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化學(xué)元素中的鉬與锝


實(shí)驗(yàn)室k / 2018-12-12

       鉬是一種徹頭徹尾的工業(yè)用金屬。它主要用于合金鋼,能提供很高的強(qiáng)度和耐熱性,最值得注意的是M系列高速工具鋼(自然,M代表了鉬)。

鉬的基本數(shù)據(jù)

       純鉬的使用遠(yuǎn)沒(méi)有那么普遍,但在高溫下長(zhǎng)時(shí)間經(jīng)受高張力作用的部件中可以看到它的身影,例如壓力容器中。雖然在相當(dāng)高的溫度下鉬不會(huì)失去其強(qiáng)度,但在溫度高于500℃時(shí)會(huì)很快氧化,這限制了它在極端環(huán)境中的使用。

       從制動(dòng)到驅(qū)動(dòng),二硫化鉬都是優(yōu)秀的超高壓潤(rùn)滑劑。無(wú)論是作為干粉還是與油脂混合,它都能承受極高的壓力和可怕的溫度而不失靈。

       鉬以非常直接的方式引出了它的鄰居锝(43)。當(dāng)需要把锝-99m用于醫(yī)學(xué)成像時(shí),由于其半衰期只有6小時(shí),它必須當(dāng)場(chǎng)這樣制備:在裝置中注滿生命期較長(zhǎng)的鉬-99,由它衰變后產(chǎn)生的锝-99m不斷地補(bǔ)充。因?yàn)檗D(zhuǎn)移這樣產(chǎn)生的锝-99m的過(guò)程被戲稱為“擠奶”,這一裝置有了一個(gè)“母牛(moly cow)”的綽號(hào)(學(xué)名叫鉬锝發(fā)生器)。盡管有這個(gè)可愛(ài)的名字,它依然是一個(gè)強(qiáng)放射性物體,它產(chǎn)生的锝躋身于最強(qiáng)的醫(yī)用放射源之列,你在下面將要讀到。


       锝是一個(gè)奇怪的另類。作為一個(gè)放射性元素竟然突兀地坐落于元素周期表中最穩(wěn)定的、最精巧的第五周期過(guò)渡金屬的正中位置。在放射性元素和穩(wěn)定元素之間有一條清晰的界線:鉍(83)以前的所有元素都是穩(wěn)定的,鉍之后的則都是放射性的,而锝和钷(61)是例外,它們的位置顯得與眾不同而且搶眼。

锝的基本數(shù)據(jù)

       如果懷疑某人可能患了骨癌,可以給他注射一種半衰期特別短的同位素锝-99m(m表示不穩(wěn)定同位素,很容易衰變)。該同位素會(huì)粘附在骨頭上,因此能夠使用伽馬射線照相機(jī)來(lái)對(duì)發(fā)生了骨增生的部位進(jìn)行顯影。

       锝-99m的輻射是如此強(qiáng)烈,以至于醫(yī)務(wù)人員在搬運(yùn)它的時(shí)候要使用一種被戲稱為“豬”的裝置——它實(shí)際上就是一種用鉛(82)或鎢(74)制成的金屬罐。因?yàn)榧词惯@樣做也會(huì)逃逸出相當(dāng)數(shù)量的輻射,所以裝載這種裝置的手推車手柄非常長(zhǎng)。

       如果看見(jiàn)一個(gè)醫(yī)生進(jìn)入你的病房,帶著一個(gè)放得離他自己盡可能遠(yuǎn)的,設(shè)計(jì)來(lái)用于保存將要注射入你體內(nèi)的東西的裝置,一定是非常嚇人的。雖然你一生可能只進(jìn)行一次這樣的注射,但醫(yī)務(wù)人員卻是整日整夜地暴露于那種物質(zhì)的輻射下,所以必須特別小心避免隨著時(shí)間而積累的危險(xiǎn)劑量。

       锝的名字的由來(lái)是因?yàn)樗堑谝环N被人工制造出來(lái)的,而非天然的元素:它只能采用技術(shù)方法人工制造(直到1962年才在瀝青鈾礦中發(fā)現(xiàn)有極少量的锝存在)(锝的英文為technetium,technetium一詞是從technology(工藝技術(shù))派生出來(lái)的)。隨著釕我們又回到穩(wěn)定元素——在我們達(dá)到下一種放射性元素前還有另外17種元素。


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