这几天前俄特工被用钋210毒死的事件引起很多猜测，让我们看到离奇恐怖的情节不只出现在间谍小说里,事件背后的政治意义更是讨论的话题。钋210这种元素一般人很难获得，其半衰期约138天，使用操作是很困难的。
有些网页上把钚和钋弄混了，元素钚同钋是两种不同的元素，说钚210是错误的。关于po，po210和bu的描述来自《中国大百科化学卷》
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po钋polonium
一种天然放射性元素,化学符号Po,原子序数84，属
周期系ⅥA族。半衰期最长的同位素是钋209。因纪念M.
居里的祖国波兰(Poland)而命名。
发现 1898年M.居里和P.居里在处理沥青铀矿时发
现钋。M.居里在寻找矿物的放射性载体时，从沥青铀矿
内与硫化铋共沉淀的馏分中提取了钋。
存在 已发现质量数192～218的全部钋同位素，除
钋210、钋211、钋212、钋214、钋215、钋216、钋 218
是天然放射性同位素外，其余都是通过人工核反应合成
的。天然存在的钋是三个天然放射性衰变系的成员，存
在于所有铀矿石、钍矿石中；在达到放射性平衡的矿石
中,□钋与铀的重量比为7.6×10^(-11):1。地壳中钋的平
均丰
度为3×1O^(-14)％，每吨铀矿石约含100微克钋。
性质 钋为银白色金属。钋同位素的主要核性质见
表钋同位素的核性质，钋 210是钋的最重要的同位素。
钋在黑暗中发光，熔点为254℃，沸点962℃；低温
时具有简单立方晶格（α型）,大约36℃时转变为简单菱
形体晶格（β型）；β型钋的密度为9.4克／立方厘米。钋
原子的电子构型为(Xe)4f(14)5d(10)6s(2)6p(4),氧化态为
-2、+2、+4、+6，以+4氧化态最稳定，化学性质与碲和铋
相似。
250℃时氧可将钋氧化成二氧化钋,钋比碲更容易与酸进
行反应,钋与氢或碱金属形成钋化物（如H2Po和Na2Po）；
＋6价钋很少，但存在稳定的＋2价化合物(如PoCl2),钋
也能从＋4价还原到＋3价。
制取 痕量的钋可以从铀矿石、镭盐溶液或氡的衰
变产物中得到；从铀矿中提取钋是用盐酸处理提铀后的
铀矿残余物，然后用硫化氢处理，铋和钋的硫化物同时
沉淀下来，再进行多次分级沉淀，钋富集在溶液中，用
银置换得到金属钋。提纯方法有：化学分离、电化学沉
积、真空升华。毫克量的钋可用中子照射铋得到。
应用 钋的放射性较镭强，可作为α放射源；也可
将钋沉积在铍上, 用作中子源, 由9Be(α,n)12C、9Be（α
,n）3^4He核反应产生中子。钋也可用来消除静电,还用作
航天设备的热源。
参考书目
M.Schmidt and W.Siebert, The Chemistry of Sul-
phur,Selenium, Tellurium and Polonium, Pergamon,
Oxford,1973.
（张若桦）
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po 210
钋 210
polonium-210
放射性元素钋的一种同位素。符号Po,钋210还称为镭
F(RaF)。
1898年M.居里用酸处理提取过铀的沥青铀矿矿渣，
再用硫化氢处理此酸溶液后，于沉淀中发现了第一个放
射性核素──钋210。
钋210是α衰变核素发射α和γ射线。主要α射线的能
量是5.30451兆电子伏；γ射线的能量为0.804兆电子伏,
发射几率很小（约0.0012％）。半衰期为138.38天。3.7
×10^7贝可的钋210重2.23×10^(-4) 毫克。钋 210属极毒
性核素,对人体的有效半减期为25天,在人体中的最大容许
积存量为1.48×10^4贝可。钋210在放射性工作场所空气
中和露天水源中的最大容许浓度分别为 7.4×10^(-3)和
7.4贝可/升。由于钋210极易扩散到空气中，操作时需要在
密闭的工作箱中进行。
大量生产钋 210的途径是人工制取。方法是用氧化
铋作靶材料在核反应堆中经中子照射制得：
此法可获得克级钋210。照射产生的钋210分散在大量氧
化铋中并混有由于靶材料不纯而产生的银 110同质异能
素、锑 124等放射性杂质。将氧化铋靶溶解后，加入铋、
银或铜等金属,使钋210自沉积在这些金属上从而实现初
次分离,然后再用酸溶解沉积物并用电解法将钋210沉积
在阴极上而得到纯化。此外，离子交换法、萃取法、蒸
馏法也可用于分离纯化钋210。
钋210的□射线电离能力很强，可用于制作静电消除
器和负氧离子发生器。利用钋210比活度高、α射线与轻
元素作用能产生中子的特点，还可以制成不同能量的、
体积小而中子强度高的中子源，如反应堆启动用中子源、
模拟铀 235裂变谱中子源等等；此外也可用作核电池的
燃料。
参考书目
K. W. Bagnall, Chemistry of the Rare Radioele-
ments，Butterworths, London, 1957.
（蒲以同）
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bu
钚
plutonium
一种人工放射性元素,化学符号Pu，原子序数94,属
锕系元素,为银白色金属。半衰期最长的同位素是钚244。
仿照铀、镎的命名，钚以冥王星(Pluto)命名。
发现 钚是继93号元素镎之后发现的第二个超铀元
素。1940年末，G.T.西博格、E.M.麦克米伦、J.W.肯尼
迪和A.C.沃尔在美国用60英寸回旋加速器加速的16兆电
子伏氘核轰击铀时发现了钚238。其核反应为：
□ (1)
第二年，肯尼迪、西博格、E.G.塞格雷和沃尔又发现了
钚的最重要的同位素钚239。
钚的全部同位素都是通过人工核反应发现的。后来
人们在自然界中找到了两种钚同位素。一种是从氟碳铈
镧矿中找到的微量钚 244，具有足够长的半衰期，因此，
它可能是地球上原始就存在的；另一种是从含铀矿物中
找到的钚239，它没有钚244那样长的半衰期，是铀中的
铀238吸收自然界中的中子而形成的。形成过程为：
□ (2)
性质 核性质 已发现质量数232～246的全部钚同
位素，其主要核性质见表1钚同位素的核性质。
物理和化学性质 金属钚的熔点为 640°C， 沸点
3234°C。从室温到熔点之间有六种同素异形体（表2 金
属钚各同素异形体的性质），这是冶金学上很独特的
现象。
金属钚在空气中的氧化速率与湿度有关，在干燥的
空气中由于氧化膜的保护作用，氧化十分缓慢；但在水
汽存在下，由于它能破坏氧化膜，使氧化趋于严重。金
属钚在空气中有自燃的危险。
金属钚易溶于盐酸、氢溴酸、氢碘酸、氨基磺酸、
磷酸、较浓的过氯酸和浓的三氯乙酸。由于钝化作用，
金属钚不溶于硝酸和浓硫酸。
钚原子的电子构型为(Rn)5f□6d□7s□,在水溶液中有
＋3～＋7五种氧化态,存在的形式为Pu□、Pu□、PuO□、
PuO□、PuO□,其中以四价态最稳定。七价态只在碱溶液中
存在，五价态在pH为2～6间稳定。不同氧化态的离子有
不同的颜色特征:□Pu□蓝紫色,Pu□黄棕色,PuO□微红色
，
PuO□ 粉红色。各种氧化态的钚形成络合物时,其稳定性
有如下的次序 u(Ⅳ)＞Pu(Ⅲ)＞Pu(Ⅵ)＞Pu(Ⅴ)。各种
氧化态钚所形成的氢氧化物的溶度积为u(OH)□约10-56
，
PuO□(OH)□约10_□，Pu(OH)□约10_□，PuO□(OH)约10_
□。
与铀、镎相似，处于中间氧化态的钚在一定条件下
也发生歧化反应。钚(Ⅳ)在稀酸中按下式发生歧化反应：
3Pu□＋2H□O□2Pu□＋PuO□＋4H□
钚(Ⅴ)在中等以上浓度的酸中按以下反应式发生歧化反
应：
3PuO□＋4H□□Pu□＋2PuO□＋2H□O
  uO□＋Pu□□PuO□＋Pu□
由于歧化平衡中各氧化态钚的氧化还原电位十分接近，
因此，在一定酸度条件下，平衡中各氧化态钚都可以相
当的浓度共存于同一溶液中。这种现象是铀、镎所没有
的。
制取 钚的大规模生产是通过反应堆中的核反应来
实现的。在反应堆中铀238按反应式(2)生成钚 239，钚
239留于反应堆中则可以进一步吸收中子,形成更重的钚
同位素（如钚240、钚241、钚242等）。这样形成的钚是
多种钚同位素的混合物，而且在反应堆中停留时间越长，
则重同位素的含量越高。
从反应堆辐照铀燃料中分离钚是核燃料后处理的任
务之一。历史上第一次工厂规模分离钚所用的化学过程
为磷酸铋沉淀流程（见核燃料水法后处理），但现在世
界上已普遍采用以磷酸三丁酯为萃取剂的普雷克斯流程。
钚238的生产是通过在反应堆中辐照镎237实现的，
其形成过程为：
□ (3)
钚238的分离纯化也用化学方法,通常采用离子交换法或
溶剂萃取法。
应用 钚239是易裂变核素，像铀235一样能用作核
燃料，也用于制造核武器。更有意义的是钚用作快中子
增殖反应堆的燃料,在这种反应堆中钚由于裂变反应(产
生核能)而被消耗,但是与钚同时被放置于反应堆中的铀
238吸收中子而形成了新的钚,而且新形成的钚比消耗掉
的钚还要多。这样人们可以充分地（从理论上讲是全部
地）将天然铀中的铀 238（占天然铀的99.275％）转变
为钚而加以利用。
钚的另一个较重要的同位素是钚238,它可用于制作
同位素电池，用作宇宙飞船、人造卫星、航标灯、极地
气象站等的能源。
毒性 钚属于极毒性元素,钚239在人体中的最大容
许积存量为0.6微克（1.48×10□贝可），在放射性工作
场所空气中的最大容许浓度为7.4×10□贝可/升,在露天
水源中的限制浓度为37贝可/升。
参考书目
J. M.克利夫兰著,《钚化学》翻译组译：《钚化学》，
科学出版社，北京，1974。(J. M. Cleveland, The
Chemistry of Plutonium,Gordon & Breach, New York,
1970.)
（林漳基） |
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