钷pǒ
钷,原子序数61,是人工放射性元素,也是一种稀土元素,元素名来源于希腊文,原意是“火”。原本产生于恒星里,地球上的钷有着多种起源。有多种同位素,钷147可制作防护的发光粉和用于航标灯;也可用于作核电池的燃料。
钷pǒ
钷,原子序数61,是人工放射性元素,也是一种稀土元素,元素名来源于希腊文,原意是“火”。原本产生于恒星里,地球上的钷有着多种起源。有多种同位素,钷147可制作防护的发光粉和用于航标灯;也可用于作核电池的燃料。
简介
钷是一种稀土元素,为六方晶格晶体,熔点1168°C,沸点2460°C,密度7.22克/厘米³。钷的氯化物、硝酸盐是可溶性盐,草酸盐、氟化物难溶。第一电离能5.55电子伏特。放射性元素,半衰期最长的为145Pm,18年,147Pm半衰期为2.64年。虽然有较长的半衰期,但是很难大量积累它。物理性质和化学性质与钕和钌相似。原本产生于恒星里,地球上的钷有着多种起源。钷147可制作防护的发光粉和用于航标灯;也可用于作核电池的燃料。
在自然界中里尚未发现它的存在。它是铀、钍和钚的裂变产物之一,在核反应堆中人工方法制得。
名称由来:
得名于希腊神话中的普罗米修斯(Prometheus)。
钷 - 性质
总体特性
元素符号:Pm
英文名: Promethium
中文名: 钷
相对原子质量: 144.913
原子序数 61
系列 镧系元素
周期, 元素分区 6, f
密度、硬度 7264 kg/m3、无数据
颜色和外表 金属性
地壳含量 在刚果的沥青铀矿中,每吨矿物中只有10-15公克。
原子属性
原子量 [145] 原子量单位
原子半径(计算值) 185(205)pm
离子半径: 1.09(+3) 埃
共价半径: 1.63 埃
原子体积:(立方厘米/摩尔) 22.39
价电子排布 [氙]4f56s2
电子在每能级的排布 2,8,18,23,8,2
电负性: 1.13
氧化价(氧化物) 3(弱碱性)
晶体结构 晶胞为六方晶胞
物理属性
物质状态 固态、放射性
熔点 1373 K(1100 °C)
沸点 3273 K (3000 °C)
摩尔体积 20.23×10-6m3/mol
汽化热 无数据
熔化热 86.7 kJ/mol
蒸气压 无数据
声速 无数据
其他性质
电负性 1.13(鲍林标度)
比热 180 J/(kg·K)
电导率 无数据
热导率 17.9 W/(m·K)
电子亲合和能: 0 KJ·mol-1
第一电离能 540 kJ/mol
第二电离能 1050 kJ/mol
第三电离能 2150 kJ/mol
第四电离能 3970 kJ/mol
常见化合物: 未知
最稳定的同位素
同位素 丰度 半衰期 衰变模式 衰变能量MeV 衰变产物
145Pm 100% 17.7年 电子捕获 0.163 145Nd
146Pm 人造 5.53年 电子捕获 1.472 146Nd
β衰变 1.542 146Sm
147Pm 人造 2.6234年 β衰变 0.224 147Sm
同位素及放射线: Pm-143[265y] Pm-144[360y] 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]
发现人: 马林茨基(J.A.Marinky)、格伦丁宁(L.E.Glendenin)和克里尔(C.Coryell)
时间: 1945
地点: 美国
发现过程
1945年,马林茨基(J.A.Marinky)、格伦丁宁(L.E.Glendenin)和克里尔(C.Coryell)从原子能反应堆用过的铀燃料中成功地分离出61号元素,用希腊神话中的神名普罗米修斯(Prometheus)命名为钷(Promethium)。
钷 - 发展
钷是继锝之后,人工制得的第二个化学元素。在天然矿物中寻找61号元素的工作,花费了科学家们不少的时间和精力,但最后都无功而返。后来在“同位素统计规则”的指导下,科学家们放弃了从天然矿石中寻找,而走向核反应的产物中。
1945年,美国田纳西州橡树岭克林顿实验室的研究人员马林茨基、格伦丁宁和克里尔在铀裂变产物中发现了61号元素。他们应用了新的离子色层分离法把它分离出来,并研究了它。新元素并命名为promethium,元素符号定为Pm,名称来自希腊神话中偷取火种给人类的英雄普罗米修斯(Prometheus)。1949年国际纯粹和应用化学联合会接受了这一名称。
一直到1948年,才制得可以看得见并可称重的氯化钷(PmCl3,黄色)和硝酸钷(Pm(NO3)3)各3毫克。1965年从6000吨铀矿中取得350毫克钷,是铀自动分裂的产物(一说为1986年M.阿特雷普微(M.Attrep)从刚果沥青铀矿中分离出钷,含量甚微,每千克矿物中仅含4×10^-15克)。这样地壳中也找到了它。
迄今已合成28个钷的同位素,钷-147的寿命是2.6234年,β辐射弱,因而被用来制造像药片一样大小的原子电池。由于这种能源很安全,而且作用的时间长,具有钷-147的电池首先应用在助听器和轻便的无线电接受器中。
钷为核反应堆生产的人造放射性元素,主要用途如下:
1,可作热源。为真空探测和人造卫星提供辅助能量。
2,Pm147放出能量低的β射线,用于制造钷电池。作为导弹制导仪器及钟表的电源。此种电池体积小,能连续使用数年之久。
此外,钷还用于便携式X-射线仪、制备荧光粉、度量厚度以及航标灯中。