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钷，元素周期表第61号元素。 钷，是元素周期表中第二个人工制备出来的元素。1902年，捷克化学家布劳纳预言了包括第61号元素在内7种元素的存在，但在10年后钕和钐之间仍有一个能用X射线光谱证实的空位。科学家尝试从稀土矿物样品中找到这种元素，但还是没有能真正分离出这种元素。在1942年开始的曼哈顿计划实施过程中，美国田纳西州橡树岭的一个研究团队，利用离子交换色谱法在铀裂变的产物中成功分离出钷元素。 已知的38种钷同位素都具有放射性，寿命最长的是钷-145，半衰期为17.7年，极不稳定。按钷元素存在的时间估算，地球上可能只有大约500克钷元素，它们或许是来自铕和铀的天然衰变。相对于它的左邻右舍钕和钐的储量来说，钷实在可以忽略不计。自然界极难找到钷元素，因此对其化学性质也没能更深入研究，仅在1948年制成可称重的氯化钷和硝酸钷。1965年，正当人们以为钷元素只能通过人造的时候，研究人员从刚果6000吨沥青铀矿中分离提取出350毫克钷，这个量实在太少了，但不管怎么说总算能在地壳中找到钷元素了。 核能是一种威力巨大的清洁能源。自二战以后，人们再也不希望有核爆炸这类毁灭性事件发生了。人们改变了核能的利用方式，在各地新建了核电站，将核能经多次转换产生电能。不过，能量的多次转换不可避免地会产生很多损耗。为了更充分利用核能，科学家们想到了制作电池，通过电池让核能直接转变成电能，尽可能减少中间损耗。 在放射性元素的选择上，钷-147的寿命为2.6234年，时长适中，重量比放射性铀更轻，且自然辐射量很低，对人没有伤害，特别适合制作核能电池，也称为“原子电池”。 笔尖大小的“原子电池”，体积小，储存的能量多，可以连续使用数年：航天器在没有太阳的黑暗地带可依靠它继续飞行；深海潜艇的航行也需要依靠装有放射性同位素电池的水下航标进行导航；军事上用来监听敌方水下潜艇活动的监听器、导弹内相关电子仪器都需要它作为电源；在医疗领域也开始相关应用，比如心脏起搏器的电池。 （作者系湖北省武汉市第二十中学化学教师、武汉市科学家科普团成员） |
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