【每日化学-元素】 镧系——人造放射性元素 钷
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【基础信息】
钷是一个化学元素,化学符号是Pm,原子序是61,属于镧系元素,也是稀土元素之一。它所有同位素原子核的活动都非常活跃,所以都带有放射性。 在原子序82号(铅)以前只有两个元素没有稳定的同位素,一个是钷,另一个是锝。在化学上,钷是一种镧系元素,所以它可以形成盐。它与其他元素相结合形成盐时,会呈现一个稳定的氧化态为
+3
,但是也有少数+2化合物可能会存在。1947年,马林斯基(J.A.Marinsky)、格伦丹宁(L.E.Glendenin)和科里尔(C.E.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)。钷为核反应堆生产的人造放射性元素。
【物理性质】
一个钷原子中有61个电子,电子组态[Xe]4f56s2。在形成的化合物时,会失去了它最外层的电子以及一个4f壳层电子,成为一个开放的子层。钷的原子半径在所有的镧系元素中是第三大的, 只稍微比相邻的元素大一点。 钷的特性介于钕和钐的之间。例如熔点,前三个电离能比钕大但比钐少。至于沸点, 离子(Pm3+)和单原子气体的标准形成热比钐大但比钕少。钷具有双六方晶系密堆积(DHCP)结构,硬度63 kg/mm2。加热至890℃时,会从常温的α形式转换成β形式(体心立方(bcc))。
【化学性质】
钷属于的铈组的镧系元素,在化学上是非常相似的相邻元素。由于它的不稳定性,钷的化学研究是不完整的。即使一少部分的化合物已被合成的,但它们没有充分研究;一般,它们往往是粉红色或红色。将共与含有Pm3+离子的酸与氨反应, 会得出一个胶凝状光-棕色的沉淀物( Pm(OH)3 ),它是不溶于水的氢氧化物沉淀物。当溶解在盐酸中,一种水溶性的黄色的盐(PmCl3)产生。同样地,当溶解在硝酸中,Pm(NO3)3产生。后者有良好的水溶性,在干燥时,形成粉红色晶体,类似的 Nd(NO3)3,PM3+的电子组态为[Xe]4F4,典离子的颜色是粉红色的。基态的符号是514。硫酸盐是微溶于水,像其他的铯组硫酸盐。以晶胞参数计算其八水氢氧化钡, 它们导致得出如下结论Pm2的(SO4)3.8 H2O的密度是2.86 G/CM3。草酸,Pm2(C2O4)3•10 H2O,具有最低的所有镧系元素草酸盐的溶解度。 与硝酸盐不同的是氧化物是类似对应的钐盐,而不是钕盐。所合成的,例如通过加热的草酸盐,它是一种白色或薰衣草色的粉末,为不规则之结构。这些粉末要加热到600℃就会结晶。继续加热至 800°C之后加热至 1750°C将其转换到单斜晶和六方晶相(不可逆),最后两个阶段可以分别通过调整加热时间和温度而相互转换。
主要同位素有145Pm,146Pm,147Pm,149Pm,151Pm。易溶于稀酸,与热水作用可置换出氢气。
【主要用途】
可作热源。为真空探测和人造卫星提供辅助能量。
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。
主要用于示踪的研究。用来制造核能电池;如同笔尖大小的"原子电池",可用于导弹仪器、手表和收音机的电源,是掺入硫化锌的夜光粉原料。
【危害性】
钷-146可透过β衰变发射的X-射线,过程中对生命体构成危害。如果安全装备做好(手套,鞋盖,安全眼镜),那与少量的钷-146作用是无害的。 现在还没知道钷对人体器官有什么害处, 有估计是可能会对人的骨组织有害。密封钷-146是没有危险的。但是,如果包装破损,那钷变得对环境和人类构成危险。如果发现放射性污染,受污染的地方应该用肥皂和水清洗。虽然钷主要影响皮肤,但皮肤是不会磨损。如果钷的发现泄漏,该地区应认定为危险,应立即疏散,并必须报警。
2013年08月09日 02点08分 1
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0化学0 楼主
[吐舌] 钷念pǒ
2013年08月09日 02点08分 2
level 1
为您提供钷-145衰变链
Pm-145---Nd-145
Pm-145---Pr-141
2022年04月06日 02点04分 3
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