第 61 號元素:鉕Pm · Promethium

鉕ㄆㄛˇ(三聲)Promethium

注音 ㄆㄛˇ(三聲)·音同「叵」

主要分類(決定顏色) · 金屬性:金屬 · 稀土金屬

鉕(Promethium):鉕-147 金屬顆粒
鉕-147 金屬顆粒照片:E. J. Wheelwright · Public domain · Wikimedia Commons
原子序
61
元素符號
Pm
最穩定同位素質量數
[145]
週期
6
族
—
區塊
f 區

電子排布

[Xe]4f56s2

原子結構與電子殼層分布

  1. K n=12
  2. L n=28
  3. M n=318
  4. N n=423
  5. O n=58
  6. P n=62

簡介

所有同位素皆具放射性的鑭系元素,在地殼中極為稀少。曾用於夜光塗料與核電池。

原子序 57–71,逐步填入 4f 軌域,多為稀土金屬。

資料附註

  • 本表未指定族:IUPAC 第 3 族工作小組 2021 年的臨時報告指出,第 3 族應為 Sc、Y、La、Ac 還是 Sc、Y、Lu、Lr,無法以客觀方式判定,屬於慣例選擇;本表採用報告提議的折衷方案 Sc、Y、Lu、Lr。
  • 無標準原子量;顯示已知最穩定同位素的質量數(CIAAW/NUBASE2020)。

元素科學故事 · 鉕(Pm)

地殼中找不到的稀土

已對照來源· 版本 2026-10-18

Prometheus 字源、地殼中似乎完全沒有鉕、HR465 光譜與在恆星表面附近形成、已知同位素半衰期不超過 17.7 年、鹽類發淡藍或綠色光(LANL)、1902 年 Brauner 預言、多個團隊無法證實、Marinsky、Glendenin 與 Coryell 分析鈾分裂產物證明存在、因戰時研究延至 1946 年發表(Jefferson Lab)、離子交換層析(LANL)、鉕-147 核能電池與約 5 年壽命(LANL、Jefferson Lab),皆已對照 PubChem 收錄的 Los Alamos、Jefferson Lab 與 CIAAW 原文。來源差異:首次證明的年份 Jefferson Lab 為 1944 年、LANL 為 1945 年,本文寫第二次世界大戰期間。

鉕的名字來自希臘神話中為人類從天上盜火的 Prometheus。在稀土元素中,它是地殼裡似乎完全找不到的一個。

預言與證明

1902 年,捷克化學家 Bohuslav Brauner 預言釹和釤之間還有一個元素。此後雖有幾個團隊宣稱製得了它,卻因為稀土元素難以彼此分離而無法證實。第二次世界大戰期間,Jacob Marinsky、Lawrence Glendenin 與 Charles Coryell 分析鈾的分裂產物,以離子交換層析法首次證明了它的存在;因為忙於戰時研究,他們到 1946 年才發表。

恆星上正在形成

已知的鉕同位素,半衰期都不超過 17.7 年。地殼中似乎完全沒有鉕,但科學家在仙女座恆星 HR465 的光譜中發現了它,表示它正在那顆恆星的表面附近形成。

核能電池

鉕的鹽類因為放射性很強,會在黑暗中發出淡藍或淡綠色的光。鉕-147 可以用來製作核能電池:它放出的 β 粒子讓螢光物質發光,再由光電池把光轉換成電,使用壽命約 5 年。

延伸思考如果一種元素的半衰期只有幾年,卻在一顆恆星上被觀測到,這告訴我們那顆恆星正在發生什麼事?

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參考來源

  1. PubChem Element: Promethium(收錄 Los Alamos National Laboratory、Jefferson Lab 與 CIAAW 的元素資料)已查閱 2026-10-18