中國核技術(shù)網(wǎng)訊:錒 227的半衰期為21.77 年。它于1899年首先被法國科學(xué)家安德烈-德拜耳尼(André -Debierne)發(fā)現(xiàn),隨后在1902年德國化學(xué)家弗雷德里奇-奧托-吉賽爾(Friedrich-Otto-Giesel)也獨(dú)立地發(fā)現(xiàn)了該元素。存在于瀝青鈾礦及其它含鈾礦物中。人工制備錒的數(shù)量極少,其在商業(yè)和科學(xué)研究方面極為有限。其名字來自于希臘文“aktinos”,意為“射線”或“光束”。
1789年克拉普羅特從瀝青鈾礦中發(fā)現(xiàn)鈾,是錒系中第一個被發(fā)現(xiàn)的元素。1828年貝采利烏斯發(fā)現(xiàn)釷。鈾和釷的發(fā)現(xiàn)為大部分其他錒系元素的制取開辟了道路。1899年在居里實驗室工作的德比爾納發(fā)現(xiàn)錒,1902年蓋瑟爾也獨(dú)立發(fā)現(xiàn)了錒。1913年法揚(yáng)斯和格林發(fā)現(xiàn)了鏷的同位素234Pa,1917年哈恩和梅特勒發(fā)現(xiàn)了231Pa。1940年麥克米倫和艾貝爾森用中子輻照天然鈾得到镎。同年,西博格等用氘核轟擊鈾得到钚。1944年他又利用钚同位素的中子俘獲反應(yīng)獲得镅,用氦離子轟擊钚同位素獲得鋦,1949年湯普森等人用氦離子轟擊241Am獲得锫,1950年用氦離子轟擊242Cm獲得锎。吉奧索等人又于1952年、1953年、1955年、1958年、1961年分別獲得锿、鐨、鍆、锘和鐒。
當(dāng)前世界錒系各種元素的生產(chǎn)規(guī)模相差很大;鈾的年產(chǎn)量以萬噸計,釷以千噸計,钚以噸計,镎、鏷、镅以公斤計,錒、鏷、鋦、锎以克計,锎外錒系元素以毫克甚至以原子數(shù)計。
中國已制得所有的錒系元素。
錒系元素主要用作核反應(yīng)堆的原料,便攜式的γ或X射線源;鈾和钚等是制造核武器的主要原料。
錒系元素的用途
錒系元素的用途越來越廣,鈾-233、鈾-235和钚-239是核反應(yīng)堆和核電站用的燃料,錒—227、鋦—244和钚—238等則用作宇航飛行器的熱源。雖然錒天然存在于鈾礦里,但含量極低。當(dāng)人們真正需要一些錒的時候,可以用以下方法來生產(chǎn):在核反應(yīng)堆中用中子轟擊鐳-225,將它轉(zhuǎn)化為鐳-227,后者會以42分鐘的半衰期衰變?yōu)殄H的長壽命同位素錒-227。
錒系元素的特點(diǎn)
錒系元素都是金屬,與鑭系元素一樣,化學(xué)性質(zhì)比較活潑。它們的氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽、高氯酸鹽可溶于水 ,氫氧化物、氟化物、硫酸鹽、草酸鹽不溶于水。大多數(shù)錒系元素能形成配位化合物 。α 衰變和自發(fā)裂變是錒系元素的重要核特性,隨著原子序數(shù)的增大 ,半衰期依次縮短 ,鈾238的半衰期為4.468×10年;鐒260的半衰期只有3分鐘。錒系元素的毒性和輻射( 特別是吸入人體內(nèi)的α輻射體 )的危害較大,必須在有防護(hù)措施的密閉工作箱中操作這些物質(zhì)。
在人工合成的錒系元素中,只有钚、镎、镅、鋦的年產(chǎn)量達(dá)千克級以上,锎僅為克量級,锿以后的元素量極少,半衰期很短,僅用于研究。用途比較多的只限于鈾和釷,钚在某些情況下用作核燃料。
(中國核技術(shù)網(wǎng) 責(zé)任編輯:楊洋)
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