钪 (Sc)

发现史

发现: 1879 · Lars Fredrik Nilson

被称为周期表之父的德米特里·门捷列夫在1869年预测了一种名为ekaboron的元素的存在，其原子质量在40到48之间。拉尔斯·弗雷德里克·尼尔森和他的团队在1879年检测到了这种元素，它在独居石和钆石矿物中。尼尔森制备了2克高纯度的氧化钪。他将这种元素命名为钪，来源于拉丁语Scandia，意为“斯堪的纳维亚”。尼尔森显然不知道门捷列夫的预测，但珀·特奥多尔·克勒夫认识到了这种对应关系，并通知了门捷列夫。 金属钪首次于1937年通过电解钾、锂和钪氯化物的共晶混合物（700-800°C）生产。1960年生产出了第一磅99%纯度的钪金属。1971年，在美国专利的指导下开始了铝合金的生产。苏联也开发了铝-钪合金。 激光冷却

用途与应用

在地球的地壳中，钪并不罕见。估计从18到25 ppm不等，这与钴（20-30 ppm）的丰度相当。钪是地球上第50种最常见的元素（地壳中第35种最丰富的元素），但在太阳中是第23种最常见的元素，在恒星中是第26种最丰富的元素。然而，钪分布稀疏，在许多矿物中以微量形式存在。来自斯堪的纳维亚和马达加斯加的稀有矿物，如透辉石、独居石和钆石，是这种元素唯一的已知集中来源，它们都是其他稀土元素的来源。透辉石可以含有高达45%的氧化钪。 钪的稳定形式是通过超新星中的r过程形成的。此外，钪是通过宇宙射线裂变更丰富的铁峰核而形成的。例如反应：

同位素

在自然界中，钪仅以同位素45Sc的形式存在，其核自旋为7/2；这是它的唯一稳定同位素。 已知的钪同位素范围从37Sc到63Sc，最稳定的放射性同位素是46Sc，半衰期为83.76天，47Sc，半衰期为3.3492天，48Sc，半衰期为43.67小时，44Sc，半衰期为4.042小时，43Sc，半衰期为3.891小时。所有其他同位素的半衰期都短于一小时，其中大多数短于15秒。最稳定的激发态是44m3Sc，半衰期为58.6小时；这是具有长寿命同位素的轻质同位素。 低质量同位素很难制造。37Sc和38Sc的最初检测仅导致了它们质量过剩的表征。 低于唯一稳定同位素45Sc的质量的基态钪同位素的主要衰变方式是电子俘获（或正电子发射），但轻