原子序数 96 · 锕系元素
锔 Cm
别名: Curium
锔是一种以玛丽·居里和皮埃尔·居里命名的人工放射性元素。它的放射性强到纯样品会明显地自行发热。它的高光时刻出现在太空探索中:在火星上分析岩石的仪器里,它充当了α粒子源。
主要性质
| 原子序数 | 96 |
|---|---|
| 原子量 | [247] (无稳定同位素,方括号内为代表性同位素的质量数) |
| 分类 | 锕系元素 |
| 族 | 镧系/锕系(无族序号) |
| 周期 | 7 |
| 区 | f |
| 物态(25 °C,1 atm) | 固态 |
| 熔点 | 1618 K (1344.8 °C) |
| 沸点 | 3400 K (3126.8 °C) |
| 密度 | 13.51 g/cm³ |
| 电负性(鲍林标度) | 1.3 |
| 原子半径(范德华半径) | 245 pm |
| 第一电离能 | 6.02 eV |
| 电子亲和能 | — |
| 氧化态 | +3 |
| 发现 | 1944 |
电子排布
- 简写
- [Rn]7s2 5f7 6d1
- 完整
- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f14 5s2 5p6 5d10 5f7 6s2 6p6 6d1 7s2
- 各电子层电子数
- 2 · 8 · 18 · 32 · 25 · 9 · 2
轨道表示式
在周期表中的位置
发现历史
锔于 1944年夏 由格伦·西博格、拉尔夫·詹姆斯和阿尔伯特·吉奥索首次制得。他们用伯克利的60英寸回旋加速器以α粒子(氦核)轰击钚-239,并在芝加哥大学冶金实验室分析产物,鉴定出一种新的同位素锔-242,半衰期约5个月。实际上,它比95号元素镅还要早一点被发现。
与镅一样,它在战时一直保密。1945年11月,就在正式公布前不久,西博格在一档儿童广播问答节目中首次公开提到了它。早期的样品小到肉眼看不见。约在1947年,研究人员在反应堆中用中子照射镅,制得了肉眼可见量的氢氧化锔;1951年分离出了金属锔。
名称由来
位于锔正上方的镧系元素是钆,以芬兰化学家约翰·加多林命名。西博格团队仿照这一对应关系,以放射性研究的先驱 玛丽·居里和皮埃尔·居里 为96号元素命名。元素符号为 Cm。它是最早以科学家命名的元素之一。中文“锔”以金字旁加“局”字,取其读音(jú)。
主要用途
- 行星科学:锔-244曾在α粒子X射线谱仪(APXS)中充当放射源。把仪器贴在岩石上,它会用α粒子和X射线轰击岩石,并读取返回的X射线,从而确定岩石中含有哪些元素。好几辆火星车都搭载过这类仪器。
- 制造更重的元素:锔-248靶被用于合成116号元素𫟷等超重核。
- 可能的热源:锔-242和锔-244产生大量衰变热,曾被研究用于放射性同位素电源,不过通常选择的是钚-238。
- 除此之外,锔主要用于基础研究。
同位素
锔没有稳定同位素。寿命最长的是 锔-247,半衰期约1,560万年。最早发现的 锔-242 半衰期约163天,用于太空仪器的 锔-244 约18年。锔-242和锔-244也会在乏燃料中积累,它们的发热量和中子发射对废物处理有重要影响。
日常生活中
锔不会出现在日常生活中;地球上的锔几乎全部是在反应堆和核武器试验中制造的。它是强α辐射体,一旦进入人体会富集在骨骼和肝脏中并长期滞留,因此被列为高危放射性物质。实验室通常在密封的箱室内远程操作它。金属锔呈银白色,但在空气中很容易氧化。
小知识
- 锔是为了纪念一对科学家夫妇——玛丽·居里和皮埃尔·居里。
- 锔-244是火星车上元素分析仪器的放射源。
- 尽管原子序数更大,锔却比镅稍早一点被发现。
同类元素 (锕系元素)
数据来源 · 性质:PubChem Periodic Table(美国 NIH/NLM 公开数据)· 原子量:CIAAW 2024 简化标准原子量 · 名称:Wikidata(CC0),韩文名称遵循大韩化学会。获取日期 2026-09-23。