它极为罕见,在地幔中找不到,但在巨大的仙女座中却含量丰富。因此,它是由2种元素裂变人工产生的。为了更好地了解钷金属的成分,本文介绍了您需要了解的最重要的概念。
什么是钷?
钷存在于元素周期表的第 61 号框中,大约 75 年前被指定为合成过渡金属成分。嗯,这既适合锕系元素,也适合镧系元素。
钷符号
Pm它的形容词来自希腊语普罗米修斯,原来是神话泰坦的名字。根据希腊神话,普罗米修斯策划了一个狡猾的计谋,从众神那里窃取火种,然后将其展示给人类。这种金属发出类似于希腊寓言中提到的火的独特发光,据信这就是选择这样一个名字的原因。
钷的特性
作为一种放射性成分和中度β发射体,它的特点是暴露在光照射下。它可以呈现出白蓝色调,并在黑暗中变成浅绿色。其他显着的特点是:
- 状况:它是固体物品,但与同组中的其他物品相比,它有点软。
- 颜色:外观呈白蓝色,带有银色区域,但在黑暗中会发出绿色光芒。
- 毒性:中等。它会产生有毒的放射性废物,因此必须小心处理。
- 反应性:它被称为所有元素中反应性最强的元素。
- 放射性:这种准金属的每种已知同位素都具有放射性。
- 结构:具有六方晶体排列。
- 组成:其原子构象为61个电子和相同数量的质子。
钷的化学和物理性质
- 原子序数:61
- 期间:6
- 区块:F
- 组别:3人
- 共价半径 (Å):无数据
- 原子质量(克/摩尔): 147 u
- 密度: 7264千克/立方米
- 沸点: 3273 ℃
- 熔点: 1373 ℃
- 原子半径: 145
- 平均半径: 185h
- 比热: 180 J/(K·kg)
- 每层电子数: 2、8、18、23、8、2
- 电子排布: Xe]4f 5 6s 2
- 第一电离势 eV: 540 kJ/mol
- 导热系数: 17.9W/(K·m)
- 电负性: 1.13
- 氧化态: +3
- Rust:稍微基础
- 电导率:无数据
钷的起源
博胡斯拉夫·布劳纳 (Bohuslav Brauner) 于 1902 年预言了该元素的存在。十多年后,即 1914 年,这一事件被物理学家亨利·莫斯利 (Henry Moseley) 证实。然而,为在陆地上获取该成分而进行的研究并未取得成果。
一段时间后,1941 年,俄亥俄大学发现了一组放射性化合物,其中包括元素钷。然而,由于将其与其他成分分离存在巨大困难,因此无法证实该研究结果的准确性。
最终,查尔斯·科里韦尔 (Charles Corywell)、劳伦斯·格伦德宁 (Lawrence Glendenin) 和最著名的雅各布·马林斯基 (Jacob Marinsky) 在 1944 年提供了该元素存在的一个小证据。 1946 年,他们在位于田纳西州的克林顿实验室宣布了这一发现,并在研究了从铀裂变中获得的副产品后成功将其分离出来。
钷的用途是什么?
这种类金属的用途涉及核和工业水平。由于其放射性特性,其应用在这些领域具有巨大的价值。因此,钷的主要用途是:
- 作为移动 X 射线源,用于放射性同位素的热电生产。反过来,获得的能量将用于与潜艇的通信脉塞。
- 它为多个空间探测器和卫星提供辅助电源。
- 许多起搏器都是用这种金属部件制成的。只需其中一小部分产生的电力,您就可以运行这些设备整整十年。
- 它主要用作β源,特别是用于各种化合物和材料的测厚仪。
- 它被用作强大的电池,非常适合核推进或牵引。
钷在哪里发现以及它是如何生产的?
它是自然界中唯一不存在的属于镧系元素的金属。事实上,它只存在于仙女座的恒星光谱中。关于其获取和生产,通常从铀或钚衰变的副产品中回收。此外,它可以通过用中子轰击或扫射钕 146 来产生。
总之,这种特殊的合成元素仅在太空中发现,因此是人工生产的。另一方面,钷是最活泼且最难分离的金属。就其在核领域的用途而言,它被用作贝塔源并为空间探测器和卫星提供动力。