锶是一种柔软的银色金属,具有多种用途:它阻断电视图片管发射的X射线;它导致油漆在黑暗中发光。它负责烟花中辉煌的红色。锶在弄清物种的起源方面也起着重要的作用:人类学家测量骨骼和牙齿中跨离子的水平,以帮助确定古代人类和动物的地理起源。尽管天然锶是无害的,但其同位素之一SR-90具有更阴险的声誉:它是核辐射的危险副产品。
高反应性
锶本质上很普遍 - 它是地壳中第15个最丰富的元素。矿产教育联盟(MEC)。根据该岩的大约0.03%,锶发生在所有火成岩的岩石中。美国地质调查局(USGS)。天然锶是四个稳定同位素的混合物-SR-84,SR-86,SR-87和SR-88,主要是在矿物质塞斯特石和静脉岩矿物内发现的。
像其他碱金属一样,锶具有高度反应性化学性,并与空气和水反应。当暴露在空气中时,它会燃烧着鲜红色的火焰。当与水结合使用时,锶会释放出氢气和氢氧化锶 - 一种刺激性的刺激性。
虽然天然锶是稳定的,并且对健康无害,但合成的SR-90同位素是放射性的,并且是核辐射的危险组成部分。
根据USGS。作为Celestine的主要生产者是中国西班牙,其次是墨西哥,阿根廷和摩洛哥。尽管在美国广泛发生腹膜矿床,但自1959年以来就没有被开采。
只是事实
- 原子数(核中的质子数):38
- 原子符号(在元素的周期表上):SR
- 原子重量(原子的平均质量):87.62
- 密度:每立方厘米2.64克
- 室温的阶段:固体
- 熔点:1,431华氏度(777摄氏度)
- 沸点:2,520度F(1,382度C)
- 同位素的数量(具有不同数量中子的同一元素的原子):28的半衰期是已知的; 4稳定
- 最常见的同位素:SR-88(自然丰度82.58%); SR-86(9.86%); SR-87(7%); SR-84(0.56%)
用途
粉末状的金属将在室温下自发点燃。如果您曾经拍摄过红色的烟火或道路耀斑或用过黑暗的油漆,那么您很可能会目睹碳酸盐含量的作用。这些锶盐散发出鲜艳的红色,也用于稳定烟花混合物。思想有限。
锶的另一个主要用途是用于彩色电视阴极射线管(CRT)的玻璃中,用于防止X射线发射。但是,由于平板技术的进步,CRT被替换为较少数量的碳酸腹膜,因此这种用途正在迅速下降。根据USGS。
锶也用于铁氧体磁铁(氧化铁与更多的金属元素之一)或锌炼油过程中。该元素还可以为航天车,偏远的天气站和导航浮标发电。氯化腹中六水合物是牙膏中的成分敏感的牙齿,根据皇家化学学会(RSC)。
发现
1787年,在苏格兰苏格兰村庄的斯特伦蒂安(Strontian)的铅矿中发现了一块不寻常的岩石,并带到爱丁堡进行了检查。那里是由爱尔兰化学家和医师阿黛尔·克劳福德(Adair Crawford)分析的。虽然有些人认为这是一种钡化合物,但克劳福德很快发现这是一种新的矿物,其中包含他以村庄为村庄的未知物质。RSC。
1791年,爱丁堡化学家托马斯·查尔斯·霍普(Thomas Charles HopeRSC。同时,德国化学家马丁·海因里希·克拉普罗斯(Martin Heinrich Klaproth)也在对新矿物质进行测试,并设法生产氧化锶和氢氧化锶。
1808年,在伦敦的皇家机构,康沃尔化学家和发明家汉弗莱·戴维(Humphry Davy钠和钾, 根据RSC。
锶约会
当元素铷腐烂。根据当地地质的不同,地球上的每个区域都有其独特的锶离子比率。coriosity.com。这些锶离子进入我们的食物和供水,最终进入我们的体内。由于锶离子在化学上与钙相似,因此与钙传感受体紧密结合,因此可以将锶意外地掺入牙齿,骨骼和贝壳中,代替钙。
科学家在古代牙齿,骨骼或贝壳中测量锶同位素SR-86和SR-87的水平,然后它们比较这两个同位素的比例 - 彼此或另一个元素,例如钙或钙或另一个元素锌- 确定标本的原产地,饮食或年龄。
在一个特定的案例研究中,人类学家在美国古代原住民定居点发现了一个1000年历史的群众坟墓卡霍基亚在现代圣路易斯附近。密苏里州。坟墓持有39人的遗体,其骨头揭示了暴力末端的迹象。很长一段时间以来,科学家认为这些人是外国人,被杀害为战争俘虏或入侵者。但是,在对受害者的牙齿进行了最新的锶测试之后,科学家发现大多数人是在卡霍基亚出生和长大的。
研究骨骼中的同位素水平也使科学家能够更好地了解我们祖先的饮食,因为知道植物在天然锶中往往比肉更高。例如,在2007年,奥地利的研究人员将锶和锌水平进行了比较,以支持罗马角斗士是素食主义者,主要吃大麦,豆类和干果。RSC。
锶测试也发生在海洋中。根据每1,000个钙原子,贝壳仅包含几个锶原子。Sea Change Science。研究表明,随着时间的推移,海水SR-86和SR-87的相对水平发生了变化。在过去的4000万年中,海洋87延缓的海洋水平稳步上升。因此,在这个4000万年期间的任何给定时间,海洋的独特比率为SR-86与SR-87。海变。
实际上,由于这两个同位素不会衰减,因此在古老的海洋壳中发现的比例,即使在动物死亡和它的壳变成化石之后,即使在动物死亡之后也保持不变。因此,即使经过数百万年的历史,科学家也可以通过提取锶并将两种同位素的比率与已知在过去的特定时期内发生在海水中发生的那些同位素的比率来确定海洋化石的年龄。
放射性和福岛
同位素SR-90是一种核裂变产物,并在核辐射期间被释放到环境中。 SR-90的半衰期约为28年。当高水平的SR-90被骨组织吸收而代替钙时,它会破坏骨髓并引起癌症。
根据1940年代和50年代的核试验,SR-90被释放到空中,并最终被吸收到草原,牛胃和乳制品中,并在1950年代出现在儿童牙齿上。化学世界。 1986年在环境中释放SR-90和其他放射性元素的两次主要核事故是1986年的核反应堆事故切尔诺贝利在乌克兰和2011年福岛戴维核灾难在日本。
当一系列海啸(由Tōhoku地震(2011年3月11日)触发的一系列海啸)严重损害福岛核电站时,发生了福岛事故。根据六个核反应堆中的四个释放到大气和海洋的辐射。伍兹孔海洋学机构(WHOI)。根据科学日报。
2011年,WHOI放射化学家Ken Buesseler组织了首次全面的国际探险,以调查放射性核素从福岛核素传播到太平洋。 Buesseler的工作表明,事故区域周围的锶水平并没有像预期的那样降低。然而,这些级别的确切位置以及为什么它们仍然无法控制的原因是一件复杂的事情。
Buesseler告诉Live Science:“没有人知道要'期望'什么,所以放射性的SR水平正在下降,但它们并没有回到癌前水平。这表明了正在进行的消息来源。” “这些来源包括单独的坦克泄漏,主要在2011年之后的头几年,以及被污染的水的地下水流向海洋,这是很难甚至不是不可能的,完全停止。”
Buesseler的研究非常重要,因为过度水平的锶和其他放射性元素对人类和海洋动物构成威胁 - 但是在这一点上,铯是更大的关注点。
Buesseler说:“锶的行为与钙的行为相似,因此被称为'寻骨'元素。” “因此,它具有相当长的生物半衰期,即保留在人类和海洋生物的时间是数年。
“因此,人类最大的风险是摄入污染的海洋生物和我们骨骼中放射性锶的积累。幸运的是,放射性锶的最初释放远小得多,远比剖腹产的同位素小得多,迄今为止,日本海岸的海洋食品的水平相应小,而对ces的关注程度较小。”
谁知道?
- 根据第一次世界大战之前,锶的第一个大规模应用是在甜菜制糖行业中。ETF.com(交易所贸易资金)。
- 几乎所有的锶化合物都是从矿物质岩加工的。由于Celestite经常容纳钡和钙(其特性与锶相似) - 使得分离过程变得困难 - 经常需要原始的Celestite至少必须具有至少90%的硫酸腹中硫酸腹中的生产。地球杂志。
- SR-89是Metastron中的活性成分,Metastron是一种用于转移性骨癌患者的放射性药物。锶的作用类似于钙,并掺入成骨的骨骼区域。这使辐射可以专注于癌区域。
- 氯化锶是用于牙齿敏感牙齿的活性成分。有些品牌包括高达10%的总氯化腹中六水溶液。
- 钛酸标具有极高的折射率和大于钻石的光学色散。它已经用作宝石,尽管非常柔软。
编者注:此参考页面已更新,以表明锶是一种碱性金属,而不是以前所述的碱金属。
其他资源