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钷（Promethium），元(yuan)素(su)符(fu)號為(wei)(wei)Pm，原子(zi)序數為(wei)(wei)61，是(shi)一種(zhong)(zhong)具有放射性的(de)鑭(lan)系稀土元(yuan)素(su)之一。已知有17種(zhong)(zhong)同位素(su)和4種(zhong)(zhong)同質異能(neng)素(su)。其中最重要的(de)是(shi)從(cong)鈾裂變產物中提取或用(yong)中子(zi)照射146Nd制(zhi)得的(de)147Pm（半(ban)衰期2.64年）。

研究簡史

發現人：馬林茨基（J.A.Marinky）、格倫丁寧(ning)（L.E.Glendenin）和克里(li)爾（C.Coryell）

發現年(nian)代(dai)：1945年(nian)

發現過程(cheng)：1945年馬(ma)林(lin)茨基、格倫丁(ding)寧和克(ke)里爾（C.Coryell），從裂(lie)變產物(wu)的殘余物(wu)中(zhong)分離(li)制(zhi)得。

1902年(nian)，捷克化學家博胡斯拉夫布(bu)勞納發(fa)現的(de)(de)(de)所(suo)(suo)有(you)(you)(you)(you)相鄰的(de)(de)(de)鑭系元(yuan)素(su)釹(nv)和(he)(he)釤(shan)之(zhi)間的(de)(de)(de)差異是(shi)最大(da)的(de)(de)(de)，作為(wei)結(jie)論，他(ta)建議有(you)(you)(you)(you)一個(ge)元(yuan)素(su)有(you)(you)(you)(you)它(ta)們(men)(men)之(zhi)間的(de)(de)(de)中間性質。這一預(yu)(yu)測在1914年(nian)由亨利(li)·莫斯利(li)所(suo)(suo)證實(shi)，同時他(ta)發(fa)現有(you)(you)(you)(you)幾個(ge)原子(zi)序(xu)數并沒有(you)(you)(you)(you)相對應的(de)(de)(de)元(yuan)素(su)，分(fen)別為(wei)43，61，72，75，85，87。隨著對元(yuan)素(su)表中族(zu)與(yu)族(zu)之(zhi)間知識的(de)(de)(de)差距，所(suo)(suo)以開始(shi)進行預(yu)(yu)測地球和(he)(he)自然環境中的(de)(de)(de)稀(xi)有(you)(you)(you)(you)元(yuan)素(su)。利(li)用巴西礦物獨居石的(de)(de)(de)分(fen)級結(jie)晶分(fen)離一硝酸鹽的(de)(de)(de)稀(xi)土元(yuan)素(su)后,它(ta)們(men)(men)得到的(de)(de)(de)溶(rong)液主要含(han)有(you)(you)(you)(you)釤(shan)。此溶(rong)液得到X-ray的(de)(de)(de)光(guang)譜屬(shu)于釤(shan)和(he)(he)元(yuan)素(su)61。為(wei)了紀(ji)念他(ta)們(men)(men)的(de)(de)(de)城市，他(ta)們(men)(men)命名的(de)(de)(de)元(yuan)素(su)61為(wei)“florentium"。該研究(jiu)結(jie)果發(fa)表在1926年(nian)，但科學家們(men)(men)聲稱的(de)(de)(de)實(shi)驗是(shi)在1924年(nian)。

此外，在1926年，一(yi)組(zu)科學家從伊(yi)利諾伊(yi)大學Urbana-Champaign分(fen)校，史密斯霍(huo)普金斯和萊昂英(ying)特馬(ma)公布的(de)元素61的(de)發(fa)現(xian)(xian)。他們把(ba)它命(ming)名為(wei)"illinium"。這(zhe)些(xie)發(fa)現(xian)(xian)被(bei)指出是錯誤的(de)，因為(wei)在所謂元素61的(de)光譜上的(de)線(xian)(xian)跟釹是相(xiang)同的(de)，這(zhe)些(xie)線(xian)(xian)被(bei)發(fa)現(xian)(xian)是一(yi)些(xie)雜質（鋇，鉻和鉑）組(zu)成的(de)。

1939年，加州大學用60英寸回旋加速器制造钷，但它沒有實現。

1945年，美國(guo)田納西州橡樹嶺克林頓實驗(yan)室的研究(jiu)人員馬林茨基、格倫(lun)丁寧和克里爾在(zai)鈾(you)裂變產物中發(fa)現了61號(hao)元素(su)。他們(men)應用了新的離(li)子色層分(fen)離(li)法把它(ta)分(fen)離(li)出來，并研究(jiu)了它(ta)。新元素(su)并命名為(wei)promethium，元素(su)符(fu)號(hao)定為(wei)Pm，名稱來自希(xi)臘(la)神話中偷取火(huo)種給人類(lei)的英(ying)雄普(pu)羅米(mi)修斯（Prometheus）。1949年國(guo)際(ji)純粹和應用化學聯合會(hui)接受了這一名稱。

钷(po)是繼锝之后，人工(gong)(gong)制得的(de)第二(er)個化學(xue)元(yuan)素(su)。在(zai)天然(ran)礦(kuang)物中(zhong)(zhong)尋找(zhao)61號(hao)元(yuan)素(su)的(de)工(gong)(gong)作，花費了科(ke)學(xue)家(jia)們不少(shao)的(de)時間和精(jing)力，但(dan)最(zui)后都(dou)無(wu)功(gong)而(er)返。后來在(zai)“同位素(su)統計規則”的(de)指導下，科(ke)學(xue)家(jia)們放棄(qi)了從天然(ran)礦(kuang)石(shi)中(zhong)(zhong)尋找(zhao)，而(er)走(zou)向核反應(ying)的(de)產物中(zhong)(zhong)。（然(ran)而(er)，微(wei)(wei)量的(de)钷(po)的(de)確(que)以核裂變(bian)的(de)結果(guo)出現在(zai)鈾(you)礦(kuang)石(shi)中(zhong)(zhong)，但(dan)總(zong)量少(shao)于礦(kuang)石(shi)的(de)每百萬噸1微(wei)(wei)克。）

1947年，馬(ma)林(lin)斯基（J.A.Marinsky）、格(ge)倫丹寧（L.E.Glendenin）和科里爾(er)（C.E.Coryell）從(cong)鈾的裂變產(chan)物(wu)中發現(xian)了61號元素，用(yong)希臘神話(hua)中的神名普(pu)羅米修斯（Prometheus）命名為钷（Promethium）。

一直到1948年，才制(zhi)得(de)可(ke)以看得(de)見(jian)并可(ke)稱重的氯化钷(po)（PmCl3，黃色）和硝酸钷(po)（Pm(NO3)3）各3毫(hao)克(ke)(ke)。1965年從6000噸(dun)鈾礦(kuang)中(zhong)(zhong)取得(de)350毫(hao)克(ke)(ke)钷(po)，是鈾自動(dong)分裂的產物(wu)(wu)（一說為(wei)1986年M.阿特雷普微（M.Attrep）從剛(gang)果瀝青(qing)鈾礦(kuang)中(zhong)(zhong)分離(li)出钷(po)，含(han)量(liang)甚微，每千克(ke)(ke)礦(kuang)物(wu)(wu)中(zhong)(zhong)僅含(han)4×10-15克(ke)(ke)）。這樣地殼中(zhong)(zhong)也找到了它。

1972年在(zai)天然鈾礦提取物中發現了147Pm（半衰期2.64年），從此Pm不再是人造元素。

迄今已合成28個钷(po)(po)的同位素(su)，钷(po)(po)-147的壽命是2.6234年(nian)，β輻射弱，因而被用(yong)來制造像藥片(pian)一樣(yang)大(da)小(xiao)的原子電池。由于這(zhe)種能源很安(an)全(quan)，而且(qie)作用(yong)的時(shi)間長(chang)，具有钷(po)(po)-147的電池首(shou)先應(ying)用(yong)在(zai)助(zhu)聽器(qi)和輕便的無線電接受器(qi)中(zhong)。

理化性質

物理性質

第一電(dian)離能5.55eV。放射性元素，半衰期(qi)(qi)(qi)最長的(de)(de)為145Pm，18年，147Pm半衰期(qi)(qi)(qi)為2.64年。雖然有(you)較長的(de)(de)半衰期(qi)(qi)(qi)，但是很難(nan)大量積累它(ta)。物理性質和化學性質與釹(nv)和釕相(xiang)似。其(qi)同位(wei)素不(bu)穩定。原子豐度和宇宙體(ti)重原子豐度無(wu)。

常見化合價 3

電負性 1.13

外(wai)圍電(dian)子排布 4f56s2

核外電子排布(bu) 2，8，18，23，8，2

同位素及放(fang)射線 Pm-143[265y]；Pm-144[360d]；Pm-145[17.7y]；Pm-146[5.53y]；Pm-147(放(fang)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

第二電離能 1052kJ/mol

第(di)三電(dian)離能 2150kJ/mol

原子半徑 2.62埃(ai)

離(li)子半(ban)徑 0.979埃

共價半徑(jing) 1.63埃

化學性質

原子量 145

晶體結構 晶胞為六方晶胞

原(yuan)子體積 22.39cm3/mol

電(dian)離(li)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(gong)方法(fa)制得。

應用領域

（1）可(ke)作熱源。為真空(kong)探測和人造(zao)衛星提(ti)供(gong)輔助(zhu)能量。

（2）Pm-147放出能量低的β射線(xian)，用于制造钷電(dian)池。作為導(dao)彈(dan)制導(dao)儀器及(ji)鐘表的電(dian)源。此種電(dian)池體積小，能連續使用數年之久(jiu)。此外，钷還(huan)用于便攜式(shi)X-射線(xian)儀、制備熒光粉、度(du)量厚(hou)度(du)以及(ji)航標燈中。

（3）主(zhu)要用(yong)(yong)于示蹤(zong)的(de)(de)研究。用(yong)(yong)來制造核(he)能電池(chi)；如同筆尖大小的(de)(de)"原子(zi)電池(chi)"，可用(yong)(yong)于導彈儀器、手表和收音(yin)機的(de)(de)電源，是摻入硫(liu)化(hua)鋅的(de)(de)夜光粉(fen)原料。

（4）用(yong)量作測厚度儀器(qi)的射線源

（5）刻度和校正(zheng)儀表、工業(ye)厚度計：用于鋼鐵(tie)制造、塑料工業(ye)和造紙(zhi)工業(ye)。

（6）電離源(yuan)：用于電子捕(bu)獲鑒定器、靜電消除器等。

（7）用作同位素熱源。

危害及防護

對于147Pm密(mi)封源(yuan)來講，在正常(chang)使用(yong)或(huo)操作的條件下不存在環境影響(xiang)問題(ti)，或(huo)環境影響(xiang)很小。但在密(mi)封源(yuan)包殼破裂、放(fang)射源(yuan)失控(kong)等情況下可能(neng)對環境造(zao)成(cheng)一(yi)定(ding)污(wu)染。

147Pm為β輻(fu)射體(ti)，在衰(shuai)變(bian)過程中(zhong)，除釋(shi)(shi)放出β粒子外(wai)，還能(neng)釋(shi)(shi)放一定能(neng)量的γ射線(xian)。因此(ci)147Pm源(yuan)可引發γ外(wai)照(zhao)射；事故工況下，147Pm泄漏可對(dui)人體(ti)形成(cheng)β射線(xian)外(wai)照(zhao)射，或經呼吸道、消化道及(ji)完整皮膚及(ji)傷口(kou)進入人體(ti)引發內照(zhao)射。

診斷治療

147Pm促排：

（1）氨羧型絡合劑：DTPA、三亞乙基四胺六(liu)乙酸(suan)（TTHA）、乙二(er)胺四乙酸(suan)（EDTA）和喹(kui)胺酸(suan)等，促(cu)排效果最(zui)好。

（2）H-73-10是(shi)我國合成的(de)(de)新型螯合劑，能顯著降(jiang)低147Pm在肝、骨中的(de)(de)滯留(liu)量，增加147Pm在尿中的(de)(de)排(pai)出(chu)率。

（3）N-雙(shuang)(shuang)羧甲基(ji)(ji)(ji)(ji)氨(an)基(ji)(ji)(ji)(ji)乙酰(xian)對氨(an)基(ji)(ji)(ji)(ji)水楊酸(suan)、3-N,N-雙(shuang)(shuang)羧甲基(ji)(ji)(ji)(ji)氨(an)甲基(ji)(ji)(ji)(ji)-5-乙氧羰基(ji)(ji)(ji)(ji)鄰苯(ben)二酚和(he)N,N-雙(shuang)(shuang)羧甲基(ji)(ji)(ji)(ji)氨(an)基(ji)(ji)(ji)(ji)乙酰(xian)半(ban)胱氨(an)酸(suan)。三(san)種新促排(pai)劑能(neng)明顯增高尿、糞147Pm排(pai)出量，其中以N,N-雙(shuang)(shuang)羧甲基(ji)(ji)(ji)(ji)氨(an)基(ji)(ji)(ji)(ji)乙酰(xian)半(ban)胱氨(an)酸(suan)效果最佳。