论文部分内容阅读
居里夫妇与钋
1897年,居里夫人选定了自己的研究课题——对放射性物质的研究。在实验中,她发现一种沥青铀矿的放射性强度比预计的强度大得多,这说明实验的矿物中含有一种人们未知的新放射性元素,且这种元素的含量一定很少,因为这种矿物早已被许多化学家精确地分析过了。她果断地在实验报告中宣布了自己的发现,并努力要通过实验证实它。她的丈夫皮埃尔·居里意识到了妻子的发现的重要性,停下了自己关于结晶体的研究,来和她一道研究这个新课题。1898年,经过几个月的努力,皮埃尔·居里与玛丽·居里在处理铀矿中分离出了一种同铋混合在一起的物质,它的放射性强度远远超过铀,玛丽·居里为纪念自己祖国波兰,把这种新元素定名为钋。
钋的来源
天然的钋存在于铀矿石和钍矿石中
在沥青铀矿中,藉由铋的衰变而得到钋
毫克量的钋可用中子辐照铋衰变产生,而制备较大量的钋则必须凭借核反应堆等大型设备,但通常会在受国际协议严密监督下的核反应堆或粒子加速器中制造,全世界每年的产量也只有100克左右,极为罕有。
钋的应用领域
(1)与铍混合可作为中子源;
(2)作静电消除剂,钋210的放射性使空气发生电离,离子所带电荷中和了胶片所带静电;
(3)为了减低静电发生常会使用钋,工业设备中亦常用到;
(4)用作为航天设备的热源。
铊的发现简史
1861年英国化学和物理学家克鲁克斯在分析一种从硫酸厂送来的残渣时,先将其中的硒化物分离掉,然后用分光镜检视残渣的光谱,发现在光谱中的亮黄谱线,有两条是从来没有见到过的,带有新绿色彩。他断定这种残渣中必定含有一种新元素,并把它命名为“Thallium”(铊)。该词源自拉丁文“Thallos”,意为“刚发芽的嫩枝”即绿色。1862年,法国化学家拉密从硫酸厂燃烧黄铁矿的烟尘中分离了黄色的三氯化铊,他再用电解法从TlCl3中提取出金属铊。
铊的应用领域
(1)灭鼠剂(硫酸铊)、杀虫剂(磷酸铊)、杀真菌剂及仔猪免疫剂等。
(2)铊化合物辐射检测仪在诊断心血管疾病与肿瘤,TlAC治疗痢疾及结核病,铊盐治皮肤病等方面仍有所发展。
(3)作高温超导材料,如美国1985年用于超导的铊量为零,但1993年报道已超过50%,其后直到今天每年铊用于超导材料约占80%以上,作磁能存储器、磁力发动机及磁共振仪等。
(4)经铊活化的碘化钠晶体制作光电倍增管,用于γ-探测器。
(5)溴碘化铊与硫氧化铊晶体作光学仪器的透镜或窗口,具体械性强、稳定性好及在较大范围内能透过红外线。
(6)碘化铊作光纤添加剂有利于长距离光通讯,也作高效固体电池。
(7)TlAsZ2(Z代表Se、Te或S)硫族玻璃作三极管。甲酸铊作核屏蔽窗较铅玻璃优越。
(8)Tl8.5—Hg作+20,-60℃的低温计用于南北极与同温层的测温。
(9)Tl—基合金(如Tl-Pb80-35,Tl-Cu98与Tl-Pb-Sn等)因具耐磨、抗腐蚀及机械强度大的特性耏 和于氯碱、造船与焊接剂工作。
钋的另一面
1“胖子”原子弹
1945年8月9日,美军在长崎上空9000米投下“胖子”原子弹,该原子弹使用钋-210作为起爆器。在日本当地时间早上11时02分,在550米高度爆炸,造成约4万人直接死于胖子的原爆,约25000人受伤,约7000平方米之建筑物被夷平。之后数万人死于核子尘埃放射引起的癌症。
2利特维年科中毒案
2006年11月1日,俄罗斯前特工利特维年科突感不适送院,疑食物遭下毒。其后他更出现呕吐及休克等严重症状。经过多日医治后,他最终于11月23日宣告不治。2006年11月24日,英国卫生防护局宣布,利特维年科的尿液里发现了钋-210,且含量极高。这表明利特维年科被人下毒。
3阿拉法特中毒疑云
2004年10月底,阿拉法特健康出现问题。10月29日,阿拉法特飞到法国巴黎治疗。11月11日去世。2012年7月3日据媒体报道,瑞士Radiophysique研究所检验结果显示,阿拉法特可能死于高剂量放射性钋中毒。该研究所在阿拉法特穿过内衣上发现的钋-210含量足以杀死20人。
元素的放射性
放射性是指元素从不稳定的原子核自发地放出射线,(如α射线、β射线、γ射线等)而衰变形成稳定的元素而停止放射(衰变产物),这种现象称为放射性。衰变时放出的能量称为衰变能量。原子序数在83(铋)或以上的元素都具有放射性,但某些原子序数小于83的元素(如锝)也具有放射性。而有趣的是,从原子序93开始一直到鉳元素特性:原子序是偶数的,半衰期都特别长。由于偶数元素的原子核含有适当数量的质子和中子,因此形成有利的配置结构。
1897年,居里夫人选定了自己的研究课题——对放射性物质的研究。在实验中,她发现一种沥青铀矿的放射性强度比预计的强度大得多,这说明实验的矿物中含有一种人们未知的新放射性元素,且这种元素的含量一定很少,因为这种矿物早已被许多化学家精确地分析过了。她果断地在实验报告中宣布了自己的发现,并努力要通过实验证实它。她的丈夫皮埃尔·居里意识到了妻子的发现的重要性,停下了自己关于结晶体的研究,来和她一道研究这个新课题。1898年,经过几个月的努力,皮埃尔·居里与玛丽·居里在处理铀矿中分离出了一种同铋混合在一起的物质,它的放射性强度远远超过铀,玛丽·居里为纪念自己祖国波兰,把这种新元素定名为钋。
钋的来源
天然的钋存在于铀矿石和钍矿石中
在沥青铀矿中,藉由铋的衰变而得到钋
毫克量的钋可用中子辐照铋衰变产生,而制备较大量的钋则必须凭借核反应堆等大型设备,但通常会在受国际协议严密监督下的核反应堆或粒子加速器中制造,全世界每年的产量也只有100克左右,极为罕有。
钋的应用领域
(1)与铍混合可作为中子源;
(2)作静电消除剂,钋210的放射性使空气发生电离,离子所带电荷中和了胶片所带静电;
(3)为了减低静电发生常会使用钋,工业设备中亦常用到;
(4)用作为航天设备的热源。
铊的发现简史
1861年英国化学和物理学家克鲁克斯在分析一种从硫酸厂送来的残渣时,先将其中的硒化物分离掉,然后用分光镜检视残渣的光谱,发现在光谱中的亮黄谱线,有两条是从来没有见到过的,带有新绿色彩。他断定这种残渣中必定含有一种新元素,并把它命名为“Thallium”(铊)。该词源自拉丁文“Thallos”,意为“刚发芽的嫩枝”即绿色。1862年,法国化学家拉密从硫酸厂燃烧黄铁矿的烟尘中分离了黄色的三氯化铊,他再用电解法从TlCl3中提取出金属铊。
铊的应用领域
(1)灭鼠剂(硫酸铊)、杀虫剂(磷酸铊)、杀真菌剂及仔猪免疫剂等。
(2)铊化合物辐射检测仪在诊断心血管疾病与肿瘤,TlAC治疗痢疾及结核病,铊盐治皮肤病等方面仍有所发展。
(3)作高温超导材料,如美国1985年用于超导的铊量为零,但1993年报道已超过50%,其后直到今天每年铊用于超导材料约占80%以上,作磁能存储器、磁力发动机及磁共振仪等。
(4)经铊活化的碘化钠晶体制作光电倍增管,用于γ-探测器。
(5)溴碘化铊与硫氧化铊晶体作光学仪器的透镜或窗口,具体械性强、稳定性好及在较大范围内能透过红外线。
(6)碘化铊作光纤添加剂有利于长距离光通讯,也作高效固体电池。
(7)TlAsZ2(Z代表Se、Te或S)硫族玻璃作三极管。甲酸铊作核屏蔽窗较铅玻璃优越。
(8)Tl8.5—Hg作+20,-60℃的低温计用于南北极与同温层的测温。
(9)Tl—基合金(如Tl-Pb80-35,Tl-Cu98与Tl-Pb-Sn等)因具耐磨、抗腐蚀及机械强度大的特性耏 和于氯碱、造船与焊接剂工作。
钋的另一面
1“胖子”原子弹
1945年8月9日,美军在长崎上空9000米投下“胖子”原子弹,该原子弹使用钋-210作为起爆器。在日本当地时间早上11时02分,在550米高度爆炸,造成约4万人直接死于胖子的原爆,约25000人受伤,约7000平方米之建筑物被夷平。之后数万人死于核子尘埃放射引起的癌症。
2利特维年科中毒案
2006年11月1日,俄罗斯前特工利特维年科突感不适送院,疑食物遭下毒。其后他更出现呕吐及休克等严重症状。经过多日医治后,他最终于11月23日宣告不治。2006年11月24日,英国卫生防护局宣布,利特维年科的尿液里发现了钋-210,且含量极高。这表明利特维年科被人下毒。
3阿拉法特中毒疑云
2004年10月底,阿拉法特健康出现问题。10月29日,阿拉法特飞到法国巴黎治疗。11月11日去世。2012年7月3日据媒体报道,瑞士Radiophysique研究所检验结果显示,阿拉法特可能死于高剂量放射性钋中毒。该研究所在阿拉法特穿过内衣上发现的钋-210含量足以杀死20人。
元素的放射性
放射性是指元素从不稳定的原子核自发地放出射线,(如α射线、β射线、γ射线等)而衰变形成稳定的元素而停止放射(衰变产物),这种现象称为放射性。衰变时放出的能量称为衰变能量。原子序数在83(铋)或以上的元素都具有放射性,但某些原子序数小于83的元素(如锝)也具有放射性。而有趣的是,从原子序93开始一直到鉳元素特性:原子序是偶数的,半衰期都特别长。由于偶数元素的原子核含有适当数量的质子和中子,因此形成有利的配置结构。