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發現簡史

1898年皮埃爾·居里與瑪麗(li)·居里在處理鈾礦時(shi)發現釙(li)元素(su)，瑪麗(li)·居里為(wei)紀念自己祖國(guo)波蘭(lan)（拉丁文：Polonia），把(ba)這(zhe)種新(xin)元素(su)定名為(wei)釙(li)。

居里(li)夫(fu)人研究鈾射線(xian)的(de)(de)存在，她(ta)制作(zuo)了一種(zhong)測(ce)量鈾射線(xian)的(de)(de)儀器平面電容器。她(ta)收集到各種(zhong)各樣的(de)(de)物(wu)(wu)質，從實驗(yan)室(shi)弄到一切已知元(yuan)素(su)的(de)(de)化學(xue)純凈鹽和氧化物(wu)(wu)，包括(kuo)幾種(zhong)稀有(you)(you)的(de)(de)比黃金昂貴(gui)得多的(de)(de)鹽，還(huan)有(you)(you)博物(wu)(wu)館贈送(song)的(de)(de)采自世(shi)界各地的(de)(de)礦物(wu)(wu)標(biao)本，她(ta)和她(ta)的(de)(de)丈夫(fu)就是在一個廢棄的(de)(de)大(da)板屋(wu)里(li)進行工作(zuo)。

居(ju)里夫人(ren)把(ba)這(zhe)種物(wu)質一一放到電容器(qi)的(de)(de)(de)金(jin)屬片上(shang)(shang)，觀(guan)看電容器(qi)上(shang)(shang)的(de)(de)(de)讀數(shu)。可是電容器(qi)下的(de)(de)(de)那片金(jin)屬片上(shang)(shang)雖然(ran)已經(jing)更換了成百種物(wu)質，電流(liu)計上(shang)(shang)的(de)(de)(de)指(zhi)針始(shi)終(zhong)沒有擺動。居(ju)里夫人(ren)不怕失(shi)敗，繼續(xu)進(jin)行(xing)實驗。最后金(jin)屬片上(shang)(shang)放了釷(tu)的(de)(de)(de)化合(he)物(wu)，電流(liu)計上(shang)(shang)的(de)(de)(de)指(zhi)針終(zhong)于擺動了。原來釷(tu)和釷(tu)的(de)(de)(de)化合(he)物(wu)也能放射看不見得光線(xian)。

然后他(ta)們(men)進行(xing)了(le)一系列的(de)(de)(de)實驗，發現(xian)鈾(you)的(de)(de)(de)射(she)線比一切鈾(you)的(de)(de)(de)化合物的(de)(de)(de)都(dou)強。奇怪的(de)(de)(de)事情發生(sheng)了(le)：把瀝青(qing)和銅鈾(you)云母(mu)分別放(fang)到(dao)那片金(jin)屬(shu)片上時電流計反映(ying)出(chu)來的(de)(de)(de)電流比鈾(you)反映(ying)出(chu)來的(de)(de)(de)要強的(de)(de)(de)多，這意(yi)味著這兩種(zhong)物質里(li)可能存(cun)在著另一種(zhong)能夠射(she)出(chu)射(she)線的(de)(de)(de)元(yuan)素。

居(ju)里夫人又(you)人工合成了(le)銅(tong)(tong)鈾(you)云母，就(jiu)成分看它(ta)(ta)和天然的(de)(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)同(tong)，含鈾(you)量也相(xiang)(xiang)同(tong)。可是，當人造的(de)(de)(de)(de)含鈾(you)云母研(yan)(yan)成粉末，撒到那(nei)金屬片上時，它(ta)(ta)的(de)(de)(de)(de)射(she)線(xian)比天然的(de)(de)(de)(de)礦物弱18%。這說明，在天然的(de)(de)(de)(de)銅(tong)(tong)鈾(you)云母礦中(zhong)，存(cun)在著一種(zhong)活潑的(de)(de)(de)(de)物質，它(ta)(ta)的(de)(de)(de)(de)射(she)線(xian)比鈾(you)的(de)(de)(de)(de)更強。這兩位科學家繼續研(yan)(yan)究(jiu)。開(kai)始探(tan)索新射(she)線(xian)的(de)(de)(de)(de)奧妙。

居里夫人決心把(ba)那(nei)謎一般的(de)物(wu)質(zhi)從瀝青(qing)(qing)鈾礦里提煉出來(lai)。他(ta)(ta)們把(ba)礦石溶解在酸(suan)里，再往里面(mian)通(tong)進硫(liu)化(hua)(hua)氫，溶液底(di)部沉積(ji)了各(ge)種(zhong)(zhong)金屬硫(liu)化(hua)(hua)物(wu)，沉積(ji)物(wu)里含有(you)鉛、銅(tong)、砷(shen)、鉍(bi)。那(nei)透明溶液是鈾、釷、鋇和瀝青(qing)(qing)油礦所含的(de)其他(ta)(ta)幾種(zhong)(zhong)成(cheng)分。他(ta)(ta)們把(ba)沉淀(dian)(dian)(dian)物(wu)和溶液分別(bie)放到那(nei)金屬片上實(shi)驗，結果是沉淀(dian)(dian)(dian)物(wu)發射(she)的(de)射(she)線(xian)更強(qiang)。這說(shuo)明那(nei)種(zhong)(zhong)物(wu)質(zhi)是在沉淀(dian)(dian)(dian)物(wu)里。

居里(li)夫人(ren)把沉(chen)淀(dian)物里(li)的(de)雜(za)質一(yi)(yi)一(yi)(yi)除(chu)去以后，剩下(xia)來(lai)的(de)那一(yi)(yi)部分(fen)物質所發出的(de)射線比(bi)鈾(you)發出的(de)要強400倍。這一(yi)(yi)部分(fen)里(li)有很(hen)多的(de)鉍(bi)，還有很(hen)多的(de)未知物質，不過還不能把它們分(fen)離出來(lai)。

1898年7月，居里(li)夫(fu)人向法國科學院(yuan)提出了一份工作報(bao)告，肯定的指出他們已經發(fa)現了一種新(xin)元素，其同鉍相似，卻能夠自(zi)發(fa)的放射出一種強大的不可見射線，他們把這(zhe)種元素命名為“釙(li)”。

貝蒙成功地(di)研究了這個(ge)未知元素的光(guang)譜。

1902年(nian)德國化(hua)(hua)(hua)學家(jia)馬克瓦(wa)(wa)爾(er)德將一片(pian)光滑的(de)(de)(de)(de)鉍(bi)(bi)片(pian)浸放(fang)在(zai)自瀝(li)青礦(kuang)分離(li)的(de)(de)(de)(de)鉍(bi)(bi)溶液(ye)中(zhong)(zhong)，發現一種有(you)很高(gao)放(fang)射(she)(she)性(xing)的(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)質(zhi)沉積在(zai)鉍(bi)(bi)片(pian)上。他認(ren)為(wei)(wei)這(zhe)是(shi)(shi)一種新元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)，命名(ming)它(ta)為(wei)(wei)radiotellurium。radio是(shi)(shi)“放(fang)射(she)(she)”；tellurium是(shi)(shi)“碲”。二者綴合(he)就是(shi)(shi)“射(she)(she)碲”。他指(zhi)(zhi)出：“我之所以(yi)將這(zhe)一新物(wu)(wu)質(zhi)暫時命名(ming)為(wei)(wei)射(she)(she)碲，是(shi)(shi)因為(wei)(wei)它(ta)的(de)(de)(de)(de)所有(you)化(hua)(hua)(hua)學性(xing)質(zhi)適合(he)將它(ta)放(fang)置在(zai)當時還沒有(you)被占(zhan)的(de)(de)(de)(de)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)周期表(biao)中(zhong)(zhong)第(di)Ⅳ族格子中(zhong)(zhong)，即(ji)原(yuan)子量比鉍(bi)(bi)稍高(gao)的(de)(de)(de)(de)那(nei)個元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)。這(zhe)種元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)比鉍(bi)(bi)的(de)(de)(de)(de)電(dian)負(fu)性(xing)較大(da)，但(dan)比碲的(de)(de)(de)(de)電(dian)正(zheng)性(xing)較大(da)。它(ta)的(de)(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)也應該具有(you)堿性(xing)，而(er)不是(shi)(shi)酸性(xing)。這(zhe)種物(wu)(wu)質(zhi)預(yu)期的(de)(de)(de)(de)原(yuan)子量約為(wei)(wei)210。”在(zai)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)周期表(biao)中(zhong)(zhong)第(di)Ⅳ族中(zhong)(zhong)原(yuan)子量比鉍(bi)(bi)稍高(gao)的(de)(de)(de)(de)正(zheng)應當是(shi)(shi)釙(li)。馬克瓦(wa)(wa)爾(er)德指(zhi)(zhi)出居里夫婦發現的(de)(de)(de)(de)釙(li)是(shi)(shi)幾(ji)種放(fang)射(she)(she)性(xing)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)的(de)(de)(de)(de)混合(he)物(wu)(wu)。1903年(nian)馬克瓦(wa)(wa)爾(er)德從15噸的(de)(de)(de)(de)礦(kuang)物(wu)(wu)中(zhong)(zhong)提取出3毫克射(she)(she)碲的(de)(de)(de)(de)鹽(yan)，用(yong)電(dian)解(jie)法從這(zhe)鹽(yan)溶液(ye)中(zhong)(zhong)把射(she)(she)碲分離(li)出來。這(zhe)引(yin)起一場關于釙(li)和(he)(he)射(she)(she)碲的(de)(de)(de)(de)真(zhen)實性(xing)的(de)(de)(de)(de)辯論，明確(que)釙(li)和(he)(he)射(she)(she)碲是(shi)(shi)同一元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)。釙(li)的(de)(de)(de)(de)名(ming)稱被保留(liu)下來。

元素分布

地殼(ke)內含(han)有非常(chang)低(di)濃度的釙(li)元(yuan)素。在所有自(zi)然(ran)環境中(zhong)，例如泥土、大氣以至人體都可以找(zhao)到極少量釙(li)210。天然(ran)的釙(li)存在于所有鈾(you)礦石、釷(tu)礦石中(zhong)。地殼(ke)中(zhong)釙(li)的平均豐(feng)度為3×10%。

理化性質

物理性質

釙（Polonium）是一種化學元素(su)，它的(de)符號是Po，原子序數(shu)(shu)為84，它是呈銀(yin)白色的(de)金屬。金屬單質(zhi)，外觀與鉛(qian)相似，質(zhi)軟。是極稀有的(de)放射(she)性(xing)(xing)金屬。溶于濃硫酸、硝(xiao)酸、稀鹽(yan)酸、王水和稀氫氧(yang)化鉀溶液。已知道(dao)釙元素(su)有25個同位(wei)素(su)，它們的(de)質(zhi)量數(shu)(shu)由192至218，釙210是當中顯著的(de)一個同位(wei)素(su)，具放射(she)性(xing)(xing)特征(zheng)，會(hui)釋出放射(she)性(xing)(xing)阿(a)爾法粒(li)子。其半衰期很短，只有138天。

化學性質

較同族(zu)碲(di)金屬性強(qiang)。外圍(wei)電子排布6S26p?。

釙(li)的(de)化學(xue)性質(zhi)與碲類(lei)似。釙(li)溶于(yu)硝酸可以形(xing)成(cheng)正鹽(yan)Po(NO3)4和各種堿(jian)式鹽(yan)，溶于(yu)硫(liu)酸只生(sheng)成(cheng)簡單陽離子的(de)硫(liu)酸鹽(yan)。當釙(li)溶于(yu)鹽(yan)酸時，起初(chu)生(sheng)成(cheng)氯化亞(ya)釙(li)（PoCl2），但由于(yu)α輻射分解溶劑產生(sheng)臭氧，釙(li)（II）被迅速氧化成(cheng)釙(li)（IV）。釙(li)不和硫(liu)直接作用。

釙的(de)化(hua)合物易于水解并(bing)還原。原子共(gong)價半徑(jing)167皮米，Po??67皮米，第一電離能818kJ/mol，電負(fu)性2.0。主要氧(yang)(yang)化(hua)數+2、+4、+6。釙的(de)氧(yang)(yang)化(hua)態有+6，+4，+3，+2，0和(he)-2，+4和(he)+6為最常見價態。

釙(li)在250℃與氧反應生(sheng)成(cheng)二氧化釙(li)，溶(rong)于鹽酸(suan)、硫酸(suan)和硝酸(suan)生(sheng)成(cheng)PoIV鹽。釙(li)在400～600℃與堿反應生(sheng)成(cheng)M2Po和M2PoO3，可被氧化為(wei)M2PoO4。Po??極易水解成(cheng)為(wei)膠體，可形成(cheng)很多(duo)配(pei)合物。

所(suo)有(you)(you)釙(li)的同(tong)位(wei)素(su)都(dou)是放射性的。已知有(you)(you)兩種同(tong)位(wei)素(su)異形體：α-Po為(wei)單(dan)正方(fang)體；β-Po為(wei)單(dan)菱形體。在約36℃時(shi)，發生α-Po轉(zhuan)化為(wei)β-Po的相變。物理性質(zhi)似(si)鉈、鉛、鉍。溶于稀硝酸和稀氫氧化鉀。釙(li)是世界上(shang)最稀有(you)(you)的元素(su)（天然存在的）。

同(tong)(tong)位(wei)素(su)(su)：釙有(you)三種同(tong)(tong)位(wei)素(su)(su)，都有(you)放射性。釙同(tong)(tong)位(wei)素(su)(su)中最(zui)(zui)普遍、最(zui)(zui)易得的是(shi)(shi)釙210，其(qi)半(ban)衰期(qi)僅有(you)134天，其(qi)放射性比鐳大(da)近5000倍。釙-210危險性很大(da)，在操作(zuo)時即便是(shi)(shi)很小量也要(yao)格外小心謹慎。

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

已(yi)知其27種(zhong)同位素，質量數為(wei)(wei)192～218，均為(wei)(wei)放(fang)射性核素。最重要的同位素為(wei)(wei)210Po，T1/2=138.4d，α放(fang)射性。

釙-210屬于(yu)(yu)極毒(du)的(de)(de)(de)(de)放射(she)性核素，它發射(she)的(de)(de)(de)(de)α粒子在(zai)空氣中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)射(she)程很短，不(bu)能(neng)穿(chuan)透(tou)紙(zhi)或(huo)皮(pi)膚(fu)，所以(yi)(yi)在(zai)人(ren)的(de)(de)(de)(de)體外(wai)不(bu)構成外(wai)照射(she)危(wei)險。但是(shi)它的(de)(de)(de)(de)電離能(neng)力(li)很強，如果通過吸入、食入或(huo)由傷(shang)口進入人(ren)體內(nei)，可以(yi)(yi)引起體內(nei)污染、中(zhong)(zhong)(zhong)毒(du)或(huo)急性放射(she)病。如果在(zai)短時間內(nei)體內(nei)的(de)(de)(de)(de)吸收劑量(liang)達(da)到(dao)4Gy，可以(yi)(yi)致命(ming)。大小不(bu)及一(yi)粒鹽的(de)(de)(de)(de)釙-210，可使體重70公斤(jin)的(de)(de)(de)(de)人(ren)死亡。但是(shi)，在(zai)通常情況下，釙-210對(dui)自(zi)然(ran)(ran)界和人(ren)類并不(bu)構成危(wei)險。這是(shi)因為釙是(shi)最稀有(you)的(de)(de)(de)(de)元素之一(yi)，在(zai)地(di)殼中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)含(han)量(liang)大約只有(you)一(yi)百萬億(yi)分之一(yi)。天(tian)(tian)然(ran)(ran)的(de)(de)(de)(de)釙存在(zai)于(yu)(yu)所有(you)鈾礦(kuang)石(shi)和釷礦(kuang)石(shi)中(zhong)(zhong)(zhong)，但含(han)量(liang)極微。在(zai)自(zi)然(ran)(ran)環境中(zhong)(zhong)(zhong)，例如大氣以(yi)(yi)至人(ren)體內(nei)都有(you)極微量(liang)釙-210存在(zai)。釙-210的(de)(de)(de)(de)物理半衰期為138天(tian)(tian)，這就是(shi)說(shuo)，每過138天(tian)(tian)，它的(de)(de)(de)(de)放射(she)性活度(du)就自(zi)動減少(shao)一(yi)半，約2.5年后其放射(she)性基本消失(shi)。

居里夫人簡介

瑪麗(li)·居(ju)里(li)（1867~1934），原(yuan)名瑪麗(li)·斯(si)克沃多夫斯(si)卡，通常稱為居(ju)里(li)夫人(ren)，是(shi)原(yuan)籍波(bo)蘭(lan)(lan)的法國著(zhu)名女科學(xue)家(jia)、物(wu)理學(xue)家(jia)、化學(xue)家(jia)。1867年11月7日生(sheng)于波(bo)蘭(lan)(lan)首(shou)都華(hua)沙，1891年隨姐姐布洛(luo)尼斯(si)拉娃至巴黎讀(du)書。在巴黎取(qu)得學(xue)位并(bing)從事科學(xue)研究(jiu)，是(shi)巴黎和華(hua)沙“居(ju)里(li)研究(jiu)所”的創始人(ren)。

1903年，居(ju)(ju)里夫(fu)(fu)婦(fu)和貝(bei)克勒爾(er)由(you)于對放射性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)研(yan)究而(er)共(gong)同(tong)獲(huo)得(de)諾貝(bei)爾(er)物(wu)理學獎，1911年居(ju)(ju)里夫(fu)(fu)人(ren)又因(yin)發(fa)現釙和鐳而(er)獲(huo)得(de)諾貝(bei)爾(er)化學獎。成(cheng)為歷史上第(di)一個兩獲(huo)諾貝(bei)爾(er)獎的(de)(de)人(ren)。瑪麗(li)·居(ju)(ju)里的(de)(de)成(cheng)就包(bao)括開創(chuang)了放射性(xing)(xing)(xing)理論，發(fa)明分離放射性(xing)(xing)(xing)同(tong)位素技術，以(yi)及于12月21日發(fa)現兩種新(xin)元素釙和鐳。在她的(de)(de)指導下，人(ren)們第(di)一次將放射性(xing)(xing)(xing)同(tong)位素用(yong)于治療癌(ai)癥。居(ju)(ju)里夫(fu)(fu)人(ren)是(shi)成(cheng)功(gong)女(nv)性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)先(xian)驅，她的(de)(de)典范激勵(li)了很(hen)多人(ren)。但居(ju)(ju)里夫(fu)(fu)人(ren)由(you)于長(chang)期接觸放射性(xing)(xing)(xing)物(wu)質，1934年7月4日因(yin)惡性(xing)(xing)(xing)白血病(bing)逝世。

制備方法

天然的釙存(cun)在(zai)于(yu)鈾礦石和釷礦石中(zhong)，由(you)于(yu)含(han)量過(guo)于(yu)微(wei)小，釙主(zhu)要借助人工合成方式獲得。

在(zai)瀝(li)青鈾礦(kuang)中，藉(jie)由鉍(bi)的衰變而得到釙。

可(ke)用鋅(xin)還原氯(lv)化釙制(zhi)得。

克量(liang)的(de)釙(li)(li)可用(yong)中(zhong)子輻(fu)照(zhao)鉍衰(shuai)變產生，而制備較大量(liang)的(de)釙(li)(li)則(ze)必須憑借核反(fan)應堆等大型設備，但(dan)通(tong)常會在受國際協議嚴密監督下的(de)核反(fan)應堆或粒子加速器(qi)中(zhong)制造(zao)，全世界每年(nian)的(de)產量(liang)也只有(you)100克左右。

應用領域

它與(yu)鈹混(hun)合可作(zuo)為中子源；也用作(zuo)靜電(dian)消除劑，在該種(zhong)情(qing)況(kuang)下(xia)，釙210的(de)放射性使空氣發(fa)生(sheng)電(dian)離(li)，離(li)子所(suo)帶電(dian)荷中和了膠片所(suo)帶靜電(dian)。

為了減(jian)低靜電發(fa)生常會使用(yong)釙(li)，工業設備中(zhong)亦(yi)常用(yong)到，像是卷紙、卷電線和卷金(jin)屬片。

釙的放(fang)射(she)性比鐳強，可作(zuo)為α射(she)線源。將釙沉積在(zai)鈹上，用作(zuo)中子源。還可用作(zuo)為航天設備(bei)的熱源。

中毒事件

2006年(nian)11月1日，俄羅斯(si)亞歷山大(da)·利(li)特維年(nian)科(ke)，在英(ying)國因身體(ti)不(bu)適住進醫院。此后他(ta)不(bu)斷嘔吐(tu)，大(da)量(liang)脫發，檢(jian)查(cha)表(biao)明，他(ta)的中樞神經、心臟、腎和骨髓都遭到不(bu)同程(cheng)度的傷(shang)害，于當月23日晚不(bu)治身亡(wang)。2006年(nian)11月24日下午英(ying)國衛生防護局在利(li)特維年(nian)科(ke)的尿(niao)液(ye)里發現了放射性核素釙-210，而且釙-210的含(han)量(liang)極高。

2012年7月，瑞士一家研究機構稱在亞西爾·阿(a)拉法特（Yasser Arafat)的遺物中發現了放射性元(yuan)素(su)釙的痕跡。

2013年10月(yue)13日(ri)，英國世(shi)界權威醫學(xue)(xue)雜(za)志《柳葉(xie)刀》支持阿拉(la)(la)法(fa)特系死(si)于釙中毒的說法(fa)。《柳葉(xie)刀》刊登(deng)了(le)瑞士(shi)科學(xue)(xue)家的有關調查(cha)報告，證實阿拉(la)(la)法(fa)特系放射(she)性元素(su)釙210中毒死(si)亡。2013年11月(yue)8日(ri)，巴勒斯坦官方證實，前領導人阿拉(la)(la)法(fa)特為“非(fei)自然死(si)亡”。