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化学元素中的钼与锝


实验室k / 2018-12-12

       钼是一种彻头彻尾的工业用金属。它主要用于合金钢,能提供很高的强度和耐热性,最值得注意的是M系列高速工具钢(自然,M代表了钼)。

钼的基本数据

       纯钼的使用远没有那么普遍,但在高温下长时间经受高张力作用的部件中可以看到它的身影,例如压力容器中。虽然在相当高的温度下钼不会失去其强度,但在温度高于500℃时会很快氧化,这限制了它在极端环境中的使用。

       从制动到驱动,二硫化钼都是优秀的超高压润滑剂。无论是作为干粉还是与油脂混合,它都能承受极高的压力和可怕的温度而不失灵。

       钼以非常直接的方式引出了它的邻居锝(43)。当需要把锝-99m用于医学成像时,由于其半衰期只有6小时,它必须当场这样制备:在装置中注满生命期较长的钼-99,由它衰变后产生的锝-99m不断地补充。因为转移这样产生的锝-99m的过程被戏称为“挤奶”,这一装置有了一个“母牛(moly cow)”的绰号(学名叫钼锝发生器)。尽管有这个可爱的名字,它依然是一个强放射性物体,它产生的锝跻身于最强的医用放射源之列,你在下面将要读到。


       锝是一个奇怪的另类。作为一个放射性元素竟然突兀地坐落于元素周期表中最稳定的、最精巧的第五周期过渡金属的正中位置。在放射性元素和稳定元素之间有一条清晰的界线:铋(83)以前的所有元素都是稳定的,铋之后的则都是放射性的,而锝和钷(61)是例外,它们的位置显得与众不同而且抢眼。

锝的基本数据

       如果怀疑某人可能患了骨癌,可以给他注射一种半衰期特别短的同位素锝-99m(m表示不稳定同位素,很容易衰变)。该同位素会粘附在骨头上,因此能够使用伽马射线照相机来对发生了骨增生的部位进行显影。

       锝-99m的辐射是如此强烈,以至于医务人员在搬运它的时候要使用一种被戏称为“猪”的装置——它实际上就是一种用铅(82)或钨(74)制成的金属罐。因为即使这样做也会逃逸出相当数量的辐射,所以装载这种装置的手推车手柄非常长。

       如果看见一个医生进入你的病房,带着一个放得离他自己尽可能远的,设计来用于保存将要注射入你体内的东西的装置,一定是非常吓人的。虽然你一生可能只进行一次这样的注射,但医务人员却是整日整夜地暴露于那种物质的辐射下,所以必须特别小心避免随着时间而积累的危险剂量。

       锝的名字的由来是因为它是第一种被人工制造出来的,而非天然的元素:它只能采用技术方法人工制造(直到1962年才在沥青铀矿中发现有极少量的锝存在)(锝的英文为technetium,technetium一词是从technology(工艺技术)派生出来的)。随着钌我们又回到稳定元素——在我们达到下一种放射性元素前还有另外17种元素。


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