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钷（Promethium），元素符號為(wei)Pm，原子(zi)序數為(wei)61，是一種具(ju)有放射性的鑭系稀土元素之一。已知有17種同位素和4種同質異能素。其中最重要的是從鈾裂(lie)變產物中提取或(huo)用中子(zi)照(zhao)射146Nd制得的147Pm（半衰期2.64年）。

研究簡史

發現(xian)人：馬(ma)林茨基（J.A.Marinky）、格倫丁寧(ning)（L.E.Glendenin）和克里爾(er)（C.Coryell）

發現(xian)年(nian)代：1945年(nian)

發現過程：1945年馬林茨基、格倫丁寧和(he)克里(li)爾（C.Coryell），從裂變(bian)產物(wu)的殘余物(wu)中(zhong)分離制得。

1902年，捷克化(hua)學家(jia)博胡斯拉夫布勞納發(fa)現(xian)的(de)(de)(de)所有相(xiang)鄰的(de)(de)(de)鑭系元(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)(su)釹和釤(shan)之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)差異是(shi)最大的(de)(de)(de)，作為結(jie)(jie)(jie)論，他(ta)(ta)建議(yi)有一個元(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)(su)有它(ta)(ta)們(men)之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)中間(jian)性(xing)質(zhi)。這一預測(ce)在(zai)1914年由(you)亨利(li)·莫(mo)斯利(li)所證實，同(tong)時他(ta)(ta)發(fa)現(xian)有幾個原子序數并沒有相(xiang)對應的(de)(de)(de)元(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)(su)，分(fen)(fen)別為43，61，72，75，85，87。隨著對元(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)(su)表中族與(yu)族之(zhi)間(jian)知(zhi)識的(de)(de)(de)差距，所以開(kai)始進行預測(ce)地球和自(zi)然環境中的(de)(de)(de)稀(xi)有元(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)(su)。利(li)用巴西礦物獨居石的(de)(de)(de)分(fen)(fen)級結(jie)(jie)(jie)晶分(fen)(fen)離一硝酸(suan)鹽的(de)(de)(de)稀(xi)土(tu)元(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)(su)后(hou),它(ta)(ta)們(men)得(de)到的(de)(de)(de)溶液主要含有釤(shan)。此溶液得(de)到X-ray的(de)(de)(de)光譜屬于釤(shan)和元(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)(su)61。為了紀念他(ta)(ta)們(men)的(de)(de)(de)城市，他(ta)(ta)們(men)命名的(de)(de)(de)元(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)(su)61為“florentium"。該研究結(jie)(jie)(jie)果發(fa)表在(zai)1926年，但科(ke)學家(jia)們(men)聲稱的(de)(de)(de)實驗是(shi)在(zai)1924年。

此外，在1926年，一組科學家從伊利諾伊大學Urbana-Champaign分校，史密斯霍普金斯和萊(lai)昂英特馬公(gong)布(bu)的元素61的發(fa)現(xian)。他們把(ba)它命名為"illinium"。這(zhe)些發(fa)現(xian)被(bei)指出是(shi)(shi)錯誤的，因為在所(suo)謂元素61的光譜上的線跟釹是(shi)(shi)相同的，這(zhe)些線被(bei)發(fa)現(xian)是(shi)(shi)一些雜質（鋇，鉻(ge)和鉑）組成(cheng)的。

1939年，加(jia)州大(da)學(xue)用(yong)60英(ying)寸回旋加(jia)速器制造钷，但它(ta)沒有實現。

1945年，美國田(tian)納西州橡樹嶺克(ke)林(lin)頓實(shi)驗(yan)室的(de)研究(jiu)人(ren)員馬林(lin)茨基(ji)、格倫丁寧和克(ke)里爾在鈾裂變產(chan)物中(zhong)發(fa)現了61號元(yuan)素。他們(men)應(ying)用了新的(de)離子色層分(fen)(fen)離法把它分(fen)(fen)離出來，并(bing)研究(jiu)了它。新元(yuan)素并(bing)命(ming)名(ming)為(wei)promethium，元(yuan)素符號定為(wei)Pm，名(ming)稱來自希臘神話中(zhong)偷取火種給(gei)人(ren)類(lei)的(de)英雄普羅米修(xiu)斯（Prometheus）。1949年國際純粹(cui)和應(ying)用化學聯合會接受了這一名(ming)稱。

钷是(shi)繼锝(de)之后，人工制得的(de)第(di)二個(ge)化學(xue)元素(su)。在天然礦(kuang)物(wu)中尋找61號元素(su)的(de)工作，花費了科(ke)學(xue)家們(men)(men)不少的(de)時間和(he)精力，但最(zui)后都無功而返。后來在“同位素(su)統(tong)計規則”的(de)指導下，科(ke)學(xue)家們(men)(men)放棄(qi)了從(cong)天然礦(kuang)石中尋找，而走(zou)向核反應的(de)產物(wu)中。（然而，微(wei)量的(de)钷的(de)確以核裂變的(de)結果出現在鈾礦(kuang)石中，但總量少于礦(kuang)石的(de)每百(bai)萬噸1微(wei)克。）

1947年(nian)，馬林(lin)斯基（J.A.Marinsky）、格倫(lun)丹寧（L.E.Glendenin）和科里爾（C.E.Coryell）從鈾的裂變產物中(zhong)發現了61號元素(su)，用希臘神話中(zhong)的神名普羅米修斯（Prometheus）命名為(wei)钷（Promethium）。

一(yi)直到(dao)1948年(nian)，才制得(de)可以看得(de)見(jian)并可稱重的(de)氯(lv)化钷(po)（PmCl3，黃色）和硝酸钷(po)（Pm(NO3)3）各3毫克。1965年(nian)從6000噸鈾(you)礦(kuang)(kuang)中(zhong)取得(de)350毫克钷(po)，是鈾(you)自(zi)動分裂的(de)產物(wu)（一(yi)說為1986年(nian)M.阿特雷普(pu)微(wei)（M.Attrep）從剛(gang)果瀝青鈾(you)礦(kuang)(kuang)中(zhong)分離(li)出(chu)钷(po)，含量甚微(wei)，每千(qian)克礦(kuang)(kuang)物(wu)中(zhong)僅含4×10-15克）。這樣地殼中(zhong)也找到(dao)了(le)它(ta)。

1972年在(zai)天然鈾礦提取(qu)物中發現(xian)了147Pm（半(ban)衰期2.64年），從此Pm不(bu)再是人造元素。

迄今已(yi)合成28個钷的同(tong)位素(su)，钷-147的壽命是(shi)2.6234年，β輻(fu)射弱，因而被(bei)用來(lai)制造像藥片一(yi)樣大小的原子電池。由于這種能源(yuan)很(hen)安全(quan)，而且作用的時間長，具有钷-147的電池首先應用在(zai)助聽器(qi)和(he)輕便的無線電接受(shou)器(qi)中(zhong)。

理化性質

物理性質

第一(yi)電(dian)離(li)能5.55eV。放射性元(yuan)素，半(ban)衰(shuai)期最(zui)長(chang)的為(wei)145Pm，18年(nian)，147Pm半(ban)衰(shuai)期為(wei)2.64年(nian)。雖然有較長(chang)的半(ban)衰(shuai)期，但是很難大量積累它。物理性質(zhi)和化學性質(zhi)與釹和釕(liao)相似(si)。其(qi)同位素不(bu)穩定(ding)。原(yuan)子豐度(du)和宇宙(zhou)體重原(yuan)子豐度(du)無。

常見化合價 3

電負性 1.13

外圍電子排布 4f56s2

核外電子排(pai)布 2，8，18，23，8，2

同位素及放射線 Pm-143[265y]；Pm-144[360d]；Pm-145[17.7y]；Pm-146[5.53y]；Pm-147(放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(dian)離(li)能 1052kJ/mol

第三(san)電離能 2150kJ/mol

原子半徑 2.62埃

離(li)子(zi)半(ban)徑(jing) 0.979埃

共價半徑(jing) 1.63埃

化學性質

原子量 145

晶體(ti)結構 晶胞(bao)為六(liu)方晶胞(bao)

原子體積 22.39cm3/mol

電(dian)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(dui)中人(ren)工方法制得。

應用領域

（1）可作熱源。為真空探測(ce)和(he)人造衛星提供輔助能量。

（2）Pm-147放出能量低的β射線，用于(yu)制(zhi)造钷電池。作(zuo)為(wei)導(dao)彈制(zhi)導(dao)儀器及鐘(zhong)表(biao)的電源。此種電池體積小，能連(lian)續使用數年之久。此外(wai)，钷還用于(yu)便(bian)攜式X-射線儀、制(zhi)備熒光(guang)粉、度(du)(du)量厚(hou)度(du)(du)以及航標燈中。

（3）主要用于(yu)示蹤(zong)的(de)(de)(de)研究(jiu)。用來制造核能(neng)電池；如(ru)同(tong)筆尖大小的(de)(de)(de)"原(yuan)子(zi)電池"，可(ke)用于(yu)導彈儀器(qi)、手(shou)表(biao)和收(shou)音機的(de)(de)(de)電源，是摻(chan)入(ru)硫化鋅的(de)(de)(de)夜光粉原(yuan)料(liao)。

（4）用(yong)量作測厚度儀器的射線源

（5）刻度和(he)校正儀表、工(gong)業(ye)(ye)厚度計：用(yong)于鋼鐵制(zhi)造、塑料(liao)工(gong)業(ye)(ye)和(he)造紙工(gong)業(ye)(ye)。

（6）電(dian)離源(yuan)：用于電(dian)子捕獲(huo)鑒定(ding)器(qi)、靜電(dian)消除(chu)器(qi)等(deng)。

（7）用作同位(wei)素熱源。

危害及防護

對于(yu)147Pm密(mi)封源來講，在正常使(shi)用或操作的條件下不存在環(huan)(huan)境(jing)影響問題，或環(huan)(huan)境(jing)影響很小。但在密(mi)封源包殼破裂、放射源失控等情況下可能對環(huan)(huan)境(jing)造成一定污(wu)染。

147Pm為β輻射(she)(she)體(ti)，在(zai)衰變過程中，除釋放出β粒子外(wai)，還能釋放一定能量的(de)γ射(she)(she)線。因此147Pm源可引發(fa)γ外(wai)照(zhao)射(she)(she)；事故工況(kuang)下，147Pm泄漏可對人體(ti)形成β射(she)(she)線外(wai)照(zhao)射(she)(she)，或經呼吸道(dao)、消化道(dao)及完整皮膚及傷(shang)口進入人體(ti)引發(fa)內照(zhao)射(she)(she)。

診斷治療

147Pm促排：

（1）氨羧型絡合(he)劑：DTPA、三亞(ya)乙(yi)基四(si)胺(an)(an)六乙(yi)酸(suan)（TTHA）、乙(yi)二胺(an)(an)四(si)乙(yi)酸(suan)（EDTA）和喹胺(an)(an)酸(suan)等，促排(pai)效果最好。

（2）H-73-10是我(wo)國合成的(de)新型螯合劑(ji)，能顯著降(jiang)低147Pm在肝、骨中的(de)滯(zhi)留量，增加(jia)147Pm在尿中的(de)排出率。

（3）N-雙(shuang)羧(suo)甲(jia)(jia)(jia)基(ji)(ji)氨(an)(an)基(ji)(ji)乙酰對(dui)氨(an)(an)基(ji)(ji)水楊酸、3-N,N-雙(shuang)羧(suo)甲(jia)(jia)(jia)基(ji)(ji)氨(an)(an)甲(jia)(jia)(jia)基(ji)(ji)-5-乙氧(yang)羰基(ji)(ji)鄰苯二酚和N,N-雙(shuang)羧(suo)甲(jia)(jia)(jia)基(ji)(ji)氨(an)(an)基(ji)(ji)乙酰半(ban)胱氨(an)(an)酸。三(san)種新促排劑能明顯增高尿、糞147Pm排出量，其中以N,N-雙(shuang)羧(suo)甲(jia)(jia)(jia)基(ji)(ji)氨(an)(an)基(ji)(ji)乙酰半(ban)胱氨(an)(an)酸效(xiao)果最佳。