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化學(xué)元素中的氡與鈁


實驗室k / 2018-12-15

       氡是一種半衰期只有3.2天的重元素放射性氣體。我們的四周存在著數(shù)量相當(dāng)多的氡,這是因為它是鈾(92)和釷(90)的衰變鏈中產(chǎn)生的主要元素,而這兩種元素都以巨大的數(shù)量存在,尤其是在花崗巖基巖中。(花崗巖建筑會釋放出大量的輻射——由于這個原因,紐約的中央車站成為著名的含輻射建筑。)

氡的基本數(shù)據(jù)

       氡從地下滲出并在建筑的地下室里聚集,這一點對許多人而言具有重要的意義。(你那友好的鄰居——氡清除服務(wù)公司——將會為你安裝價格高昂的地下空氣管道和風(fēng)扇,從而在氡進入你的房子之前就將它從你房子的下方排除掉。)

       具有諷刺意義的是,當(dāng)某些人花大價錢擺脫氡的時候,另外一些人卻聚集在鈾沉積地附近的巖洞溫泉浴場,就為了呼吸富含氡的空氣,并認為那是有益健康的。這種在一百年前比現(xiàn)在更為普遍的信仰起源于許多溫泉具有相當(dāng)?shù)姆派湫赃@一發(fā)現(xiàn)(溫泉中的水之所以會是熱的,是因為水在熱的巖石旁邊流過,而這些巖石的熱量則來源于地球深處的鈾和釷的衰變)。

       一百年前,當(dāng)人們剛開始研究放射性的時候,沒人覺得有任何理由懷疑它具有危險性。每個人都知道溫泉是有益健康的,但沒人真正知道究竟為什么會這樣。當(dāng)許多著名的溫泉都被發(fā)現(xiàn)具有放射性時,答案似乎就很明顯了:肯定是由于這個新的帶輻射的好東西!

       這導(dǎo)致了長達數(shù)十年之久的關(guān)于所有放射性物質(zhì)的健康時尚,這一熱潮直到一個著名的倡議人令人震驚的死亡之后才得以終結(jié),在釷這一部分你會了解到這一事件。

       如果那時候的人們知道鈁這個元素,我敢肯定有些人會銷售鈁暖腳爐。


       鈁是天然存在的元素中最不穩(wěn)定的(半衰期為22分鐘),并且是在大自然中發(fā)現(xiàn)的最后一種元素(猜對了,1939年在法國)。

鈁的基本數(shù)據(jù)

       你可能會回想起我對錸(75)說過類似的話,但那是所發(fā)現(xiàn)的最后一個穩(wěn)定的元素,而這一個則是最后一個天然存在的元素——包括所有那些不穩(wěn)定的元素。所發(fā)現(xiàn)的最后一個非天然存在的元素是尚未命名的115號元素。(毫無疑問,隨著時間的流逝,還會發(fā)現(xiàn)更多的元素:就元素的數(shù)目而言沒有絕對的上限。)最后,在結(jié)束這堆瑣碎的東西前再說一句,砹(85)是被發(fā)現(xiàn)的最后一個天然存在的元素。且慢,我剛才不還說那該是鈁嗎?微妙的區(qū)別在于:鈁是在大自然中發(fā)現(xiàn)的,而砹雖然是天然存在的,但它的首次發(fā)現(xiàn)卻是通過人工制造——從那時起的三年當(dāng)中,在大自然中未曾發(fā)現(xiàn)過一絲一毫的砹。

       22分鐘的半衰期使得鈁具有了不切實際的放射性。即使在醫(yī)療領(lǐng)域,鈁也沒有商業(yè)用途。在醫(yī)療領(lǐng)域,人們使用了令人驚奇的一系列其他狂野的放射性同位素。

       如果你曾嘗試將鈁聚集成一團,那東西會由于自身的放射性產(chǎn)生的極大的熱量而把自己猛烈地蒸發(fā)掉。但如果你能通過某種方式將那個過程推遲哪怕幾秒,老兄,你就能通過它得到些樂子了。

       你看,鈁是堿金屬的最后一個。由于能與水發(fā)生爆炸性的反應(yīng),所有的堿金屬,尤其是鈉(11),被扔到湖里時都會產(chǎn)生有趣的現(xiàn)象。根據(jù)元素周期表的系統(tǒng)趨勢,鈁應(yīng)該是堿金屬中反應(yīng)活性最強的元素。如果你能往湖里扔100克鈁,其結(jié)果將是一場真正可稱為不朽的大爆炸。

       另一個結(jié)果當(dāng)然是規(guī)模極其龐大的放射性災(zāi)難,就像鐳工業(yè)曾經(jīng)造成的那些災(zāi)難一樣。


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