概述
簡介
Pm,鉕的元素符號。鉕是一種稀土元素,為六方晶格晶體,熔點1168°C,沸點2460°C,密度7.22克/厘米³。鉕的氯化物、硝酸鹽是可溶性鹽,草酸鹽、氟化物難溶。第一電離能5.55電子伏特。放射性元素,半衰期最長的為145Pm,18年,147Pm半衰期為2.64年。雖然有較長的半衰期,但是很難大量積累它。物理性質和化學性質與釹和釕相似。原本產生於恆星里,地球上的鉕有著多種起源。鉕147可製作防護的發光粉和用於航標燈;也可用於作核電池的燃料。元素來源:
在自然界中里尚未發現它的存在。它是鈾、釷和鈽的裂變產物之一,在核反應堆中人工方法製得。
名稱由來:
得名於希臘神話中的普羅米修斯(Prometheus)。
性質
鉕 |
總體特性
元素符號:Pm英文名:Promethium
中文名:鉕
相對原子質量:144.913
原子序數61
系列鑭系元素
周期,元素分區 6,f
密度、硬度 7264kg/m3、無數據
顏色和外表 金屬性
地殼含量 在剛果的瀝青鈾礦中,每噸礦物中只有10-15公克。
原子屬性
原子量 [145]原子量單位原子半徑(計算值) 185(205)pm
離子半徑:1.09(+3)埃
共價半徑:1.63埃
原子體積:(立方厘米/摩爾)22.39
價電子排布 [氙]4f56s2
電子在每能級的排布 2,8,18,23,8,2
電負性:1.13
氧化價(氧化物) 3(弱鹼性)
晶體結構 晶胞為六方晶胞
物理屬性
物質狀態 固態、放射性熔點 1373K(1100°C)
沸點 3273K(3000°C)
摩爾體積 20.23×10-6m3/mol
汽化熱 無數據
熔化熱 86.7kJ/mol
蒸氣壓 無數據
聲速 無數據
其他性質
電負性 1.13(鮑林標度)比熱 180J/(kg·K)
電導率 無數據
熱導率 17.9W/(m·K)
電子親合和能:0KJ·mol-1
第一電離能 540kJ/mol
第二電離能 1050kJ/mol
第三電離能 2150kJ/mol
第四電離能 3970kJ/mol
常見化合物:未知
最穩定的同位素
同位素 豐度半衰期衰變模式 衰變能量MeV 衰變產物145Pm100%17.7年電子捕獲0.163145Nd
146Pm人造5.53年電子捕獲1.472146Nd
β衰變1.542146Sm
147Pm人造 2.6234年 β衰變0.224147Sm
同位素及放射線: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]
發現
發現人:馬林茨基(J.A.Marinky)、格倫丁寧(L.E.Glendenin)和克里爾(C.Coryell)時間:1945
地點:美國
發現過程
1945年,馬林茨基(J.A.Marinky)、格倫丁寧(L.E.Glendenin)和克里爾(C.Coryell)從原子能反應堆用過的鈾燃料中成功地分離出61號元素,用希臘神話中的神名普羅米修斯(Prometheus)命名為鉕(Promethium)。
發展
鉕是繼鎝之後,人工製得的第二個化學元素。在天然礦物中尋找61號元素的工作,花費了科學家們不少的時間和精力,但最後都無功而返。後來在“同位素統計規則”的指導下,科學家們放棄了從天然礦石中尋找,而走向核反應的產物中。1945年,美國田納西州橡樹嶺柯林頓實驗室的研究人員馬林茨基、格倫丁寧和克里爾在鈾裂變產物中發現了61號元素。他們套用了新的離子色層分離法把它分離出來,並研究了它。新元素並命名為promethium,元素符號定為Pm,名稱來自希臘神話中偷取火種給人類的英雄普羅米修斯(Prometheus)。1949年國際純粹和套用化學聯合會接受了這一名稱。
一直到1948年,才製得可以看得見並可稱重的氯化鉕(PmCl3,黃色)和硝酸鉕(Pm(NO3)3)各3毫克。1965年從6000噸鈾礦中取得350毫克鉕,是鈾自動分裂的產物(一說為1986年M.阿特雷普微(M.Attrep)從剛果瀝青鈾礦中分離出鉕,含量甚微,每千克礦物中僅含4×10^-15克)。這樣地殼中也找到了它。
迄今已合成28個鉕的同位素,鉕-147的壽命是2.6234年,β輻射弱,因而被用來製造像藥片一樣大小的原子電池。由於這種能源很安全,而且作用的時間長,具有鉕-147的電池首先套用在助聽器和輕便的無線電接受器中。
用途
鉕為核反應堆生產的人造放射性元素,主要用途如下:1,可作熱源。為真空探測和人造衛星提供輔助能量。
2,Pm147放出能量低的β射線,用於製造鉕電池。作為飛彈制導儀器及鐘錶的電源。此種電池體積小,能連續使用數年之久。
此外,鉕還用於攜帶型X-射線儀、製備螢光粉、度量厚度以及航標燈中。