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钷(po)（Promethium），元(yuan)素(su)符號為Pm，原子序數(shu)為61，是一種具(ju)有(you)放射性的鑭系(xi)稀土元(yuan)素(su)之(zhi)一。已(yi)知有(you)17種同位素(su)和(he)4種同質異能素(su)。其中(zhong)(zhong)最重要的是從鈾裂變(bian)產物中(zhong)(zhong)提取或用(yong)中(zhong)(zhong)子照射146Nd制得的147Pm（半衰期(qi)2.64年）。

研究簡史

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

發現年代：1945年

發現過程：1945年馬林(lin)茨基(ji)、格倫丁寧和克里爾（C.Coryell），從(cong)裂(lie)變(bian)產物的(de)殘余(yu)物中分離制得(de)。

1902年(nian)(nian)(nian)，捷克化學家博胡斯(si)拉夫布勞納發(fa)(fa)(fa)現(xian)的(de)(de)(de)(de)所有(you)相鄰的(de)(de)(de)(de)鑭(lan)系元素(su)(su)釹(nv)和釤之間的(de)(de)(de)(de)差(cha)異是(shi)最大(da)的(de)(de)(de)(de)，作(zuo)為(wei)(wei)(wei)結(jie)(jie)論，他(ta)建議有(you)一個元素(su)(su)有(you)它們(men)(men)之間的(de)(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)間性質。這一預測在1914年(nian)(nian)(nian)由亨(heng)利(li)·莫斯(si)利(li)所證實，同(tong)時他(ta)發(fa)(fa)(fa)現(xian)有(you)幾個原子序數并沒(mei)有(you)相對(dui)應(ying)的(de)(de)(de)(de)元素(su)(su)，分(fen)別為(wei)(wei)(wei)43，61，72，75，85，87。隨著(zhu)對(dui)元素(su)(su)表中(zhong)(zhong)族與族之間知識的(de)(de)(de)(de)差(cha)距，所以開始進行(xing)預測地球和自(zi)然(ran)環(huan)境中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)稀有(you)元素(su)(su)。利(li)用(yong)巴西礦物獨居石的(de)(de)(de)(de)分(fen)級結(jie)(jie)晶分(fen)離(li)一硝酸鹽的(de)(de)(de)(de)稀土元素(su)(su)后,它們(men)(men)得到的(de)(de)(de)(de)溶液主要含有(you)釤。此溶液得到X-ray的(de)(de)(de)(de)光(guang)譜屬于釤和元素(su)(su)61。為(wei)(wei)(wei)了紀念他(ta)們(men)(men)的(de)(de)(de)(de)城(cheng)市(shi)，他(ta)們(men)(men)命(ming)名(ming)的(de)(de)(de)(de)元素(su)(su)61為(wei)(wei)(wei)“florentium"。該(gai)研(yan)究結(jie)(jie)果發(fa)(fa)(fa)表在1926年(nian)(nian)(nian)，但科(ke)學家們(men)(men)聲稱的(de)(de)(de)(de)實驗(yan)是(shi)在1924年(nian)(nian)(nian)。

此外，在(zai)1926年，一(yi)組(zu)科學家從(cong)伊利諾伊大學Urbana-Champaign分(fen)校，史(shi)密斯(si)霍普金斯(si)和(he)萊(lai)昂英(ying)特馬公布的元(yuan)素61的發(fa)現。他們把它命(ming)名為(wei)"illinium"。這些發(fa)現被(bei)指出是錯(cuo)誤的，因(yin)為(wei)在(zai)所謂元(yuan)素61的光譜上的線跟(gen)釹(nv)是相同的，這些線被(bei)發(fa)現是一(yi)些雜質（鋇(bei)，鉻和(he)鉑）組(zu)成的。

1939年，加(jia)州大學用60英(ying)寸回旋加(jia)速器制造(zao)钷，但它沒(mei)有實現。

1945年，美國田(tian)納西州橡(xiang)樹(shu)嶺克林頓實驗室的(de)研(yan)究人員馬(ma)林茨基、格倫(lun)丁(ding)寧和克里爾在(zai)鈾裂變(bian)產物(wu)中發現了(le)61號元(yuan)(yuan)素(su)(su)。他們應用(yong)了(le)新(xin)的(de)離(li)子色層分(fen)離(li)法把它分(fen)離(li)出(chu)來，并研(yan)究了(le)它。新(xin)元(yuan)(yuan)素(su)(su)并命(ming)名為promethium，元(yuan)(yuan)素(su)(su)符號定(ding)為Pm，名稱來自希臘神話中偷(tou)取火種給(gei)人類(lei)的(de)英雄普羅米修(xiu)斯（Prometheus）。1949年國際純粹和應用(yong)化學聯合會(hui)接受(shou)了(le)這一名稱。

钷(po)是繼锝之(zhi)后(hou)，人工(gong)制得的(de)(de)(de)(de)第二個(ge)化學元素。在天然礦物中(zhong)尋(xun)找61號(hao)元素的(de)(de)(de)(de)工(gong)作，花費(fei)了科學家們不少的(de)(de)(de)(de)時間(jian)和精力，但(dan)最后(hou)都無功而(er)(er)返。后(hou)來在“同位素統(tong)計規(gui)則”的(de)(de)(de)(de)指導下，科學家們放棄了從天然礦石(shi)中(zhong)尋(xun)找，而(er)(er)走向核(he)反應的(de)(de)(de)(de)產物中(zhong)。（然而(er)(er)，微量的(de)(de)(de)(de)钷(po)的(de)(de)(de)(de)確以(yi)核(he)裂變(bian)的(de)(de)(de)(de)結果出現在鈾礦石(shi)中(zhong)，但(dan)總量少于礦石(shi)的(de)(de)(de)(de)每百萬噸1微克。）

1947年(nian)，馬林斯基（J.A.Marinsky）、格(ge)倫(lun)丹寧(ning)（L.E.Glendenin）和科(ke)里爾(er)（C.E.Coryell）從鈾的(de)裂變(bian)產(chan)物(wu)中發現了(le)61號元(yuan)素，用希臘(la)神話中的(de)神名普(pu)羅(luo)米修(xiu)斯（Prometheus）命名為钷（Promethium）。

一直到1948年，才制得(de)可以看得(de)見并可稱重的氯化钷(po)（PmCl3，黃色）和硝酸(suan)钷(po)（Pm(NO3)3）各(ge)3毫克(ke)(ke)。1965年從6000噸(dun)鈾礦(kuang)中(zhong)(zhong)取得(de)350毫克(ke)(ke)钷(po)，是鈾自(zi)動分(fen)裂的產(chan)物（一說為1986年M.阿特雷普微(wei)（M.Attrep）從剛果(guo)瀝青鈾礦(kuang)中(zhong)(zhong)分(fen)離出钷(po)，含(han)(han)量甚(shen)微(wei)，每千克(ke)(ke)礦(kuang)物中(zhong)(zhong)僅含(han)(han)4×10-15克(ke)(ke)）。這樣地(di)殼中(zhong)(zhong)也找(zhao)到了它。

1972年在天然(ran)鈾礦(kuang)提(ti)取物中發現了147Pm（半衰期2.64年），從此Pm不再是人(ren)造元(yuan)素(su)。

迄今已(yi)合成28個钷(po)(po)的同位素，钷(po)(po)-147的壽命是2.6234年(nian)，β輻射(she)弱，因而被用來制造(zao)像藥片一樣大小的原子電(dian)池。由于這(zhe)種能(neng)源很安全(quan)，而且作用的時間(jian)長，具有钷(po)(po)-147的電(dian)池首先應用在助聽器(qi)和(he)輕便的無(wu)線電(dian)接受器(qi)中。

理化性質

物理性質

第(di)一(yi)電離能5.55eV。放射性(xing)元素，半(ban)衰(shuai)期(qi)最長的為(wei)145Pm，18年(nian)(nian)，147Pm半(ban)衰(shuai)期(qi)為(wei)2.64年(nian)(nian)。雖然有較長的半(ban)衰(shuai)期(qi)，但是(shi)很難大量(liang)積累它。物理性(xing)質(zhi)和化學性(xing)質(zhi)與釹和釕相似(si)。其同位(wei)素不(bu)穩定。原子豐(feng)度和宇宙體重(zhong)原子豐(feng)度無。

常見化合價 3

電負性 1.13

外圍(wei)電子排布 4f56s2

核外電子排布 2，8，18，23，8，2

同位素及(ji)放(fang)射線(xian) 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]

第一電離(li)能 535kJ/mol

第二電離能 1052kJ/mol

第三(san)電離能 2150kJ/mol

原子半(ban)徑 2.62埃

離子(zi)半徑 0.979埃(ai)

共價半徑(jing) 1.63埃

化學性質

原子量 145

晶體結(jie)構 晶胞為六方(fang)晶胞

原子體積 22.39cm3/mol

電離(li)能(neng)(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(fang)法制(zhi)得。

應用領域

（1）可作(zuo)熱源。為真空(kong)探測和人造衛星提供輔助能量。

（2）Pm-147放出能(neng)量低的(de)β射(she)線，用(yong)(yong)于制(zhi)造钷電池(chi)。作為導彈制(zhi)導儀(yi)器及鐘表的(de)電源(yuan)。此(ci)種電池(chi)體積小，能(neng)連續使用(yong)(yong)數年之(zhi)久。此(ci)外，钷還用(yong)(yong)于便攜式X-射(she)線儀(yi)、制(zhi)備(bei)熒光粉、度(du)量厚(hou)度(du)以及航標燈中。

（3）主(zhu)要用(yong)于示(shi)蹤的(de)研究。用(yong)來制造核能電(dian)(dian)池；如同筆(bi)尖大(da)小(xiao)的(de)"原子(zi)電(dian)(dian)池"，可用(yong)于導彈儀器、手表和收音(yin)機的(de)電(dian)(dian)源，是摻入硫化鋅(xin)的(de)夜光(guang)粉原料。

（4）用量作測(ce)厚(hou)度儀(yi)器的射線(xian)源

（5）刻度(du)(du)和校正儀(yi)表(biao)、工業(ye)(ye)厚度(du)(du)計：用于鋼鐵制造、塑(su)料工業(ye)(ye)和造紙工業(ye)(ye)。

（6）電(dian)(dian)離源：用于(yu)電(dian)(dian)子(zi)捕獲鑒定器、靜電(dian)(dian)消除器等。

（7）用作同(tong)位素熱源(yuan)。

危害及防護

對于147Pm密封(feng)源(yuan)來講(jiang)，在(zai)正(zheng)常使用或操作的(de)條件下(xia)不存在(zai)環(huan)境(jing)(jing)影(ying)響(xiang)問題，或環(huan)境(jing)(jing)影(ying)響(xiang)很小。但在(zai)密封(feng)源(yuan)包殼破裂、放射源(yuan)失控(kong)等情況下(xia)可能對環(huan)境(jing)(jing)造成一定污染。

147Pm為β輻射(she)體(ti)(ti)，在衰變過程中，除(chu)釋放出(chu)β粒子外，還能釋放一定能量(liang)的γ射(she)線(xian)。因此147Pm源(yuan)可引(yin)發(fa)γ外照射(she)；事故(gu)工(gong)況下(xia)，147Pm泄漏可對(dui)人(ren)體(ti)(ti)形成β射(she)線(xian)外照射(she)，或(huo)經呼(hu)吸道(dao)、消化道(dao)及(ji)完(wan)整皮膚及(ji)傷口(kou)進入人(ren)體(ti)(ti)引(yin)發(fa)內照射(she)。

診斷治療

147Pm促排：

（1）氨羧型絡合劑(ji)：DTPA、三亞乙(yi)基四(si)胺六乙(yi)酸（TTHA）、乙(yi)二(er)胺四(si)乙(yi)酸（EDTA）和喹胺酸等，促排效果最(zui)好。

（2）H-73-10是(shi)我國合(he)成(cheng)的(de)新型(xing)螯合(he)劑，能顯著降低147Pm在肝、骨(gu)中(zhong)的(de)滯留量，增加147Pm在尿(niao)中(zhong)的(de)排出率。

（3）N-雙(shuang)羧(suo)甲(jia)(jia)基(ji)氨(an)(an)基(ji)乙(yi)酰對氨(an)(an)基(ji)水(shui)楊酸(suan)、3-N,N-雙(shuang)羧(suo)甲(jia)(jia)基(ji)氨(an)(an)甲(jia)(jia)基(ji)-5-乙(yi)氧羰基(ji)鄰苯二酚和N,N-雙(shuang)羧(suo)甲(jia)(jia)基(ji)氨(an)(an)基(ji)乙(yi)酰半胱氨(an)(an)酸(suan)。三(san)種新促排劑(ji)能明顯(xian)增高尿、糞147Pm排出(chu)量，其中以N,N-雙(shuang)羧(suo)甲(jia)(jia)基(ji)氨(an)(an)基(ji)乙(yi)酰半胱氨(an)(an)酸(suan)效果最(zui)佳。