铹

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铹 ₁₀₃Lr

氢（非金属） 氦（惰性气体） 锂（碱金属） 铍（碱土金属） 硼（类金属） 碳（非金属） 氮（非金属） 氧（非金属） 氟（卤素） 氖（惰性气体） 钠（碱金属） 镁（碱土金属） 铝（贫金属） 硅（类金属） 磷（非金属） 硫（非金属） 氯（卤素） 氩（惰性气体） 钾（碱金属） 钙（碱土金属） 钪（过渡金属） 钛（过渡金属） 钒（过渡金属） 铬（过渡金属） 锰（过渡金属） 铁（过渡金属） 钴（过渡金属） 镍（过渡金属） 铜（过渡金属） 锌（过渡金属） 镓（贫金属） 锗（类金属） 砷（类金属） 硒（非金属） 溴（卤素） 氪（惰性气体） 铷（碱金属） 锶（碱土金属） 钇（过渡金属） 锆（过渡金属） 铌（过渡金属） 钼（过渡金属） 锝（过渡金属） 钌（过渡金属） 铑（过渡金属） 钯（过渡金属） 银（过渡金属） 镉（过渡金属） 铟（贫金属） 锡（贫金属） 锑（类金属） 碲（类金属） 碘（卤素） 氙（惰性气体） 铯（碱金属） 钡（碱土金属） 镧（镧系元素） 铈（镧系元素） 镨（镧系元素） 钕（镧系元素） 钷（镧系元素） 钐（镧系元素） 铕（镧系元素） 钆（镧系元素） 铽（镧系元素） 镝（镧系元素） 钬（镧系元素） 铒（镧系元素） 铥（镧系元素） 镱（镧系元素） 镏（镧系元素） 铪（过渡金属） 钽（过渡金属） 钨（过渡金属） 铼（过渡金属） 锇（过渡金属） 铱（过渡金属） 铂（过渡金属） 金（过渡金属） 汞（过渡金属） 铊（贫金属） 铅（贫金属） 铋（贫金属） 钋（贫金属） 砈（类金属） 氡（惰性气体） 钫（碱金属） 镭（碱土金属） 锕（锕系元素） 钍（锕系元素） 镤（锕系元素） 铀（锕系元素） 镎（锕系元素） 钚（锕系元素） 镅（锕系元素） 锔（锕系元素） 锫（锕系元素） 锎（锕系元素） 锿（锕系元素） 镄（锕系元素） 钔（锕系元素） 锘（锕系元素） 铹（锕系元素） 𬬻（过渡金属） 𬭊（过渡金属） 𬭳（过渡金属） 𬭛（过渡金属） 𬭶（过渡金属） 鿏（预测为过渡金属） 𫟼（预测为过渡金属） 𬬭（预测为过渡金属） 鿔（过渡金属） 鿭（预测为贫金属） 𫓧（贫金属） 镆（预测为贫金属） 𫟷（预测为贫金属） 鿬（预测为卤素） 鿫（预测为惰性气体） 镥 ↑ 铹 ↓ (Upp) 锘 ← 铹 → 𬬻
外观
银色 (预测)
概况
名称·符号·序数	铹（Lawrencium）·Lr·103
元素类别	锕系金属 有时候被认为是过渡金属
族·周期·区	3·7·d
标准原子质量	[266]
电子排布	[Rn] 5f14 7s2 7p1 2, 8, 18, 32, 32, 8, 3
历史
发现	劳伦斯伯克利国家实验室与杜布纳联合原子核研究所（1961–1971年）
物理性质
物态	固体（(预测)）
熔点	1900 K，1627 °C，2961 °F（预测）
原子性质
氧化态 （粗体为常见氧化态）	+3
电离能	第一：478.6 kJ·mol−1 第二：1428.0 kJ·mol−1 第三：2219.1 kJ·mol−1
杂项
晶体结构	六方密堆积（预测）
CAS号	22537-19-5
同位素
主条目：铹的同位素 同位素 丰度 半衰期​（t1/2） 衰变 方式 能量​（MeV） 产物 256Lr 人造 27.9 秒 α 8.85 252Md β+ 2.91? 256No 260Lr 人造 3.0 分钟 α 8.40? 256Md β+ 1.65? 260No 261Lr 人造 39 分钟 SF — — 262Lr 人造 ~4 小时 β+ 0.99? 262No 264Lr 人造 4.8 小时 SF — — 266Lr 人造 11 小时 SF — —

铹（láo）（英语：Lawrencium），是一种人工合成的化学元素，其化学符号为Lr，原子序数为103，是第11个超铀元素，也是最后一个锕系元素，有时也算作第七周期首个过渡金属。铹是一种极具放射性的金属元素，其最长寿的同位素铹-266的半衰期达11小时，不过寿命较短的铹-260（半衰期3.0分钟）因为可以较大规模地生产，较常使用于化学用途。如同所有原子序超过100的超镄元素（transfermium element），铹无法在核反应炉中通过中子捕获大量生成，只能在粒子加速器中，以粒子撞击较轻的元素来合成。由于无法大量生产且所有铹同位素的半衰期都很短，铹在基础科学研究之外没有任何实际用途。

1961年，阿伯特·吉奥索等人在美国加利福尼亚柏克莱的劳伦斯柏克莱国家实验室中，首次利用硼轰击锎合成出了铹元素。其名称来自于回旋加速器的发明人、美国物理学家欧内斯特·劳伦斯。

化学实验已证实了铹的特性符合镏的较重同族元素，具有+3氧化态。因此，它可以被归类为第7周期的第一个过渡金属。然而，铹的价电子排布为s²p，而非其同族元素钪、钇、镏的s²d构型。这意味着铹在元素周期表中的位置可能比预期的更具波动性。

原子序大于铹的元素称为超重元素，皆为寿命短暂、放射性极高的人工合成元素。

历史

1961年在美国加利福尼亚伯克利的劳伦斯放射实验室中，由阿伯特·吉奥索、西克兰（T.Sikkeland）、拉希（A.E.Larsh）等人发现。元素符号为Lw，后来改为Lr。

鉴于国际上对104至107号元素名均存在较大分歧，全国科学技术名词化学名词审定委员会根据1997年8月27日IUPAC正式对101至109号元素的重新英文定名，于1998年7月8日重新审定、公布101至109号元素的中文命名，其中101号至103号元素仍使用原有的中文定名“钔”（音同“门”）、“锘”（音同“诺”）、“铹”（音同“劳”）。

同位素

铹共有14种已知的同位素，质量数分别为251-262、264和266，以及一个同核异构体铹-253m。铹的同位素全部都具有放射性，半衰期都不及12小时，其中寿命最长的是铹-266，半衰期约10小时，但化学实验中通常使用其他较易制得的短寿命同位素（如铹-256和铹-260），因为铹-266只能作为更重、更难合成的𬭊-270的衰变产物生成，于2014年在鿬-294的衰变链中首次探测到。首次对铹的化学研究中使用的同位素是铹-256（半衰期27秒），现在则大多使用寿命较长的铹-260（半衰期2.7分钟）。除了以上三种同位素外，其他较长寿的铹同位素包括铹-262（半衰期3.6小时）、铹-264（3小时）、铹-261（44分钟）和铹-255（22秒），剩余同位素的半衰期都小于20秒，其中寿命最短的是铹-251，半衰期27毫秒。

制备与提纯

最轻的（²⁵¹Lr到²⁵⁴Lr）和最重的（²⁶⁴Lr到²⁶⁶Lr）铹同位素只能由105号元素𬭊的同位素发生α衰变产生，而质量处于中等的同位素（²⁵⁵Lr到²⁶²Lr，包括最重要的两个铹同位素²⁵⁶Lr和²⁶⁰Lr）都可以通过用轻原子核（从硼到氖）轰击锕系元素（从镅到锿）来制得。²⁵⁶Lr可通过用70MeV的硼-11原子核轰击锎-249所制得（产物为铹-256和四个中子），而²⁶⁰Lr可通过用氧-18原子核轰击锫-249所制得（产物为铹-260、一个α粒子和三个中子）。

由于²⁵⁶Lr和²⁶⁰Lr的半衰期都很短，不容易进行完整的化学提纯，所以早期实验中提纯²⁵⁶Lr都是通过快速溶剂萃取进行的。其中，螯合剂噻吩甲酰三氟丙酮（TTA）溶解在甲基异丁酮（MIBK）中作为有机相，醋酸缓冲溶液作为水相。之后，带有不同电荷（+2、+3或+4）的离子会在不同的pH范围内分别被萃取到有机相中。但这种方法不会分离出三价的锕系元素，所以必须通过²⁵⁶Lr衰变所释放的8.24MeV的α粒子进行识别。最近的方法是通过α-羟基异丁酸（α-HIB）进行快速选择性洗脱，以在充分的时间内分离出寿命较长的²⁶⁰Lr，该同位素可以用0.05M盐酸从捕集器中除去。

参考书目

• Beiser, A. Concepts of modern physics 6th. McGraw-Hill. 2003. ISBN 978-0-07-244848-1. OCLC 48965418. 
• Hoffman, D. C.; Ghiorso, A.; Seaborg, G. T. The Transuranium People: The Inside Story. World Scientific. 2000. ISBN 978-1-78-326244-1. 
• Kragh, H. From Transuranic to Superheavy Elements: A Story of Dispute and Creation. Springer. 2018. ISBN 978-3-319-75813-8. 
• Silva, Robert J. Chapter 13. Fermium, Mendelevium, Nobelium, and Lawrencium. Morss, Lester R.; Edelstein, Norman M.; Fuger, Jean (编). The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements. Netherlands: Springer. 2011. ISBN 978-94-007-0210-3. doi:10.1007/978-94-007-0211-0_13. 

外部链接

• 元素铹在洛斯阿拉莫斯国家实验室的介绍（英文）
• EnvironmentalChemistry.com —— 铹（英文）
• 元素铹在The Periodic Table of Videos（诺丁汉大学）的介绍（英文）
• 元素铹在Peter van der Krogt elements site的介绍（英文）
• WebElements.com – 铹（英文）