鉕，元素符號為Pm，是稀土元素之一。1947年，馬林斯基（J.A.Marinsky）、格倫丹寧（L.E.Glendenin）和科里爾（C.E.Coryell）從鈾的裂變產物中發現了61號元素，用希臘神話中的神名普羅米修斯（Prometheus）命名為鉕（Promethium）。1972年在天然鈾礦提取物中發現了147Pm（半衰期2.64年），從此Pm不再是人造元素。詞條詳細介紹了鉕的發現歷史、物理化學性質、製備方法、主要用途以及危害與防護等。
基本介紹
- 中文名：鉕
- 外文名：Promethium
- 年份：1898
- 類型：稀土元素
- 發現者：馬林茨基、格倫丁寧和克里爾
- 套用領域：醫學
- 學科：化學
發現簡史,物理性質,化學性質,製備方法,主要用途,危害及防護,診斷治療,
發現簡史
發現過程：1945年馬林茨基、格倫丁寧和克里爾（C.Coryell），從裂變產物的殘餘物中分離製得。
在1902年，Bohuslav Branner推測在元素周期表中應該有一個元素在釹和釤之間。他不知道的是這個元素的同位素是放射性的而且早已不存在了。他嘗試發現它並提出了幾種說法，但很明顯都是錯的。然而，微量的鉕的確以核裂變的結果出現在鈾礦石中，但總量少於礦石的每百萬噸1微克。
在1939年，加州大學的60英寸回旋加速器用於製造鉕，但它沒有實現。最終61號元素於1945年由Jacob .A. Marinsky，Lawrence E. Glendenin和Charles D. Coryell在田納西州的橡樹嶺生產出來了。他們使用離子交換色譜法從一個核反應堆中的鈾燃料的裂變產物中分離了它。
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。
元素周期
元素周期迄今已合成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。
1902年，捷克化學家博胡斯拉夫布勞納發現的所有相鄰的鑭系元素釹和釤之間的差異是最大的，作為結論，他建議有一個元素有它們之間的中間性質。這一預測在1914年由亨利·莫斯利所證實，同時他發現有幾個原子序並沒有相對應的元素,分別為43，61，72，75，85，87。隨著對元素表中族與族之間知識的差距, 所以開始進行預測地球和自然環境中的稀有元素。 第一個發表其發現的是來自佛羅倫斯，義大利的路易吉羅拉和洛倫佐·費爾南德斯。利用巴西礦物獨居石的分級結晶分離一硝酸鹽的稀土元素後,它們得到的溶液主要含有釤。此溶液得到一X-ray的光譜屬於釤和元素61。為了紀念他們的城市，他們命名的元素61“florentium的。該研究結果發表在1926年，但科學家們聲稱的實驗是在1924年。此外，在1926年，一組科學家從伊利諾伊大學Urbana-Champaign分校，史密斯霍普金斯和萊昂英特馬公布的元素61的發現。他們把它命名為"illinium"。這些發現被指出是錯誤的,因為在所謂元素61的光譜上的線跟釹是相同的, 這些線被發現是一些雜質(鋇，鉻和鉑)組成的。 1934年，Josef Mattauch終於制定了“同量異位素的規則。其中一個對於這些規則的間接後果是元素61無法形成穩定的同位素。1938年，進行了核試驗的HB法等。在俄亥俄州立大學（Ohio State University）。產生一定的核素釹和釤的放射性同位素和的名稱為“cyclonium”的提出，但是有一個缺乏化學證明元素61的產生和發現沒有廣泛承認。
物理性質
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。其同位素不穩定。在地殼的火成岩中質量分數為4.5*10^(-20)g/t或4.5*10 ^(-21)%。原子豐度和宇宙體重原子豐度無。
元素符號： Pm 英文名： Promethium 中文名： 鉕
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]
電子親合和能： 0 KJ·mol-1
第一電離能： 535 KJ·mol-1 第二電離能： 1052 KJ·mol-1 第三電離能： 0 KJ·mol-1
單質密度： 6.475 g/cm3 單質熔點： 1042.0 ℃ 單質沸點： 3000.0 ℃
化學性質
元素原子量：[145]
晶體結構：晶胞為六方晶胞。
22.39
電離能 (kJ /mol)
M - M+ 535.9
M+ - M2+ 1052
M2+ - M3+ 2150
M3+ - M4+ 3970
氧化態：
Main Pm+3氧化還原 RE=(RE3+)+3e-
Other
製備方法
原本產生於恆星里，地球上的鉕有著多種起源。先天並不存在，產生於鈾、釷和鈽的裂變產物中。
1965年，芬蘭一家磷酸鹽工廠在處理磷灰石時發現了痕量的鉕，在核反應堆中人工方法製得,是鈾、釷和鈽的裂變產物之一，在核反應堆中人工方法製得。
主要用途
（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。
（3）主要用於示蹤的研究。用來製造核能電池；如同筆尖大小的"原子電池"，可用於飛彈儀器、手錶和收音機的電源，是摻入硫化鋅的夜光粉原料。
（4）用量作測厚度儀器的射線源
（5）刻度和校正儀表、工業厚度計：用於鋼鐵製造、塑膠工業和造紙工業。
（6）電離源：用於電子捕獲鑑定器、靜電消除器等。
（7）用作同位素熱源。
危害及防護
環境污染及人體照射途徑
對於147Pm密封源來講，在正常使用或操作的條件下不存在環境影響問題，或環境影響很小。但在密封源包殼破裂、放射源失控等情況下可能對環境造成一定污染。
147Pm為β輻射體，在衰變過程中，除釋放出β粒子外，還能釋放一定能量的γ射線。因此147Pm源可引發γ外照射；事故工況下，147Pm泄漏可對人體形成β射線外照射，或經呼吸道、消化道及完整皮膚及傷口進入人體引發內照射。
診斷治療
147Pm 促排：
（ 1 ）氨羧型絡合劑： DTPA、三亞乙基四胺六乙酸（ TTHA）、乙二胺四乙酸（ EDTA）和喹胺酸等，促排效果最好。
（ 2） H-73-10 是我國合成的新型螯合劑，能顯著降低147Pm 在肝、骨中的滯留量，增加147Pm 在尿中的排出率。
（ 3）N-雙羧甲基氨基乙醯對氨基水楊酸、 3-N,N-雙羧甲基氨甲基-5-乙氧羰基鄰苯二酚和N,N-雙羧甲基氨基乙醯半胱氨酸。三種新促排劑能明顯增高尿、糞147Pm 排出量，其中以N,N-雙羧甲基氨基乙醯半胱氨酸效果最佳。
