中(zhong)，但含(han)量極(ji)微。在(zai)自(zi)然(ran)環(huan)境(jing)中(zhong)，例(li)如大氣(qi)以(yi)至人(ren)(ren)體內(nei)都有(you)極(ji)微量釙-210存在(zai)。釙-210的(de)(de)(de)(de)物理半衰期為(wei)138天(tian)(tian)，這就是說，每過138天(tian)(tian)，它的(de)(de)(de)(de)放(fang)(fang)射(she)性(xing)(xing)活度就自(zi)動減(jian)少一半，約(yue)2.5年后其放(fang)(fang)射(she)性(xing)(xing)基(ji)本消失。

居里夫人簡介

瑪麗·居(ju)(ju)里（1867~1934），原名(ming)瑪麗·斯克沃多夫(fu)(fu)斯卡，通常(chang)稱為居(ju)(ju)里夫(fu)(fu)人(ren)，是原籍波蘭(lan)(lan)的法國著名(ming)女科學(xue)家、物(wu)理學(xue)家、化(hua)學(xue)家。1867年(nian)11月(yue)7日(ri)生于波蘭(lan)(lan)首都華沙(sha)，1891年(nian)隨姐姐布(bu)洛尼斯拉娃至(zhi)巴黎讀(du)書。在巴黎取得學(xue)位并從事科學(xue)研(yan)究，是巴黎和華沙(sha)“居(ju)(ju)里研(yan)究所”的創始人(ren)。

1903年，居(ju)(ju)(ju)里(li)夫(fu)婦和(he)(he)貝(bei)克勒爾(er)由(you)(you)于(yu)對放(fang)射(she)(she)性(xing)(xing)的研(yan)究而共(gong)同(tong)獲得諾貝(bei)爾(er)物理學獎，1911年居(ju)(ju)(ju)里(li)夫(fu)人又因發(fa)現釙和(he)(he)鐳(lei)而獲得諾貝(bei)爾(er)化學獎。成(cheng)(cheng)為歷史上第(di)一個(ge)兩獲諾貝(bei)爾(er)獎的人。瑪麗·居(ju)(ju)(ju)里(li)的成(cheng)(cheng)就包(bao)括開創(chuang)了(le)放(fang)射(she)(she)性(xing)(xing)理論(lun)，發(fa)明分離(li)放(fang)射(she)(she)性(xing)(xing)同(tong)位(wei)素技術，以及于(yu)12月21日(ri)(ri)發(fa)現兩種(zhong)新元素釙和(he)(he)鐳(lei)。在她的指導下，人們第(di)一次將放(fang)射(she)(she)性(xing)(xing)同(tong)位(wei)素用于(yu)治療癌(ai)癥(zheng)。居(ju)(ju)(ju)里(li)夫(fu)人是成(cheng)(cheng)功(gong)女性(xing)(xing)的先驅，她的典范(fan)激勵(li)了(le)很多人。但(dan)居(ju)(ju)(ju)里(li)夫(fu)人由(you)(you)于(yu)長(chang)期接觸放(fang)射(she)(she)性(xing)(xing)物質，1934年7月4日(ri)(ri)因惡性(xing)(xing)白血病逝世。

制備方法

天然(ran)的釙存在于鈾礦(kuang)(kuang)石和釷礦(kuang)(kuang)石中，由于含(han)量過(guo)于微小(xiao)，釙主要借助人工合成方(fang)式獲得(de)。

在瀝青鈾(you)礦中，藉由鉍的衰(shuai)變(bian)而得(de)到釙。

可(ke)用鋅還原氯化釙(li)制得。

克量(liang)(liang)的釙可(ke)用中(zhong)子輻照鉍衰變產(chan)(chan)生(sheng)，而(er)制(zhi)備較大量(liang)(liang)的釙則必須憑借核反(fan)應(ying)堆(dui)等大型設備，但通常會(hui)在受國際協議嚴密監督下的核反(fan)應(ying)堆(dui)或粒子加速(su)器(qi)中(zhong)制(zhi)造，全(quan)世界每年的產(chan)(chan)量(liang)(liang)也只(zhi)有100克左(zuo)右(you)。

應用領域

它(ta)與鈹(pi)混合可作為中(zhong)子(zi)(zi)源；也用(yong)作靜電消除(chu)劑，在該種情況下，釙210的放射性(xing)使空氣發生電離(li)，離(li)子(zi)(zi)所帶(dai)電荷中(zhong)和了膠片所帶(dai)靜電。

為了減低靜電發生(sheng)常(chang)會使用釙，工業(ye)設備中(zhong)亦常(chang)用到，像是(shi)卷(juan)紙、卷(juan)電線(xian)和卷(juan)金(jin)屬片(pian)。

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

中毒事件

2006年11月(yue)1日，俄羅斯亞歷山大(da)·利特維年科，在英國(guo)因身(shen)體不(bu)適住進(jin)醫(yi)院。此后他不(bu)斷嘔吐，大(da)量脫發，檢查(cha)表(biao)明(ming)，他的中樞神經、心臟、腎和骨髓都(dou)遭(zao)到不(bu)同程度的傷(shang)害，于當月(yue)23日晚不(bu)治身(shen)亡。2006年11月(yue)24日下午英國(guo)衛(wei)生(sheng)防護(hu)局在利特維年科的尿液里發現(xian)了放(fang)射性核(he)素釙-210，而且釙-210的含量極高(gao)。

2012年7月，瑞士(shi)一家研究機構(gou)稱(cheng)在亞(ya)西爾(er)·阿(a)拉法特（Yasser Arafat)的(de)遺物中發現了放射(she)性元素釙的(de)痕跡。

2013年(nian)10月(yue)(yue)13日，英國(guo)世界權威醫(yi)學(xue)(xue)雜(za)志《柳葉刀(dao)》支持阿(a)(a)拉(la)(la)(la)法特(te)(te)系(xi)死于釙中毒(du)的說(shuo)法。《柳葉刀(dao)》刊(kan)登了瑞士科學(xue)(xue)家(jia)的有關調查報告，證實(shi)阿(a)(a)拉(la)(la)(la)法特(te)(te)系(xi)放射性(xing)元素釙210中毒(du)死亡。2013年(nian)11月(yue)(yue)8日，巴勒斯坦官(guan)方(fang)證實(shi)，前領導人阿(a)(a)拉(la)(la)(la)法特(te)(te)為“非自然(ran)死亡”。