钷作為核反應(yīng)堆生產(chǎn)的人造放射性元素具有特殊的優(yōu)異性能和用途。其應(yīng)用多于放射性有關(guān)，如钷147是一種只放射β射線的放射性核素，半衰期為2.6年，可用于制造人工“夜明珠”的放射發(fā)光材料。利用其β放射性還能制造便攜式X-射線儀、密度自動(dòng)測(cè)量和厚度自動(dòng)測(cè)量?jī)x、航標(biāo)燈等。此外，钷的其他應(yīng)用較少，主要作為熱源，為真空探測(cè)和人造衛(wèi)星提供輔助能量，以及作為钷電池的制造材料。下面由賢集網(wǎng)小編詳細(xì)介紹下钷元素的應(yīng)用領(lǐng)域，及解答钷元素是自然元素還是人造元素？

1、钷的主要應(yīng)用領(lǐng)域——放射發(fā)光

放射發(fā)光是钷的主要應(yīng)用領(lǐng)域之一。所謂放射發(fā)光,是指某些物體在放射性同位素的射線作用下產(chǎn)生長(zhǎng)時(shí)間光輻射的現(xiàn)象。放射性同位素可以自發(fā)地、連續(xù)不斷地發(fā)生核結(jié)構(gòu)的改變,并在改變過(guò)程中不斷產(chǎn)生放射性輻射。這些輻射以高能粒子的形式連續(xù)不斷釋放出來(lái)將能

量傳輸給發(fā)光基體,進(jìn)而引起材料產(chǎn)生發(fā)光現(xiàn)象。這種發(fā)光現(xiàn)象并不產(chǎn)生熱量,故被稱作“冷光”。各種人工放射性同位素為放射發(fā)光的廣泛應(yīng)用提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。人造放射性材料發(fā)光裝置與普通照明器材相比有許多突出的優(yōu)點(diǎn)。它不需要電源供電,不用電池、燈泡、導(dǎo)線等各種零部件,構(gòu)造十分簡(jiǎn)單?？梢愿鶕?jù)不同要求制成各種不同形狀和顏色的器件,其光線柔和隱蔽,不需要維護(hù)保養(yǎng),在軍事上有著十分廣闊的用途。

放射發(fā)光材料作為良好的夜間顯示器材,廣泛應(yīng)用于陸、海、空三軍武器裝備的儀器和儀表,如各種飛機(jī)、軍艦、坦克、車輛的駕駛室、儀表艙、控制臺(tái)的儀器刻度和指針以及炮兵用觀察、測(cè)地、指揮器材的分劃鏡、水準(zhǔn)器等。利用放射發(fā)光粉作涂料,夜間顯示儀表數(shù)據(jù)十分清晰,一目了然。如在火炮的觀瞄器上采用放射發(fā)光裝置后,夜間操作十分方便。放射發(fā)光技術(shù)在某些特殊場(chǎng)合還被用來(lái)取代電照明，如在人防工事、地下掩蔽指揮部等設(shè)立永久性發(fā)光標(biāo)志,不需要維護(hù)保養(yǎng)即可長(zhǎng)期提供微弱照明。今后隨著夜間作戰(zhàn)需要的不斷增長(zhǎng),采用钷同位素的放射發(fā)光照明器材將在未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)上大顯身手。

2、航天領(lǐng)域

钷同位素放射發(fā)光照明早就被用于航天航空技術(shù)。美國(guó)的阿波羅登月艙中就曾使用了125個(gè)钷147原子燈。用钷制成的熒光物可用于航標(biāo)燈。

3、钷電池

除此之外，钷-147可用于制造放射性同位素電池，利用钷發(fā)出射線產(chǎn)生熱量，通過(guò)熱電偶將熱能轉(zhuǎn)化為電能。也可以利用放射線作用于熒光物質(zhì)產(chǎn)生的熒光照射在硅光電池上而產(chǎn)生電能，這類特殊的電池只有紐扣大小，能持續(xù)工作5年之久，是人造衛(wèi)星上非常需要的體積小、重量輕、壽命長(zhǎng)的電源。這種同位素電池,還被用作導(dǎo)彈中的儀器核動(dòng)力電池,也可作心臟起搏器的電源。

城市實(shí)驗(yàn)室首席執(zhí)行官Peter Cabauy在2014年提交的一項(xiàng)專利，討論了一種新型的betavoltaic電源設(shè)計(jì)，其中β粒子來(lái)自于钷147，氚或鎳63的衰變。該技術(shù)基于20世紀(jì)70年代初的設(shè)計(jì)，使用了钷147為心臟起搏器提供動(dòng)力，并成功完成百例臨床試驗(yàn)。

4、農(nóng)業(yè)

钷-147作為純β放射源是理想的示蹤元素。利用其明顯的選擇性蓄積可研究稀土農(nóng)業(yè)應(yīng)用的環(huán)境安全性。钷-147在土壤中具有強(qiáng)吸附性，而且難以遷移，易于在土壤和底泥中積累，并且在水生生物和陸生食用植物中具有明顯的富集性。钷-147在動(dòng)物體臟器和組織間也呈現(xiàn)不均勻分布，如在骨髓、眼、大腦、心臟和脂肪中殘留量較高，表現(xiàn)了明顯的選擇性蓄積。因此，可以從稀土環(huán)境積累影響、“環(huán)境優(yōu)先污染”類似性、動(dòng)物臟器組織稀土選擇性蓄積效應(yīng)及其天然放射性等方面，來(lái)研究稀土農(nóng)業(yè)應(yīng)用的環(huán)境安全性。

5、作為燃料

钷鹽燃料是一種從天然钷鹽礦物中提取的高比沖、高性能固體推進(jìn)劑，在未來(lái)固體火箭推進(jìn)技術(shù)的發(fā)展中具有相當(dāng)可觀的前景。天然钷鹽礦物又稱黑鹽，通常為黑灰色塊狀固體，無(wú)味，質(zhì)軟，易變形。未經(jīng)純化的钷鹽是一種混合物，含有一部分溶于水的成分，而通常作為钷鹽燃料的成分是不溶于水的，因而可通過(guò)溶解、過(guò)濾對(duì)钷鹽燃料成分進(jìn)行提純。提純后的钷鹽燃料為黑色固體，質(zhì)稍硬，略帶刺激性氣味。溶解了钷鹽礦物中可溶雜質(zhì)的溶液通常稱為钷鹽溶液，作為在制備钷鹽燃料的過(guò)程中產(chǎn)生的一種副產(chǎn)物，可進(jìn)一步用于冶金、化工等行業(yè)。

相比較其他的稀土元素，钷算是特別的了，因?yàn)樗蔷哂蟹派湫缘?。钷的?yīng)用雖少，但是其重要性不言而喻。就拿钷電池來(lái)說(shuō)，其算是核電池的一種，隨著清潔、高效能源的推進(jìn)，我們也將度過(guò)那段“談核色變”的階段，核能量的應(yīng)用也會(huì)的到大量的普及。而钷這種輕便的，低毒的放射能源將會(huì)受到極大的青睞。

钷元素是自然元素還是人造元素？

钷是鈾裂變的產(chǎn)物中分離出來(lái)的，一直被人們視為人造稀土元素。但是，到了1972年，人們發(fā)現(xiàn)天然高品位鈾礦如有足夠的種子，便可慢慢進(jìn)行天然的核裂變，從而生成钷，那么钷就不再是人造稀土元素了。