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钷（Promethium），元素(su)符(fu)號為Pm，原子序數為61，是一種(zhong)具有放(fang)射(she)性的鑭系稀土元素(su)之一。已(yi)知有17種(zhong)同位素(su)和4種(zhong)同質異能(neng)素(su)。其中最重要的是從鈾裂(lie)變產物中提(ti)取(qu)或用中子照射(she)146Nd制得的147Pm（半衰(shuai)期2.64年）。

研究簡史

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

發現(xian)年(nian)代：1945年(nian)

發(fa)現過程：1945年馬(ma)林茨基、格倫丁寧(ning)和(he)克(ke)里爾（C.Coryell），從裂變產物的殘余物中分離制得。

1902年(nian)，捷克(ke)化(hua)學家博胡斯拉夫布(bu)勞納發(fa)(fa)現的(de)所有(you)相(xiang)鄰的(de)鑭系元素釹和釤之(zhi)間(jian)的(de)差異是最(zui)大的(de)，作為結論，他(ta)建議有(you)一(yi)個元素有(you)它們(men)之(zhi)間(jian)的(de)中(zhong)間(jian)性質。這(zhe)一(yi)預(yu)測(ce)在1914年(nian)由亨(heng)利·莫(mo)斯利所證實，同時他(ta)發(fa)(fa)現有(you)幾(ji)個原(yuan)子序數并沒有(you)相(xiang)對(dui)應的(de)元素，分別為43，61，72，75，85，87。隨著對(dui)元素表(biao)中(zhong)族(zu)與族(zu)之(zhi)間(jian)知識的(de)差距，所以開始(shi)進(jin)行預(yu)測(ce)地(di)球和自然環境中(zhong)的(de)稀有(you)元素。利用巴(ba)西礦物獨(du)居石(shi)的(de)分級結晶分離一(yi)硝酸鹽(yan)的(de)稀土(tu)元素后,它們(men)得(de)到的(de)溶(rong)液(ye)主要含有(you)釤。此溶(rong)液(ye)得(de)到X-ray的(de)光(guang)譜屬于釤和元素61。為了(le)紀念他(ta)們(men)的(de)城市，他(ta)們(men)命名(ming)的(de)元素61為“florentium"。該研究結果發(fa)(fa)表(biao)在1926年(nian)，但科學家們(men)聲(sheng)稱的(de)實驗(yan)是在1924年(nian)。

此外，在1926年，一(yi)組(zu)科學(xue)(xue)家從伊利諾伊大學(xue)(xue)Urbana-Champaign分校，史密(mi)斯霍普金斯和萊昂英特馬公布的(de)元(yuan)素61的(de)發現。他們把它命名為"illinium"。這(zhe)些(xie)(xie)發現被指(zhi)出是(shi)錯(cuo)誤的(de)，因為在所謂元(yuan)素61的(de)光譜(pu)上(shang)的(de)線跟釹是(shi)相(xiang)同的(de)，這(zhe)些(xie)(xie)線被發現是(shi)一(yi)些(xie)(xie)雜質（鋇，鉻和鉑）組(zu)成的(de)。

1939年，加州大(da)學用60英寸(cun)回(hui)旋加速器(qi)制造(zao)钷，但(dan)它(ta)沒(mei)有實現(xian)。

1945年(nian)，美國(guo)田納(na)西(xi)州(zhou)橡樹嶺克林頓(dun)實驗室的(de)研究人員馬林茨基、格倫(lun)丁寧和(he)(he)克里爾在鈾裂(lie)變產物中發(fa)現了61號元(yuan)素。他(ta)們應用了新的(de)離子色層分離法把它(ta)分離出來，并研究了它(ta)。新元(yuan)素并命名為promethium，元(yuan)素符號定為Pm，名稱來自希臘(la)神話中偷(tou)取火種給人類的(de)英(ying)雄普羅米(mi)修斯（Prometheus）。1949年(nian)國(guo)際純粹和(he)(he)應用化學(xue)聯合會(hui)接(jie)受了這一名稱。

钷是(shi)繼(ji)锝(de)之(zhi)后(hou)，人(ren)工(gong)(gong)制(zhi)得的(de)(de)(de)第二個化學(xue)元素(su)。在天然(ran)(ran)礦(kuang)(kuang)(kuang)物(wu)中(zhong)尋找61號元素(su)的(de)(de)(de)工(gong)(gong)作，花費了科學(xue)家們不少(shao)的(de)(de)(de)時間和精力，但最后(hou)都(dou)無功(gong)而返。后(hou)來在“同位素(su)統計規則”的(de)(de)(de)指導下，科學(xue)家們放棄了從(cong)天然(ran)(ran)礦(kuang)(kuang)(kuang)石中(zhong)尋找，而走向核反應的(de)(de)(de)產物(wu)中(zhong)。（然(ran)(ran)而，微(wei)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)钷的(de)(de)(de)確以(yi)核裂變的(de)(de)(de)結果出現在鈾礦(kuang)(kuang)(kuang)石中(zhong)，但總(zong)量(liang)(liang)少(shao)于礦(kuang)(kuang)(kuang)石的(de)(de)(de)每百(bai)萬噸1微(wei)克(ke)。）

1947年(nian)，馬(ma)林斯基（J.A.Marinsky）、格倫丹(dan)寧(ning)（L.E.Glendenin）和科里爾（C.E.Coryell）從(cong)鈾的(de)裂變產物中發現了61號元素，用希(xi)臘神話中的(de)神名普羅米修斯（Prometheus）命名為钷(po)（Promethium）。

一直到1948年，才制得可以看得見(jian)并(bing)可稱重的氯(lv)化钷(po)（PmCl3，黃(huang)色(se)）和硝酸钷(po)（Pm(NO3)3）各3毫克(ke)(ke)。1965年從(cong)6000噸鈾(you)礦(kuang)中取得350毫克(ke)(ke)钷(po)，是(shi)鈾(you)自動分裂的產物（一說為1986年M.阿特雷普(pu)微(wei)（M.Attrep）從(cong)剛果(guo)瀝(li)青鈾(you)礦(kuang)中分離出(chu)钷(po)，含量(liang)甚微(wei)，每千克(ke)(ke)礦(kuang)物中僅含4×10-15克(ke)(ke)）。這樣地殼(ke)中也找到了(le)它(ta)。

1972年在天然鈾(you)礦提取物中發現了147Pm（半衰(shuai)期(qi)2.64年），從此Pm不再是(shi)人造(zao)元(yuan)素。

迄今(jin)已合成28個钷的(de)同位素，钷-147的(de)壽命是2.6234年(nian)，β輻射弱，因(yin)而(er)被用(yong)來(lai)制(zhi)造像藥片一(yi)樣大小的(de)原(yuan)子(zi)電池(chi)(chi)。由于這種能源很安(an)全，而(er)且(qie)作用(yong)的(de)時間長，具(ju)有钷-147的(de)電池(chi)(chi)首先應用(yong)在助聽(ting)器和輕(qing)便的(de)無線電接(jie)受器中。

理化性質

物理性質

第一電離能5.55eV。放射性(xing)(xing)元(yuan)素(su)，半衰(shuai)(shuai)期最(zui)長(chang)的為145Pm，18年，147Pm半衰(shuai)(shuai)期為2.64年。雖然有較長(chang)的半衰(shuai)(shuai)期，但是很難(nan)大(da)量(liang)積累它。物理性(xing)(xing)質和化(hua)學性(xing)(xing)質與釹和釕相似(si)。其(qi)同位素(su)不穩(wen)定。原子豐度(du)和宇宙體重原子豐度(du)無。

常見化合價 3

電負性 1.13

外(wai)圍(wei)電子(zi)排布(bu) 4f56s2

核(he)外電子排布 2，8，18，23，8，2

同位素及放(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]

第一電離能 535kJ/mol

第二電離能 1052kJ/mol

第三電離能 2150kJ/mol

原子半徑 2.62埃(ai)

離(li)子半徑 0.979埃

共(gong)價半徑 1.63埃

化學性質

原子量 145

晶體結構(gou) 晶胞為六方晶胞

原子體積(ji) 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(zhong)人工方法制得(de)。

應用領域

（1）可作熱源。為真空(kong)探測和人造衛(wei)星提供輔助能(neng)量。

（2）Pm-147放出能量低的β射(she)線，用(yong)于制造钷(po)電池。作為導彈制導儀器及鐘表(biao)的電源。此種電池體積小，能連續使用(yong)數年之久。此外，钷(po)還用(yong)于便攜式X-射(she)線儀、制備熒光(guang)粉、度(du)量厚(hou)度(du)以及航(hang)標燈中(zhong)。

（3）主要用(yong)(yong)于(yu)示蹤的研究。用(yong)(yong)來制(zhi)造核(he)能電(dian)池；如同筆尖大(da)小的"原子(zi)電(dian)池"，可用(yong)(yong)于(yu)導彈儀(yi)器、手(shou)表和(he)收音機的電(dian)源，是(shi)摻入硫(liu)化鋅的夜光粉原料。

（4）用量作(zuo)測(ce)厚度儀器的射線源

（5）刻(ke)度和校正(zheng)儀表(biao)、工業(ye)厚(hou)度計：用于鋼鐵制造、塑料工業(ye)和造紙(zhi)工業(ye)。

（6）電離源：用于電子(zi)捕獲鑒定器、靜電消除器等(deng)。

（7）用作同位素(su)熱(re)源。

危害及防護

對(dui)于147Pm密封源來講，在正常(chang)使用或(huo)操(cao)作的條件下不存在環(huan)(huan)境(jing)(jing)影(ying)響(xiang)問(wen)題，或(huo)環(huan)(huan)境(jing)(jing)影(ying)響(xiang)很小。但在密封源包(bao)殼破裂、放射(she)源失控等情(qing)況下可(ke)能對(dui)環(huan)(huan)境(jing)(jing)造成一定污染。

147Pm為(wei)β輻射(she)體，在衰變過程中，除釋放(fang)出β粒子(zi)外(wai)，還能釋放(fang)一定能量的γ射(she)線。因(yin)此147Pm源可引(yin)發γ外(wai)照射(she)；事故工況下(xia)，147Pm泄漏(lou)可對(dui)人(ren)體形成β射(she)線外(wai)照射(she)，或經呼吸道、消化道及完(wan)整皮膚及傷口進(jin)入人(ren)體引(yin)發內照射(she)。

診斷治療

147Pm促排：

（1）氨羧型(xing)絡合劑(ji)：DTPA、三亞乙(yi)(yi)(yi)基四胺六(liu)乙(yi)(yi)(yi)酸(suan)（TTHA）、乙(yi)(yi)(yi)二胺四乙(yi)(yi)(yi)酸(suan)（EDTA）和喹胺酸(suan)等，促(cu)排效果最(zui)好。

（2）H-73-10是我國合成的新型(xing)螯合劑，能顯著降低147Pm在肝、骨中(zhong)(zhong)的滯(zhi)留量(liang)，增加147Pm在尿(niao)中(zhong)(zhong)的排出率。

（3）N-雙羧(suo)甲基(ji)(ji)氨(an)基(ji)(ji)乙(yi)酰對氨(an)基(ji)(ji)水楊(yang)酸(suan)、3-N,N-雙羧(suo)甲基(ji)(ji)氨(an)甲基(ji)(ji)-5-乙(yi)氧羰(tang)基(ji)(ji)鄰苯二酚和(he)N,N-雙羧(suo)甲基(ji)(ji)氨(an)基(ji)(ji)乙(yi)酰半胱(guang)氨(an)酸(suan)。三(san)種新促排(pai)劑能(neng)明顯增高尿(niao)、糞147Pm排(pai)出量，其(qi)中以(yi)N,N-雙羧(suo)甲基(ji)(ji)氨(an)基(ji)(ji)乙(yi)酰半胱(guang)氨(an)酸(suan)效果最佳。