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化學元素中的鉬與锝


實驗室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)

       純鉬的使用遠沒有那么普遍,但在高溫下長時間經(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。雖然在相當高的溫度下鉬不會失去其強度,但在溫度高于500℃時會很快氧化,這限制了它在極端環(huán)境中的使用。

       從制動到驅動,二硫化鉬都是優(yōu)秀的超高壓潤滑劑。無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)。當需要把锝-99m用于醫(yī)學成像時,由于其半衰期只有6小時,它必須當場這樣制備:在裝置中注滿生命期較長的鉬-99,由它衰變后產(chǎn)生的锝-99m不斷地補充。因為轉移這樣產(chǎn)生的锝-99m的過程被戲稱為“擠奶”,這一裝置有了一個“母牛(moly cow)”的綽號(學名叫鉬锝發(fā)生器)。盡管有這個可愛的名字,它依然是一個強放射性物體,它產(chǎn)生的锝躋身于最強的醫(yī)用放射源之列,你在下面將要讀到。


       锝是一個奇怪的另類。作為一個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)。該同位素會粘附在骨頭上,因此能夠使用伽馬射線照相機來對發(fā)生了骨增生的部位進行顯影。

       锝-99m的輻射是如此強烈,以至于醫(yī)務人員在搬運它的時候要使用一種被戲稱為“豬”的裝置——它實際上就是一種用鉛(82)或鎢(74)制成的金屬罐。因為即使這樣做也會逃逸出相當數(shù)量的輻射,所以裝載這種裝置的手推車手柄非常長。

       如果看見一個醫(yī)生進入你的病房,帶著一個放得離他自己盡可能遠的,設計來用于保存將要注射入你體內的東西的裝置,一定是非常嚇人的。雖然你一生可能只進行一次這樣的注射,但醫(yī)務人員卻是整日整夜地暴露于那種物質的輻射下,所以必須特別小心避免隨著時間而積累的危險劑量。

       锝的名字的由來是因為它是第一種被人工制造出來的,而非天然的元素:它只能采用技術方法人工制造(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)派生出來的)。隨著釕我們又回到穩(wěn)定元素——在我們達到下一種放射性元素前還有另外17種元素。


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