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钷（Promethium），元(yuan)素(su)(su)符號為Pm，原子序數為61，是(shi)一種(zhong)(zhong)具(ju)有放射(she)性的(de)鑭系稀土(tu)元(yuan)素(su)(su)之一。已知有17種(zhong)(zhong)同(tong)位素(su)(su)和4種(zhong)(zhong)同(tong)質(zhi)異能素(su)(su)。其中最重要(yao)的(de)是(shi)從鈾裂變產物中提取(qu)或用中子照射(she)146Nd制得的(de)147Pm（半衰期2.64年）。

研究簡史

發現(xian)人：馬林茨基(ji)（J.A.Marinky）、格倫(lun)丁(ding)寧（L.E.Glendenin）和克里(li)爾（C.Coryell）

發現年(nian)代：1945年(nian)

發現過程：1945年馬林茨(ci)基、格倫丁寧和克里爾（C.Coryell），從裂變產物的殘(can)余(yu)物中分離制(zhi)得(de)。

1902年，捷克化(hua)學(xue)家博(bo)胡(hu)斯拉夫(fu)布勞(lao)納發(fa)現(xian)的(de)所有(you)(you)相鄰的(de)鑭(lan)系元(yuan)素(su)(su)釹和釤(shan)之(zhi)間的(de)差(cha)異是最大(da)的(de)，作為(wei)結論，他(ta)(ta)建議有(you)(you)一個元(yuan)素(su)(su)有(you)(you)它們(men)(men)之(zhi)間的(de)中間性質。這一預測在(zai)1914年由亨(heng)利(li)(li)·莫斯利(li)(li)所證實，同時他(ta)(ta)發(fa)現(xian)有(you)(you)幾(ji)個原子序數并(bing)沒有(you)(you)相對(dui)應的(de)元(yuan)素(su)(su)，分別為(wei)43，61，72，75，85，87。隨著(zhu)對(dui)元(yuan)素(su)(su)表中族與族之(zhi)間知識的(de)差(cha)距，所以開(kai)始進(jin)行(xing)預測地球和自(zi)然環境中的(de)稀(xi)有(you)(you)元(yuan)素(su)(su)。利(li)(li)用(yong)巴(ba)西礦物獨居石的(de)分級(ji)結晶分離(li)一硝酸(suan)鹽的(de)稀(xi)土元(yuan)素(su)(su)后,它們(men)(men)得到的(de)溶液(ye)主(zhu)要含有(you)(you)釤(shan)。此(ci)溶液(ye)得到X-ray的(de)光譜屬于釤(shan)和元(yuan)素(su)(su)61。為(wei)了紀念他(ta)(ta)們(men)(men)的(de)城市，他(ta)(ta)們(men)(men)命名的(de)元(yuan)素(su)(su)61為(wei)“florentium"。該研究結果發(fa)表在(zai)1926年，但(dan)科學(xue)家們(men)(men)聲(sheng)稱(cheng)的(de)實驗是在(zai)1924年。

此外，在1926年，一(yi)(yi)組(zu)科(ke)學家從伊利諾伊大(da)學Urbana-Champaign分校，史密(mi)斯霍普(pu)金斯和(he)萊(lai)昂英(ying)特(te)馬公布的元素61的發現(xian)。他(ta)們把它命(ming)名為"illinium"。這些發現(xian)被指(zhi)出是錯(cuo)誤的，因(yin)為在所(suo)謂元素61的光譜(pu)上的線跟釹是相同(tong)的，這些線被發現(xian)是一(yi)(yi)些雜質（鋇，鉻和(he)鉑）組(zu)成的。

1939年(nian)，加(jia)州大(da)學用60英寸(cun)回旋加(jia)速器制造钷，但它沒有實(shi)現。

1945年，美國(guo)田納西州(zhou)橡樹(shu)嶺克(ke)林(lin)頓實驗室的(de)研(yan)究人員馬林(lin)茨(ci)基、格(ge)倫丁(ding)寧和克(ke)里(li)爾在(zai)鈾裂變(bian)產物中發(fa)現(xian)了61號元素。他(ta)們應用了新的(de)離(li)子(zi)色層(ceng)分(fen)離(li)法把它(ta)(ta)分(fen)離(li)出來，并研(yan)究了它(ta)(ta)。新元素并命名(ming)為(wei)promethium，元素符號定(ding)為(wei)Pm，名(ming)稱來自(zi)希(xi)臘神話(hua)中偷(tou)取火種(zhong)給人類(lei)的(de)英雄(xiong)普(pu)羅米修斯（Prometheus）。1949年國(guo)際純粹和應用化學聯合會接(jie)受了這一(yi)名(ming)稱。

钷是繼锝之后(hou)(hou)，人工制得(de)的(de)第二個(ge)化學(xue)元素(su)。在天(tian)然(ran)礦物(wu)中尋(xun)找61號元素(su)的(de)工作(zuo)，花(hua)費了(le)科(ke)學(xue)家(jia)們不少的(de)時(shi)間和(he)精力(li)，但最(zui)后(hou)(hou)都無功而(er)返。后(hou)(hou)來在“同位素(su)統計規則”的(de)指導(dao)下，科(ke)學(xue)家(jia)們放棄了(le)從天(tian)然(ran)礦石(shi)中尋(xun)找，而(er)走向核(he)反應的(de)產物(wu)中。（然(ran)而(er)，微量的(de)钷的(de)確(que)以核(he)裂(lie)變的(de)結果(guo)出現在鈾(you)礦石(shi)中，但總(zong)量少于礦石(shi)的(de)每百萬噸1微克。）

1947年，馬林斯基(ji)（J.A.Marinsky）、格倫(lun)丹寧（L.E.Glendenin）和科里爾(er)（C.E.Coryell）從(cong)鈾(you)的(de)裂變產物(wu)中發現了61號元素，用希(xi)臘神話中的(de)神名(ming)普羅米修斯（Prometheus）命名(ming)為钷（Promethium）。

一直到1948年，才制得可以看(kan)得見并可稱重的氯化(hua)钷（PmCl3，黃色）和硝酸钷（Pm(NO3)3）各(ge)3毫克。1965年從(cong)(cong)6000噸鈾礦(kuang)(kuang)中(zhong)取(qu)得350毫克钷，是鈾自(zi)動(dong)分裂的產(chan)物（一說為1986年M.阿(a)特(te)雷普微(wei)（M.Attrep）從(cong)(cong)剛果瀝(li)青鈾礦(kuang)(kuang)中(zhong)分離(li)出(chu)钷，含量甚微(wei)，每(mei)千克礦(kuang)(kuang)物中(zhong)僅(jin)含4×10-15克）。這(zhe)樣地殼中(zhong)也(ye)找(zhao)到了它。

1972年在天然鈾礦(kuang)提取物中(zhong)發(fa)現了147Pm（半(ban)衰期(qi)2.64年），從(cong)此(ci)Pm不(bu)再是(shi)人(ren)造元素(su)。

迄今已合成(cheng)28個钷(po)的(de)同位素，钷(po)-147的(de)壽命是2.6234年，β輻射弱，因而(er)被用(yong)(yong)來制造像藥片一樣大小的(de)原子(zi)電池(chi)。由于這種能(neng)源很(hen)安全，而(er)且(qie)作用(yong)(yong)的(de)時(shi)間長，具有钷(po)-147的(de)電池(chi)首先應(ying)用(yong)(yong)在助聽器和(he)輕便的(de)無(wu)線電接(jie)受器中。

理化性質

物理性質

第(di)一電離能5.55eV。放射性元素(su)，半(ban)衰(shuai)期最(zui)長的(de)為145Pm，18年(nian)(nian)，147Pm半(ban)衰(shuai)期為2.64年(nian)(nian)。雖然有(you)較長的(de)半(ban)衰(shuai)期，但是很難大(da)量積累它。物理性質和(he)化(hua)學性質與(yu)釹(nv)和(he)釕相似。其同位素(su)不穩定。原子豐(feng)(feng)度和(he)宇宙體重(zhong)原子豐(feng)(feng)度無。

常見化合價 3

電負性 1.13

外(wai)圍電子排布 4f56s2

核外電子排布 2，8，18，23，8，2

同位素及放射(she)線 Pm-143[265y]；Pm-144[360d]；Pm-145[17.7y]；Pm-146[5.53y]；Pm-147(放β[2.62y])；Pm-148[5.37d]；Pm-148m[41.3d]；Pm-149[2.21d]；Pm-151[1.18d]

第(di)一電離能 535kJ/mol

第(di)二電離能 1052kJ/mol

第三(san)電(dian)離能 2150kJ/mol

原子半(ban)徑 2.62埃

離子半徑 0.979埃

共價(jia)半徑(jing) 1.63埃

化學性質

原子量 145

晶體結構(gou) 晶胞(bao)(bao)為六方晶胞(bao)(bao)

原子(zi)體積 22.39cm3/mol

電離能(kJ/mol) M - M+ 535.9

M+ - M2+ 1052

M2+ - M3+ 2150

M3+ - M4+ 3970

制備方法

在核反應堆中人工方(fang)法制得。

應用領域

（1）可作熱源。為真空(kong)探測和人造衛星提供輔助能量(liang)。

（2）Pm-147放出能量低(di)的(de)β射線，用(yong)于制造钷(po)電(dian)池。作為導彈制導儀器及(ji)鐘表的(de)電(dian)源。此(ci)種電(dian)池體積(ji)小，能連續(xu)使用(yong)數年之(zhi)久。此(ci)外，钷(po)還用(yong)于便攜式X-射線儀、制備熒光粉、度(du)(du)量厚度(du)(du)以(yi)及(ji)航(hang)標燈(deng)中。

（3）主要用(yong)(yong)于示蹤的研究。用(yong)(yong)來制造(zao)核能電池；如同筆尖大小的"原子電池"，可用(yong)(yong)于導彈儀器、手表和(he)收音(yin)機的電源，是(shi)摻入硫化(hua)鋅的夜光粉原料(liao)。

（4）用量作測厚度(du)儀器(qi)的(de)射線源

（5）刻度和校正儀表(biao)、工(gong)業厚(hou)度計(ji)：用于鋼鐵制造(zao)、塑(su)料工(gong)業和造(zao)紙工(gong)業。

（6）電離源：用(yong)于電子捕獲(huo)鑒定器、靜電消除器等。

（7）用作同位素熱源(yuan)。

危害及防護

對于147Pm密封(feng)源來講，在(zai)(zai)(zai)正常使(shi)用或操作的條(tiao)件(jian)下不存在(zai)(zai)(zai)環(huan)境影響問題(ti)，或環(huan)境影響很(hen)小。但在(zai)(zai)(zai)密封(feng)源包殼破(po)裂、放(fang)射源失控(kong)等情況下可能對環(huan)境造成一(yi)定污染。

147Pm為β輻射(she)體，在(zai)衰變過程中，除釋放(fang)出β粒子外，還能釋放(fang)一定能量的γ射(she)線。因此147Pm源可(ke)引(yin)發γ外照(zhao)射(she)；事故工況(kuang)下，147Pm泄(xie)漏可(ke)對人體形成β射(she)線外照(zhao)射(she)，或(huo)經呼(hu)吸道、消化道及完整皮膚(fu)及傷口進入人體引(yin)發內照(zhao)射(she)。

診斷治療

147Pm促排：

（1）氨羧(suo)型(xing)絡合劑：DTPA、三亞乙(yi)基(ji)四胺(an)(an)六(liu)乙(yi)酸(suan)（TTHA）、乙(yi)二胺(an)(an)四乙(yi)酸(suan)（EDTA）和(he)喹(kui)胺(an)(an)酸(suan)等，促排(pai)效果最好。

（2）H-73-10是我國合成的新型(xing)螯合劑(ji)，能顯(xian)著降(jiang)低147Pm在肝、骨中的滯留(liu)量，增加(jia)147Pm在尿中的排出率。

（3）N-雙(shuang)(shuang)羧(suo)(suo)甲(jia)基(ji)(ji)氨(an)基(ji)(ji)乙(yi)酰(xian)對氨(an)基(ji)(ji)水(shui)楊酸、3-N,N-雙(shuang)(shuang)羧(suo)(suo)甲(jia)基(ji)(ji)氨(an)甲(jia)基(ji)(ji)-5-乙(yi)氧(yang)羰基(ji)(ji)鄰苯二酚和N,N-雙(shuang)(shuang)羧(suo)(suo)甲(jia)基(ji)(ji)氨(an)基(ji)(ji)乙(yi)酰(xian)半(ban)胱(guang)氨(an)酸。三種新促排(pai)劑(ji)能(neng)明(ming)顯增高尿、糞(fen)147Pm排(pai)出(chu)量，其(qi)中以N,N-雙(shuang)(shuang)羧(suo)(suo)甲(jia)基(ji)(ji)氨(an)基(ji)(ji)乙(yi)酰(xian)半(ban)胱(guang)氨(an)酸效果(guo)最(zui)佳。