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發現簡史

1898年皮埃(ai)爾·居(ju)里與瑪(ma)麗(li)·居(ju)里在處理(li)鈾礦(kuang)時發現釙元(yuan)素，瑪(ma)麗(li)·居(ju)里為紀念自己(ji)祖國波蘭（拉丁(ding)文(wen)：Polonia），把這(zhe)種新元(yuan)素定名為釙。

居里(li)(li)夫人研究(jiu)鈾射線的(de)(de)(de)存(cun)在，她(ta)制(zhi)作了一(yi)種測(ce)量鈾射線的(de)(de)(de)儀器平面電(dian)容器。她(ta)收集到(dao)(dao)各種各樣的(de)(de)(de)物(wu)質，從實驗室弄到(dao)(dao)一(yi)切已知元(yuan)素的(de)(de)(de)化(hua)學純凈鹽和氧(yang)化(hua)物(wu)，包括幾(ji)種稀(xi)有的(de)(de)(de)比黃金昂貴得多(duo)的(de)(de)(de)鹽，還有博物(wu)館贈送(song)的(de)(de)(de)采自(zi)世界各地(di)的(de)(de)(de)礦物(wu)標(biao)本，她(ta)和她(ta)的(de)(de)(de)丈夫就是在一(yi)個廢棄(qi)的(de)(de)(de)大(da)板屋(wu)里(li)(li)進行工(gong)作。

居里夫(fu)(fu)人(ren)把(ba)這種物(wu)(wu)質(zhi)一一放(fang)到電(dian)(dian)容(rong)(rong)器(qi)的(de)金屬(shu)片(pian)(pian)上(shang)，觀(guan)看電(dian)(dian)容(rong)(rong)器(qi)上(shang)的(de)讀(du)數(shu)。可是電(dian)(dian)容(rong)(rong)器(qi)下的(de)那片(pian)(pian)金屬(shu)片(pian)(pian)上(shang)雖然已經更換了(le)成百種物(wu)(wu)質(zhi)，電(dian)(dian)流(liu)計上(shang)的(de)指針始終沒(mei)有擺動。居里夫(fu)(fu)人(ren)不(bu)怕失(shi)敗，繼續進行實(shi)驗。最后(hou)金屬(shu)片(pian)(pian)上(shang)放(fang)了(le)釷的(de)化合物(wu)(wu)，電(dian)(dian)流(liu)計上(shang)的(de)指針終于擺動了(le)。原(yuan)來釷和釷的(de)化合物(wu)(wu)也能放(fang)射(she)看不(bu)見得光線。

然后他們(men)進行了一(yi)(yi)系列的(de)(de)實驗，發現鈾的(de)(de)射(she)線比一(yi)(yi)切鈾的(de)(de)化合物的(de)(de)都強。奇(qi)怪的(de)(de)事(shi)情發生(sheng)了：把瀝(li)青(qing)和銅鈾云母分別放到(dao)那片金屬片上時電流計(ji)反(fan)映出來(lai)的(de)(de)電流比鈾反(fan)映出來(lai)的(de)(de)要強的(de)(de)多，這意味著這兩種(zhong)物質里(li)可能(neng)(neng)存在著另一(yi)(yi)種(zhong)能(neng)(neng)夠射(she)出射(she)線的(de)(de)元素。

居里夫(fu)人(ren)又人(ren)工合成(cheng)了銅鈾(you)(you)(you)(you)云(yun)(yun)母，就(jiu)成(cheng)分看(kan)它和天然(ran)的(de)相同(tong)(tong)，含鈾(you)(you)(you)(you)量也相同(tong)(tong)。可是，當人(ren)造的(de)含鈾(you)(you)(you)(you)云(yun)(yun)母研(yan)成(cheng)粉(fen)末，撒到(dao)那金屬(shu)片(pian)上時，它的(de)射線(xian)比天然(ran)的(de)礦(kuang)物弱(ruo)18%。這說明，在天然(ran)的(de)銅鈾(you)(you)(you)(you)云(yun)(yun)母礦(kuang)中，存(cun)在著一種活潑的(de)物質(zhi)，它的(de)射線(xian)比鈾(you)(you)(you)(you)的(de)更(geng)強。這兩位科(ke)學家繼續(xu)研(yan)究(jiu)。開始探(tan)索新射線(xian)的(de)奧妙。

居里(li)(li)(li)夫人(ren)決心把那(nei)謎一(yi)般的(de)物(wu)質(zhi)從瀝青(qing)鈾(you)礦(kuang)里(li)(li)(li)提煉出來。他(ta)(ta)們把礦(kuang)石溶解在(zai)酸(suan)里(li)(li)(li)，再(zai)往里(li)(li)(li)面通進硫化氫，溶液底部沉(chen)積(ji)了各種(zhong)金屬硫化物(wu)，沉(chen)積(ji)物(wu)里(li)(li)(li)含(han)有鉛、銅、砷、鉍。那(nei)透(tou)明溶液是(shi)鈾(you)、釷、鋇和(he)(he)瀝青(qing)油礦(kuang)所含(han)的(de)其(qi)他(ta)(ta)幾種(zhong)成分。他(ta)(ta)們把沉(chen)淀物(wu)和(he)(he)溶液分別放到那(nei)金屬片上實驗，結果是(shi)沉(chen)淀物(wu)發射(she)的(de)射(she)線更強。這說明那(nei)種(zhong)物(wu)質(zhi)是(shi)在(zai)沉(chen)淀物(wu)里(li)(li)(li)。

居(ju)里夫(fu)人把沉淀物里的(de)(de)雜質(zhi)(zhi)一一除去(qu)以后，剩下(xia)來的(de)(de)那(nei)一部(bu)分物質(zhi)(zhi)所(suo)發(fa)出(chu)的(de)(de)射線比鈾發(fa)出(chu)的(de)(de)要(yao)強400倍。這(zhe)一部(bu)分里有很(hen)多(duo)的(de)(de)鉍，還有很(hen)多(duo)的(de)(de)未知(zhi)物質(zhi)(zhi)，不過(guo)還不能(neng)把它們分離(li)出(chu)來。

1898年7月，居(ju)里夫人向法國科學院提(ti)出(chu)(chu)了(le)一(yi)份(fen)工作報告(gao)，肯定(ding)的指出(chu)(chu)他(ta)們已經發(fa)現了(le)一(yi)種新(xin)元素，其同鉍相似，卻能夠自發(fa)的放射出(chu)(chu)一(yi)種強大的不可(ke)見射線，他(ta)們把這種元素命名為“釙”。

貝(bei)蒙(meng)成功地研究了這個未(wei)知元素(su)的光譜。

1902年德(de)國化(hua)學家馬(ma)(ma)克(ke)瓦(wa)爾(er)德(de)將一(yi)片光滑的(de)(de)(de)(de)(de)鉍(bi)片浸放在自瀝青礦分(fen)離(li)的(de)(de)(de)(de)(de)鉍(bi)溶液(ye)(ye)中(zhong)，發(fa)現一(yi)種(zhong)(zhong)(zhong)有很高(gao)放射(she)(she)(she)性(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)(wu)質沉積在鉍(bi)片上。他認為(wei)(wei)這(zhe)(zhe)是(shi)(shi)一(yi)種(zhong)(zhong)(zhong)新元(yuan)(yuan)素(su)(su)，命(ming)名(ming)它為(wei)(wei)radiotellurium。radio是(shi)(shi)“放射(she)(she)(she)”；tellurium是(shi)(shi)“碲(di)(di)”。二者綴合(he)就是(shi)(shi)“射(she)(she)(she)碲(di)(di)”。他指出：“我之所以將這(zhe)(zhe)一(yi)新物(wu)(wu)(wu)質暫時命(ming)名(ming)為(wei)(wei)射(she)(she)(she)碲(di)(di)，是(shi)(shi)因為(wei)(wei)它的(de)(de)(de)(de)(de)所有化(hua)學性(xing)(xing)(xing)(xing)質適合(he)將它放置在當時還沒有被占(zhan)的(de)(de)(de)(de)(de)元(yuan)(yuan)素(su)(su)周期(qi)表(biao)中(zhong)第(di)Ⅳ族(zu)格(ge)子(zi)中(zhong)，即原子(zi)量比鉍(bi)稍高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)那(nei)個元(yuan)(yuan)素(su)(su)。這(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)(zhong)元(yuan)(yuan)素(su)(su)比鉍(bi)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)負(fu)性(xing)(xing)(xing)(xing)較(jiao)大(da)，但比碲(di)(di)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)正(zheng)性(xing)(xing)(xing)(xing)較(jiao)大(da)。它的(de)(de)(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)物(wu)(wu)(wu)也應(ying)該具有堿性(xing)(xing)(xing)(xing)，而(er)不(bu)是(shi)(shi)酸性(xing)(xing)(xing)(xing)。這(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)(zhong)物(wu)(wu)(wu)質預期(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)原子(zi)量約為(wei)(wei)210。”在元(yuan)(yuan)素(su)(su)周期(qi)表(biao)中(zhong)第(di)Ⅳ族(zu)中(zhong)原子(zi)量比鉍(bi)稍高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)正(zheng)應(ying)當是(shi)(shi)釙。馬(ma)(ma)克(ke)瓦(wa)爾(er)德(de)指出居里(li)夫婦發(fa)現的(de)(de)(de)(de)(de)釙是(shi)(shi)幾種(zhong)(zhong)(zhong)放射(she)(she)(she)性(xing)(xing)(xing)(xing)元(yuan)(yuan)素(su)(su)的(de)(de)(de)(de)(de)混合(he)物(wu)(wu)(wu)。1903年馬(ma)(ma)克(ke)瓦(wa)爾(er)德(de)從(cong)(cong)15噸的(de)(de)(de)(de)(de)礦物(wu)(wu)(wu)中(zhong)提取出3毫克(ke)射(she)(she)(she)碲(di)(di)的(de)(de)(de)(de)(de)鹽，用(yong)電(dian)解法(fa)從(cong)(cong)這(zhe)(zhe)鹽溶液(ye)(ye)中(zhong)把射(she)(she)(she)碲(di)(di)分(fen)離(li)出來。這(zhe)(zhe)引起(qi)一(yi)場關于(yu)釙和射(she)(she)(she)碲(di)(di)的(de)(de)(de)(de)(de)真實性(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)辯論，明確釙和射(she)(she)(she)碲(di)(di)是(shi)(shi)同一(yi)元(yuan)(yuan)素(su)(su)。釙的(de)(de)(de)(de)(de)名(ming)稱被保(bao)留下(xia)來。

元素分布

地殼(ke)內(nei)含有(you)非常低濃度的(de)釙(li)元素(su)。在所有(you)自然環境中(zhong)，例如泥土(tu)、大氣(qi)以(yi)至人體都可以(yi)找到極少量釙(li)210。天(tian)然的(de)釙(li)存(cun)在于所有(you)鈾礦石、釷礦石中(zhong)。地殼(ke)中(zhong)釙(li)的(de)平均豐(feng)度為3×10%。

理化性質

物理性質

釙(li)(li)（Polonium）是(shi)一(yi)種化學元(yuan)素(su)(su)，它的(de)符號是(shi)Po，原子(zi)序數為84，它是(shi)呈銀白色的(de)金屬。金屬單質，外(wai)觀與鉛相(xiang)似，質軟。是(shi)極稀有的(de)放射(she)性金屬。溶于濃硫酸、硝酸、稀鹽酸、王水和(he)稀氫氧化鉀(jia)溶液。已知道釙(li)(li)元(yuan)素(su)(su)有25個(ge)同位素(su)(su)，它們的(de)質量(liang)數由192至218，釙(li)(li)210是(shi)當中顯著的(de)一(yi)個(ge)同位素(su)(su)，具(ju)放射(she)性特征(zheng)，會釋出放射(she)性阿爾(er)法粒(li)子(zi)。其(qi)半衰期很短(duan)，只有138天。

化學性質

較同族(zu)碲金屬性強。外圍電子排布(bu)6S26p?。

釙(li)(li)的(de)化(hua)學性質(zhi)與碲類似。釙(li)(li)溶(rong)(rong)于硝酸(suan)可以形(xing)成(cheng)正(zheng)鹽(yan)Po(NO3)4和(he)各種堿式(shi)鹽(yan)，溶(rong)(rong)于硫酸(suan)只生成(cheng)簡單陽離子的(de)硫酸(suan)鹽(yan)。當釙(li)(li)溶(rong)(rong)于鹽(yan)酸(suan)時(shi)，起初生成(cheng)氯化(hua)亞釙(li)(li)（PoCl2），但由于α輻(fu)射分解溶(rong)(rong)劑產生臭氧，釙(li)(li)（II）被迅(xun)速(su)氧化(hua)成(cheng)釙(li)(li)（IV）。釙(li)(li)不和(he)硫直接作用(yong)。

釙的(de)化合物易于(yu)水解并還原(yuan)。原(yuan)子共價半徑167皮米，Po??67皮米，第一電離能818kJ/mol，電負性2.0。主要氧(yang)化數+2、+4、+6。釙的(de)氧(yang)化態(tai)有+6，+4，+3，+2，0和-2，+4和+6為最常見價態(tai)。

釙(li)在250℃與(yu)(yu)氧(yang)(yang)反(fan)應生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)二氧(yang)(yang)化釙(li)，溶于鹽(yan)酸、硫酸和(he)硝酸生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)PoIV鹽(yan)。釙(li)在400～600℃與(yu)(yu)堿(jian)反(fan)應生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)M2Po和(he)M2PoO3，可(ke)被(bei)氧(yang)(yang)化為(wei)(wei)M2PoO4。Po??極易水解成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)膠體，可(ke)形成(cheng)(cheng)很(hen)多(duo)配合物。

所(suo)有(you)(you)釙的(de)(de)同位素都是放射性(xing)(xing)的(de)(de)。已(yi)知有(you)(you)兩(liang)種同位素異(yi)形體(ti)：α-Po為單正方體(ti)；β-Po為單菱形體(ti)。在約36℃時，發生α-Po轉化(hua)(hua)為β-Po的(de)(de)相變(bian)。物理性(xing)(xing)質似(si)鉈、鉛、鉍。溶于稀(xi)硝(xiao)酸(suan)和(he)稀(xi)氫氧(yang)化(hua)(hua)鉀(jia)。釙是世(shi)界上最稀(xi)有(you)(you)的(de)(de)元素（天(tian)然存在的(de)(de)）。

同(tong)(tong)位(wei)素(su)(su)：釙(li)(li)有三種同(tong)(tong)位(wei)素(su)(su)，都有放射性。釙(li)(li)同(tong)(tong)位(wei)素(su)(su)中最普(pu)遍、最易得的是釙(li)(li)210，其半(ban)衰期僅有134天，其放射性比鐳大近5000倍(bei)。釙(li)(li)-210危(wei)險性很大，在操作時即便是很小量也(ye)要格外(wai)小心謹(jin)慎。

兩種(zhong)同素異(yi)形(xing)體(ti)，α-Po密度(du)9.32g/cm3，單正方體(ti)，β-Po密度(du)9.4g/cm3，單菱形(xing)體(ti)。

已知其27種同位(wei)素，質(zhi)量(liang)數(shu)為192～218，均為放(fang)射性核(he)素。最(zui)重要的(de)同位(wei)素為210Po，T1/2=138.4d，α放(fang)射性。

釙(li)-210屬(shu)于極毒的(de)(de)放射(she)性核素，它(ta)發(fa)射(she)的(de)(de)α粒子(zi)在(zai)空氣(qi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)射(she)程(cheng)很短，不能穿透(tou)紙或皮膚，所以(yi)在(zai)人的(de)(de)體(ti)外不構成外照(zhao)射(she)危險。但(dan)(dan)是(shi)它(ta)的(de)(de)電(dian)離能力很強，如果通過吸入(ru)、食(shi)入(ru)或由(you)傷口進入(ru)人體(ti)內，可(ke)以(yi)引起體(ti)內污染、中(zhong)(zhong)毒或急(ji)性放射(she)病。如果在(zai)短時間內體(ti)內的(de)(de)吸收劑量(liang)達到4Gy，可(ke)以(yi)致命。大(da)(da)小不及一粒鹽的(de)(de)釙(li)-210，可(ke)使(shi)體(ti)重(zhong)70公斤(jin)的(de)(de)人死(si)亡。但(dan)(dan)是(shi)，在(zai)通常情況下(xia)，釙(li)-210對自然界和(he)人類并不構成危險。這(zhe)是(shi)因為釙(li)是(shi)最稀有的(de)(de)元素之一，在(zai)地殼中(zhong)(zhong)的(de)(de)含量(liang)大(da)(da)約只有一百萬(wan)億分(fen)之一。天然的(de)(de)釙(li)存(cun)在(zai)于所有鈾礦石(shi)和(he)釷礦石(shi)中(zhong)(zhong)，但(dan)(dan)含量(liang)極微。在(zai)自然環境中(zhong)(zhong)，例如大(da)(da)氣(qi)以(yi)至人體(ti)內都有極微量(liang)釙(li)-210存(cun)在(zai)。釙(li)-210的(de)(de)物理半(ban)衰期為138天，這(zhe)就是(shi)說，每過138天，它(ta)的(de)(de)放射(she)性活度就自動減少(shao)一半(ban)，約2.5年后其(qi)放射(she)性基(ji)本消失。

居里夫人簡介

瑪(ma)麗·居(ju)里（1867~1934），原名瑪(ma)麗·斯(si)克(ke)沃多(duo)夫斯(si)卡，通常稱為(wei)居(ju)里夫人，是原籍波蘭的(de)法國(guo)著(zhu)名女科學家、物理學家、化學家。1867年11月7日生于波蘭首都華沙，1891年隨姐(jie)姐(jie)布洛尼斯(si)拉娃至巴黎讀書(shu)。在巴黎取得學位并(bing)從事科學研究(jiu)，是巴黎和(he)華沙“居(ju)里研究(jiu)所”的(de)創始人。

1903年，居(ju)里(li)夫(fu)(fu)婦和(he)貝克勒爾(er)由于(yu)對放(fang)(fang)(fang)射(she)(she)性(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)研究而(er)共同(tong)獲(huo)得(de)諾(nuo)貝爾(er)物(wu)理學(xue)獎(jiang)，1911年居(ju)里(li)夫(fu)(fu)人(ren)又因(yin)發現(xian)釙(li)和(he)鐳而(er)獲(huo)得(de)諾(nuo)貝爾(er)化學(xue)獎(jiang)。成為歷史上第一(yi)個兩(liang)獲(huo)諾(nuo)貝爾(er)獎(jiang)的(de)人(ren)。瑪麗·居(ju)里(li)的(de)成就包括開(kai)創了(le)放(fang)(fang)(fang)射(she)(she)性(xing)(xing)(xing)(xing)理論，發明分離放(fang)(fang)(fang)射(she)(she)性(xing)(xing)(xing)(xing)同(tong)位(wei)(wei)素(su)技術，以(yi)及于(yu)12月(yue)21日(ri)發現(xian)兩(liang)種(zhong)新元(yuan)素(su)釙(li)和(he)鐳。在(zai)她的(de)指導下(xia)，人(ren)們第一(yi)次將(jiang)放(fang)(fang)(fang)射(she)(she)性(xing)(xing)(xing)(xing)同(tong)位(wei)(wei)素(su)用(yong)于(yu)治(zhi)療癌(ai)癥(zheng)。居(ju)里(li)夫(fu)(fu)人(ren)是(shi)成功(gong)女性(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)先驅(qu)，她的(de)典范激(ji)勵了(le)很(hen)多(duo)人(ren)。但居(ju)里(li)夫(fu)(fu)人(ren)由于(yu)長期(qi)接觸放(fang)(fang)(fang)射(she)(she)性(xing)(xing)(xing)(xing)物(wu)質，1934年7月(yue)4日(ri)因(yin)惡性(xing)(xing)(xing)(xing)白血(xue)病逝世。

制備方法

天然(ran)的釙(li)存在于鈾礦石和釷礦石中(zhong)，由于含量過于微小，釙(li)主要借(jie)助(zhu)人(ren)工合(he)成方(fang)式獲(huo)得。

在瀝(li)青鈾(you)礦中(zhong)，藉由鉍的衰(shuai)變而得到釙。

可用鋅(xin)還原氯化釙制得。

克量的釙(li)可用中子輻照鉍衰變產生，而(er)制備(bei)較(jiao)大量的釙(li)則必(bi)須憑借核(he)反應(ying)堆(dui)等大型設備(bei)，但通(tong)常會在受國際協議嚴密監督下(xia)的核(he)反應(ying)堆(dui)或(huo)粒子加速(su)器中制造(zao)，全世(shi)界(jie)每年(nian)的產量也只有100克左(zuo)右。

應用領域

它與(yu)鈹混合可作(zuo)為(wei)中(zhong)子源(yuan)；也(ye)用作(zuo)靜電消除劑，在該種情況(kuang)下，釙210的放(fang)射性使空氣(qi)發生(sheng)電離，離子所帶電荷(he)中(zhong)和了(le)膠(jiao)片所帶靜電。

為(wei)了減低靜電發(fa)生常會使用釙，工業設備(bei)中亦常用到，像是卷紙、卷電線和卷金(jin)屬片。

釙的放射性(xing)比鐳強，可作為(wei)α射線源(yuan)(yuan)。將(jiang)釙沉積在鈹上，用作中(zhong)子源(yuan)(yuan)。還(huan)可用作為(wei)航天設備的熱源(yuan)(yuan)。

中毒事件

2006年11月1日(ri)，俄羅斯(si)亞歷山大·利(li)特維年科(ke)，在英國(guo)(guo)因身體不(bu)適住進醫院。此后(hou)他不(bu)斷嘔吐，大量脫(tuo)發(fa)，檢查表(biao)明，他的(de)中樞神經、心(xin)臟、腎和(he)骨髓(sui)都遭到不(bu)同(tong)程度的(de)傷害，于當月23日(ri)晚不(bu)治身亡(wang)。2006年11月24日(ri)下午(wu)英國(guo)(guo)衛生防護(hu)局在利(li)特維年科(ke)的(de)尿液(ye)里(li)發(fa)現了放射(she)性核素釙-210，而且(qie)釙-210的(de)含量極高。

2012年7月(yue)，瑞士一家研(yan)究機構稱在亞西爾(er)·阿(a)拉法特（Yasser Arafat)的(de)遺物中發現(xian)了放射性元素釙的(de)痕跡(ji)。

2013年10月13日，英國世界權威醫學雜志《柳(liu)葉刀》支(zhi)持阿拉(la)(la)法特(te)系死于(yu)釙(li)中毒(du)的說法。《柳(liu)葉刀》刊登了瑞士科學家的有(you)關調查報告，證實阿拉(la)(la)法特(te)系放射性元(yuan)素釙(li)210中毒(du)死亡(wang)。2013年11月8日，巴(ba)勒斯坦官方證實，前領導人阿拉(la)(la)法特(te)為“非自(zi)然(ran)死亡(wang)”。