世界之最有哪些|世界上最贵的金属 锎1克价值2700万美元( 二 )
矿藏分布
地球上有着极少量的锎,主要出现在含铀量很高的铀矿中 。铀在捕获中子之后进行β衰变,从而形成锎 。在使用锎进行探矿或医学治疗的设施附近也可以发现锎 。锎不易溶于水,但会黏附在泥土上,所以泥土中锎的浓度可以比泥土粒子周围的水高出500倍 。1980年之前大气层核试验的辐射落尘散落在环境中,其中含有少量的锎 。从空气中采得的核爆辐射落尘中曾被发现含有质量数为249、252、253和254的锎同位素 。
科学家曾认为超新星会产生锎,因为超新星物质的衰变符合Cf的60天半衰期 。不过,之后的研究未能探测到锎谱线,人们也一般认为超新星的光变曲线是符合镍-56的特征的 。
物理性质
同位素:同位素有245Cf到254Cf 。最稳定的同位素是251Cf,半衰期是898年 。发现:1950年3月17日,美国的汤普森(S.G.Thompson)、小斯特里特(K.StreetJr.)、乔索(A.Chiorso)和西博格(G.T.Seaporg)发现了锎 。用回旋加速器加速的氦离子轰击242Cm,几乎和锫同时发现 。
性质:熔点900℃ 。金属锎十分容易挥发,在1100~1200℃范围中能蒸馏出来 。化学性质活泼,与其他+3价锕系元素相似 。有水溶性的硝酸盐、硫酸盐、氯化物和过氯酸盐;它的氟化物、草酸盐、氢氧化物在水溶液中沉淀 。利用耙子同位素和轰击粒子的种种组合,已发现了几种锎的同位素:246Cf、249Cf、251Cf、252Cf、254Cf等 。251Cf半衰期为900年;249Cf半衰期为360年;252Cf半衰期为2.64年;254Cf半衰期为64天 。
由氦同位素轰击锔可得到微量的锎 。锎的同位素有从237Cf到256Cf 。锎-251是最稳定的同位素,它的半衰期有898年 。
虽然锎-251是最稳定的同位素,但是最有商业价值的却是锎-252 。锎-252大部分都是用来检测飞机行李内是否有爆裂物存在 。
锎是一种银白色的锕系金属,熔点为900±30°C,估计的沸点为1745°C 。处于纯金属态时,锎是具延展性的,可以用刀片轻易切开 。在真空状态下的锎金属到了300°C以上时便会气化 。在51K(三20°C)以下的锎金属具铁磁性或亚铁磁性,在48至66K时具反铁磁性,而在160K(ㄢ10°C)以上时具顺磁性 。它与镧系元素能够形成合金,但人们对其所知甚少 。
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在一个大气压力下,锎有两种晶体结构:在900°C以下为双层六方密排结构(称α型),此时密度为15.10g/cm;而另一种面心立方结构(β型)则在900°C以上出现,密度为8.74g/cm 。在48GPa的压力下,锎的晶体结构会由β型转变为第三种正交晶系结构 。这是由于锎原子中的5f电子在此压力下会变成离域电子,这些自由电子够参与键结的形成 。
物质的体积模量指的是该物质抗衡均匀压力的强度 。锎的体积模量为50±5GPa,这与三价的镧系金属相似,但比一些常见的金属低(如铝:70GPa) 。
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