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發現簡史

1898年(nian)皮(pi)埃爾·居里(li)與(yu)瑪麗·居里(li)在處(chu)理鈾礦時發(fa)現釙元(yuan)素，瑪麗·居里(li)為紀念自己(ji)祖(zu)國波(bo)蘭(lan)（拉丁(ding)文(wen)：Polonia），把(ba)這種新元(yuan)素定名為釙。

居里夫人研究(jiu)鈾(you)射線的(de)(de)存在(zai)，她(ta)制作(zuo)了一種測量鈾(you)射線的(de)(de)儀器平面(mian)電容(rong)器。她(ta)收(shou)集到(dao)各種各樣的(de)(de)物(wu)質，從實驗室弄到(dao)一切已(yi)知元素(su)的(de)(de)化(hua)學純凈鹽和氧化(hua)物(wu)，包括幾種稀有的(de)(de)比(bi)黃金昂貴(gui)得(de)多的(de)(de)鹽，還有博物(wu)館(guan)贈(zeng)送的(de)(de)采自世界各地(di)的(de)(de)礦(kuang)物(wu)標本，她(ta)和她(ta)的(de)(de)丈(zhang)夫就是在(zai)一個廢(fei)棄的(de)(de)大板屋里進行(xing)工(gong)作(zuo)。

居(ju)里(li)夫人(ren)把這種物質(zhi)一一放(fang)到(dao)電(dian)容器的金屬(shu)片(pian)上(shang)，觀看(kan)電(dian)容器上(shang)的讀數。可(ke)是(shi)電(dian)容器下的那片(pian)金屬(shu)片(pian)上(shang)雖然(ran)已經(jing)更換了(le)成百(bai)種物質(zhi)，電(dian)流計上(shang)的指(zhi)針(zhen)始終沒有擺動。居(ju)里(li)夫人(ren)不(bu)(bu)怕失敗(bai)，繼續進行實驗(yan)。最后金屬(shu)片(pian)上(shang)放(fang)了(le)釷(tu)的化(hua)合(he)物，電(dian)流計上(shang)的指(zhi)針(zhen)終于擺動了(le)。原(yuan)來(lai)釷(tu)和釷(tu)的化(hua)合(he)物也能放(fang)射(she)看(kan)不(bu)(bu)見得光(guang)線。

然(ran)后他們進(jin)行了一(yi)系列的實(shi)驗，發現(xian)鈾(you)的射線(xian)比(bi)一(yi)切鈾(you)的化合物的都強。奇怪的事情發生了：把瀝青和銅(tong)鈾(you)云母(mu)分別(bie)放(fang)到那片金屬片上時電(dian)流計反(fan)映出(chu)(chu)來(lai)的電(dian)流比(bi)鈾(you)反(fan)映出(chu)(chu)來(lai)的要強的多(duo)，這意味著這兩種物質(zhi)里可能存在著另一(yi)種能夠(gou)射出(chu)(chu)射線(xian)的元素。

居里夫人(ren)(ren)又人(ren)(ren)工合成了銅鈾(you)云(yun)母，就成分看它和天然的(de)(de)相(xiang)同，含鈾(you)量也相(xiang)同。可是，當人(ren)(ren)造的(de)(de)含鈾(you)云(yun)母研成粉末，撒到那金(jin)屬(shu)片上時，它的(de)(de)射線(xian)比(bi)天然的(de)(de)礦物弱18%。這(zhe)說明，在(zai)天然的(de)(de)銅鈾(you)云(yun)母礦中，存在(zai)著(zhu)一種活潑的(de)(de)物質(zhi)，它的(de)(de)射線(xian)比(bi)鈾(you)的(de)(de)更強。這(zhe)兩位科學(xue)家(jia)繼續研究(jiu)。開始探索新(xin)射線(xian)的(de)(de)奧妙(miao)。

居里(li)夫人決心把(ba)那謎(mi)一(yi)般的(de)物質(zhi)從瀝青(qing)(qing)鈾礦(kuang)里(li)提(ti)煉(lian)出來。他(ta)們(men)(men)把(ba)礦(kuang)石溶(rong)解在酸里(li)，再往里(li)面(mian)通(tong)進硫化(hua)氫，溶(rong)液(ye)底部沉積了各種(zhong)金(jin)屬(shu)硫化(hua)物，沉積物里(li)含有鉛、銅、砷(shen)、鉍。那透明溶(rong)液(ye)是鈾、釷、鋇和瀝青(qing)(qing)油(you)礦(kuang)所含的(de)其他(ta)幾(ji)種(zhong)成分(fen)。他(ta)們(men)(men)把(ba)沉淀物和溶(rong)液(ye)分(fen)別放到那金(jin)屬(shu)片上實驗(yan)，結(jie)果是沉淀物發射(she)的(de)射(she)線(xian)更強。這說(shuo)明那種(zhong)物質(zhi)是在沉淀物里(li)。

居里(li)夫(fu)人把(ba)沉淀物(wu)里(li)的(de)(de)雜質(zhi)(zhi)一(yi)一(yi)除去以后，剩下來的(de)(de)那一(yi)部(bu)分物(wu)質(zhi)(zhi)所發出(chu)的(de)(de)射(she)線比鈾發出(chu)的(de)(de)要強400倍(bei)。這一(yi)部(bu)分里(li)有(you)很多的(de)(de)鉍，還有(you)很多的(de)(de)未知(zhi)物(wu)質(zhi)(zhi)，不(bu)過還不(bu)能把(ba)它們分離出(chu)來。

1898年7月，居里夫人(ren)向法(fa)國科學院提出了(le)一份工作報(bao)告，肯定(ding)的(de)指(zhi)出他(ta)們已經發現了(le)一種新元(yuan)素(su)，其同鉍相似，卻能夠自(zi)發的(de)放射(she)(she)出一種強大的(de)不可(ke)見(jian)射(she)(she)線(xian)，他(ta)們把這(zhe)種元(yuan)素(su)命名為“釙(li)”。

貝蒙成功地研究了這(zhe)個未知元素的光譜(pu)。

1902年德(de)(de)國化學家馬(ma)克(ke)(ke)瓦爾德(de)(de)將(jiang)一(yi)(yi)片光滑的(de)(de)鉍(bi)(bi)片浸(jin)放在(zai)自(zi)瀝青礦分離的(de)(de)鉍(bi)(bi)溶液中(zhong)(zhong)，發現(xian)一(yi)(yi)種(zhong)有(you)很(hen)高放射(she)(she)(she)(she)性(xing)的(de)(de)物(wu)(wu)質(zhi)沉積在(zai)鉍(bi)(bi)片上(shang)。他認為(wei)這(zhe)是(shi)(shi)(shi)(shi)一(yi)(yi)種(zhong)新元(yuan)(yuan)(yuan)素，命(ming)名它為(wei)radiotellurium。radio是(shi)(shi)(shi)(shi)“放射(she)(she)(she)(she)”；tellurium是(shi)(shi)(shi)(shi)“碲(di)(di)”。二者綴合就是(shi)(shi)(shi)(shi)“射(she)(she)(she)(she)碲(di)(di)”。他指(zhi)出：“我之所以將(jiang)這(zhe)一(yi)(yi)新物(wu)(wu)質(zhi)暫時命(ming)名為(wei)射(she)(she)(she)(she)碲(di)(di)，是(shi)(shi)(shi)(shi)因為(wei)它的(de)(de)所有(you)化學性(xing)質(zhi)適合將(jiang)它放置在(zai)當時還沒有(you)被占的(de)(de)元(yuan)(yuan)(yuan)素周期(qi)(qi)表(biao)(biao)中(zhong)(zhong)第Ⅳ族格(ge)子中(zhong)(zhong)，即原子量(liang)(liang)比(bi)鉍(bi)(bi)稍(shao)高的(de)(de)那(nei)個元(yuan)(yuan)(yuan)素。這(zhe)種(zhong)元(yuan)(yuan)(yuan)素比(bi)鉍(bi)(bi)的(de)(de)電負性(xing)較(jiao)大，但比(bi)碲(di)(di)的(de)(de)電正(zheng)性(xing)較(jiao)大。它的(de)(de)氧(yang)化物(wu)(wu)也(ye)應該具有(you)堿性(xing)，而不是(shi)(shi)(shi)(shi)酸(suan)性(xing)。這(zhe)種(zhong)物(wu)(wu)質(zhi)預期(qi)(qi)的(de)(de)原子量(liang)(liang)約為(wei)210。”在(zai)元(yuan)(yuan)(yuan)素周期(qi)(qi)表(biao)(biao)中(zhong)(zhong)第Ⅳ族中(zhong)(zhong)原子量(liang)(liang)比(bi)鉍(bi)(bi)稍(shao)高的(de)(de)正(zheng)應當是(shi)(shi)(shi)(shi)釙。馬(ma)克(ke)(ke)瓦爾德(de)(de)指(zhi)出居里(li)夫(fu)婦(fu)發現(xian)的(de)(de)釙是(shi)(shi)(shi)(shi)幾種(zhong)放射(she)(she)(she)(she)性(xing)元(yuan)(yuan)(yuan)素的(de)(de)混合物(wu)(wu)。1903年馬(ma)克(ke)(ke)瓦爾德(de)(de)從15噸的(de)(de)礦物(wu)(wu)中(zhong)(zhong)提取(qu)出3毫克(ke)(ke)射(she)(she)(she)(she)碲(di)(di)的(de)(de)鹽，用電解(jie)法從這(zhe)鹽溶液中(zhong)(zhong)把射(she)(she)(she)(she)碲(di)(di)分離出來(lai)。這(zhe)引起一(yi)(yi)場關于釙和射(she)(she)(she)(she)碲(di)(di)的(de)(de)真(zhen)實性(xing)的(de)(de)辯論，明(ming)確釙和射(she)(she)(she)(she)碲(di)(di)是(shi)(shi)(shi)(shi)同一(yi)(yi)元(yuan)(yuan)(yuan)素。釙的(de)(de)名稱被保(bao)留下來(lai)。

元素分布

地(di)殼內含有非(fei)常低(di)濃度(du)的(de)(de)釙元(yuan)素。在所(suo)有自然環境中，例(li)如泥土、大氣以至人體都可以找到極少(shao)量(liang)釙210。天(tian)然的(de)(de)釙存(cun)在于所(suo)有鈾礦石、釷(tu)礦石中。地(di)殼中釙的(de)(de)平(ping)均豐度(du)為3×10%。

理化性質

物理性質

釙（Polonium）是一種化(hua)學(xue)元素(su)，它的(de)(de)(de)符號是Po，原子(zi)(zi)序數(shu)為(wei)84，它是呈銀白色(se)的(de)(de)(de)金屬。金屬單質(zhi)，外觀與(yu)鉛相似，質(zhi)軟。是極(ji)稀(xi)有(you)的(de)(de)(de)放射性金屬。溶(rong)于濃硫酸(suan)、硝酸(suan)、稀(xi)鹽酸(suan)、王水和稀(xi)氫氧化(hua)鉀溶(rong)液。已知道釙元素(su)有(you)25個同位素(su)，它們的(de)(de)(de)質(zhi)量數(shu)由192至218，釙210是當中顯著(zhu)的(de)(de)(de)一個同位素(su)，具放射性特征，會(hui)釋出放射性阿(a)爾(er)法(fa)粒子(zi)(zi)。其(qi)半衰期(qi)很短，只有(you)138天。

化學性質

較同族碲金屬性強(qiang)。外圍電子(zi)排布(bu)6S26p?。

釙(li)的(de)化學性質與碲類(lei)似。釙(li)溶于硝(xiao)酸可以形成正鹽Po(NO3)4和(he)各種(zhong)堿式鹽，溶于硫(liu)酸只(zhi)生成簡單(dan)陽(yang)離子的(de)硫(liu)酸鹽。當釙(li)溶于鹽酸時，起(qi)初生成氯化亞(ya)釙(li)（PoCl2），但(dan)由于α輻射(she)分解溶劑(ji)產生臭(chou)氧(yang)，釙(li)（II）被(bei)迅速氧(yang)化成釙(li)（IV）。釙(li)不和(he)硫(liu)直(zhi)接作用。

釙的(de)化合(he)物易于水解并(bing)還原(yuan)。原(yuan)子共價(jia)半徑(jing)167皮米，Po??67皮米，第一(yi)電離(li)能818kJ/mol，電負(fu)性2.0。主(zhu)要氧(yang)化數+2、+4、+6。釙的(de)氧(yang)化態有(you)+6，+4，+3，+2，0和-2，+4和+6為(wei)最常見價(jia)態。

釙在250℃與(yu)氧(yang)反應(ying)生(sheng)成二氧(yang)化(hua)釙，溶(rong)于(yu)鹽酸、硫酸和硝酸生(sheng)成PoIV鹽。釙在400～600℃與(yu)堿(jian)反應(ying)生(sheng)成M2Po和M2PoO3，可(ke)(ke)被氧(yang)化(hua)為(wei)M2PoO4。Po??極易水解(jie)成為(wei)膠體，可(ke)(ke)形(xing)成很(hen)多配合(he)物。

所有(you)釙(li)的(de)同位素都是放(fang)射性(xing)的(de)。已(yi)知有(you)兩種(zhong)同位素異形體(ti)：α-Po為單(dan)正方體(ti)；β-Po為單(dan)菱形體(ti)。在(zai)約36℃時，發生α-Po轉化為β-Po的(de)相變。物(wu)理性(xing)質(zhi)似鉈(she)、鉛(qian)、鉍。溶于(yu)稀(xi)硝酸和稀(xi)氫氧化鉀。釙(li)是世(shi)界上最稀(xi)有(you)的(de)元素（天然(ran)存在(zai)的(de)）。

同(tong)位(wei)素：釙(li)有三種同(tong)位(wei)素，都有放射(she)性(xing)。釙(li)同(tong)位(wei)素中(zhong)最(zui)普遍、最(zui)易得的是(shi)(shi)釙(li)210，其半衰期僅有134天(tian)，其放射(she)性(xing)比鐳大近5000倍。釙(li)-210危險性(xing)很(hen)大，在操作(zuo)時即便是(shi)(shi)很(hen)小量(liang)也要(yao)格外小心(xin)謹(jin)慎。

兩種同素異(yi)形體，α-Po密度(du)(du)9.32g/cm3，單正方(fang)體，β-Po密度(du)(du)9.4g/cm3，單菱形體。

已(yi)知(zhi)其27種同(tong)位素(su)(su)，質量數(shu)為(wei)(wei)192～218，均為(wei)(wei)放射(she)性(xing)(xing)核素(su)(su)。最重要的(de)同(tong)位素(su)(su)為(wei)(wei)210Po，T1/2=138.4d，α放射(she)性(xing)(xing)。

釙-210屬于極(ji)毒的(de)(de)(de)放(fang)射(she)性(xing)核素(su)，它發射(she)的(de)(de)(de)α粒子在(zai)空氣中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)射(she)程(cheng)很(hen)短，不能(neng)(neng)穿透紙或皮膚，所以在(zai)人(ren)的(de)(de)(de)體外(wai)不構(gou)成(cheng)外(wai)照射(she)危險(xian)。但是(shi)它的(de)(de)(de)電離能(neng)(neng)力很(hen)強，如果通過(guo)吸(xi)(xi)入(ru)、食入(ru)或由傷(shang)口進入(ru)人(ren)體內(nei)，可以引(yin)起體內(nei)污染、中(zhong)(zhong)毒或急性(xing)放(fang)射(she)病。如果在(zai)短時(shi)間內(nei)體內(nei)的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)收劑量達到(dao)4Gy，可以致命。大(da)(da)小(xiao)不及(ji)一粒鹽的(de)(de)(de)釙-210，可使體重70公斤的(de)(de)(de)人(ren)死(si)亡(wang)。但是(shi)，在(zai)通常情況下，釙-210對自然界和人(ren)類并不構(gou)成(cheng)危險(xian)。這(zhe)是(shi)因為釙是(shi)最稀有的(de)(de)(de)元素(su)之一，在(zai)地殼中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)含量大(da)(da)約(yue)只(zhi)有一百(bai)萬億分之一。天(tian)然的(de)(de)(de)釙存(cun)(cun)在(zai)于所有鈾礦(kuang)石和釷礦(kuang)石中(zhong)(zhong)，但含量極(ji)微。在(zai)自然環境(jing)中(zhong)(zhong)，例如大(da)(da)氣以至人(ren)體內(nei)都有極(ji)微量釙-210存(cun)(cun)在(zai)。釙-210的(de)(de)(de)物理半衰期(qi)為138天(tian)，這(zhe)就(jiu)是(shi)說(shuo)，每(mei)過(guo)138天(tian)，它的(de)(de)(de)放(fang)射(she)性(xing)活(huo)度就(jiu)自動減少一半，約(yue)2.5年后(hou)其放(fang)射(she)性(xing)基本消失。

居里夫人簡介

瑪麗(li)·居里（1867~1934），原名瑪麗(li)·斯(si)(si)克沃多夫斯(si)(si)卡，通(tong)常稱為居里夫人，是原籍(ji)波(bo)蘭的(de)法國著名女科(ke)學(xue)(xue)家(jia)、物理學(xue)(xue)家(jia)、化(hua)學(xue)(xue)家(jia)。1867年11月7日生于波(bo)蘭首都華沙(sha)，1891年隨(sui)姐(jie)姐(jie)布洛尼斯(si)(si)拉娃至巴(ba)(ba)黎(li)(li)(li)讀書。在巴(ba)(ba)黎(li)(li)(li)取(qu)得學(xue)(xue)位并從事科(ke)學(xue)(xue)研究，是巴(ba)(ba)黎(li)(li)(li)和華沙(sha)“居里研究所”的(de)創始人。

1903年，居(ju)(ju)里(li)夫(fu)(fu)婦和貝(bei)克勒爾由于(yu)對放(fang)射(she)性(xing)的研究而共同(tong)獲(huo)(huo)得諾(nuo)貝(bei)爾物理學獎，1911年居(ju)(ju)里(li)夫(fu)(fu)人又因(yin)(yin)發現釙(li)和鐳而獲(huo)(huo)得諾(nuo)貝(bei)爾化學獎。成為歷史上第(di)一(yi)個兩獲(huo)(huo)諾(nuo)貝(bei)爾獎的人。瑪麗(li)·居(ju)(ju)里(li)的成就包括開創(chuang)了放(fang)射(she)性(xing)理論，發明分離放(fang)射(she)性(xing)同(tong)位(wei)素技術，以(yi)及于(yu)12月21日(ri)發現兩種新元素釙(li)和鐳。在(zai)她(ta)(ta)的指(zhi)導(dao)下，人們第(di)一(yi)次(ci)將放(fang)射(she)性(xing)同(tong)位(wei)素用(yong)于(yu)治(zhi)療癌(ai)癥。居(ju)(ju)里(li)夫(fu)(fu)人是成功女性(xing)的先驅，她(ta)(ta)的典范激勵了很多人。但居(ju)(ju)里(li)夫(fu)(fu)人由于(yu)長期接觸(chu)放(fang)射(she)性(xing)物質，1934年7月4日(ri)因(yin)(yin)惡性(xing)白血病逝世。

制備方法

天(tian)然的釙存在于鈾礦石和釷(tu)礦石中(zhong)，由于含量過(guo)于微小，釙主(zhu)要借助(zhu)人工合(he)成(cheng)方式獲(huo)得。

在瀝青鈾礦中，藉由鉍的衰變而(er)得(de)到釙。

可(ke)用鋅還原氯化釙制得。

克量(liang)的釙(li)可用中子(zi)輻照鉍衰變產(chan)生，而制備較大量(liang)的釙(li)則必須憑借核(he)反應堆(dui)等大型設備，但通常(chang)會(hui)在受國(guo)際協(xie)議嚴密監督下的核(he)反應堆(dui)或粒子(zi)加速(su)器(qi)中制造，全世(shi)界(jie)每年的產(chan)量(liang)也只(zhi)有100克左(zuo)右。

應用領域

它(ta)與(yu)鈹混合可作為中子(zi)源；也用作靜電(dian)消除劑(ji)，在該種情(qing)況下，釙210的放射性使空氣發生電(dian)離(li)，離(li)子(zi)所帶(dai)電(dian)荷中和(he)了(le)膠片所帶(dai)靜電(dian)。

為了減(jian)低靜電發(fa)生常會使(shi)用(yong)(yong)釙，工(gong)業設備中亦常用(yong)(yong)到，像是(shi)卷紙、卷電線和卷金(jin)屬(shu)片。

釙(li)的(de)放射(she)性比鐳(lei)強，可作為α射(she)線(xian)源(yuan)。將釙(li)沉積在鈹上(shang)，用(yong)作中子源(yuan)。還可用(yong)作為航天設(she)備的(de)熱(re)源(yuan)。

中毒事件

2006年11月1日，俄羅斯(si)亞歷山大·利特維年科，在英國因身體(ti)不適住進醫院。此后他不斷嘔吐(tu)，大量(liang)脫(tuo)發，檢(jian)查表明，他的(de)中(zhong)樞神(shen)經(jing)、心臟、腎和骨髓都(dou)遭到不同程度的(de)傷害，于當月23日晚不治身亡。2006年11月24日下午英國衛(wei)生防(fang)護局在利特維年科的(de)尿液里(li)發現(xian)了放射性核素釙-210，而且釙-210的(de)含量(liang)極高。

2012年7月，瑞士(shi)一家研(yan)究機構稱在亞西(xi)爾·阿拉法(fa)特（Yasser Arafat)的遺物(wu)中發現了放射性元素釙的痕跡。

2013年10月(yue)13日，英國世界(jie)權(quan)威醫學(xue)雜(za)志《柳葉刀》支持阿(a)拉法特系(xi)死于釙中毒的(de)說法。《柳葉刀》刊(kan)登(deng)了瑞(rui)士(shi)科學(xue)家的(de)有(you)關調查報告，證(zheng)實阿(a)拉法特系(xi)放射性(xing)元素釙210中毒死亡(wang)。2013年11月(yue)8日，巴勒斯坦官方證(zheng)實，前領導人(ren)阿(a)拉法特為“非自然(ran)死亡(wang)”。