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钷（Promethium），元素(su)符號為Pm，原子序數(shu)為61，是(shi)一種具有放射(she)性的鑭系稀土元素(su)之一。已(yi)知有17種同位素(su)和(he)4種同質異能素(su)。其中(zhong)(zhong)最重要的是(shi)從鈾(you)裂變產物中(zhong)(zhong)提取或用中(zhong)(zhong)子照射(she)146Nd制得的147Pm（半衰(shuai)期(qi)2.64年）。

研究簡史

發現人：馬林茨基（J.A.Marinky）、格倫(lun)丁(ding)寧（L.E.Glendenin）和克里(li)爾(er)（C.Coryell）

發現(xian)年代：1945年

發現過程：1945年馬林茨基(ji)、格倫丁(ding)寧(ning)和克里爾（C.Coryell），從裂變產物(wu)的殘(can)余物(wu)中分離制得。

1902年，捷(jie)克化學家(jia)博胡斯拉夫布勞納發(fa)現的(de)(de)(de)(de)所(suo)有(you)(you)相鄰的(de)(de)(de)(de)鑭系元(yuan)素(su)(su)(su)釹和釤之間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)差異是(shi)(shi)最(zui)大的(de)(de)(de)(de)，作為(wei)(wei)(wei)結(jie)(jie)(jie)論(lun)，他建議有(you)(you)一個元(yuan)素(su)(su)(su)有(you)(you)它(ta)們之間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)中間(jian)(jian)性(xing)質。這一預測在(zai)1914年由亨(heng)利·莫(mo)斯利所(suo)證(zheng)實，同時(shi)他發(fa)現有(you)(you)幾個原子序(xu)數并(bing)沒有(you)(you)相對(dui)應的(de)(de)(de)(de)元(yuan)素(su)(su)(su)，分(fen)別為(wei)(wei)(wei)43，61，72，75，85，87。隨著(zhu)對(dui)元(yuan)素(su)(su)(su)表中族與(yu)族之間(jian)(jian)知識的(de)(de)(de)(de)差距，所(suo)以開始進行(xing)預測地球和自然環境中的(de)(de)(de)(de)稀有(you)(you)元(yuan)素(su)(su)(su)。利用巴西(xi)礦物獨居石的(de)(de)(de)(de)分(fen)級結(jie)(jie)(jie)晶(jing)分(fen)離(li)一硝(xiao)酸鹽的(de)(de)(de)(de)稀土元(yuan)素(su)(su)(su)后,它(ta)們得到的(de)(de)(de)(de)溶液主(zhu)要含有(you)(you)釤。此溶液得到X-ray的(de)(de)(de)(de)光譜屬于釤和元(yuan)素(su)(su)(su)61。為(wei)(wei)(wei)了紀念他們的(de)(de)(de)(de)城(cheng)市，他們命名的(de)(de)(de)(de)元(yuan)素(su)(su)(su)61為(wei)(wei)(wei)“florentium"。該研究(jiu)結(jie)(jie)(jie)果(guo)發(fa)表在(zai)1926年，但科學家(jia)們聲稱的(de)(de)(de)(de)實驗是(shi)(shi)在(zai)1924年。

此外，在1926年，一組(zu)科學家從伊(yi)利諾伊(yi)大(da)學Urbana-Champaign分(fen)校，史密斯霍普金斯和萊昂英特(te)馬(ma)公布的元素61的發(fa)現。他們把它(ta)命名為(wei)"illinium"。這些發(fa)現被指出是錯誤的，因(yin)為(wei)在所謂元素61的光(guang)譜上的線跟釹是相同的，這些線被發(fa)現是一些雜質(zhi)（鋇，鉻和鉑(bo)）組(zu)成的。

1939年，加州(zhou)大學(xue)用(yong)60英寸回旋(xuan)加速器制造钷，但它沒有實現。

1945年(nian)，美國田納(na)西州橡樹嶺克林(lin)頓實驗室的(de)研(yan)究人員馬林(lin)茨基、格倫丁寧和(he)克里爾在鈾裂變(bian)產物中(zhong)發現了(le)61號元(yuan)素。他們應用了(le)新的(de)離子色層分離法把它分離出(chu)來，并研(yan)究了(le)它。新元(yuan)素并命(ming)名(ming)為promethium，元(yuan)素符(fu)號定為Pm，名(ming)稱來自(zi)希臘神(shen)話中(zhong)偷取火種給人類的(de)英雄(xiong)普羅米修斯（Prometheus）。1949年(nian)國際純粹和(he)應用化(hua)學聯合會(hui)接受(shou)了(le)這一(yi)名(ming)稱。

钷(po)(po)是(shi)繼(ji)锝(de)之后(hou)，人工制得(de)的(de)(de)(de)第二個化學(xue)元素。在(zai)天然礦物中尋找61號(hao)元素的(de)(de)(de)工作，花費(fei)了科(ke)學(xue)家(jia)們不少的(de)(de)(de)時間和精力，但最后(hou)都(dou)無(wu)功而(er)返。后(hou)來在(zai)“同位素統計規則”的(de)(de)(de)指(zhi)導(dao)下(xia)，科(ke)學(xue)家(jia)們放棄了從天然礦石(shi)中尋找，而(er)走向核(he)反應(ying)的(de)(de)(de)產物中。（然而(er)，微(wei)量的(de)(de)(de)钷(po)(po)的(de)(de)(de)確以核(he)裂變的(de)(de)(de)結果出現在(zai)鈾礦石(shi)中，但總量少于礦石(shi)的(de)(de)(de)每百萬噸1微(wei)克。）

1947年(nian)，馬林斯基（J.A.Marinsky）、格倫丹寧(ning)（L.E.Glendenin）和科里爾（C.E.Coryell）從鈾的裂(lie)變產物中發現了61號元素，用希(xi)臘神(shen)話中的神(shen)名(ming)普羅米修(xiu)斯（Prometheus）命名(ming)為钷（Promethium）。

一(yi)直到(dao)1948年(nian)，才(cai)制得(de)可(ke)(ke)以(yi)看得(de)見并可(ke)(ke)稱重(zhong)的氯化(hua)钷（PmCl3，黃(huang)色）和硝酸(suan)钷（Pm(NO3)3）各3毫克(ke)(ke)。1965年(nian)從6000噸鈾礦(kuang)中取得(de)350毫克(ke)(ke)钷，是鈾自動分(fen)裂的產(chan)物（一(yi)說為1986年(nian)M.阿特雷普微（M.Attrep）從剛果瀝青鈾礦(kuang)中分(fen)離出钷，含量(liang)甚微，每千克(ke)(ke)礦(kuang)物中僅含4×10-15克(ke)(ke)）。這樣地殼中也找到(dao)了它。

1972年在天然鈾(you)礦(kuang)提取物中發現了147Pm（半衰(shuai)期2.64年），從此Pm不再是人(ren)造元素。

迄(qi)今已合成(cheng)28個(ge)钷的(de)同位素，钷-147的(de)壽(shou)命是2.6234年(nian)，β輻射弱，因而被用來制造(zao)像(xiang)藥片(pian)一樣大小的(de)原子電池(chi)。由于(yu)這(zhe)種能源很安全，而且(qie)作用的(de)時間長，具有(you)钷-147的(de)電池(chi)首先應(ying)用在助聽(ting)器(qi)和輕便的(de)無線電接受器(qi)中。

理化性質

物理性質

第一電離能5.55eV。放射性元素，半(ban)衰期(qi)最長的為145Pm，18年，147Pm半(ban)衰期(qi)為2.64年。雖然(ran)有較長的半(ban)衰期(qi)，但是很難大量(liang)積累它(ta)。物理性質和化學性質與釹(nv)和釕(liao)相似。其同位素不穩定。原子豐度和宇(yu)宙體重原子豐度無。

常見化合價 3

電負性 1.13

外圍電子排布 4f56s2

核外電(dian)子排布(bu) 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(di)一電(dian)離能(neng) 535kJ/mol

第(di)二電離能 1052kJ/mol

第三電離能(neng) 2150kJ/mol

原子半徑 2.62埃

離子半徑 0.979埃

共價半徑 1.63埃(ai)

化學性質

原子量 145

晶(jing)體結構 晶(jing)胞(bao)為六(liu)方晶(jing)胞(bao)

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(dui)中人工方(fang)法制(zhi)得。

應用領域

（1）可作熱源。為真空探(tan)測和人造衛(wei)星(xing)提供(gong)輔助能量(liang)。

（2）Pm-147放(fang)出能量低(di)的β射(she)線(xian)，用(yong)于(yu)制造钷電池。作(zuo)為導彈(dan)制導儀器(qi)及鐘表的電源。此(ci)種(zhong)電池體(ti)積(ji)小，能連續使用(yong)數年之(zhi)久。此(ci)外，钷還(huan)用(yong)于(yu)便攜式X-射(she)線(xian)儀、制備熒光粉(fen)、度量厚度以及航標(biao)燈(deng)中。

（3）主要(yao)用于示蹤(zong)的(de)研究(jiu)。用來制造核能電池(chi)；如同(tong)筆尖(jian)大(da)小(xiao)的(de)"原子(zi)電池(chi)"，可用于導彈儀器、手表(biao)和收音機(ji)的(de)電源(yuan)，是摻入(ru)硫(liu)化鋅的(de)夜光(guang)粉原料(liao)。

（4）用(yong)量作測厚度儀器的射線源

（5）刻度和校正儀表(biao)、工(gong)業(ye)厚(hou)度計：用于鋼鐵制造、塑料工(gong)業(ye)和造紙工(gong)業(ye)。

（6）電(dian)離源：用于電(dian)子捕(bu)獲鑒(jian)定(ding)器(qi)、靜電(dian)消除器(qi)等。

（7）用作同(tong)位素熱(re)源。

危害及防護

對(dui)于147Pm密封源(yuan)來(lai)講，在(zai)正常使用或操作(zuo)的條件下不存在(zai)環(huan)(huan)境(jing)影響問題，或環(huan)(huan)境(jing)影響很小。但在(zai)密封源(yuan)包(bao)殼破裂(lie)、放(fang)射源(yuan)失控等情況(kuang)下可能(neng)對(dui)環(huan)(huan)境(jing)造成(cheng)一定污染(ran)。

147Pm為β輻射(she)體，在(zai)衰變過程中，除釋放出(chu)β粒子外(wai)，還能釋放一(yi)定能量的γ射(she)線(xian)。因此147Pm源可引發(fa)γ外(wai)照射(she)；事故(gu)工況下，147Pm泄漏可對人(ren)體形成β射(she)線(xian)外(wai)照射(she)，或經(jing)呼吸道、消化道及完整皮膚及傷口進(jin)入(ru)人(ren)體引發(fa)內照射(she)。

診斷治療

147Pm促排：

（1）氨羧型(xing)絡合(he)劑：DTPA、三亞乙(yi)(yi)基四胺(an)六(liu)乙(yi)(yi)酸（TTHA）、乙(yi)(yi)二胺(an)四乙(yi)(yi)酸（EDTA）和(he)喹胺(an)酸等(deng)，促排效果最好。

（2）H-73-10是我國合成的(de)新型螯合劑，能顯著降低147Pm在肝、骨中的(de)滯留(liu)量(liang)，增加147Pm在尿中的(de)排出率。

（3）N-雙(shuang)羧(suo)(suo)甲(jia)基(ji)(ji)(ji)氨(an)基(ji)(ji)(ji)乙酰(xian)對(dui)氨(an)基(ji)(ji)(ji)水(shui)楊酸、3-N,N-雙(shuang)羧(suo)(suo)甲(jia)基(ji)(ji)(ji)氨(an)甲(jia)基(ji)(ji)(ji)-5-乙氧羰基(ji)(ji)(ji)鄰苯二酚和N,N-雙(shuang)羧(suo)(suo)甲(jia)基(ji)(ji)(ji)氨(an)基(ji)(ji)(ji)乙酰(xian)半胱氨(an)酸。三種新促(cu)排(pai)(pai)劑能明顯增高尿、糞(fen)147Pm排(pai)(pai)出量，其中以N,N-雙(shuang)羧(suo)(suo)甲(jia)基(ji)(ji)(ji)氨(an)基(ji)(ji)(ji)乙酰(xian)半胱氨(an)酸效(xiao)果最佳(jia)。