鐒

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簡介

鐒-253 的半衰期為 20.5 天，是在多個鈾原子捕獲大量中子並經歷一系列捕獲和衰變步驟後產生的。由於 Es 是人工合成的，因此它既不存在於自然界中，也不存在於地球表面。它少量地透過熱核彈爆炸或特定放射性元素的人工誘導自發轉變產生。

1952 年 11 月 1 日，在太平洋環礁發生的熱核爆炸留下了含有鐒元素的碎片。鄰近環礁的放射性塵埃被運往加州伯克利進行分析。斯坦利·湯普森、格雷戈裡·喬平、阿爾伯特·吉奧索和伯納德·哈維都在那裡研究它。鐒，一種新元素，在一個月內在 200 個原子中被發現並識別，但直到 1955 年才公開宣佈。

誰發現了鐒？

1952 年 11 月 1 日，第一枚熱核武器“邁克”被引爆，導致了鐒（元素 99）的意外發現。吉奧索和他在伯克利的同事們在 1952 年 12 月太平洋地區第一次重大熱核爆炸的殘骸中發現了鐒，這是錒系元素序列中發現的第六個超鈾原子。在埃尼威托克氫彈的大規模爆炸留下的殘骸中，發現了鐒是一種微量成分。由於仔細的理論準備考慮了實驗室程式和化學和核性質的預測，因此發現了許多超鈾元素。

鐒是發現的微量元素之一。在早期的研究中也發現了鐨和其他元素。由於圍繞這種新型熱核武器的保密性，它的存在以及許多其他新發現元素的存在直到 1955 年才公開。導致鐒產生的核過程包括轟擊每個同位素並隨後使 β 衰變同位素能夠產生。

鐒的命名

為了紀念阿爾伯特·愛因斯坦，第二種元素以他的名字命名。鐒的初始符號是 E，但當 IUPAC 在 1957 年接受其名稱時，他們將其更改為 Es 以符合其當前規則，即所有新發現的元素都必須具有兩個字母的符號。

鐒原子序數

通常，元素的原子序數指定它包含多少個質子。原子序數表示質子的數量，用於識別元素。鐒元素的原子序數為 99。原子中的電子在各種殼層上圍繞原子核執行。元素的電子構型定義為其每個殼層中電子的數量。鐒的電子構型為 [Rn] 5f117s2。鐒每層電子的更簡單表示方式為 2、8、18、32、29、8、22、8、18、32、8、2。鐒的化合價可以從 +2 到 +3 到 +4 不等。

鐒原子質量

在提及元素的原子質量時，原子質量以原子質量單位 (u) 表示，一個原子質量單位等於 C-12 同位素質量的 1/12。因為與質子和中子的質量相比，電子的質量可以忽略不計，所以在計算特定元素的原子質量時，我們將其質量相加。鐒的原子質量為 252，但這可能會根據同位素而變化。

鐒的同位素

鐒是一種放射性金屬元素，屬於元素週期表中的錒系元素家族。它與氧原子、蒸汽和酸發生反應，但不與鹼反應。鐒原子需要被氧化到 +3。同位素是同一元素的不同變體，它們具有相同的原子序數，但質量不同，或者中子數不同。異構體是化合物或自由基的不同變體，它們在相同元素中具有相同數量的原子，但彼此之間在這些原子的排列方式和其他性質方面有所不同。鐒有 3 種不同的異構體和 17 種已知的同位素，質量範圍從 241 到 257。最長壽的鐒同位素鐒-252 的半衰期為 472 天。所有鐒同位素都是放射性的。

鐒的性質

鐒與錒系元素的其他元素共享許多化學特性。它可以形成化合物和水溶液，並且在其最穩定的氧化態下呈淺粉色。關於其物理特性還有更多內容要說，但是由於其放射性，很難確定它們。由於它經歷放射性衰變，因此任何樣本都會逐漸被子元素汙染。Es 在每種狀態下都具有放射性同位素。

以下是鐒的一些其他物理性質：

元素	符號
鐒	Es
原子序數	99
原子質量	252 u
週期	7
區	f
族	錒系元素
狀態	固體
熔點	860°C
關鍵同位素	$\mathrm{252_{ES}}$
晶體結構	面心立方

鐒的用途

• 鐒只產生過極少量的，主要用於研究。

• 透過鐒，可以模擬和研究放射性衰變。

• 它是我們可以進行大規模研究的最重的元素之一。

• 雖然尚未商業化，但它具有一定的醫學應用。

• 它主要用於研究加速衰老、聚焦醫學放射治療和輻射損傷。

結論

鐒是一種人工合成的元素，以科學家阿爾伯特·愛因斯坦的名字命名。任何原始的鐒，即地球形成時可能存在的鐒，由於所有鐒同位素的半衰期都很短，早已衰變。所有陸地鐒都是在高功率核反應堆中、核武器試驗中或研究實驗室中產生的，並且它只在產生後很短時間內可用。從鋂到鐨的鐒和其他超鈾元素自然存在於奧克洛天然核裂變反應堆中，但現在不再存在。由於鐒不自然存在，因此對生物體和環境都沒有危害。

常見問題

1. 鐒對人類有害嗎？

無需擔心鐒的健康影響，因為它不存在於自然界中，並且尚未在地球的地殼中被識別。但是，它發出的輻射使其極其有害。

2. 鐒在黑暗中發光嗎？

元素資料庫指出，鐒是一種精緻的銀色色調。根據 Redfern 的說法，鐒在黑暗中發出藍色光芒的原因是由於其放射性衰變過程中釋放了大量能量。

3. 鐒聞起來像什麼？

見過它的人將其描述為柔軟、銀色且無味的。

4. 鐒用於炸彈嗎？

是的，1952 年，在第一枚氫彈爆炸的殘骸中發現了鐒。

5. 鐒有磁性嗎？

是的，因為鐒是順磁性的。

6. 鐒在醫學領域有應用嗎？

由於它是放射性的，因此不能在醫學領域使用。