维基少年:元素/稀有元素

这里列出了所有元素的字母顺序，以及没有自己章节的简短描述。

A

锕

锕这个词来自希腊语中的“光线”（“aktis”）。它发出的光非常强烈，您可以在黑暗中看到蓝色的光芒。

半衰期是放射性同位素衰变一半所需的时间。半衰期越短，辐射越强。寿命最长的镭同位素 ²²⁶Ra 的半衰期为 1600 年，寿命最长的锕同位素 ²²⁷Ac 的半衰期为 22 年。这段时间足够用来制造少量物质。获得的锕辐射非常强烈。（半衰期只有一秒的同位素无法大量生产。）

放射性

镅

镅是在核电站生产的。（迄今为止只有几公斤。）它是一种放射性和可裂变元素。

寿命最长的镅同位素 ²⁴³Am 的半衰期为 7370 年。

放射性

砹

|right|这个元素被绘制在 Dmitri Mendeleev 的元素周期表中。]]

砹看起来像金属。砹是由 Dale Corson、Kenneth MacKenzie 和 Emilio Gino Segrè 于 1940 年在加州大学合成的。1943 年，Berta Karlik 和 Traude Bernert 发现了它在自然界中的存在。希腊语的意思是 ἀστατέω = “不稳定”。

据估计，整个地壳中只有 25 克砹。它是地球上最稀有的元素之一。

在医学（核医学）中，它被用于治疗恶性肿瘤等。砹具有放射性，如果含量过多会很危险。

放射性

B

钡

钡元素（来自希腊语中的“重”）是从重晶石矿物中提取的。含钡矿物质于 1602 年由一位意大利鞋匠发现。这位名叫 Vincenzo Casciarolo 的鞋匠，除了他的工作之外，还研究自然界。他发现一些石头在阳光下照射一段时间后会发光。含钡的可溶性化合物少量对生命至关重要，大量则有毒。硝酸钡用于绿色烟花，碳酸钡用作灭鼠药。

易燃
警告

锫

锫是在核反应堆中制造的。它是一种强放射性元素。

放射性

铋

菲利普斯·西奥弗拉斯图斯·奥雷奥鲁斯·博姆巴斯特·冯·霍恩海姆，也称帕拉塞尔苏斯。

铋（以前也叫铋）是由帕拉塞尔苏斯（1493-1541）描述的，之后不久由乔治·阿格里科拉（1494-1555）描述。一些铋化合物曾被用于医药，现在仍然在使用：对抗引起胃溃疡的病原体，对抗口臭，以及作为伤口粉末和皮肤软膏，用于治疗炎症，止血等等。

借助铋，可以制造出熔点为70°C的合金（伍德合金）。它被用于灭火装置中的洒水器。

易燃

钅波

这种人工元素以尼尔斯·玻尔命名。

放射性

溴

溴在希腊语中意为“恶臭”。溴是一种液体，橙色的非金属，在室温下会释放腐蚀性烟雾。海水中含有大量的（无害的）溴盐。这些盐被用作植物肥料。感光板涂有溴化银。

剧毒
腐蚀性
环境

C

镉

镉这个词是锌矿石的旧词，在中世纪和古代部分使用。它是由弗里德里希·施特罗迈耶和卡尔·萨缪尔·赫尔曼在1817年分别从不同的锌矿石中制成的。它被用于太阳能电池、半导体、镍镉电池，以及核电站控制棒的制造。镉和镉化合物剧毒。因此，欧盟禁止了许多应用。从20世纪50年代开始，日本的锌矿将废水排放到用来灌溉稻田的河流中。稻农生病了。他们经历了剧烈的疼痛。肾衰竭和骨骼软化通常会导致死亡。由于剧烈的疼痛，它被称为“Aua-Aua病”（日语“Itai-Itai病”）。

易燃
剧毒
环境
健康危害

锎

锎是一种放射性元素，在核反应堆中产生。锎同位素²⁵²Cf在衰变时会释放中子。这些中子被用于癌症治疗、工业材料研究、石油勘探、核反应堆以及原子弹的制造。

放射性

铯

铯具有特殊的性质

它是反应性最强的金属。它在接触空气时会发生爆炸性燃烧。
它是最软的金属。
它是最重的稳定碱金属。
它是为数不多的金黄色金属之一。
它的熔点是所有金属中第二低的，仅次于汞。
它是“最准时”;-）的元素。铯被用于原子钟。秒是由铯钟决定的。

铯是由罗伯特·威廉·本生和古斯塔夫·罗伯特·基尔霍夫于1861年在泉水中发现的，因为它的蓝色光谱线。他们以拉丁语中“天蓝色”（“caesius”）命名了这种元素。卡尔·塞特伯格是第一个在1881年制造出纯铯的人。铯被用于火箭离子发动机。

易燃
腐蚀性

铈

这种元素在1803年由不同的科学家同时发现。（永斯·雅各布·贝采利乌斯、威廉·冯·希辛格、马丁·海因里希·克拉普罗特）。卡尔·古斯塔夫·莫桑德在1825年首次制备出纯铈。

铈这个词，像最近发现的矮行星谷神星一样，来自罗马农业和生育女神谷神星。铈在摩擦时很容易产生火花，可以点燃更小的铈屑。因此，它被用于打火机，以及在电影中制造出壮观的火花雨。含有铈的铁合金具有很高的延展性。

易燃
警告

鎶

这种元素以尼古拉·哥白尼命名，它是由人工合成的并进行研究的。

放射性

铬

铬是一种硬而延展的金属，呈银白色光泽。

1779年，路易-尼古拉·沃克兰从红铬矿中提取出铬金属。

铬这个词来自希腊语chrṓma（χρώμα），意思是颜色。（音调的“颜色”，即它们的音调，也是用这种方式描述的。）

染料可以用许多染料从铬中制成。人体含有铬。大多数铬矿产于南非。

铬化合物被用于制造染料。常用的染料有：邮政黄色和铬绿。自行车车把和汽车保险杠都涂上了银色的铬。它们看起来很棒，而且不会生锈。铬在钢铁生产中尤为重要。铬钒钢不会生锈，并且非常坚固。铬盐也被用于鞣制皮革。

铬本身无毒，但一些铬化合物（例如铬酸盐）是有毒且致癌的。

环境

锔

锔可见光谱

锔是一种在核反应堆中制成的人工元素。它是放射性和可裂变的。

这种元素以皮埃尔和玛丽·居里命名。我们要感谢这两位科学家对我们物质结构的许多见解。

放射性

D

铹

铹是一种人工元素，于1994年在达姆施塔特合成。

放射性

钅杜

钅杜/Db是由人工合成的，通过将原子核碰撞在一起制成。有多种方法可以制造钅杜

\mathrm {{}_{\ 95}^{243}Am+{}_{10}^{22}Ne\rightarrow 5\,{}_{0}^{1}n+{}_{105}^{260}Db}

\mathrm {{}_{\ 95}^{243}Am+{}_{10}^{22}Ne\rightarrow 4\,{}_{0}^{1}n+{}_{105}^{261}Db}

\mathrm {{}_{\ 98}^{249}Cf+{}_{\ 7}^{15}N\rightarrow 4\,{}_{0}^{1}n+{}_{105}^{260}Db}

\mathrm {{}_{\ 98}^{250}Cf+{}_{\ 7}^{15}N\rightarrow 4\,{}_{0}^{1}n+{}_{105}^{261}Db}

\mathrm {{}_{\ 97}^{249}Bk+{}_{\ 8}^{16}O\rightarrow 4\,{}_{0}^{1}n+{}_{105}^{261}Db}

\mathrm {{}_{\ 97}^{249}Bk+{}_{\ 8}^{18}O\rightarrow 5\,{}_{0}^{1}n+{}_{105}^{262}Db}

放射性

镝

该元素的名字来源于希腊语中“难以获得”的意思 (dysprósitos)。这是因为：镝属于稀土元素。稀土元素在化学反应中表现出非常相似的性质。在自然界中，它们通常混合在一起被发现。分离它们很困难。该元素的发现者，保罗-埃米尔·勒科克·德·布瓦博德兰，于 1886 年使用光谱分析法发现了镝。但他只捕捉到了该元素发出的光，无法获得纯净的镝。直到 1906 年，乔治·乌尔班才成功地获得了该元素。

易燃

锿

锿是在核电站和氢弹爆炸时形成的。该元素以阿尔伯特·爱因斯坦的名字命名，他是相对论的创立者。

放射性

铒

与其他一些稀土元素一样，氧化铒被用来给玻璃和陶瓷着色。

易燃

铕

恰如其分地，铕被用来防止欧元纸币被伪造。它在紫外线下会发出荧光。铕也被用于屏幕和水银蒸气灯。

易燃

镄

镄具有放射性，其同位素的半衰期很短（最长 100 天）。镄是在原子弹爆炸、核电站和实验室中产生的。

通过添加粒子（中子）可以将小原子转化为大原子。这种过程在自然界中发生在恒星中，特别是在恒星爆炸（->超新星）时。这就是其他元素是如何从小的氢原子形成的。

这个过程可以在实验室中复制。直到镄元素，原子可以吸收中子并变得更大。当添加中子时，更重的元素会立即衰变。只有通过将两个原子核相互射向才能产生更重的元素。

放射性

鿔

只产生了少数几个鿔原子。它以格奥尔基·尼古拉耶维奇·弗列罗夫的名字命名。

放射性

钫

钫在外层有一个电子，因此是碱金属。因此可以预测它的性质，但由于这种元素只有微量存在，因此很难验证。

放射性

G

钆

钆是一种稀有元素。勒珀逊石-(Gd) 含有这种元素。这种矿物具有复杂的化学成分：Ca(Gd,Dy)₂(UO₂)₂₄(SiO₄)₄(CO₃)₈(OH)₂₄ 48 H₂O。

易燃

镓

镓是一种稀有的银白色金属。每年生产约 100 吨。它用于生产发光二极管和太阳能电池。保罗·埃米尔·勒科克·德·博瓦博德兰于 1875 年首次生产出这种元素。在命名时，他一石二鸟：他以他的国家和自己的名字命名了这种织物：“法国”（高卢）和“勒科克”（公鸡）在拉丁语中都叫“Gallus”。这种金属也可以用来制作一个在热茶杯中融化的茶匙。

腐蚀性
危险

锗

半金属锗用于制造晶体管。1886 年，德国化学家克莱门斯·温克勒在弗莱贝格矿业学院生产出锗。他以其祖国的拉丁语名称命名它。注意：锗粉燃烧。

易燃

H

铪

铪燃烧时会发出非常明亮的光，并用于特殊闪光灯。铪电极用于焊接。一些铪化合物非常坚硬。

铪在核潜艇的核反应堆控制棒中大量使用。

易燃

钅

钅是一种人造元素。

放射性

钬

钬用于高功率磁体、激光器以及快中子增殖反应堆的控制棒。

易燃

I

铟

铟发出蓝色的靛蓝光谱线。它于 1863 年由费迪南德·赖希和西奥多·里希特发现。由于已知的铟矿藏很少，而铟的消耗量很大，因此它可能是第一种将被耗尽的金属。它用于飞机、核电站和晶体管。该金属不燃烧，粉末是可燃的。铟会导致胚胎生长障碍。

易燃
警告

铱

铱很重，因此在地球核心和一些陨石中被发现。在白垩纪末期，恐龙和许多其他生物灭绝。标志着白垩纪结束的沉积层的沉积物富含铱。这是大规模陨石撞击的迹象。撞击坑位于墨西哥。

铱的名字来自希腊语中的彩虹（虹膜）。它用于需要特别坚硬的合金，如圆珠笔的球体。它也用于火花塞、珠宝、作为催化剂以及太阳镜的紫外线涂层。

易燃
警告

K

氪

氪（原子序数 26）是最稀有的元素之一，只能以极小的量和巨大的努力获得。因此，探险家拉姆齐和特拉弗斯以希腊语 kryptós 命名它，意思是“隐藏”。氪用于卤素灯。虽然氪是一种惰性气体，但它可以形成化合物（二氟化氪）。

氪石，对超人来说很危险，是由一种叫做氪的虚构元素制成的（原子序数 126）。

气瓶

L

镧

镧（希腊语 λανθάνειν，lanthanein，意为“隐藏”）由瑞典化学家卡尔·古斯塔夫·莫桑德于 1839 年发现。他于 1839 年从硝酸铈中生长出晶体。令他惊讶的是，另一种晶体形式形成了。显然，另一种元素隐藏在硝酸铈中。莫桑德以希腊语中“隐藏”的含义命名它为镧。它用于玻璃和火石。

易燃

铹

铹，以回旋加速器发明者的名字命名，是通过在回旋加速器中使原子核发生碰撞而制成的。

放射性

鉝

只产生了少数几个鉝原子。该元素以美国加州劳伦斯伯克利国家实验室 (LLNL) 的名字命名。

放射性

镥

镥很难获得，因此价格昂贵。它没有大规模使用，而是主要用于科学实验。

易燃

M

钅

钅是一种人造元素。

放射性

钔

钔，以德米特里·伊万诺维奇·门捷列夫命名，是由原子核碰撞产生的。为此，锎²⁵³Es在回旋加速器中被加速的氦核⁴He轰击。这会产生钔²⁵⁶Md和一个中子。

放射性

钼

钼以希腊语中的铅命名。钼耐高温，用于钢合金。它被用作石油工业的催化剂。许多生物也使用钼作为生物催化剂。一些细菌从大气氮中生产肥料。为此，需要钼（化学式Mo）。（参见图片）金属块不会燃烧，但粉末很容易燃烧。

易燃

钫

只产生了几种钫原子。该元素以莫斯科市命名。

放射性

N

钕

钕 - “新的双胞胎” - 是几种化学性质类似的物质之一。钕，就像它的双胞胎一样，可以用于磁铁。钕粉末会燃烧。

易燃
警告

镎

镎是在核反应堆中产生的，可以用作核反应堆的燃料，也可以用于制造原子弹。有大约 20 种不同的镎同位素。最长寿的同位素是²³⁷Np，半衰期为 214.4 万年。

放射性

鉨

人工合成了少量鉨原子。日语中的“日本”意思是“日本”。

在发现后，该元素最初被赋予系统名称“Uut”，它是从拉丁语的“unum”（一）和“tria”（三）组合而来，对应原子序数 113。它也被称为“eka-铊”，由梵语的“eka”（一）和铊组成，指的是其在元素周期表中的分类“位于铊下方”。

放射性

铌

铌和钽元素总是共存于矿石中。该元素以坦塔罗斯的女儿尼俄伯命名。两位化学家独立研究了该元素，并赋予了不同的名称：查尔斯·哈切特（1801 年）海因里希·罗斯（1844 年）。IUPAC 负责命名元素。直到 1950 年才最终确定了铌的名称。铌作为钢合金，用于珠宝和硬币。铌不会燃烧，但铌粉易燃。

易燃

锘

迄今为止，只产生了数千个锘原子。

放射性

O

鿫

只产生了几种鿫原子。它以尤里·佐拉科维奇·奥加涅相命名。

放射性

锇

锇耐用、坚硬、耐热，但也相当昂贵。一些人工心脏瓣膜包含锇合金。像钨一样，它过去曾用于灯泡。

易燃
腐蚀性
警告

P

钯

钯以最近发现的小行星智神星命名，而智神星又是以希腊女神帕拉斯·雅典娜命名的。1803 年，威廉·海德·沃拉斯顿从铂矿石中提取了这种元素，并为其命名。钯用作催化剂。因此，它可以消除汽车尾气中的有毒气体。优质白金合金除了金之外还含有钯。白金用于硬币、牙冠和珠宝。

令人惊奇的是，固态钯金属内部有空腔。因此，氢气可以通过热的钯板流动，就像穿过筛子一样，从而与其他气体分离。如果你将一块钯放在一个压缩气瓶中，并用氢气填充它，钯会像海绵一样吸收氢气。一升钯溶液可以储存三千升氢气。（氢动力汽车的储罐。）钯块不会燃烧，但粉末很容易燃烧。

易燃
警告

钋

放射性元素会变成其他更轻的元素。它们会释放辐射。在一些矿井中，矿工会吸入放射性气体氡。当氡衰变时，它会变成钋金属。钋会导致肺癌。它曾在摧毁广岛和长崎的原子弹中用作中子源。

放射性

镨

“韭绿色双胞胎”是这种元素名称的翻译。如果你看一下图中的镨化合物，就会明白“韭绿色”（希腊语：prasinos）的含义。但“双胞胎”（希腊语：didymos）这个词是什么意思呢？1874 年，佩尔·特奥多尔·克莱夫认识到，卡尔·古斯塔夫·莫桑德尔获得的物质其实是两种不同的物质，它们彼此非常相似，就像双胞胎一样。

镨用于制造强大的磁铁。镨粉末会燃烧。

易燃

钷

钷是由铀等其他元素的放射性衰变形成的。全世界分布着约 570 克钷，分布得很细。（实际上没有找到这个量，只是通过计算得出的。）近几十年来，核电站已经产生了足够的钷，可以进行化学实验。钷是一种银白色的重金属，与钕的反应类似。

一些原子弹制造者将自己看作普罗米修斯：他们将核火带给了人类。（阅读理查德·P·费曼的著作。）

另一方面，这种元素的发现者有不同的意图：他们以普罗米修斯命名这种元素，作为对核军备竞赛的警告。

放射性

镤

在铀矿中，铀元素衰变，短时间内会形成镤元素（^234mPa），它会迅速（半衰期：1.17 分钟）衰变为锕。这种同位素是由卡西米尔·法扬斯和奥斯瓦尔德·赫尔穆特·格林在 1913 年发现的。奥托·哈恩和莉泽·迈特纳在 1918 年发现了镤元素的另一种长寿同位素（²³¹Pa）。（半衰期：32,760 年）

放射性

R

镭

镭来自拉丁语中的射线 ("radius")。镭元素会衰变，释放阿尔法射线（氦原子核）、贝塔射线（电子）和伽马射线（X 射线）。所有发射此类射线的元素都被称为放射性元素。镭最初被用作药物和化妆品。人们花了数年才认识到放射性辐射的危害，并花了近三十年才停止使用镭。镭是由亨利·贝克勒尔发现的，玛丽和皮埃尔·居里对其进行了详细研究。（他们死于辐射。）

放射性

铼

铼，来自拉丁语中的莱茵河（rhenus），被添加到合金中以提高其性能。由于高负荷，涡轮叶片会发生变形（专业术语："蠕变"）甚至断裂（专业术语："疲劳"）。热电偶由铂和铼合金制成。有了它们，你可以在高达 2200°C 的高温下进行测量。它还用于加热丝和白炽灯泡。

铼金属不会燃烧，但铼粉会燃烧。

易燃

铑

铂矿石中通常含有化学性质相似的元素。1803 年，威廉·海德·沃拉斯顿从铂矿石中提取了铑。它被用作催化剂和珠宝镀层。一层薄薄的铑可以防止金属变色，并赋予其银色的光泽。铑还可以用于制作镜子。金属块不会燃烧，但粉末很容易燃烧。

易燃

钅Ro

钅Ro 是一种人造元素。它以威廉·康拉德·伦琴的名字命名。

放射性

铷

所有原子都会发出一种对它们来说独一无二的光。铷发出紫红色的光。罗伯特·威廉·本生和古斯塔夫·基尔霍夫利用这种光在 1861 年发现了铷。然后，本生从 44,200 升泉水中提取了 9 克铷盐。（拉丁语中的红色是 "rubidus"。这也是红宝石宝石名称的来源。）铷用于一些应用，例如某些真空管。铷在空气中燃烧，与水接触时会爆炸。

易燃
腐蚀性

钌

钌是由元素的发现者卡尔·恩斯特·克劳斯命名的，以拉丁语中的俄罗斯名称（ruthenia）命名。少量的这种物质可以改善钢合金的质量，并防止其生锈。钌还用于制造硬盘驱动器和催化剂。金属块不会燃烧，但粉末很容易燃烧。

易燃

钅Rf

钅Rf 是一种人造元素，半衰期很短。它以欧内斯特·卢瑟福的名字命名，他用简单的原子模型推动了其他原子模型的发展。

放射性

S

钐

钐是从矿物黑稀金矿中提取的。这种矿物以 1847 年发现它的采矿工程师的名字命名。过去，元素通常以希腊和罗马神灵的名字命名。这个元素是第一个以人名命名的元素。

黑稀金矿含有铀，因此被大量开采。副产品钐被用于激光、磁铁和催化剂。

易燃

钅Sg

这种人造元素以格伦·西博格的名字命名。西博格在 1980 年成功制造了金原子。炼金术士一直在追求这一目标。

放射性

硒

硒是一种准金属，存在三种形式（变体）：有银灰色的金属硒、黑色的非金属硒和红色的非金属硒。它是由永斯·雅各布·贝采利乌斯在 1817 年发现的。 "硒" 这个词来自希腊语中的月亮名称 "Selene"。它被用于制造半导体和曝光计。微量硒对生命至关重要，过量摄入则有剧毒。硒还会导致严重的器官损伤（肝脏、心脏）。

剧毒
健康危害

锶

1790 年，阿代尔·克劳福德在斯特朗蒂安（苏格兰）发现了并研究了一种含锶的矿物。锶盐被用于铝行业和制造烟花。它有时也用于消炎牙膏。锶还被用于某些真空管。每年开采约 50 万吨锶盐。

锶火无法用水或二氧化碳扑灭。

易燃

T

钽

钽几乎不反应，它在化学上基本上是惰性的。氧化钽不与水或酸反应。从比喻意义上讲，氧化钽无法解渴。在希腊神话中，邪恶的坦塔罗斯作为对他的罪行的惩罚，无法解渴。因此，这种元素以他的名字命名。

钽粉会燃烧。

易燃

锝

这种元素是在 1925 年的矿物中发现的。锝是第一个（1937 年）人造元素，其名称来自希腊语中的人工（τεχνητός / technētós）。在核电站中，锝作为放射性废物形成。迄今为止，已积累了约 80 吨锝。它的一些同位素的半衰期约为 20 万年。少量用于核医学。

放射性

碲

碲来自拉丁语中的 "tellus"，意思是地球。它是由弗朗兹·约瑟夫·米勒·冯·赖欣斯坦在 1782 年制成的。它被用作合金的添加剂，其氧化物被用作玻璃。

剧毒

钅Ts

只制造了少量钅Ts 原子。它以美国田纳西州的名字命名。

放射性

铽

铽用于磁体和掺杂半导体。

易燃

铊

铊用于复印机和光电管的透镜。

铊剧毒。人类中毒的可能过程

第 2-3 天：腹泻和便秘交替出现。

第 2 周：脱发

第 2-3 周：视力模糊、过度疼痛、心律不规则、肌肉无力（可能导致死亡）中毒后常造成永久性健康损害：反射功能障碍、肌肉萎缩。即使慢性中毒少量也会造成重大健康风险！

铊化合物以前用作灭鼠药，因为它有延迟效果，老鼠不会意识到诱饵有毒。（幼鼠必须吃一些东西作为“品尝者”。如果它们生病了，其他老鼠就不会再吃了。）

剧毒
健康危害

钍

元素在原子核中可以有不同数量的中子。它们被称为同位素。从化学角度来看，它们的反应方式相同，但寿命不同。（半衰期是指存在的一半物质衰变所需的时间。）对化学家来说，半衰期非常非常长的同位素与正常的稳定元素没有区别。您可以找到矿石，提取它们并进行实验。

钍于 1829 年由永斯·雅各布·贝采利乌斯发现。它是一种放射性元素。其最长寿命的同位素²³²Th 的半衰期为 14,050,000,000 年。由于其半衰期长，它也存在于地球上，并且由于其半衰期长，这种钍同位素的放射性发射非常少（低剂量率）。

因此，钍的危险被误判。放射性辐射的危害性最初没有被认识到，然后过了几年，放射性物质才不再被用于日常用品。钍被用于灯罩、焊接电极、辉光电极。钍玻璃透镜具有特殊的光学性能。二氧化钍甚至被用作 X 射线造影剂：在 X 射线照射前，将含有约 5 克钍的造影剂注射到患者的静脉中。许多患者在 30-35 年后患上了癌症。（钍储存在体内。储存的钍需要 22 年才能有一半从体内排出：生物学半衰期。）

钍也适用于核电站。在核电站中，钍同位素²³²Th 受中子¹n 照射，变成钍同位素²³³Th。（计算：232+1=233）。这种高放射性钍同位素的半衰期为 22 分钟，并在两步内衰变为可裂变铀。使用钍的核电站会产生大量核废料，并促进核武器的制造（专业术语：扩散）。

然而，也可以使用钍来销毁核级钚（关键词：MOX 燃料元件）。