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發現簡史

1898年皮埃爾(er)·居(ju)里與瑪(ma)麗·居(ju)里在處理(li)鈾(you)礦時發現釙元(yuan)素(su)，瑪(ma)麗·居(ju)里為(wei)紀念自己祖(zu)國波(bo)蘭（拉丁文：Polonia），把這種(zhong)新元(yuan)素(su)定名(ming)為(wei)釙。

居里夫人研(yan)究(jiu)鈾射線(xian)的(de)(de)存在，她(ta)制作了一種(zhong)(zhong)測量鈾射線(xian)的(de)(de)儀器平(ping)面電容器。她(ta)收(shou)集到(dao)各種(zhong)(zhong)各樣的(de)(de)物(wu)質，從實驗室(shi)弄到(dao)一切已知(zhi)元素的(de)(de)化學(xue)純凈(jing)鹽和氧化物(wu)，包(bao)括幾種(zhong)(zhong)稀(xi)有的(de)(de)比黃金昂貴得多的(de)(de)鹽，還有博物(wu)館贈送的(de)(de)采(cai)自世界各地的(de)(de)礦物(wu)標本，她(ta)和她(ta)的(de)(de)丈(zhang)夫就是在一個廢棄的(de)(de)大板(ban)屋里進行工作。

居里(li)夫人(ren)把這種物(wu)質(zhi)一一放到電(dian)容器的(de)金(jin)屬(shu)片上(shang)(shang)，觀看電(dian)容器上(shang)(shang)的(de)讀數。可是電(dian)容器下的(de)那(nei)片金(jin)屬(shu)片上(shang)(shang)雖(sui)然已(yi)經(jing)更換了成百種物(wu)質(zhi)，電(dian)流計(ji)上(shang)(shang)的(de)指針(zhen)始終沒有擺(bai)動。居里(li)夫人(ren)不(bu)怕失敗，繼續進行(xing)實(shi)驗(yan)。最后金(jin)屬(shu)片上(shang)(shang)放了釷(tu)的(de)化(hua)合(he)物(wu)，電(dian)流計(ji)上(shang)(shang)的(de)指針(zhen)終于擺(bai)動了。原來釷(tu)和(he)釷(tu)的(de)化(hua)合(he)物(wu)也能放射看不(bu)見得光線。

然(ran)后他們進行(xing)了(le)(le)一系列的(de)實驗，發(fa)現(xian)鈾的(de)射線比一切鈾的(de)化合物(wu)(wu)的(de)都(dou)強。奇怪(guai)的(de)事情發(fa)生了(le)(le)：把瀝(li)青和(he)銅鈾云母(mu)分別放到那片金(jin)屬片上時電流(liu)計反(fan)映出來的(de)電流(liu)比鈾反(fan)映出來的(de)要強的(de)多，這意味著這兩種(zhong)物(wu)(wu)質里可能存在著另一種(zhong)能夠射出射線的(de)元素。

居(ju)里夫人又人工合(he)成了銅(tong)鈾(you)(you)(you)云(yun)母，就成分看(kan)它和天然(ran)的(de)(de)(de)相(xiang)同(tong)，含(han)鈾(you)(you)(you)量(liang)也相(xiang)同(tong)。可是，當人造(zao)的(de)(de)(de)含(han)鈾(you)(you)(you)云(yun)母研成粉末(mo)，撒到那金屬片上時，它的(de)(de)(de)射線比天然(ran)的(de)(de)(de)礦物弱18%。這說明，在天然(ran)的(de)(de)(de)銅(tong)鈾(you)(you)(you)云(yun)母礦中，存在著一種活潑的(de)(de)(de)物質，它的(de)(de)(de)射線比鈾(you)(you)(you)的(de)(de)(de)更強。這兩位科學家繼續研究。開始探索新射線的(de)(de)(de)奧(ao)妙。

居里(li)夫人決心把那(nei)謎一(yi)般的物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)從(cong)瀝(li)青鈾礦(kuang)里(li)提煉出來。他們把礦(kuang)石(shi)溶(rong)(rong)解在(zai)酸里(li)，再往(wang)里(li)面通進(jin)硫化(hua)氫，溶(rong)(rong)液(ye)底部沉(chen)積了各種(zhong)金屬(shu)硫化(hua)物(wu)(wu)，沉(chen)積物(wu)(wu)里(li)含有鉛、銅、砷、鉍。那(nei)透明(ming)(ming)溶(rong)(rong)液(ye)是鈾、釷、鋇和瀝(li)青油礦(kuang)所(suo)含的其他幾種(zhong)成分(fen)。他們把沉(chen)淀物(wu)(wu)和溶(rong)(rong)液(ye)分(fen)別放到那(nei)金屬(shu)片上實驗(yan)，結果是沉(chen)淀物(wu)(wu)發射的射線更強。這(zhe)說明(ming)(ming)那(nei)種(zhong)物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)是在(zai)沉(chen)淀物(wu)(wu)里(li)。

居里夫人把沉淀物(wu)里的(de)(de)(de)(de)雜質(zhi)一(yi)(yi)一(yi)(yi)除(chu)去以(yi)后，剩下來的(de)(de)(de)(de)那一(yi)(yi)部分(fen)(fen)物(wu)質(zhi)所發出的(de)(de)(de)(de)射線比鈾發出的(de)(de)(de)(de)要(yao)強400倍。這一(yi)(yi)部分(fen)(fen)里有(you)很多的(de)(de)(de)(de)鉍，還(huan)有(you)很多的(de)(de)(de)(de)未知物(wu)質(zhi)，不(bu)過還(huan)不(bu)能把它們(men)分(fen)(fen)離(li)出來。

1898年7月，居里夫(fu)人向(xiang)法國科學院(yuan)提出(chu)了一(yi)份工作報告，肯定的(de)(de)(de)指(zhi)出(chu)他們已經發(fa)現了一(yi)種(zhong)新(xin)元(yuan)素(su)，其(qi)同鉍相似，卻能(neng)夠自發(fa)的(de)(de)(de)放射出(chu)一(yi)種(zhong)強(qiang)大的(de)(de)(de)不可見(jian)射線，他們把這種(zhong)元(yuan)素(su)命名(ming)為“釙(li)”。

貝蒙成(cheng)功地(di)研究了這個未知(zhi)元素的光譜。

1902年德(de)(de)國化學家(jia)馬克(ke)瓦爾德(de)(de)將一(yi)(yi)(yi)片(pian)光(guang)滑的(de)(de)(de)(de)鉍(bi)(bi)片(pian)浸(jin)放(fang)(fang)在(zai)(zai)自瀝青礦分離(li)的(de)(de)(de)(de)鉍(bi)(bi)溶液(ye)中(zhong)，發(fa)現一(yi)(yi)(yi)種(zhong)有很高放(fang)(fang)射(she)(she)(she)性(xing)的(de)(de)(de)(de)物(wu)質(zhi)沉積在(zai)(zai)鉍(bi)(bi)片(pian)上。他認為(wei)這(zhe)是(shi)(shi)(shi)一(yi)(yi)(yi)種(zhong)新(xin)元(yuan)(yuan)(yuan)素，命(ming)名它為(wei)radiotellurium。radio是(shi)(shi)(shi)“放(fang)(fang)射(she)(she)(she)”；tellurium是(shi)(shi)(shi)“碲(di)”。二者綴合(he)(he)就是(shi)(shi)(shi)“射(she)(she)(she)碲(di)”。他指出(chu)(chu)(chu)：“我之所(suo)(suo)以將這(zhe)一(yi)(yi)(yi)新(xin)物(wu)質(zhi)暫時命(ming)名為(wei)射(she)(she)(she)碲(di)，是(shi)(shi)(shi)因(yin)為(wei)它的(de)(de)(de)(de)所(suo)(suo)有化學性(xing)質(zhi)適合(he)(he)將它放(fang)(fang)置在(zai)(zai)當時還沒有被(bei)占(zhan)的(de)(de)(de)(de)元(yuan)(yuan)(yuan)素周(zhou)期表中(zhong)第Ⅳ族格子中(zhong)，即原(yuan)子量比(bi)鉍(bi)(bi)稍高的(de)(de)(de)(de)那個元(yuan)(yuan)(yuan)素。這(zhe)種(zhong)元(yuan)(yuan)(yuan)素比(bi)鉍(bi)(bi)的(de)(de)(de)(de)電負(fu)性(xing)較(jiao)大，但比(bi)碲(di)的(de)(de)(de)(de)電正性(xing)較(jiao)大。它的(de)(de)(de)(de)氧化物(wu)也應該具有堿性(xing)，而(er)不(bu)是(shi)(shi)(shi)酸性(xing)。這(zhe)種(zhong)物(wu)質(zhi)預期的(de)(de)(de)(de)原(yuan)子量約(yue)為(wei)210。”在(zai)(zai)元(yuan)(yuan)(yuan)素周(zhou)期表中(zhong)第Ⅳ族中(zhong)原(yuan)子量比(bi)鉍(bi)(bi)稍高的(de)(de)(de)(de)正應當是(shi)(shi)(shi)釙(li)。馬克(ke)瓦爾德(de)(de)指出(chu)(chu)(chu)居里夫婦發(fa)現的(de)(de)(de)(de)釙(li)是(shi)(shi)(shi)幾種(zhong)放(fang)(fang)射(she)(she)(she)性(xing)元(yuan)(yuan)(yuan)素的(de)(de)(de)(de)混(hun)合(he)(he)物(wu)。1903年馬克(ke)瓦爾德(de)(de)從15噸的(de)(de)(de)(de)礦物(wu)中(zhong)提取出(chu)(chu)(chu)3毫克(ke)射(she)(she)(she)碲(di)的(de)(de)(de)(de)鹽，用(yong)電解法從這(zhe)鹽溶液(ye)中(zhong)把射(she)(she)(she)碲(di)分離(li)出(chu)(chu)(chu)來。這(zhe)引起一(yi)(yi)(yi)場關于釙(li)和射(she)(she)(she)碲(di)的(de)(de)(de)(de)真(zhen)實性(xing)的(de)(de)(de)(de)辯論，明確(que)釙(li)和射(she)(she)(she)碲(di)是(shi)(shi)(shi)同一(yi)(yi)(yi)元(yuan)(yuan)(yuan)素。釙(li)的(de)(de)(de)(de)名稱被(bei)保留下(xia)來。

元素分布

地殼(ke)內含有非常低濃度的(de)(de)釙(li)元素(su)。在(zai)所有自(zi)然(ran)環境中，例如泥土、大氣以(yi)(yi)至(zhi)人體都可(ke)以(yi)(yi)找到極少(shao)量釙(li)210。天(tian)然(ran)的(de)(de)釙(li)存在(zai)于所有鈾礦石、釷礦石中。地殼(ke)中釙(li)的(de)(de)平均豐度為(wei)3×10%。

理化性質

物理性質

釙（Polonium）是(shi)一(yi)種化(hua)學元素，它(ta)的符號是(shi)Po，原子序數(shu)為84，它(ta)是(shi)呈(cheng)銀白色的金(jin)屬。金(jin)屬單質(zhi)，外觀與鉛相似，質(zhi)軟。是(shi)極稀有(you)的放(fang)射性(xing)金(jin)屬。溶于濃(nong)硫酸(suan)、硝酸(suan)、稀鹽酸(suan)、王水和稀氫氧化(hua)鉀溶液。已知(zhi)道釙元素有(you)25個同位素，它(ta)們(men)的質(zhi)量數(shu)由192至218，釙210是(shi)當中顯著的一(yi)個同位素，具(ju)放(fang)射性(xing)特征(zheng)，會釋出(chu)放(fang)射性(xing)阿爾法(fa)粒子。其半衰期很短，只有(you)138天(tian)。

化學性質

較(jiao)同族(zu)碲金屬性(xing)強。外圍電子排布6S26p?。

釙(li)的化學性質與(yu)碲類似。釙(li)溶于(yu)硝酸(suan)可以形成(cheng)正鹽(yan)Po(NO3)4和各種堿式(shi)鹽(yan)，溶于(yu)硫(liu)酸(suan)只生成(cheng)簡(jian)單(dan)陽離子的硫(liu)酸(suan)鹽(yan)。當釙(li)溶于(yu)鹽(yan)酸(suan)時，起初生成(cheng)氯化亞釙(li)（PoCl2），但由于(yu)α輻(fu)射分解溶劑產生臭氧，釙(li)（II）被迅速氧化成(cheng)釙(li)（IV）。釙(li)不和硫(liu)直(zhi)接(jie)作用(yong)。

釙的化合物易于水解(jie)并還原。原子共價(jia)半徑(jing)167皮米，Po??67皮米，第一電(dian)離(li)能818kJ/mol，電(dian)負性2.0。主要氧(yang)化數+2、+4、+6。釙的氧(yang)化態(tai)有+6，+4，+3，+2，0和(he)(he)-2，+4和(he)(he)+6為最常(chang)見價(jia)態(tai)。

釙在250℃與(yu)(yu)氧(yang)(yang)反(fan)應生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)二氧(yang)(yang)化釙，溶于鹽酸、硫酸和硝酸生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)PoIV鹽。釙在400～600℃與(yu)(yu)堿反(fan)應生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)M2Po和M2PoO3，可被氧(yang)(yang)化為M2PoO4。Po??極易水解(jie)成(cheng)(cheng)為膠體，可形成(cheng)(cheng)很(hen)多配合(he)物。

所(suo)有(you)(you)釙的(de)(de)(de)同位素都是(shi)放射性的(de)(de)(de)。已知(zhi)有(you)(you)兩種同位素異形(xing)體：α-Po為單正方體；β-Po為單菱形(xing)體。在約(yue)36℃時，發生(sheng)α-Po轉化為β-Po的(de)(de)(de)相變。物理(li)性質似鉈、鉛、鉍。溶(rong)于稀(xi)硝酸和(he)稀(xi)氫(qing)氧化鉀。釙是(shi)世界上最(zui)稀(xi)有(you)(you)的(de)(de)(de)元(yuan)素（天然(ran)存在的(de)(de)(de)）。

同(tong)位素(su)：釙(li)有(you)三(san)種同(tong)位素(su)，都有(you)放射性。釙(li)同(tong)位素(su)中最普遍(bian)、最易得(de)的(de)是釙(li)210，其半衰期僅有(you)134天，其放射性比(bi)鐳大(da)近5000倍。釙(li)-210危險(xian)性很大(da)，在操作時(shi)即(ji)便是很小量也要格外小心謹慎。

兩(liang)種同素(su)異形體(ti)(ti)，α-Po密度9.32g/cm3，單正(zheng)方體(ti)(ti)，β-Po密度9.4g/cm3，單菱形體(ti)(ti)。

已知其27種同位素，質量數為192～218，均為放射(she)性核素。最重要的同位素為210Po，T1/2=138.4d，α放射(she)性。

釙(li)(li)-210屬于極(ji)(ji)毒的(de)(de)(de)放(fang)射(she)性(xing)(xing)核素，它(ta)發射(she)的(de)(de)(de)α粒(li)(li)子在(zai)空氣中(zhong)的(de)(de)(de)射(she)程很短，不能(neng)穿透紙或皮膚，所以在(zai)人(ren)(ren)的(de)(de)(de)體(ti)外(wai)不構成外(wai)照(zhao)射(she)危(wei)險(xian)。但是(shi)它(ta)的(de)(de)(de)電離能(neng)力很強，如(ru)果通過吸入、食(shi)入或由(you)傷口進入人(ren)(ren)體(ti)內，可以引(yin)起(qi)體(ti)內污(wu)染、中(zhong)毒或急(ji)性(xing)(xing)放(fang)射(she)病。如(ru)果在(zai)短時間內體(ti)內的(de)(de)(de)吸收(shou)劑(ji)量達到4Gy，可以致命。大(da)(da)小不及一(yi)(yi)粒(li)(li)鹽的(de)(de)(de)釙(li)(li)-210，可使體(ti)重70公(gong)斤的(de)(de)(de)人(ren)(ren)死亡。但是(shi)，在(zai)通常情況下(xia)，釙(li)(li)-210對自然(ran)界和人(ren)(ren)類并不構成危(wei)險(xian)。這是(shi)因(yin)為釙(li)(li)是(shi)最(zui)稀有(you)的(de)(de)(de)元素之一(yi)(yi)，在(zai)地殼(ke)中(zhong)的(de)(de)(de)含量大(da)(da)約(yue)只有(you)一(yi)(yi)百萬億(yi)分之一(yi)(yi)。天(tian)(tian)然(ran)的(de)(de)(de)釙(li)(li)存在(zai)于所有(you)鈾礦石和釷礦石中(zhong)，但含量極(ji)(ji)微。在(zai)自然(ran)環境中(zhong)，例(li)如(ru)大(da)(da)氣以至人(ren)(ren)體(ti)內都有(you)極(ji)(ji)微量釙(li)(li)-210存在(zai)。釙(li)(li)-210的(de)(de)(de)物理半(ban)衰期為138天(tian)(tian)，這就是(shi)說，每過138天(tian)(tian)，它(ta)的(de)(de)(de)放(fang)射(she)性(xing)(xing)活度就自動減少一(yi)(yi)半(ban)，約(yue)2.5年后其放(fang)射(she)性(xing)(xing)基本消失(shi)。

居里夫人簡介

瑪麗(li)·居(ju)里（1867~1934），原(yuan)(yuan)名瑪麗(li)·斯(si)克沃多夫(fu)斯(si)卡，通常稱為(wei)居(ju)里夫(fu)人，是原(yuan)(yuan)籍波蘭(lan)的法國(guo)著名女科(ke)學(xue)家、物理學(xue)家、化(hua)學(xue)家。1867年11月7日生(sheng)于波蘭(lan)首都華沙(sha)，1891年隨姐姐布洛(luo)尼(ni)斯(si)拉娃至(zhi)巴(ba)黎讀書。在巴(ba)黎取(qu)得學(xue)位并從事科(ke)學(xue)研(yan)究(jiu)，是巴(ba)黎和華沙(sha)“居(ju)里研(yan)究(jiu)所”的創始人。

1903年(nian)(nian)(nian)，居里(li)(li)(li)夫(fu)婦和貝克勒爾(er)由于(yu)對(dui)放(fang)射(she)(she)(she)性的(de)研(yan)究而(er)共(gong)同(tong)獲得(de)諾貝爾(er)物(wu)理學獎(jiang)，1911年(nian)(nian)(nian)居里(li)(li)(li)夫(fu)人(ren)又因(yin)發現釙(li)和鐳而(er)獲得(de)諾貝爾(er)化學獎(jiang)。成(cheng)為歷史上第一個兩(liang)獲諾貝爾(er)獎(jiang)的(de)人(ren)。瑪麗·居里(li)(li)(li)的(de)成(cheng)就包括(kuo)開創了放(fang)射(she)(she)(she)性理論，發明(ming)分離放(fang)射(she)(she)(she)性同(tong)位素(su)技術，以及于(yu)12月21日發現兩(liang)種新元素(su)釙(li)和鐳。在她的(de)指(zhi)導(dao)下，人(ren)們第一次將放(fang)射(she)(she)(she)性同(tong)位素(su)用于(yu)治療癌癥。居里(li)(li)(li)夫(fu)人(ren)是成(cheng)功女(nv)性的(de)先驅(qu)，她的(de)典范(fan)激勵(li)了很多人(ren)。但居里(li)(li)(li)夫(fu)人(ren)由于(yu)長期(qi)接觸(chu)放(fang)射(she)(she)(she)性物(wu)質，1934年(nian)(nian)(nian)7月4日因(yin)惡(e)性白(bai)血病逝世。

制備方法

天然的釙(li)存在(zai)于鈾礦石和釷(tu)礦石中(zhong)，由于含量過(guo)于微小，釙(li)主要(yao)借助(zhu)人工合成(cheng)方式(shi)獲得(de)。

在瀝青鈾礦中，藉由(you)鉍的衰變(bian)而得到釙。

可用鋅還(huan)原氯化釙制得。

克量的釙可(ke)用(yong)中(zhong)子(zi)輻照鉍衰變產生，而制備(bei)較大量的釙則必須憑借(jie)核(he)反應(ying)堆等大型設備(bei)，但通常會(hui)在受國際協議嚴密監督下(xia)的核(he)反應(ying)堆或粒(li)子(zi)加速器中(zhong)制造(zao)，全世界每(mei)年的產量也只有100克左右。

應用領域

它(ta)與鈹混合可作(zuo)為中(zhong)子(zi)源；也用作(zuo)靜電消除劑(ji)，在該種(zhong)情(qing)況(kuang)下，釙210的放射性(xing)使空氣發生電離(li)，離(li)子(zi)所(suo)帶電荷中(zhong)和了膠片(pian)所(suo)帶靜電。

為(wei)了減低(di)靜電發生常(chang)會使用釙，工(gong)業設備中亦常(chang)用到，像是卷紙(zhi)、卷電線和(he)卷金屬片。

釙的放射性比鐳(lei)強，可作為(wei)α射線源(yuan)。將釙沉積在鈹上，用(yong)作中子源(yuan)。還可用(yong)作為(wei)航天(tian)設備的熱源(yuan)。

中毒事件

2006年(nian)11月(yue)1日(ri)，俄(e)羅(luo)斯亞歷山大·利特(te)維年(nian)科(ke)，在英國因身體不(bu)(bu)適住進醫院。此后他不(bu)(bu)斷(duan)嘔吐(tu)，大量脫(tuo)發，檢查表明，他的(de)中樞神經、心臟、腎和骨髓都遭(zao)到不(bu)(bu)同程度(du)的(de)傷害，于當月(yue)23日(ri)晚(wan)不(bu)(bu)治身亡。2006年(nian)11月(yue)24日(ri)下午英國衛生防(fang)護局在利特(te)維年(nian)科(ke)的(de)尿(niao)液里發現了放射性核素釙(li)-210，而且釙(li)-210的(de)含量極高(gao)。

2012年7月，瑞士(shi)一家(jia)研究(jiu)機構稱(cheng)在亞西爾·阿拉法特（Yasser Arafat)的遺物中發現了放射性(xing)元素釙的痕跡。

2013年10月13日(ri)，英(ying)國(guo)世界(jie)權威醫學(xue)雜志《柳葉(xie)刀》支(zhi)持阿拉法(fa)特系(xi)死于釙(li)中毒的(de)說法(fa)。《柳葉(xie)刀》刊登了(le)瑞(rui)士科學(xue)家的(de)有關調查報告，證實阿拉法(fa)特系(xi)放射性元素釙(li)210中毒死亡。2013年11月8日(ri)，巴(ba)勒斯坦官方(fang)證實，前領(ling)導(dao)人阿拉法(fa)特為“非自然死亡”。