夜明珠元素

作者: 漂泊

来源: 化学空间

发布日期: 2019-06-25 18:05:07

钷是一种放射性元素,广泛应用于制造放射性同位素电池和放射发光材料,尤其在航空航天和医疗领域。其同位素钷-147具有长寿命和强吸附性,适用于环境监测和农业应用。

钷(pǒ)是一种放射性元素,它最先是被人工合成的,后来又在自然界中被发现。钷可以用于制造放射性同位素电池,在航空航天以及医疗领域都有着重要应用。钷也可以用于制造放射发光材料,用作永久光源。总之,它是一种用途广泛的放射性稀土元素。

1902年,Bohuslav Branner就推测,元素周期表中应该有一个元素位于钕和钐之间,但他不知道的这个元素只具有放射性同位素且含量极少。

1939年,加州大学的研究人员开始研究如何利用60英寸回旋加速器人工制造61号元素,但没有成功。这种元素最终是由Jacob .A. Marinsky,Lawrence E. Glendenin和Charles D. Coryell等人在田纳西州的橡树岭国家实验室合成。他们用离子交换色谱法从一个核反应堆中的铀燃料裂变产物中分离了钷(Promethium)。

钷-147可用于制造放射性同位素电池,一种将放射性同位素的衰变能转变为电能的装置。放射性同位素电池中的放射性同位素在衰变过程中,会不断以射线的形式向外释放出比一般物质大得多的热能。这种能量具有两个优点:第一个是这种能量的大小、速度均不受外界环境(如温度、化学反应、压力、电磁场)的影响,所以放射性同位素电池具有很强的抗干扰性和准确性。

另一个特点是,放射性同位素电池可长期使用,因为放射性同位素通常具有很长的衰变时间。正是因为放射性同位素电池具有这些优点,所以它被广泛应用于航空航天事业。

放射发光也是钷元素的主要应用领域之一。钷元素的名字便是源自希腊神话中偷取火种的普罗米修斯(Prometheus)。所谓放射发光,是指某些物体在放射性同位素的射线作用下产生长时间光辐射的现象。放射性同位素可以自发、连续不断地发生衰变,并在改变过程中不断产生放射性辐射。这些辐射以高能粒子的形式连续不断的释放出来,将能量传输给发光基体,进而引起材料产生发光现象。

钷-147是一种β辐射体,也是一种理想的示踪元素,利用其明显的选择性蓄积可研究稀土农业应用的环境安全性。钷-147在土壤中具有强吸附性,而且难以迁移,易于在土壤和底泥中积累,并且在水生生物和陆生食用植物中具有明显的富集性。钷-147在动物体脏器和组织间也呈现出不均匀分布,如在骨髓、眼、大脑、心脏和脂肪中残留量较高,表现出了明显的选择性蓄积。

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