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發現簡史

1898年皮埃爾·居里與瑪(ma)麗(li)·居里在處理鈾礦(kuang)時發現釙元(yuan)素，瑪(ma)麗(li)·居里為紀念自己祖國波蘭（拉丁文：Polonia），把這種新元(yuan)素定名為釙。

居里夫人研究(jiu)鈾射(she)線的(de)(de)存在，她制作(zuo)了一種(zhong)測量鈾射(she)線的(de)(de)儀(yi)器(qi)平面(mian)電(dian)容器(qi)。她收集到(dao)各種(zhong)各樣的(de)(de)物(wu)質(zhi)，從實驗室(shi)弄(nong)到(dao)一切(qie)已知元素的(de)(de)化(hua)學純凈鹽(yan)和(he)氧(yang)化(hua)物(wu)，包括幾(ji)種(zhong)稀有的(de)(de)比黃金(jin)昂貴得(de)多的(de)(de)鹽(yan)，還有博物(wu)館贈送的(de)(de)采自(zi)世界(jie)各地的(de)(de)礦物(wu)標(biao)本，她和(he)她的(de)(de)丈夫就是(shi)在一個廢棄的(de)(de)大板屋里進(jin)行工作(zuo)。

居里夫(fu)人(ren)把(ba)這種物質(zhi)(zhi)一(yi)一(yi)放(fang)到電容(rong)(rong)器的(de)金(jin)(jin)屬(shu)片上(shang)，觀看電容(rong)(rong)器上(shang)的(de)讀數(shu)。可是(shi)電容(rong)(rong)器下的(de)那(nei)片金(jin)(jin)屬(shu)片上(shang)雖然(ran)已經更換了成(cheng)百(bai)種物質(zhi)(zhi)，電流(liu)計上(shang)的(de)指針(zhen)始終(zhong)(zhong)沒有擺(bai)動。居里夫(fu)人(ren)不怕失敗，繼續(xu)進行實驗。最后(hou)金(jin)(jin)屬(shu)片上(shang)放(fang)了釷的(de)化(hua)合物，電流(liu)計上(shang)的(de)指針(zhen)終(zhong)(zhong)于(yu)擺(bai)動了。原來釷和(he)釷的(de)化(hua)合物也能放(fang)射看不見得光線(xian)。

然后他(ta)們進行了一系列的(de)實驗，發(fa)(fa)現鈾的(de)射(she)線(xian)比一切鈾的(de)化合物的(de)都強。奇怪的(de)事(shi)情發(fa)(fa)生了：把瀝(li)青和銅(tong)鈾云母分別放到那片金屬片上時電流(liu)(liu)計反映出來(lai)的(de)電流(liu)(liu)比鈾反映出來(lai)的(de)要強的(de)多，這(zhe)意味著這(zhe)兩種物質里可能存在著另一種能夠射(she)出射(she)線(xian)的(de)元(yuan)素。

居里夫人(ren)又(you)人(ren)工合成(cheng)了(le)銅鈾(you)(you)云母，就成(cheng)分看它(ta)和天然的(de)相同，含(han)鈾(you)(you)量也相同。可是，當人(ren)造的(de)含(han)鈾(you)(you)云母研(yan)成(cheng)粉末，撒到那金(jin)屬片(pian)上時，它(ta)的(de)射(she)線(xian)比天然的(de)礦物(wu)弱18%。這(zhe)說明(ming)，在(zai)天然的(de)銅鈾(you)(you)云母礦中(zhong)，存在(zai)著一種活潑(po)的(de)物(wu)質，它(ta)的(de)射(she)線(xian)比鈾(you)(you)的(de)更(geng)強。這(zhe)兩(liang)位科(ke)學家繼續研(yan)究。開始探索(suo)新射(she)線(xian)的(de)奧妙。

居里夫(fu)人決心把那(nei)(nei)謎一般的(de)物(wu)質從(cong)瀝青鈾礦里提(ti)煉出來。他們把礦石溶(rong)解在酸里，再(zai)往里面(mian)通進硫化(hua)氫，溶(rong)液底(di)部沉(chen)積了各(ge)種(zhong)(zhong)金屬硫化(hua)物(wu)，沉(chen)積物(wu)里含(han)有鉛、銅(tong)、砷(shen)、鉍。那(nei)(nei)透明溶(rong)液是鈾、釷、鋇和瀝青油礦所(suo)含(han)的(de)其他幾(ji)種(zhong)(zhong)成分。他們把沉(chen)淀(dian)物(wu)和溶(rong)液分別放(fang)到(dao)那(nei)(nei)金屬片上(shang)實驗，結果是沉(chen)淀(dian)物(wu)發射的(de)射線(xian)更強。這說明那(nei)(nei)種(zhong)(zhong)物(wu)質是在沉(chen)淀(dian)物(wu)里。

居里(li)夫人把(ba)沉(chen)淀物(wu)里(li)的雜質一(yi)一(yi)除去以后，剩下來的那一(yi)部分物(wu)質所(suo)發出(chu)的射(she)線比鈾發出(chu)的要強400倍(bei)。這一(yi)部分里(li)有很多的鉍，還有很多的未知物(wu)質，不過(guo)還不能把(ba)它(ta)們分離出(chu)來。

1898年7月，居里夫人向法國科學院提出了一份工作報告，肯(ken)定的(de)(de)指(zhi)出他(ta)們(men)已經發(fa)現了一種新(xin)元(yuan)素(su)，其同鉍相似(si)，卻能夠(gou)自發(fa)的(de)(de)放射出一種強大的(de)(de)不可見射線(xian)，他(ta)們(men)把(ba)這種元(yuan)素(su)命名為“釙”。

貝蒙(meng)成功(gong)地研究了(le)這個未知元素的光譜(pu)。

1902年德國(guo)化學家馬克(ke)(ke)瓦(wa)爾德將(jiang)一(yi)片(pian)光滑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鉍(bi)片(pian)浸(jin)放(fang)(fang)在自瀝青礦分(fen)離的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鉍(bi)溶(rong)液中(zhong)，發現一(yi)種(zhong)有(you)很高放(fang)(fang)射(she)(she)性的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)質沉積在鉍(bi)片(pian)上。他認為(wei)這是(shi)一(yi)種(zhong)新元素(su)(su)(su)(su)，命名(ming)它(ta)為(wei)radiotellurium。radio是(shi)“放(fang)(fang)射(she)(she)”；tellurium是(shi)“碲(di)(di)(di)”。二者綴合(he)就是(shi)“射(she)(she)碲(di)(di)(di)”。他指出：“我之所(suo)以(yi)將(jiang)這一(yi)新物(wu)質暫時(shi)命名(ming)為(wei)射(she)(she)碲(di)(di)(di)，是(shi)因為(wei)它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)所(suo)有(you)化學性質適合(he)將(jiang)它(ta)放(fang)(fang)置在當時(shi)還沒(mei)有(you)被(bei)占的(de)(de)(de)(de)(de)(de)元素(su)(su)(su)(su)周(zhou)期(qi)表中(zhong)第Ⅳ族(zu)格子中(zhong)，即(ji)原(yuan)子量比(bi)鉍(bi)稍(shao)(shao)高的(de)(de)(de)(de)(de)(de)那個元素(su)(su)(su)(su)。這種(zhong)元素(su)(su)(su)(su)比(bi)鉍(bi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電負(fu)性較大，但比(bi)碲(di)(di)(di)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電正性較大。它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氧(yang)化物(wu)也應該具有(you)堿性，而不是(shi)酸性。這種(zhong)物(wu)質預期(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)原(yuan)子量約為(wei)210。”在元素(su)(su)(su)(su)周(zhou)期(qi)表中(zhong)第Ⅳ族(zu)中(zhong)原(yuan)子量比(bi)鉍(bi)稍(shao)(shao)高的(de)(de)(de)(de)(de)(de)正應當是(shi)釙(li)(li)。馬克(ke)(ke)瓦(wa)爾德指出居里夫(fu)婦發現的(de)(de)(de)(de)(de)(de)釙(li)(li)是(shi)幾種(zhong)放(fang)(fang)射(she)(she)性元素(su)(su)(su)(su)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)混合(he)物(wu)。1903年馬克(ke)(ke)瓦(wa)爾德從15噸的(de)(de)(de)(de)(de)(de)礦物(wu)中(zhong)提取(qu)出3毫克(ke)(ke)射(she)(she)碲(di)(di)(di)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鹽，用電解(jie)法(fa)從這鹽溶(rong)液中(zhong)把射(she)(she)碲(di)(di)(di)分(fen)離出來。這引起一(yi)場關于釙(li)(li)和(he)射(she)(she)碲(di)(di)(di)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)真實性的(de)(de)(de)(de)(de)(de)辯論，明確釙(li)(li)和(he)射(she)(she)碲(di)(di)(di)是(shi)同(tong)一(yi)元素(su)(su)(su)(su)。釙(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)名(ming)稱(cheng)被(bei)保留下來。

元素分布

地殼(ke)內含有非常低濃度的(de)釙(li)元(yuan)素。在所有自然(ran)環境中(zhong)，例如(ru)泥土、大氣以至人體(ti)都(dou)可以找到(dao)極(ji)少(shao)量釙(li)210。天然(ran)的(de)釙(li)存在于所有鈾礦石、釷礦石中(zhong)。地殼(ke)中(zhong)釙(li)的(de)平(ping)均豐(feng)度為3×10%。

理化性質

物理性質

釙（Polonium）是一種化(hua)學元(yuan)素，它的符號是Po，原子序(xu)數為84，它是呈銀白色的金屬。金屬單質，外觀與鉛(qian)相似，質軟。是極稀有的放(fang)(fang)射性(xing)(xing)金屬。溶(rong)于(yu)濃硫酸、硝(xiao)酸、稀鹽(yan)酸、王(wang)水和稀氫氧(yang)化(hua)鉀溶(rong)液。已(yi)知(zhi)道(dao)釙元(yuan)素有25個(ge)(ge)同位(wei)素，它們的質量數由(you)192至218，釙210是當中顯著的一個(ge)(ge)同位(wei)素，具放(fang)(fang)射性(xing)(xing)特(te)征(zheng)，會釋出放(fang)(fang)射性(xing)(xing)阿爾法粒子。其(qi)半(ban)衰期很(hen)短，只有138天(tian)。

化學性質

較同(tong)族碲金屬性強。外圍電子排(pai)布6S26p?。

釙(li)的化學性質(zhi)與碲(di)類似。釙(li)溶(rong)于(yu)硝酸可以形成(cheng)正鹽(yan)Po(NO3)4和各(ge)種堿式鹽(yan)，溶(rong)于(yu)硫(liu)酸只生(sheng)成(cheng)簡單陽離子的硫(liu)酸鹽(yan)。當(dang)釙(li)溶(rong)于(yu)鹽(yan)酸時，起初生(sheng)成(cheng)氯化亞釙(li)（PoCl2），但(dan)由于(yu)α輻(fu)射(she)分(fen)解溶(rong)劑產生(sheng)臭氧，釙(li)（II）被迅(xun)速氧化成(cheng)釙(li)（IV）。釙(li)不和硫(liu)直接作用。

釙(li)的化(hua)(hua)合物易于水解(jie)并還原。原子共價半徑167皮(pi)米，Po??67皮(pi)米，第一電(dian)離能818kJ/mol，電(dian)負(fu)性2.0。主要氧(yang)化(hua)(hua)數+2、+4、+6。釙(li)的氧(yang)化(hua)(hua)態有+6，+4，+3，+2，0和-2，+4和+6為(wei)最常見價態。

釙(li)在250℃與(yu)氧(yang)反應生成(cheng)(cheng)二氧(yang)化釙(li)，溶于鹽酸、硫酸和(he)硝酸生成(cheng)(cheng)PoIV鹽。釙(li)在400～600℃與(yu)堿(jian)反應生成(cheng)(cheng)M2Po和(he)M2PoO3，可被(bei)氧(yang)化為M2PoO4。Po??極易水解成(cheng)(cheng)為膠體，可形成(cheng)(cheng)很(hen)多配合(he)物。

所有釙的(de)同位(wei)素都是放射(she)性的(de)。已知有兩種同位(wei)素異形體：α-Po為(wei)(wei)(wei)單(dan)正方體；β-Po為(wei)(wei)(wei)單(dan)菱形體。在(zai)約36℃時(shi)，發生α-Po轉化為(wei)(wei)(wei)β-Po的(de)相變。物理性質似鉈、鉛、鉍(bi)。溶于稀(xi)硝酸和稀(xi)氫氧化鉀。釙是世界上最(zui)稀(xi)有的(de)元素（天然存在(zai)的(de)）。

同(tong)位(wei)(wei)(wei)素(su)：釙有三種同(tong)位(wei)(wei)(wei)素(su)，都(dou)有放射性。釙同(tong)位(wei)(wei)(wei)素(su)中最普(pu)遍、最易得的是(shi)釙210，其(qi)半衰期僅(jin)有134天(tian)，其(qi)放射性比鐳大近5000倍。釙-210危險性很大，在操作時即便是(shi)很小量也(ye)要(yao)格外小心謹慎。

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

已知其27種同位素，質量數為(wei)192～218，均為(wei)放(fang)(fang)射(she)性核(he)素。最重要的同位素為(wei)210Po，T1/2=138.4d，α放(fang)(fang)射(she)性。

釙-210屬于(yu)極毒的(de)(de)放(fang)(fang)射(she)(she)性核素(su)，它(ta)發射(she)(she)的(de)(de)α粒子在(zai)空氣(qi)中的(de)(de)射(she)(she)程很(hen)短，不能(neng)穿透紙或(huo)(huo)皮膚(fu)，所(suo)以在(zai)人的(de)(de)體外不構成外照射(she)(she)危(wei)險。但(dan)是它(ta)的(de)(de)電離能(neng)力很(hen)強(qiang)，如(ru)(ru)果通過吸(xi)入(ru)(ru)、食入(ru)(ru)或(huo)(huo)由傷口進入(ru)(ru)人體內(nei)(nei)，可(ke)(ke)以引起體內(nei)(nei)污染(ran)、中毒或(huo)(huo)急(ji)性放(fang)(fang)射(she)(she)病。如(ru)(ru)果在(zai)短時(shi)間(jian)內(nei)(nei)體內(nei)(nei)的(de)(de)吸(xi)收劑量(liang)(liang)達到4Gy，可(ke)(ke)以致命。大(da)小不及一(yi)(yi)(yi)粒鹽的(de)(de)釙-210，可(ke)(ke)使體重70公(gong)斤的(de)(de)人死亡。但(dan)是，在(zai)通常(chang)情況下，釙-210對自(zi)然界和人類并(bing)不構成危(wei)險。這(zhe)是因為釙是最稀有(you)的(de)(de)元素(su)之一(yi)(yi)(yi)，在(zai)地殼中的(de)(de)含(han)(han)量(liang)(liang)大(da)約只有(you)一(yi)(yi)(yi)百萬億分之一(yi)(yi)(yi)。天(tian)然的(de)(de)釙存在(zai)于(yu)所(suo)有(you)鈾(you)礦石和釷礦石中，但(dan)含(han)(han)量(liang)(liang)極微。在(zai)自(zi)然環境中，例如(ru)(ru)大(da)氣(qi)以至(zhi)人體內(nei)(nei)都有(you)極微量(liang)(liang)釙-210存在(zai)。釙-210的(de)(de)物理半(ban)衰期為138天(tian)，這(zhe)就(jiu)(jiu)是說，每過138天(tian)，它(ta)的(de)(de)放(fang)(fang)射(she)(she)性活度就(jiu)(jiu)自(zi)動減少(shao)一(yi)(yi)(yi)半(ban)，約2.5年后其放(fang)(fang)射(she)(she)性基本消(xiao)失。

居里夫人簡介

瑪麗(li)·居(ju)里（1867~1934），原名(ming)瑪麗(li)·斯(si)克沃多夫斯(si)卡，通常(chang)稱(cheng)為居(ju)里夫人，是原籍波蘭的法國著(zhu)名(ming)女科學家、物理學家、化學家。1867年11月7日生(sheng)于波蘭首都(dou)華沙(sha)，1891年隨姐(jie)(jie)姐(jie)(jie)布洛(luo)尼斯(si)拉娃至巴(ba)黎(li)讀(du)書。在巴(ba)黎(li)取得學位并從事科學研究，是巴(ba)黎(li)和(he)華沙(sha)“居(ju)里研究所”的創始(shi)人。

1903年，居里夫(fu)婦和(he)貝(bei)克勒爾(er)由于(yu)對放射(she)(she)性的(de)研究而共同獲得諾(nuo)(nuo)(nuo)貝(bei)爾(er)物理學(xue)獎(jiang)，1911年居里夫(fu)人(ren)(ren)(ren)又因(yin)發現釙和(he)鐳(lei)而獲得諾(nuo)(nuo)(nuo)貝(bei)爾(er)化學(xue)獎(jiang)。成(cheng)為歷史上第(di)一個兩獲諾(nuo)(nuo)(nuo)貝(bei)爾(er)獎(jiang)的(de)人(ren)(ren)(ren)。瑪(ma)麗·居里的(de)成(cheng)就包括(kuo)開創了放射(she)(she)性理論，發明(ming)分(fen)離(li)放射(she)(she)性同位素(su)(su)技術(shu)，以及于(yu)12月21日(ri)發現兩種新元素(su)(su)釙和(he)鐳(lei)。在她的(de)指導下，人(ren)(ren)(ren)們第(di)一次將放射(she)(she)性同位素(su)(su)用(yong)于(yu)治療(liao)癌癥。居里夫(fu)人(ren)(ren)(ren)是成(cheng)功(gong)女性的(de)先驅，她的(de)典(dian)范激勵了很多(duo)人(ren)(ren)(ren)。但居里夫(fu)人(ren)(ren)(ren)由于(yu)長(chang)期接觸放射(she)(she)性物質，1934年7月4日(ri)因(yin)惡性白血(xue)病逝世。

制備方法

天然的釙(li)存在于(yu)鈾礦(kuang)石和釷礦(kuang)石中，由于(yu)含(han)量過于(yu)微小，釙(li)主要借(jie)助人(ren)工合成(cheng)方式獲得(de)。

在(zai)瀝青鈾礦(kuang)中，藉由鉍的衰變而得(de)到釙。

可用鋅還(huan)原氯化釙制得(de)。

克量(liang)的(de)釙可用(yong)中(zhong)子輻照鉍衰變產(chan)生，而制備較(jiao)大(da)量(liang)的(de)釙則必須憑(ping)借核反(fan)應堆等大(da)型設(she)備，但通常(chang)會在受國際協議嚴密監督下的(de)核反(fan)應堆或粒子加速器中(zhong)制造(zao)，全世界(jie)每年(nian)的(de)產(chan)量(liang)也只有100克左(zuo)右(you)。

應用領域

它與(yu)鈹(pi)混合(he)可作(zuo)為中子源；也用作(zuo)靜(jing)電(dian)消除劑，在(zai)該(gai)種情況(kuang)下，釙210的放射(she)性使(shi)空氣發生電(dian)離(li)，離(li)子所帶(dai)電(dian)荷中和(he)了膠(jiao)片所帶(dai)靜(jing)電(dian)。

為了減(jian)低靜電(dian)發生常(chang)會使用釙，工業設備中亦常(chang)用到(dao)，像(xiang)是卷紙(zhi)、卷電(dian)線和(he)卷金屬片。

釙的放射性比(bi)鐳強，可作為α射線源(yuan)。將釙沉積在鈹(pi)上，用作中(zhong)子源(yuan)。還(huan)可用作為航天設備的熱源(yuan)。

中毒事件

2006年11月(yue)1日，俄羅斯亞歷山大·利特(te)維年科(ke)，在英國(guo)因身(shen)(shen)體不適住進醫院。此(ci)后他不斷嘔吐(tu)，大量(liang)脫發，檢查(cha)表(biao)明，他的中樞神經、心(xin)臟、腎和骨髓都遭到不同程度的傷害，于當月(yue)23日晚不治身(shen)(shen)亡(wang)。2006年11月(yue)24日下午(wu)英國(guo)衛(wei)生防(fang)護(hu)局在利特(te)維年科(ke)的尿(niao)液(ye)里發現了放射性核素釙-210，而且釙-210的含量(liang)極(ji)高。

2012年7月，瑞士一家研究機構(gou)稱在亞西爾(er)·阿(a)拉法特(te)（Yasser Arafat)的遺物(wu)中發現了放射性(xing)元素(su)釙的痕跡。

2013年10月(yue)13日(ri)，英國世界(jie)權威醫學雜志(zhi)《柳(liu)葉(xie)刀》支(zhi)持(chi)阿(a)拉法(fa)特(te)系死(si)于(yu)釙中毒的說法(fa)。《柳(liu)葉(xie)刀》刊登了瑞士(shi)科學家的有關調查報告，證(zheng)實(shi)阿(a)拉法(fa)特(te)系放射性元素釙210中毒死(si)亡。2013年11月(yue)8日(ri)，巴勒(le)斯坦官方(fang)證(zheng)實(shi)，前(qian)領導(dao)人(ren)阿(a)拉法(fa)特(te)為“非自然死(si)亡”。