铱同位素及加工及其应用

admin 铑铱钌锗 2020-12-03 14:55 0

铱同位素
 
铱具有两个天然存在的,稳定的同位素,191Ir和193的Ir,与丰度分别为37.3%和62.7%。至少37放射性同位素也被合成,排列在质量数从164至202192的Ir,其中两种稳定同位素之间落下,是最稳定的放射性同位素,具有半衰期的73.827天,发现应用在近距离放射治疗中[31]和在工业射线照相中特别是在石油和天然气工业中对钢焊缝进行无损检测;铱192放射源已发生了许多放射性事故。其他三种同位素的半衰期至少为一天-188Ir,189Ir和190Ir。[30]质量低于191的同位素会通过β+衰变,α衰变和(稀有)质子发射的某种组合而发生衰变,但189Ir会由于电子捕获而衰变。合成的同位素比191衰变较重的β-衰变,虽然192Ir还具有次要的电子捕获衰减路径。所有已知的铱同位素是在1934年至2008年之间发现的,最近的发现是200-202Ir。
 
已鉴定出至少32种亚稳态异构体,质量数从164到197。其中最稳定的是192m2Ir,它通过异构体转变而衰变,半衰期为241年,使它比任何一种都更稳定。处于基态的铱的合成同位素最不稳定的异构体是190m3Ir,半衰期仅为2μs。[30]同位素191Ir是表现出Mssbauer效应的任何元素中的第一个。这使其对于莫斯鲍尔光谱学在物理学,化学,生物化学,冶金学和矿物学方面的研究非常有用。
 
 
金属铱加工及其应用
 
英国科学家约翰·乔治·儿童(JohnGeorgeChildren)于1813年借助“当时制造的最大的电镀电池”,首次熔化了铱样品。[9]第一个获得高纯度铱的人是1842年的罗伯特·黑尔(RobertHare)。他发现铱的密度约为21.8g/cm3,并且注意到金属几乎是不可破坏的并且非常坚硬。HenriSainte-ClaireDeville和JulesHenriDebray在1860年进行了第一次熔化,它们需要燃烧300升以上的纯O。2和H2每公斤铱气体。[9]这些熔化金属的极端困难限制了处理铱的可能性。约翰·艾萨克·霍金斯(JohnIsaacHawkins)希望获得钢笔笔尖的优缺点,并于1834年设法制造了铱制金笔。1880年,约翰·荷兰(JohnHolland)和威廉·洛夫兰·达德利(WilliamLoflandDudley)能够通过添加磷来熔化铱,并在美国获得了该方法的专利;英国公司庄信万丰(JohnMatthey)后来表示,自1837年以来,他们一直在使用类似的工艺,并且已经在许多世界博览会上展示了熔融铱。[9]铱和钌的合金在热电偶中的首次使用是由OttoFeussner在1933年制造的。它们可以测量高达2,000°C(3,630°F)的空气中的高温。[9]1957年,在德国慕尼黑的鲁道夫·默斯鲍尔(RudolfMssbauer)进行了“二十世纪物理学的里程碑式实验”之一,[42]发现了固体金属样品中原子对伽玛射线的共振和无反冲发射和吸收。仅包含191Ir[43]这种现象称为M?ssbauer效应(此后已在其他原子核(例如57Fe)中观察到),并发展成为Mssbauer光谱学,对物理学,化学,生物化学,冶金和矿物学的研究做出了重要贡献。[33]M?ssbauer收到了1961年诺贝尔物理学奖获得者,才32岁,距他发表发现仅三年。[44]1986年,鲁道夫·莫斯鲍尔(RudolfMssbauer)凭借他的阿尔伯特·爱因斯坦奖章和埃利奥特·克雷森奖章而获得了荣誉。


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