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化学元素中的镭与锕


实验室k / 2018-12-15

       镭是20世纪初期的钛(22)。这是一种灿烂的、耀眼的、强大的元素、每个人都希望自己的产品能够与它挂钠,无论这些产品是否真正含有镭。就像今天的许多所谓“钛”产品其实并不含钛那样,一个世纪前许多“镭”产品——例如含镭家具擦光油和含镭牙膏——都不含镭。

镭的基本数据

       其他产品,例如镭栓剂以及曾引起极度恐慌的镭内分泌调节器,则的确含镭,在某些情况下含量还很大。(镭内分泌调节器设计来供男人们穿戴,其中含有的辐射源指向含有许多快速分裂细胞的某个特定的私处。镭内分泌调节器的使用是基于对生殖器官的高剂量辐射能够促进健康和男性生殖能力的错误观点,因此这实际上是一个极为糟糕的主意。今天,在X射线的操作程序中,要用特殊的铅制防护屏来保护那个特殊部位免受哪怕最小剂量的辐射。)

       镭最为人所知的用途,同时也是我们依旧能够在eBsy上容易地购买到它的原因,是用于发光手表指针。含有硫化锌(30)和镭的混合物的涂料能够在暗处闪光长达若干年。可悲的是硫化锌会脱落,这样大多数年代久远的手表指针就不再闪光了。(而镭本身则依然像从前一样具有放射性;镭的半衰期长达1602年,这保证了那些手表还能在很长时间内保持足够火力的辐射。)

       镭钟表是手工上涂料的,使用的是很小巧的刷子。从事这项涂料工作的妇女必须用舌头来舔刷子,将它舔成针管笔那么尖。当你想到那些刷子上带有放射性涂料的时候,你就会认为那不是个很好的主意了。正是发生在那些妇女身上的逐渐加重并最终无可否认的与镭相关的疾病和死亡,最后使许多人相信必须做点什么来保证辐射安全。

       “镭女孩”案例是劳动法的一个里程碑,确立了劳工们对不安全的和虐待型的工作环境导致的伤害有提起诉讼的权利。(对于用舌头舔含辐射的涂料刷的危险性进行有意隐瞒应受到的惩罚处于法律量罪的上限。)但是在那些放射性“健康”产品最后从人们的爱好中被赶走之前依然导致了更多的死亡和肢解,当你跳过烦人的短命元素锕以后,在钍(90)这一文中你会读到这样的故事。


       锕是锕系元素的第一种,这个系列位于标准元素周期表中最底部的一行。与从镧(57)到镥(71)的镧系稀土元素一样,从锕(89)到铹(103)的锕系元素彼此具有相似的化学特性——虽然与镧系元素相互间几乎无法区分相比,锕系元素显得更为多样性一些。

锕的基本数据

       当然,镧系元素和锕系元素间最大的不同在于,镧系元素中除了一种以外都是稳定元素,而锕系元素中的每一种都是放射性元素——它们的放射性都很强,其中只有三种元素的放射性是温和的,以致我们能够用手握着这三种元素的金属块而活下来讲述这个故事。

       半衰期为21.8年的锕并非那三种元素中的一种。它的放射性如此之强,以致无需磷光屏的帮助我们就能看到它发出的闪光(而对那些放射性较弱的元素,如88号元素镭,就需要通过磷光屏才能看到它的闪光。)

       虽然锕天然存在于铀(92)矿里,但含量极低。当人们真正需要一些锕的时候,可以用以下方法来生产:在核反应堆中用中子轰击镭-225,将它转化为镭-227,后者会以42分钟的半衰期衰变为锕的长寿命同位素锕-227。

       这种原子核点金术——按字面意思,则是一种元素嬗变为另一种元素——目前被非常普遍地用于合成有用的元素和同位素。炼金术士试图将普通元素转化为黄金的做法并没有错,他们只是缺乏适当的技术——一个核反应堆——来实现这一努力。

       虽然锕具有一些实验用途,但它很少被制备和使用。相反,在所有放射性元素中储量最为丰富的是钍。


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