
Francium(元素週期表上的第87個元素)是自然存在但非常罕見的放射性元素。它形成和腐爛非常快,因此沒有實際用途,並且主要用於科學研究。
但是,該元素具有一些有趣的特性:它是唯一沒有已知穩定形式的元素之一,並且具有最大的原子半徑。
一些元素週期表相對豐富地球- 氫,氦,氧氣和碳例如,雖然其他人更難以捉摸,但普羅米斯和三個人是兩個最不常見的人。 Francium非常坐在光譜的難以捉摸的端。
“在其他元素的放射性衰減期間,Francium-223自然形成,但據估計,整個地殼中只有大約30克[1盎司]地球澳大利亞悉尼大學的博士後化學研究員克里斯托弗·巴內特(Christopher Barnett)在一封電子郵件中告訴Live Science。
該元素是由法國物理學家瑪格麗特·佩雷(Marguerite Perey)於1939年發現的瑪麗·庫裡(Marie Curie),他以佩里的家園命名了新發現。這個稀缺元素被認為是最後一個天然發生的元素之一在地球上發現。
法蘭克快速事實
- 原子數(核中的質子數):87
- 原子符號(在元素元素表上):fr
- 原子重量(原子的平均質量):223
- 密度:未知
- 室溫的階段:固體
- 熔點:80.6華氏度(27攝氏度)
- 沸點:1,250 F(677 C)
用途和半衰期
由於Francium是如此罕見,因此首先要研究它的科學家必須在核反應中創建它 - 要么“用中子轟炸鐳,要么用質子thrium,” Barnett說。
鐳 - 原子數88-是一種放射性的金屬化學元件,而thorium -Atomic Number 90是一種天然存在的放射性金屬。
那麼,Francium有用嗎?科學家是否找到了任何實際應用?簡單的答案是“否”。
根據巴內特(Barnett)的說法,最穩定的法蘭克(Francium)是法蘭克(Francium)223,但即使這樣,“半衰期是如此短,以至於沒有已知的生物學過程可以使用它。”
半衰期是衡量放射性材料樣本要腐爛的一半時間的量度。 “人們可能期望[任何元素的腐爛]以恆定的速度線性地發生,”巴內特說。 “但是,我們發現衰減速率隨剩餘物質的量而變化,因此材料量會在恆定的時間段內減半。”
Francium的半衰期為22分鐘。因此,如果觀察一個法蘭克樣品,則將在22分鐘後留下一半的原始金額。再過22分鐘後,將有四分之一的初始金額。它通過β衰減,當電子發射時,或通過α衰減衰減降低了radium-223,當“原子核在科學家稱為alpha粒子的數據包中脫落了兩個質子和兩個中子”時,它會衰減。
根據Jlab的說法。
“對於放射性元素而言,Francium的半衰期非常短。對於比較,Technetium-99m(用於醫學成像中)的半衰期為六個小時。鈾235(核反應堆中使用的類型)的半衰期為703,800,000年[S],” Barnett說。 ”
儘管Francium的半衰期非常短,儘管由於其放射性而具有很大的毒性,但其特徵使其成為令人信服的研究。
“ Francium具有一些有趣的屬性。它用於開發和測試理論模型,我可以看到這些模型對於測試基於機器學習的物理和化學型號。 ”
巴內特還指出,肉眼從未觀察到法蘭克,因為“從來沒有足夠的孤立[法蘭克]知道它的外觀。”巴內特(Barnett)預測,它可能是“銀色灰色金屬”,類似於其他鹼金屬,但承認“我們只是不確定”。
法蘭克危險嗎?
鑑於法蘭克只能以微小的數量找到,它不會給人類帶來太大風險,但是假設有人能夠抓住大量呢?法蘭克會被認為是危險的嗎?
巴內特說:“法蘭克有兩個主要風險。” “一個是放射性。當它衰減時,它會釋放出可以使周圍組織電離的高能量顆粒(導致燒傷)或破裂脫氧核糖核酸鏈(導致癌症)。
但是,由於法蘭克很難製造,因此不太可能會造成嚴重的問題。有史以來最孤立的少於全新的煙霧探測器中發現的0.000000001%。鑑於其半衰期要短得多,與煙霧探測器的年相比,大部分輻射將在幾個小時內發射。
“另一個風險是它是一種鹼金屬。它是 - 或者是,如果我們能夠將足夠的話在一起 - 非常反應性,並且很可能會最壯觀地著火。”
最初於2013年9月11日在現場科學上發表,並於2022年7月26日重寫。