塞格里用回旋加速器制得了元素锝以后,便着手“制造”周期表中第85号元素。1940年,他和美国科学家柯尔森(D.R.Corson)、麦克肯赛(K.R.Mackenzine),将α粒子用回旋加速器加速到能量为2800万电子伏特(其能量为1937年轰击钼靶的氘原子核的3.5倍)。他们用这种能量的α粒子轰击铋靶,终于得到了原子序为85的新元素。这个元素是由209Bi转化而来的,原子量为211其半衰期只有7.2小时。他们将这个元素取名为“Astatine”(砹,元素符号为“At”)。这个字是由希腊文“Astator”衍生而来,意思是不稳定。现在来看这个名字确实非常恰当,砹的众多同位素的半衰期都很短,其中半衰期最长的210At其半衰期也只有8.3小时。现在已经知道,在自然界的确有少量放射性的215At、218At和219At存在,它们的寿命都很短,其中218At寿命较长,半衰期为2秒,是238U衰变的子体元素。
单质砹容易溶解于有机溶剂,它可以形成±1、+3、+5、+7价化合物,这些性质与元素碘的性质相似。此外它在电解时的行为以及它能够与硫化铋、磷钨酸钙形成硫化物、磷钨酸盐共沉淀,这些性质又与元素钋的性质接近,带有明显的金属性。
周期表中第87号元素是法国女科学家佩丽(M.M.Perey)在1939年发现的,她从铀矿中提取的锕的衰变产物中发现了这个元素,她将这个元素取名为“Francium”(钫,元素符号为“Fr”),以纪念她的祖国法兰西。元素钫的27个同位素的半衰期都很短,佩里找到了这些同位素中半衰期最长的一个同位素,它的半衰期也只有22分钟。在天然铀矿里面,元素钫的含量非常之微,每300亿亿个天然铀原子里面只有一个钫原子。即使是这样低的含量,自然界存在的这个元素还是被佩里找出来了。这表明佩里的实验技能的确非常高超。
钫是典型的碱金属元素,当含钫的溶液加入氯化铯,再用硅钨酸沉淀铯,溶液里面的钫离子就被硅钨酸铯沉淀带出。
周期表中最后一个空缺就是第61号元素。这个元素是1947年由美国科学家马林斯基(J.Marinsky)、格伦登宁(L.E.Glendenin)和考耶尔(C.D.Coryell)等人用离子交换法分离原子核反应堆里面元素铀的裂变产物时发现的。这种裂变产物里含有许多稀土元素。当他们将其中的各种稀土元素一个一个地从离子交换柱上面淋洗下来的时候,在元素钕和元素钐之间找到了元素周期表中第61号元素。他们借用希腊神话中的英雄普罗米修斯(Promethens)的名字,将这个元素命名为“Promethium”(钷),元素符号为“Pm”。他们又用高能中子轰击高纯度的钕靶,也得到这个元素。后面一个方法合成得到的钷是147Pm,这是一个只放射β射线的放射性核素,它的半衰期为2.6年。它可以用于密度自动测量和厚度自动测量。这种钷同位素还可以制造体积小、重量轻的光电型原子能电池。
在钷的众多同位素中,145Pm的寿命最长,为17.7年,其他同位素的寿命都短。因此,元素钷不可能在自然界找到。
元素钷的发现,使元素周期表中铀以前的位置全部排满。众多化学家数十年的愿望终于得到实现。
元素钷的发现,并不是说人们寻找新元素的工作就此结束。从20世纪40年代开始,原子序大于铀的“超铀元素”逐个被人们“发现”,人类面前出现了一番新的景象。
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