结构
这不是环上点阵的示意图，而是对每个已占据子层实际概率密度|ψ|²进行蒙特卡洛采样的结果。拖动即可旋转。蓝色和紫色表示波函数的相反符号，这正是成键成为可能的原因。
测量值
每个条形图都显示钋在全部118种元素中该性质的排名位置。
来源：IUPAC 2021 标准原子量 ·《CRC 化学与物理手册》· NIST。标有 ~ 的数值是预测值，而非测量值。
按比例显示的大小
Radius 150 pm — that is 0.15 nm, so about 3333 million of them side by side would span a millimetre.
热范围
钋 is liquid over a 708 K window, from 527 K to 1235 K.
故事
Intensely radioactive: a gram of polonium-210 emits enough alpha particles to glow blue and self-heat to 500 degrees C.
钋的发现是科学史上最令人动容的故事之一。1898年7月，Marie Skłodowska Curie和她的丈夫Pierre Curie宣布发现了不是一种，而是两种新的放射性元素。他们将第一种元素命名为“polonium”，以纪念玛丽的祖国波兰；当时波兰已被外国势力从地图上抹去。
这个名称具有深刻的政治含义——1898年，波兰并不是一个独立国家，而是被俄罗斯、普鲁士和奥地利瓜分。玛丽将她的发现命名为“polonium”，以此大胆表达对波兰身份和抵抗精神的支持，这一举动在整个欧洲引起了共鸣。
玛丽在他们具有开创性的论文中写道：“我们提议将其命名为polonium，名称源自我们其中一人的祖国。”这使它成为第一个以政治事业命名的元素。
这项发现始于玛丽的博士研究，她研究了Henri Becquerel神秘的“铀射线”——也就是我们现在所说的放射性。玛丽使用Pierre和他的兄弟Jacques Curie发明的静电计，得出了一个惊人的观察结果：沥青铀矿比纯铀的放射性更强。
这似乎不可能。如果铀是放射性的来源，那么铀矿石怎么会比纯铀的放射性更强？玛丽推测，沥青铀矿中一定含有比铀本身更强的未知放射性元素。
居里夫妇在一个寒冷漏雨的棚屋里工作，Pierre称那里“介于马厩和土豆窖之间”，开始了处理数吨奥地利矿山沥青铀矿残渣的艰巨任务。他们用铁棒搅拌装满沸腾矿石的大桶，经常每天工作14小时，工作环境足以令现代安全检查员感到震惊。
居里夫妇的方法极其巧妙，却需要付出艰苦繁重的劳动。他们先将沥青铀矿溶解在酸中，然后利用分步结晶分离化合物。他们检测每一部分的放射性，像猎犬循着气味一样追踪“高放射性”部分。
到1898年7月，他们分离出了一种类似铋的部分，其放射性是铀的300倍。光谱分析显示出与任何已知元素都不匹配的新光谱线。他们发现了钋，尽管分离出的钋只有万分之一克。
这篇发现论文于1898年7月18日发表在Comptes Rendus上，合作者还包括他们的协作者Gustave Bémont。论文克制的语气掩盖了其革命性的意义：“我们认为，从沥青铀矿中提取的物质含有一种尚未被观察到的金属；就其分析性质而言，它与铋有关。”
科学界对此持怀疑态度。Dmitri Mendeleev本人也质疑这些究竟是真正的新元素，还是已知物质的放射性形态。居里夫妇需要分离出纯样品并测定原子量，才能确凿证明他们的发现。
这使他们投入了数年艰苦卓绝的工作。玛丽处理了整整数吨沥青铀矿残渣，到1902年最终获得了几十分之一克的氯化镭。由于放射性衰变，钋更加难以研究——他们实际上是在与时间赛跑，因为样品正在不断消失。
稀有气体的发现者William Ramsay于1903年通过光谱分析证实了钋的存在，终于说服了怀疑者。钋作为一种元素的真实性得以确立，但它极端稀少且具有放射性，几乎不可能进行详细研究。
钋的发现让他们付出了惨重的个人代价。玛丽和Pierre都表现出放射病的症状——疲劳、手部疼痛和贫血。Pierre的健康迅速恶化，他把这种“发光物质”描述为既美丽又危险。
悲剧性的是，Pierre于1906年在一起街头事故中丧生，就在他们的发现开始获得全世界认可之际。玛丽独自继续他们的研究，最终成为第一位获得诺贝尔奖的女性，后来又成为第一位在两个不同科学领域获得诺贝尔奖的人（1903年物理学奖，1911年化学奖）。
玛丽在这一时期使用的实验室笔记本直到今天仍具有放射性，被存放在巴黎Bibliothèque Nationale的铅制盒中。它们还将在未来1,500年内保持危险性——这是对她发现的元素力量的永久见证。
钋的命名产生了深远的政治影响。当波兰于1918年重新获得独立时，Marie Curie被誉为民族英雄。在波兰遭受外国占领最黑暗的时期，这个元素的名称让波兰这一理念得以延续。
Marie多次前往新近独立的波兰，帮助建立华沙镭研究所，并将放射性研究带回祖国。她始终认为，无论国界如何，科学都应服务于人类，但钋的名称确保她的爱国情怀永远不会被遗忘。
这项发现还确立了以Curie为单位的放射性单位，使Marie和Pierre的名字永远铭刻在科学语言本身之中。
悲剧性的是，钋后来因被用作暗杀武器而声名狼藉。2006年Alexander Litvinenko在伦敦中毒一事引起了全世界对这种鲜为人知的元素的关注，也 ցույց了Marie Curie美丽的发现如何被扭曲为邪恶用途。
这场现代悲剧提醒我们，科学发现本身在道德上是中性的——它的影响完全取决于人类选择如何使用它们。Marie Curie发现钋是为了推进人类知识；它后来被滥用一定会令她感到震惊。
钋的发现开启了原子时代，并彻底改变了我们对物质本身的理解。玛丽的工作确立了放射性是原子性质，而不是分子性质，这直接推动了现代原子理论和核物理学的发展。
如今，钋仍通过太空任务、核研究和医学应用为科学知识作出贡献，但人们始终格外谨慎，因为玛丽和Pierre的遭遇让我们明白，这种谨慎是必要的。
应用
放射性同位素热电发生器（RTG）利用钋-210作为热源，在太空任务中将热能转化为电能。NASA过去曾将Po-210 RTG用于月球任务、深空探测器和太阳能电池板不适用的卫星。
航天器加热系统利用钋的α衰变，为航天器提供可靠热量，使仪器温度在太空极端寒冷环境中保持稳定。持续的热输出使其非常适合执行远离太阳、持续数月或数年的任务。
中子源将钋-210与铍结合，可产生用于航天器仪器和行星分析的中子。这些紧凑型中子源能够遥感其他行星地下物质的组成。
现代航天任务越来越多地使用钚-238代替钋，因为钚具有更长的半衰期和更好的安全特性，不过钋对于专业的短期任务仍然十分重要。
α粒子源利用钋-210的纯α发射特性开展物理学研究。研究人员使用这些源研究α粒子相互作用、校准辐射探测器并探索核过程。
静电消除在灵敏科学仪器中使用少量钋-210，中和可能干扰精密测量的静电荷。这种应用所需数量极少，并且要求严格的密封 containment。
中子活化分析采用钋-铍中子源来识别样品中的痕量元素。这项技术对于考古测年、法医分析和材料表征很有价值。
放射化学研究使用钋同位素研究重元素化学和核物理。钋可作为模型，用于理解其他重放射性元素的行为。
防静电装置在专业制造环境中使用钋-210源，消除可能损坏敏感电子元件或在易燃环境中引发火灾的静电。
厚度测量仪使用钋α源测量纸张、塑料薄膜或金属箔等薄材料的厚度。α粒子的吸收率能够以高精度反映材料厚度。
照相业过去曾使用钋-210源消除胶片在冲洗过程中的静电荷，不过这种应用已基本被更安全的替代方案取代。
核燃料研究将钋作为其他锕系元素的类似物进行研究，帮助了解核反应堆中的燃料行为以及废物处置情景。
癌症研究研究钋的生物学效应，以更好地理解辐射诱发癌症的机制。这项研究有助于开发辐射暴露治疗方法并改进辐射安全规程。
靶向α治疗研究探索使用钋基放射性药物，将高能α粒子直接输送到癌细胞，有望以比传统放射治疗更少的副作用实现更有效的治疗。
生物示踪研究使用微量钋同位素追踪生物过程，了解放射性物质如何在生命系统中迁移。
注意：由于钋具有极强的毒性且半衰期很短，其医学应用仍主要处于实验阶段。
核武器研究过去曾涉及将钋用作中子起爆器，以提供触发核裂变所需的初始中子脉冲。现代武器使用更安全的替代品，但钋对于研究目的仍然重要。
探测系统使用钋源测试和校准用于核安全与条约核查的辐射探测设备。
法医应用利用钋的独特特征追踪放射性污染源并调查核事故。
所有军事应用均属于高度机密，并受严格的国际条约和保障监督约束。
刷式电极在20世纪初的工业设备中使用钋消除静电荷，但随着人们了解其健康风险，这种做法已被停止。
消费品在20世纪40至50年代曾短暂将钋用于防静电刷及类似装置，但随着其危险性显现，这些产品很快被禁止。
现代法规已经基本消除了高度受控的研究和航天应用之外的所有钋商业用途。
所有钋应用都要求采取极其严格的安全措施，并仅限于具备适当密封、监测和处置能力的专业设施。该元素具有极强的放射性毒性，即使是微量也可能致命。
由于钋具有极强的放射性和毒性，普通公众几乎没有可接触的常见用途。所有应用都仅限于专业研究机构、航天机构和军事设施。
NASA和其他航天机构在航天任务的专用电源系统中使用钋-210，尤其用于前往远离太阳、太阳能电池板无法有效工作的区域。阿波罗月面实验包（ALSEP）曾使用钋-210放射性同位素热电发生器为留在月球上的科学仪器供电。
不过，这些应用具有以下特点：
大学和政府实验室使用极少量钋-210，用于：
这些用途需要：
在钋的危险性得到充分认识之前，它曾用于：
随着健康风险逐渐显现，这些用途在20世纪60年代至70年代停止。任何含有钋源的老式设备都需要由专业人员进行危险品处理。
香烟烟雾含有钋-210，这是因为烟草植物会从土壤和肥料中吸收该元素。这并非有意使用，但却是普通公众接触钋的最大来源：
每个人都会从以下来源接触到极少量的钋：
这些天然来源造成的接触水平极低，比危险剂量低数百万倍。
公众无法获得钋，绝不应在授权设施之外接触钋。如果怀疑存在钋污染：
2006年亚历山大·利特维年科中毒事件显示了钋的极端危险性，也说明了为什么钋至今仍是地球上管控最严格的物质之一。
来源
2.00e-9 mg/kg of Earth's crust · more abundant than 27% of elements
钋并非以原始元素的形式天然存在，而是通过铀-238的放射性衰变不断产生。在铀衰变系中，氡-222衰变产生几种钋同位素，主要是钋-218、钋-214和钋-210。
衰变序列为：铀-238 →. → 氡-222 → 钋-218 → 铅-214 → 铋-214 → 钋-214 → 铅-210 → 铋-210 → 钋-210 → 铅-206（稳定）
这意味着，凡是存在铀-238的地方，钋都在持续生成，但由于其半衰期较短，也在持续衰变。其浓度达到一种长期平衡，此时生成速率与衰变速率相等。
钋-210是最稳定且研究最充分的同位素，半衰期为138.4天。其他天然钋同位素的半衰期短得多，从微秒到数分钟不等。
钋在地壳中的丰度极低——约为2 × 10⁻¹⁰百万分之一（0.2万亿分之一）。这使其成为天然存在的最稀有元素之一，仅以与铀含量成比例的痕量存在。
含铀的矿物具有最高的天然钋浓度，包括：
即使在富铀矿石中，钋浓度也很少超过十亿分之几，因此提取极其困难且成本高昂。
海水中含有约0.0001-0.001万亿分之一的钋-210，主要来自大气沉降和海底火山活动。尽管浓度极低，海洋生物仍能在其组织中富集钋。
由于钋在化学性质上与硫相似，并会结合进入生物分子，海洋食物链会发生生物富集。一些海洋动物体内的钋浓度比海水高出数百至数千倍，尤其包括：
淡水系统中的钋含量通常甚至低于海水，但在铀矿开采区附近，或地下水中天然铀含量较高的地区，浓度可能升高。
建筑物中的氡气态是人类接触钋的主要来源。土壤和建筑材料中的铀衰变产生氡-222，氡渗入封闭空间后衰变，产生附着在尘埃颗粒上的钋同位素。
由于在通风不良的空间内积聚，室内浓度可能是室外空气的10-100倍。氡衰变产生的钋-218和钋-214会显著增加室内辐射暴露。
含有天然铀化合物的建筑材料（混凝土、砖、石材）会持续产生少量氡及后续的钋。磷酸盐基材料，如某些陶瓷，可能显示出略高的含量。
在室内吸烟会大幅提高钋浓度，因为烟草烟雾含有钋-210，这些钋会沉积在表面，并重新悬浮于尘埃中。
卷烟烟草是人类能够接触到的天然钋-210最集中来源之一。烟草植物会从土壤和磷酸盐肥料中吸收钋，其浓度通常为每克烟草10-50毫贝可勒尔。
烟草种植使用的磷酸盐肥料含有痕量铀，铀衰变会产生钋。钋会进入植物组织，并在用于卷烟生产的叶片中富集。
卷烟烟雾会将钋-210直接输送到吸烟者的肺部，其中的α粒子可能造成严重组织损伤。每天吸一包烟的人，每年接受的肺部小范围组织辐射剂量估计为160 mSv，相当于数次胸部X射线检查的辐射量。
对大多数人而言，这种与烟草有关的暴露是人工放射性暴露的最大来源，超过核武器试验或发电厂运行造成的暴露。
铀矿开采作业会在矿石加工过程中遇到作为副产物的钋。尾矿和加工残渣含有处于平衡状态的钋同位素浓度，因此作为放射性废物需要谨慎管理。
用于生产肥料的磷酸盐开采也会遇到钋，因为磷矿石通常含有痕量铀。加工厂必须监测放射性污染，并妥善处置含钋废物。
燃煤会将痕量钋释放到大气中，因为煤含有少量铀及其衰变产物。虽然浓度较低，但燃煤规模很大，使其成为可测量的环境钋来源。
钋-210的工业生产通过在核反应堆中用中子轰击铋-209实现。这种人工生产满足研究和特殊应用所需的微量供应，因为天然提取的成本将高得无法承受。
宇宙射线与大气气体的相互作用可以产生痕量钋同位素，但与陆地铀衰变相比，这只是可以忽略不计的来源。
20世纪中期的核武器试验将人工钋同位素释放到大气中。虽然这些污染物大多已经衰变，但在数十年间促进了钋在全球范围内的分布。
切尔诺贝利等核事故释放了部分钋同位素，但大部分环境污染来自半衰期更长的其他放射性核素。
处理
钋 具有放射性。 It has no stable isotope — every nucleus decays. 处理时需要适当的屏蔽和许可。
钋-210是科学界已知毒性最强的物质之一。即使是微量，也可能在数周内导致死亡。
α粒子发射：Po-210以极高强度发射高能α粒子（5.3 MeV）。1克Po-210每秒产生4.5 × 10¹⁵个α粒子，会向附近组织释放巨大辐射剂量。
体内污染：α粒子无法穿透皮肤，但被吸入、摄入或通过伤口吸收后极其危险。一旦进入体内，就会在细胞层面造成严重组织损伤。
致死剂量：吸入或摄入仅0.1微克（10⁻⁷克）就可能致命。这种数量几乎无法用肉眼看见——比一粒盐还小。
辐射强度：Po-210的放射性约为镭的2500亿倍。1微克释放的辐射量相当于5克镭，使其成为可能存在的放射性密度最高的材料之一。
急性放射病：高剂量暴露会在数天至数周内迅速引发恶心、呕吐、腹泻、脱发和免疫系统崩溃。
多器官衰竭：钋会同时攻击多个器官系统：
癌症风险：即使是非致死性暴露也会显著增加癌症风险，尤其是吸入导致的肺癌。不存在安全的暴露水平。
遗传损伤：α粒子会造成严重的DNA损伤，导致突变和潜在的遗传影响。
α辐射检测：标准辐射探测器（盖革计数器）无法穿透皮肤或衣物检测α粒子，因此在没有专业设备的情况下极难识别钋污染。
没有即时症状：与化学毒物不同，辐射中毒症状会在暴露数小时至数天后出现，因此即时治疗具有挑战性。
需要专业设备：检测需要使用对α粒子敏感的仪器，例如ZnS闪烁探测器或专业空气采样设备。
医学诊断：可通过尿液和粪便分析确认钋中毒，但需要专业放射化学实验室。
必须采取最高级别的隔离措施：所有工作都必须在配备HEPA过滤和负压隔离系统的手套箱中进行。
个人防护：必须使用全面罩供气式呼吸器、多层防护服，并持续进行辐射监测。
禁止饮食和吸烟：在任何可能存在钋的区域内绝对禁止饮食和吸烟。即使是微量污染也可能致命。
持续监测：对α辐射进行实时监测，并定期对所有工作人员进行生物测定。
应急程序：立即执行去污规程，并迅速前往专业医疗机构接受治疗。
没有特效解毒剂：与某些放射性物质不同，目前没有有效的螯合剂可以将钋从体内清除。
仅能进行支持性治疗：治疗重点是在放射性衰变降低放射源贡献的同时控制症状并维持器官功能。
争分夺秒：去污必须在暴露后的数分钟至数小时内进行才能有效。延误治疗基本无效。
实验性治疗：有报道称BAL（二巯基丙醇）和DTPA螯合治疗取得了一定成功，但效果有限，且必须在暴露后立即开始。
预后：能否存活取决于暴露量和接受治疗的时间。高剂量暴露几乎必然会在数周至数月内导致死亡。
持久性污染：钋-210的半衰期为138天，这意味着受污染区域在数年内仍然危险（10个半衰期为3.8年，可衰变99.9%）。
生物富集：钋会在生物组织中富集，尤其是在肝脏、肾脏和脾脏中，并通过食物链造成体内污染。
大气扩散：钋可以形成气溶胶，使污染扩散到大范围区域。在污染区域，室内空气过滤至关重要。
去污：需要使用专业技术，并会产生必须按高放射性核材料进行管理的放射性废物。
受到严格监管的材料：在大多数国家，钋被列为特殊核材料，受到严格的许可、核算和安全要求约束。
国际监控：国际原子能机构和各国机构密切监控钋的生产、分配和用途。
刑事处罚：在大多数司法管辖区，未经授权持有、转移或使用钋都会受到严厉的刑事处罚。
安全担忧：钋可能被用作放射性武器，因此是核安全机构重点关注的材料。
切勿接触可疑材料：如果怀疑存在钋污染，应立即撤离该区域并联系应急服务部门。
报告异常辐射读数：任何无法解释的α辐射都应立即报告核监管机构。
立即就医：如果怀疑发生暴露，应立即前往最近的大型医院急诊室，并告知医务人员可能存在放射性污染。
快速回答
钋 (symbol Po) is element 84 on the periodic table, a 后过渡金属 in period 6, group 16. Intensely radioactive: a gram of polonium-210 emits enough alpha particles to glow blue and self-heat to 500 degrees C. At room temperature it is a solid, and it is radioactive.
[Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p⁴, giving 6 occupied shells holding 2, 8, 18, 32, 18, 6 electrons respectively. Its outer shell holds 6 electrons, which is what sets its bonding behaviour.钋 melts at 527 K (253.9 °C) and boils at 1235 K (961.9 °C).
钋 has no stable isotope, so it has no standard atomic weight. The figure quoted, 209, is the mass number of its longest-lived known isotope.
钋 has a density of 9.196 g/cm³. Water is 1.0 g/cm³, so a block of 钋 is about 9.2× heavier.
钋 has a Pauling electronegativity of 2. The scale runs from 0.70 (francium, the least greedy for electrons) to 3.98 (fluorine, the most). Values in this middle band tend to form covalent rather than strongly ionic bonds.
钋 was discovered in 1898 by Marie & Pierre Curie. It is named after poland, Marie Curie's homeland.
钋 makes up about 2.00e-9 mg/kg of the Earth's crust — genuinely rare, which is why it is expensive.
Yes. 钋 has no stable isotope — every one of its nuclei decays. Trace amounts occur naturally as decay products of heavier elements.