Ua-sá-bih

ua-sá-bih（英語：Francium；中國大陸的譯為ua-sá-bih、港澳譯做ua-sá-bih【拼音：fānɡ，注音：ㄈㄤ】，臺灣的譯為ua-sá-bih【拼音：fǎ，注音：ㄈㄚˇ】）， 是一種化學的元素，其化學符號做Fr，原子序數是八十七。鋪是一種放射性極懸的金屬，半衰期足短，是頂一百空五種化學元素中穩定性上低的，比真濟超鈾元素攏愛無穩定，其實位素會快速衰變做摃、或者是假影。彼是上長歲壽的仝位素－－ ua-sá-bih-兩百二十三的半衰期干焦二十二分鐘。抹的電負度是所有元素第二低的，干焦佇咧其頂頭的烌。交易的電子組態是 [Rn] 七 s 一，因此該元素被歸類做鹼金屬。

塊體的枋仔金屬毋捌予觀察著。根據元素週期表的同族元素特性規律，當當真量增加做伙形成一塊固體抑是液體的時陣（因為熔點低，室溫的時可能是液態）， 伊會是高活性金屬，毋過高活的被是強欲無可能的，因為摃的半衰期短，放射性強，其衰變放出來的熱能隨算釘根氣。

一九三九年，法國物理學家瑪格麗特 ・ 佩里佇法國（鉸的名對這來的）對兩百二十七 Ac 的衰變產物內底發現了響元素。鋪是最後一个對自然界內底發現，毋是經過人工合成發現的元素。抹佇實驗室以外極為罕見，伊會痕量出現佇鈾和御礦石中，不斷的地形成佮衰變，地殼中干焦有約二十至三十克的被同時存在，佇天然元素內底含量干焦比賽。除了鑿-兩百二十三佮兩百二十一以外，其他仝位素攏是佇咧實驗室內底人工製的。佇實驗室內底產生上大量的趨勢元素是超過三百 , 零个挨挨陣原仔的氣氛。

特性

鋪是上無穩定的天然元素之一，其實上穩定仝位的素質-二百二十三的半衰期嘛只有二十二分鐘。唯一無穩定性會當佮石碾仔較的天然元素是枋，雖然講人造的被-二百十有較長的半衰期（八○一點鐘）， 毋過佇天然當中存在的上穩定抹同位素增加-兩百十九（ua-sá-bih-兩百二十三的 α 衰變產物）的半衰期干焦有五十六秒。所有的同位素攏會衰變做摃、或者是假影。鋪排的穩定性甚至比原子序一百空六（ua-sá-bih）以下的所有人工合成元素攏愛低。

學是一種鹼金屬，化學屬性佮抹相倚，仝款干焦一粒價電子。伊佇所有的元素內底有上懸的等效質量。若有成功製作，液態保存佇咧熔點下的表面張力將為零被零五空九二  N / m。熔咧熔點預測佇八○零 °C（四十六曲四 °F）左右，嘛有數據稱是二十七 °C（八十一 °F）， 但是因為極速又閣有放射性，所以伊遮的數字並無一定會準。基於門德列夫的方法予出二十 ± 一垺五 °C（六十八孵空 ± 二嬸七 °F）的值。被的預測滾點六百二十 °C（一 , 一百四十八 °F）嘛是無確定的，五百九十八 °C（一 , 一百空八 °F）、 六百七十七 °C（一 , 兩百五十一 °F）閣有彼个門德列的方法外捒出來的六百四十 °C（一 , 一百八十四 °F）嘛是攏有人建議的預測值。學的密度佇咧二交四八 g / cm 三左右（門德列夫的方法計算出的值為二堵四  g / cm 三）。

萊納斯 ・ 鮑林估計岩的電負度是零馮七，彼當陣仔佮刣相仝。鋪的電負度了後予人修正做零友七九，毋過因數據無夠，袂當仝款修正的電負度數字。當如相對論效應所預測的按呢，曲的游離能（三百九十二孵八一一 ( 四 )  kJ / mol）比賽（三百七十五孵七空四一 ( 二 )  kJ / mol）小可懸，這意味味讚是兩个中電負度較細的。學的電子親參能應該嘛比賽較懸，Fr− 離子嘛會比 Cs− 離子閣較𠢕極化。無像其他已經知的異核雙原子分子，CsFr 分子的負電荷按算佇咧1626的部份。有夠氧化抹（FrO 二）較輕的鹼金屬超氧化物有閣較顯明的共價性，這是因為石頭中的六 p 電子閣較濟的參與著肉-氧鍵合。

學會佮多種梭鹽共沉底，如過氯酸抹粉會佮過氯酸抹共沉底，毋過自按呢分離出知。其他會當共沉靜的孵鹽包括碘酸泣、苦味酸酸、酒石酸痕、氯酸酸以及矽酸酸。仝款會當佮暝共沉底的有矽鎢酸佮過氯酸，毋過無需要任何鹼金屬載體。會當看著水所有攏會溶佇水。

歷史

一八七空年，化學家就開始猜想講伊有一種猶未發現的鹼金屬佇咧，原子序是八十七。彼陣人叫其實「eka-caesium」（共元素提起來）。 濟研究團隊試看覓發現而且分離出這款新的元素，佇真正發現進前，至少出現了四擺錯誤發現。

錯誤抑無完整的發現

蘇聯化學家 D . K . 多布羅謝爾多夫（Dobroserdov）是第一位聲稱發現著增加的科學家。一九二五年，伊佇一个鉀樣本中觀察著弱放射性，錯誤地認為這是八十七號元素所造成的。實際上放射性來自然產生的鉀-四十。伊若發佈一篇有關預測八十七號元素的屬性的論文，中將其他的國家俄羅斯（Russia）號名號做 Russium。無偌久了後，多布羅謝爾濟夫開始專注伊佇敖德薩理工學院的教學工課，並無繼續研究這一箍素。

ua年，英國化學家傑拉爾德 ・ 德魯斯（Gerald J . F . Druce）佮費德里克 ・ 羅林（Frederick H . Loring）分析了硫酸抹的 X 光片，掠準觀察著的光譜線來自八十七號元素。伊發佈了這項發現講，共這个元素號做「Alkalinium」，因為伊是上重的鹼金屬（alkali metal）。

一九三空年，美國阿拉巴馬州理工學院的被雷德 ・ 艾利森佇咧用磁光儀器研究諮榴石佮鋰雲母了後，聲稱發現了八十七號元素，並建議以伊的家鄉佛吉尼亞州（Virginia）號名號做 Virginium，符號 Vi 抑是 Vm。毋過佇一九三四年，伯克利加州大學的 H . G . 麥佛森（H . G . MacPherson）證明艾利森的儀器是無效的，並且推翻伊的發現。

一九三六年，羅馬尼亞物理學家霍里亞 ・ 胡盧貝伊和法國物理學家伊維特 ・ 哥四瓦欲研究矣交榴石，使用的是懸解析度 X-光儀器。𪜶觀察著幾條弱發射光譜線，掠準𪜶來自八十七號元素。胡盧貝伊佮哥四瓦發佈這項發現，閣以胡盧貝伊的誕生地羅馬尼亞莫耳達維亞省（Moldavia）號名號做 Moldavium，符號做 Ml。一九三七年，美國物理學家 F . H . 赫士（F . H . Hirsh Jr .）對胡盧貝伊的研究手法進行矣批判。赫士非常的肯定八十七號元素袂佇自然界內底發現，並閣聲稱胡盧貝伊觀察著的其實是汞佮御的 X-射線光譜線。胡盧貝伊堅持家己的 X-光儀器佮實驗方法有夠準的，伊的發現無可能是錯誤的。胡盧貝伊的導師，諾貝爾獎的得主予 ・ 佩蘭嘛支持伊的發現。馬格利特 ・ 佩里佇一九三九年確實發現崩去了後，一直攏咧批評講胡盧貝伊的研究，一直到家己予人承認為被鋪的正式發現者為止。

佩里的發現

一九三九年，法國巴黎居里研究所的馬格利特 ・ 佩里佇純化交代-兩百二十七的時陣發現著增元素。ua-sá-bih-兩百二十七的衰變能量應該是兩百二十  keV，毋過佩里煞觀察著衰變能量佇咧八十  keV 的粒子。伊認為遮的各樣的衰變活動源自未曾發現的一種衰變產物。這種產物佇咧純化過程當中已經予人分離出去，所以是佇咧純絡-兩百二十七項本中自然產生的。經過一系列測試了後，伊消除了這種未知仝位素是曲去、ua-sá-bih、鉛、糊佮錘的可能性。該產物具有鹼金屬的屬性（比如講會當和豉鹽共沉底等等）， 佩里就按呢判斷這就是被鋪-兩百二十七經 α 衰變所產生的八十七號元素。佩里隨後試圖確定抹壁-兩百二十七中 β 衰變佮 α 衰變的比例。伊的第一改咧試將發生 α 衰變的概率設做百分之零交六，尾仔伊共這个數字修改做百分之一。

佩里共這新同位素號名做固定-K（今仔日稱呼-兩百二十三）， 閣佇一九四六年提出正式號名 Catium（化學符號 Cm）， 因為伊相信這種元素正離子（cation）的電正性是所有元素中上懸的。佩里的其中一个導師伊雷娜 ・ 約里奧-居里反對這號名，因為乎 Catium 一字閣較成是「貓元素」（cat）， 無正離子。此外，這个號名的化學符號佮分配予友的化學符號仝款。佩里繼續建議用法國（France）來號名講 Francium，也就是孵的現名。國際純粹佮應用化學聯合會佇一九四九年接納這一名稱，被嘛成做繼續刣了後第二个以法國號名的元素。鋪上頭仔的符號做 Fa，但無偌久了後就改做 Fr。鋪是一九二五年搪著被發現了後，最後一个佇自然界內底發現的元素。歐洲核子研究中心佇一九七空年代到一九八空年代進一步研究了解的結構。

仝位素

枋枋三十四个同位素，質量數對一百九十九到二百三十二不等，另外有七種亞穩態同核異構物。所有的仝位素攏有真懸的放射性，半衰期足短，非常無穩定。干焦有孵-二百二十三佮孵-二百二十一存在佇自然界內，其中孵-兩百二十一罕得看著濟。

ua-sá-bih-二百二十三是上長壽的查埔同位素，半衰期為二十一孵八分鐘。閣發現講乎抑是合成半衰期閣較長的標準同位素的可能性誠低。ua-sá-bih-二百二十三是被衰變系的第五个產物，是否-兩百二十七的子同位素，ua-sá-bih-兩百二十七干焦百分之一石三八的概率會 α 衰變做摃-兩百二十三。ua-sá-bih-二百二十三會閣 β 衰變做摃-兩百二十三（衰變能量做一千一百四十九  keV）， 另外有百分之空抹零零六的 α 衰變路徑，產物替人抹-兩百十九（衰變能量是五允四  MeV）。 ua-sá-bih-兩百二十三咧出現佇自然衰變鏈進前原本予人叫做是actinium K。

ua-sá-bih-兩百二十一的半衰期為四淋八分鐘。伊是衰微變系的第九个產物，是否-兩百二十五的子仝位素。ua-sá-bih-二百二十一會閣 α 衰變做摃-兩百十七喔（衰變能量是六更四五七  MeV）。 衰微變系對抹壁-兩百三十七開始，一直到摃-兩百十七攏干焦有唯一的衰變途徑，所以講因此-二百二十一是唯一位佇主要衰變途徑中的被同位素，惟自然界中的被衰變系早已經衰變了盡，現時地殼內底的被衰變系初始同位素增加-兩百三十七主要是鈾-兩百三十八發生核散裂而痕量生成。

基態上無穩定的同位素是曲去-兩百十五，半衰期干焦零曉一二  μs。伊會 α 衰變做摃-二百十一，能量是九石五四  MeV。其亞穩態同核異構物配-兩百十五 m 的穩定性是閣較低，半衰期干焦有三更加  ns。

存量

自然界中的鼻-兩百二十七有百分之一孵三八的概率經 α 衰變產生刣-兩百二十三，搤槌仔-兩百二十三的半衰期干焦二十二分鐘，毋才會知影痕量佇鈾和枯的礦石內底。佇一个鈾樣本中，估計每一 × 一千空一十八个鈾原子就有一个討論原子。根據計算，地球的地殼中，仝一个時間干焦大約三十克塽。

合成

交會當通過金-一百九十七目標佇直線加速器里被氧-十八束轟擊來講。這个過程上頭仔佇一九九五年由石溪大學物理系開發。視氧束的能量，這一過程會當產生抹-兩百空九、兩百十佮兩百十一。

一百九十七的 Au + 十八 O → 兩百空九 Fr + 六 n

一百九十七的 Au + 十八 O → 兩百十一 Fr + 五 n

一百九十七的 Au + 十八 O → 二百十一 Fr + 四 n

核反應產生的問題會以離子形式離開金目標，靜電透鏡閣共交代子引導到一个被金屬片的表面，激烈離子變回中性原子，敨氣體狀態的中性抹出來原子才由磁光阱分離出來。原子佇磁光阱內底干焦踮二十秒左右，了後逃脫抑是衰變，但是新的原子會不斷替代遮的失去了的原子。這予遮的原子徛佇穩態，佇長時間內底包含相當恆定數量的原子。是頭一擺做這項實驗的時陣，科學家掠幾千个鷹原子；佇不斷改進後，實驗終其尾會使掠超過三十萬个被原子。對掠著的原子發射佮吸收的光的測量提供了關於抹著原子能階之間各種誠興的第一个實驗結果。初初測量顯示實驗值佮基於量子理論的計算之間非常的峇。二空一二年的學研究項目 TRIUMF 通過這種方法產生了超過一百空六个到地原子，其中有大量的兩百空九 Fr 猶閣有少量的兩百空七 Fr 佮兩百二十一 Fr。

學的其他合成方法有用中子挵挵破腹，抑是講以質子、被原子核或害去離子挵挵。

兩百二十三 Fr 會使對其母仝位素兩百二十七 Ac 分離。通過 NH 四 Cl–CrO 三陽離子交換劑，會當對含精傱的物質內底得著，遮的被會當通過其溶液通過有含硫酸抹載體的二氧化矽純化。

一九九六年，石溪大學小組佇𪜶的磁光阱當中掠著三千个鷹原子，這足以予攝像機掠原子發出的螢光。學的合成量猶閣無夠稱重。

應用

因為罕見、穩定性低，所以目前猶閣無商業咧應用。伊佇化學佮原子結構等領域的研究中起到位作用。科學家捌提出用腰來診斷各種癌症，但是這一用途並無現實。板會當予人合成、掠佮冷卻，而且原子結構簡單，因此伊被用佇一寡光譜學實驗中，佇亞原子粒子間的被鋪合常數提供新的信息。著四界-兩百十離子佇雷射捕掠著所發出的光譜的研究指出，學的實際原子能級符合量子理論的預測。

外部連結

• 元素增加佇洛斯阿拉莫斯國家實驗室的紹介（英文）
• EnvironmentalChemistry . com—— ua-sá-bih（英文）
• 元素增加佇咧 _ The Periodic Table of Videos _（諾丁漢大學）的介紹（英文）
• 元素增加佇咧 Peter van der Krogt elements site 的介紹（英文）
• WebElements . com–ua-sá-bih（英文）
• Francium at _ The Periodic Table of Videos _ ( University of Nottingham )
• WebElements . com–Francium
• Stony Brook University Physics Dept .