發(fā)現(xiàn)簡(jiǎn)史

1898年皮埃爾·居里與瑪麗·居里在處理鈾礦時(shí)發(fā)現(xiàn)釙元素，瑪麗·居里為紀(jì)念自己祖國(guó)波蘭（拉丁文：Polonia），把這種新元素定名為釙。

居里夫人研究鈾射線的存在，她制作了一種測(cè)量鈾射線的儀器平面電容器。她收集到各種各樣的物質(zhì)，從實(shí)驗(yàn)室弄到一切已知元素的化學(xué)純凈鹽和氧化物，包括幾種稀有的比黃金昂貴得多的鹽，還有博物館贈(zèng)送的采自世界各地的礦物標(biāo)本，她和她的丈夫就是在一個(gè)廢棄的大板屋里進(jìn)行工作。

居里夫人把這種物質(zhì)一一放到電容器的金屬片上，觀看電容器上的讀數(shù)?？墒请娙萜飨碌哪瞧饘倨想m然已經(jīng)更換了成百種物質(zhì)，電流計(jì)上的指針始終沒有擺動(dòng)。居里夫人不怕失敗，繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。最后金屬片上放了釷的化合物，電流計(jì)上的指針終于擺動(dòng)了。原來釷和釷的化合物也能放射看不見得光線。

然后他們進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)鈾的射線比一切鈾的化合物的都強(qiáng)。奇怪的事情發(fā)生了：把瀝青和銅鈾云母分別放到那片金屬片上時(shí)電流計(jì)反映出來的電流比鈾反映出來的要強(qiáng)的多，這意味著這兩種物質(zhì)里可能存在著另一種能夠射出射線的元素。

居里夫人又人工合成了銅鈾云母，就成分看它和天然的相同，含鈾量也相同?？墒牵?dāng)人造的含鈾云母研成粉末，撒到那金屬片上時(shí)，它的射線比天然的礦物弱18%。這說明，在天然的銅鈾云母礦中，存在著一種活潑的物質(zhì)，它的射線比鈾的更強(qiáng)。這兩位科學(xué)家繼續(xù)研究。開始探索新射線的奧妙。

居里夫人決心把那謎一般的物質(zhì)從瀝青鈾礦里提煉出來。他們把礦石溶解在酸里，再往里面通進(jìn)硫化氫，溶液底部沉積了各種金屬硫化物，沉積物里含有鉛、銅、砷、鉍。那透明溶液是鈾、釷、鋇和瀝青油礦所含的其他幾種成分。他們把沉淀物和溶液分別放到那金屬片上實(shí)驗(yàn)，結(jié)果是沉淀物發(fā)射的射線更強(qiáng)。這說明那種物質(zhì)是在沉淀物里。

居里夫人把沉淀物里的雜質(zhì)一一除去以后，剩下來的那一部分物質(zhì)所發(fā)出的射線比鈾發(fā)出的要強(qiáng)400倍。這一部分里有很多的鉍，還有很多的未知物質(zhì)，不過還不能把它們分離出來。

1898年7月，居里夫人向法國(guó)科學(xué)院提出了一份工作報(bào)告，肯定的指出他們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一種新元素，其同鉍相似，卻能夠自發(fā)的放射出一種強(qiáng)大的不可見射線，他們把這種元素命名為“釙”。

貝蒙成功地研究了這個(gè)未知元素的光譜。

1902年德國(guó)化學(xué)家馬克瓦爾德將一片光滑的鉍片浸放在自瀝青礦分離的鉍溶液中，發(fā)現(xiàn)一種有很高放射性的物質(zhì)沉積在鉍片上。他認(rèn)為這是一種新元素，命名它為radiotellurium。radio是“放射”；tellurium是“碲”。二者綴合就是“射碲”。他指出：“我之所以將這一新物質(zhì)暫時(shí)命名為射碲，是因?yàn)樗乃谢瘜W(xué)性質(zhì)適合將它放置在當(dāng)時(shí)還沒有被占的元素周期表中第Ⅳ族格子中，即原子量比鉍稍高的那個(gè)元素。這種元素比鉍的電負(fù)性較大，但比碲的電正性較大。它的氧化物也應(yīng)該具有堿性，而不是酸性。這種物質(zhì)預(yù)期的原子量約為210?！痹谠刂芷诒碇械冖糇逯性恿勘茹G稍高的正應(yīng)當(dāng)是釙。馬克瓦爾德指出居里夫婦發(fā)現(xiàn)的釙是幾種放射性元素的混合物。1903年馬克瓦爾德從15噸的礦物中提取出3毫克射碲的鹽，用電解法從這鹽溶液中把射碲分離出來。這引起一場(chǎng)關(guān)于釙和射碲的真實(shí)性的辯論，明確釙和射碲是同一元素。釙的名稱被保留下來。

元素分布

地殼內(nèi)含有非常低濃度的釙元素。在所有自然環(huán)境中，例如泥土、大氣以至人體都可以找到極少量釙210。天然的釙存在于所有鈾礦石、釷礦石中。地殼中釙的平均豐度為3×10%。

理化性質(zhì)

物理性質(zhì)

釙（Polonium）是一種化學(xué)元素，它的符號(hào)是Po，原子序數(shù)為84，它是呈銀白色的金屬。金屬單質(zhì)，外觀與鉛相似，質(zhì)軟。是極稀有的放射性金屬。溶于濃硫酸、硝酸、稀鹽酸、王水和稀氫氧化鉀溶液。已知道釙元素有25個(gè)同位素，它們的質(zhì)量數(shù)由192至218，釙210是當(dāng)中顯著的一個(gè)同位素，具放射性特征，會(huì)釋出放射性阿爾法粒子。其半衰期很短，只有138天。

化學(xué)性質(zhì)

較同族碲金屬性強(qiáng)。外圍電子排布6S26p?。

釙的化學(xué)性質(zhì)與碲類似。釙溶于硝酸可以形成正鹽Po(NO3)4和各種堿式鹽，溶于硫酸只生成簡(jiǎn)單陽離子的硫酸鹽。當(dāng)釙溶于鹽酸時(shí)，起初生成氯化亞釙（PoCl2），但由于α輻射分解溶劑產(chǎn)生臭氧，釙（II）被迅速氧化成釙（IV）。釙不和硫直接作用。

釙的化合物易于水解并還原。原子共價(jià)半徑167皮米，Po??67皮米，第一電離能818kJ/mol，電負(fù)性2.0。主要氧化數(shù) 2、 4、 6。釙的氧化態(tài)有 6， 4， 3， 2，0和-2， 4和 6為最常見價(jià)態(tài)。

釙在250℃與氧反應(yīng)生成二氧化釙，溶于鹽酸、硫酸和硝酸生成PoIV鹽。釙在400～600℃與堿反應(yīng)生成M2Po和M2PoO3，可被氧化為M2PoO4。Po??極易水解成為膠體，可形成很多配合物。

所有釙的同位素都是放射性的。已知有兩種同位素異形體：α-Po為單正方體；β-Po為單菱形體。在約36℃時(shí)，發(fā)生α-Po轉(zhuǎn)化為β-Po的相變。物理性質(zhì)似鉈、鉛、鉍。溶于稀硝酸和稀氫氧化鉀。釙是世界上最稀有的元素（天然存在的）。

同位素：釙有三種同位素，都有放射性。釙同位素中最普遍、最易得的是釙210，其半衰期僅有134天，其放射性比鐳大近5000倍。釙-210危險(xiǎn)性很大，在操作時(shí)即便是很小量也要格外小心謹(jǐn)慎。

兩種同素異形體，α-Po密度9.32g/cm3，單正方體，β-Po密度9.4g/cm3，單菱形體。

已知其27種同位素，質(zhì)量數(shù)為192～218，均為放射性核素。最重要的同位素為210Po，T1/2=138.4d，α放射性。

釙-210屬于極毒的放射性核素，它發(fā)射的α粒子在空氣中的射程很短，不能穿透紙或皮膚，所以在人的體外不構(gòu)成外照射危險(xiǎn)。但是它的電離能力很強(qiáng)，如果通過吸入、食入或由傷口進(jìn)入人體內(nèi)，可以引起體內(nèi)污染、中毒或急性放射病。如果在短時(shí)間內(nèi)體內(nèi)的吸收劑量達(dá)到4Gy，可以致命。大小不及一粒鹽的釙-210，可使體重70公斤的人死亡。但是，在通常情況下，釙-210對(duì)自然界和人類并不構(gòu)成危險(xiǎn)。這是因?yàn)獒暿亲钕∮械脑刂?，在地殼中的含量大約只有一百萬億分之一。天然的釙存在于所有鈾礦石和釷礦石中，但含量極微。在自然環(huán)境中，例如大氣以至人體內(nèi)都有極微量釙-210存在。釙-210的物理半衰期為138天，這就是說，每過138天，它的放射性活度就自動(dòng)減少一半，約2.5年后其放射性基本消失。

居里夫人簡(jiǎn)介

瑪麗·居里（1867~1934），原名瑪麗·斯克沃多夫斯卡，通常稱為居里夫人，是原籍波蘭的法國(guó)著名女科學(xué)家、物理學(xué)家、化學(xué)家。1867年11月7日生于波蘭首都華沙，1891年隨姐姐布洛尼斯拉娃至巴黎讀書。在巴黎取得學(xué)位并從事科學(xué)研究，是巴黎和華沙“居里研究所”的創(chuàng)始人。

1903年，居里夫婦和貝克勒爾由于對(duì)放射性的研究而共同獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，1911年居里夫人又因發(fā)現(xiàn)釙和鐳而獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。成為歷史上第一個(gè)兩獲諾貝爾獎(jiǎng)的人?，旣悺ぞ永锏某删桶ㄩ_創(chuàng)了放射性理論，發(fā)明分離放射性同位素技術(shù)，以及于12月21日發(fā)現(xiàn)兩種新元素釙和鐳。在她的指導(dǎo)下，人們第一次將放射性同位素用于治療癌癥。居里夫人是成功女性的先驅(qū)，她的典范激勵(lì)了很多人。但居里夫人由于長(zhǎng)期接觸放射性物質(zhì)，1934年7月4日因惡性白血病逝世。

制備方法

天然的釙存在于鈾礦石和釷礦石中，由于含量過于微小，釙主要借助人工合成方式獲得。

在瀝青鈾礦中，藉由鉍的衰變而得到釙。

可用鋅還原氯化釙制得。

克量的釙可用中子輻照鉍衰變產(chǎn)生，而制備較大量的釙則必須憑借核反應(yīng)堆等大型設(shè)備，但通常會(huì)在受國(guó)際協(xié)議嚴(yán)密監(jiān)督下的核反應(yīng)堆或粒子加速器中制造，全世界每年的產(chǎn)量也只有100克左右。

應(yīng)用領(lǐng)域

它與鈹混合可作為中子源；也用作靜電消除劑，在該種情況下，釙210的放射性使空氣發(fā)生電離，離子所帶電荷中和了膠片所帶靜電。

為了減低靜電發(fā)生常會(huì)使用釙，工業(yè)設(shè)備中亦常用到，像是卷紙、卷電線和卷金屬片。

釙的放射性比鐳強(qiáng)，可作為α射線源。將釙沉積在鈹上，用作中子源。還可用作為航天設(shè)備的熱源。

中毒事件

2006年11月1日，俄羅斯亞歷山大·利特維年科，在英國(guó)因身體不適住進(jìn)醫(yī)院。此后他不斷嘔吐，大量脫發(fā)，檢查表明，他的中樞神經(jīng)、心臟、腎和骨髓都遭到不同程度的傷害，于當(dāng)月23日晚不治身亡。2006年11月24日下午英國(guó)衛(wèi)生防護(hù)局在利特維年科的尿液里發(fā)現(xiàn)了放射性核素釙-210，而且釙-210的含量極高。

2012年7月，瑞士一家研究機(jī)構(gòu)稱在亞西爾·阿拉法特（Yasser Arafat)的遺物中發(fā)現(xiàn)了放射性元素釙的痕跡。

2013年10月13日，英國(guó)世界權(quán)威醫(yī)學(xué)雜志《柳葉刀》支持阿拉法特系死于釙中毒的說法?！读~刀》刊登了瑞士科學(xué)家的有關(guān)調(diào)查報(bào)告，證實(shí)阿拉法特系放射性元素釙210中毒死亡。2013年11月8日，巴勒斯坦官方證實(shí)，前領(lǐng)導(dǎo)人阿拉法特為“非自然死亡”。