原子序数 99 · 锕系元素
锿 Es
别名: Einsteinium
锿是一种人工放射性元素,于1952年在第一次全尺寸氢弹试验的残骸中被发现,并以阿尔伯特·爱因斯坦命名。全世界每年只生产约1毫克,因此仅用于研究。它最著名的角色,是作为首次合成101号元素钔的靶。
主要性质
| 原子序数 | 99 |
|---|---|
| 原子量 | [252] (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 | 1133 K (859.9 °C) |
| 沸点 | — |
| 密度 | — |
| 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 | 6.42 eV |
| 电子亲和能 | — |
| 氧化态 | +3 |
| 发现 | 1952 |
电子排布
- 简写
- [Rn]7s2 5f11
- 完整
- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f14 5s2 5p6 5d10 5f11 6s2 6p6 7s2
- 各电子层电子数
- 2 · 8 · 18 · 32 · 29 · 8 · 2
轨道表示式
在周期表中的位置
发现历史
1952年11月1日,美国在太平洋埃内韦塔克环礁引爆了第一个全尺寸热核装置“常春藤麦克”。在爆炸的一瞬间,铀-238原子核被极其密集的中子流淹没,有些甚至吸收了多达15个中子,随后经多次β衰变变成了重得多的元素。
以阿尔伯特·吉奥索为首、汇集伯克利、阿贡和洛斯阿拉莫斯人员的团队,分析了穿过蘑菇云的飞机带回的滤纸以及附近岛屿的珊瑚残骸,于 1952年12月 发现了一种半衰期约20天的新α辐射体。它就是99号元素锿-253。不久之后,在同一批残骸中又发现了100号元素镄。
由于这次核试验属于机密,这一发现直到 1955年 才得以发表。当瑞典的一个研究小组准备报告通过加速器实验得到99号元素时,美国团队发表了基于反应堆的结果,以保住优先权。2021年,劳伦斯伯克利国家实验室的研究人员利用约200纳克锿,首次测定了它的一种化学键的键长。
名称由来
这种元素是为了纪念20世纪最著名的物理学家 阿尔伯特·爱因斯坦。元素符号为 Es。这个名字在爱因斯坦生前就已提出,但直到他于1955年4月去世之后、发现被解密时才公之于众。由于氢弹计划的代号是“熊猫计划”(Project PANDA),团队曾短暂地把99号元素戏称为“pandemonium”(大混乱)。中文“锿”以金字旁加“哀”字,取其读音。
主要用途
- 制造新元素:1955年,研究人员用α粒子轰击一个约含10亿个锿-253原子的靶,制得了第一批101号元素钔的原子。
- 基础研究:锿帮助科学家探究重锕系元素的电子结构和化学键。它的放射性极强,样品会破坏自身的晶格,并不断嬗变为锫和锎,因此很难保持样品的纯度。
- 它没有工业或医学用途。
同位素
锿没有稳定同位素。最常用的 锿-253 半衰期约20.5天,由少数几座高通量反应堆中的锎-253衰变制得。寿命最长的 锿-252 半衰期约472天,但极难生产,只能得到微乎其微的量。锿-254(约276天)被用于2021年的键长研究。
日常生活中
锿在自然界和日常生活中都不存在。每批产量比一粒尘埃还小,见过这种金属的人寥寥无几。据报道,少量样品会因自身辐射在黑暗中发光。作为一种强放射性物质,它进入人体后可能积聚在骨骼中,对它的研究只在屏蔽条件下进行。
小知识
- 锿最早是在氢弹试验的沉降物中发现的。
- 它是铀-238俘获15个中子、再经历7次β衰变而形成的。
- 全世界的年产量约为1毫克。
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。