Francium은 화학 기호 Fr의 화학 요소입니다. 이것은 알칼리 금속 요소로 방사성 금속 요소로도 나열됩니다. 이 화학 요소는 또한 Eka-Caesium 및 Actinium K. Francium의 주요 특징과 같은 다른 이름을 가지고 있습니다. 이 요소는 자연 요소로 간주 될 수 있지만이 요소의 양은 지구에서 매우 드 rare니다. 과학자는 지구 크러스트에 1 온스 프랑크 요소가 한 번만있을 것이라고 예측했습니다.
프란치슘 요소는 아스타틴 후 두 번째로 드문 천연 요소입니다. 특정 응용 분야 에서이 화학 요소를 사용하려면 과학자는 자연스럽게이 요소를 생산해야합니다. 프란치움 요소를 만들기 위해 과학자들은 토륨을 양성자 또는 중성자로 폭격으로 폭격 할 수 있습니다. 이 기사는 제한된 지역에서의 프란체움 요소와 발견 및 화학적 특성을 다룰 것입니다.
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Francium Element의 발견
Francium 요소가 발견되기 전에 화학에서 가장 영향을 미치는 과학자 중 하나 인 Mendeelev는주기적인 테이블에 세슘과 같은 요소가 있어야한다고 예측했습니다. 이 요소는주기 테이블의 그룹 1에서 세슘 아래에있는 원자 번호 87이 있어야합니다.
이러한 예측으로 인해이 요소의 발견에 관해 많은 과학자들의 많은 주장, 반소 및 거부가있었습니다. 1920 년대와 1930 년대의 시대에는 미네랄과 X- 선 스펙트럼의 새로운 라인 에서이 방사성 요소의 발견에 대한 몇 가지 주장이 있었지만 이러한 주장은 과학적 증거가 부족했습니다.
Francium은 1939 년 Marguerite Catherine Perey라는 프랑스 화학자에 의해 처음 발견되었습니다. 그녀는 Actinium 요소의 붕괴 서열에서 분석을 수행하는 동안이 화학 요소를 성공적으로 발견했습니다. 이 실험에서, 그녀는 알 수없는 동위 원소에서 베타 방출을 감지했을 때 Actinium-227의 정화 과정을 수행하고있었습니다. 당시 그녀는 알려진 모든 방사성 불순물로부터 Actium을 정화했지만 여전히 다른 요소로부터 방사능 방출을 감지했습니다. 그녀는이 요소가 누락 된 87 요소라고 결론을 내 렸습니다.
이 요소는 처음으로 Actinium K로 알려져 있습니다.이 화학 요소는 EKA-Caesium과 유사한 특성을 갖습니다. 그 후, Perey의 발견에 도전하고 분석하기위한 일부 실험이 수행되었습니다. 그리고 2 차 세계 대전 후,이 발견은 1946 년에 마침내 확인되었습니다.이 방사성 요소는 프랑스의 이름에서 Perey에 의해 Francium으로 지명되었습니다.
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1. Francium 요소는 화학 연구에서 사용합니다
Francium은 상업용 응용 분야에서 광범위하게 사용되는 인기있는 화학 요소가 아닙니다. 이것은 불안정성과 특성의 제한된 양 때문입니다. 우리는 특정 분야의 제한된 응용 분야에서 Francium 요소가 제한된 응용 분야에서만 볼 수 있습니다. 이 화학 요소의 주요 사용은 화학 및 원자 구조 분야에서 연구 목적입니다. 화학 연구에서 프랑크의 대중적인 사용은 자연 대상에서 Actium 요소를 정의하는 것입니다.
Francium은 수명이 매우 짧 으므로이 화학 요소는 Actium 요소 연구를위한 훌륭한 선택이 될 수 있습니다. 이전에 과학자는 227AC 부패 제품의 모든 활동을 측정함으로써 본질적으로 Actium을 결정하기위한 실험을 수행합니다. 실험은 평형 상태에 도달 한 후 3 개월 안에 이루어집니다. Mme.tutunan Perey는 Actium의 가능한 파생물 중 하나 인 Francium 요소에 의해이 Actium 요소를 결정하는 새로운 방법을 도입했습니다.
이 연구를 수행하려면 Francium은 천연 제품으로부터 분리 된 후 3 시간 안에 Actium과 분리되어야합니다. 그런 다음 223fr의 B- 활성을 측정합니다. 이러한 종류의 접근 방식은 과학자에게 다른 방사성 요소의 발생에 충분한 정확성을 제공합니다. 더 중요한 것은,이 새로운 Actium 결정 방법은 이전 방법보다 훨씬 적은 시간이 걸린다는 것입니다. 이 방법에서 Francium 요소를 사용하면 실험 결과의 품질을 낮추지 않고이 실험을 더 빨리 만들 수 있습니다.
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2. Francium 요소는 생물학적 연구에 사용됩니다
Francium은 화학적 관련 연구에서 사용하는 것 외에도 생물학적 연구에도 도움이됩니다. Francium 요소는 암 검출 방법에 대한 유망한 능력을 가지고 있습니다. 프란시움 요소, 특히 223FR은 육종의 초기 감지에 사용될 수 있습니다. 한 연구에서 Francium (FR)은 RB 및 CS와 함께 쥐의 다른 기관에 주사됩니다.
실험은이 알칼리 금속 요소가 쥐의 신장, 간, 방광, 장 및 타액에 축적 된 것으로 나타났습니다. 암을 가진 특정 쥐에서 프란치슘은 종양에서 선택적으로 농축되었다. 프랑크의 활성은 해당 쥐의 영향을받는 조직에서 증가했습니다. 이 연구에서 우리는 프란치움이 암 질환의 새로운 진단 방법으로 유망한 사용을 가질 수 있음을 알 수 있습니다. 이 프랑크 요소는 223FR 또는 212FR이 수명이 매우 짧기 때문에 유기체에 해를 끼치 지 않습니다.
그러나이 접근법이 유기체에 적용될 수 있는지는 여전히 불분명합니다. 이러한 종류의 프란치움 요소 사용은 여전히 추가 연구와 실험이 필요합니다. 프란치움에는 여전히 불안정성과 매우 짧은 수명과 같은 문제가 있습니다. 종양학 분야 에서이 화학 요소가 어떻게 유용 할 수 있는지 알아 보려면 자세한 연구가 수행되어야합니다.
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3. Francium Element는 원자 구조 연구에서 사용합니다
화학 분야에서의 또 다른 프랑크 요소 사용은 원자 구조 연구에 있습니다. 프란치슘 요소는 특수 분광학 실험에 적합한 선택입니다. Francium 은이 분야의 큰 주제가되었습니다. Francium 요소는 또한 간단한 원자 구조를 가지고 있으므로 과학자가 간단한 형태를 사용하여 실험을보다 쉽게 수행 할 수 있습니다.
Francium 요소를 사용한 분광법 실험은 아 원자 입자의 에너지 수준 및 커플 링 상수와 같은 원자 구조에 대한 더 나은 정보를 제공했습니다. 이 실험은 레이저 트랩 프랑크 (Francium) 210fr 이온으로부터 빛을 방출함으로써 수행된다. 이 실험의 결과는 원자 에너지 수준의 전이에 대한보다 정확한 데이터를 제공합니다. Francium 실험의 결과는 양자 이론의 예측과 거의 유사합니다.
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4. Francium 요소 동위 원소
Francium은 질량이 199 ~ 232 인 34 개의 동위 원소를 가지고 있으며, 7 개의 메타 안정 핵 이성질체가 있습니다. 본질적으로 프란시움 동위 원소의 유일한 발생은 프란시움 -223과 프랜시움 -221입니다. 가장 안정적인 동위 원소 인 Francium-223은 약 21.8 분 동안 반감기를 가지고 있습니다. 이 동위 원소는 베타 붕괴 공정을 통해 라듐 -223으로 붕괴되거나 알파 붕괴 공정을 통해 아스타틴 -219로 붕괴됩니다.
우라늄 미네랄에서 자연스럽게 프랑크를 찾을 수 있습니다. 이 요소의 양은 우라늄의 100 억 개 원자의 프란치움 원자 중 하나 일뿐입니다. 이 소수의 Francium-223은 Actium-227의 방사성 붕괴 생성물의 결과입니다. Actium-227 자체는 우라늄 -235 붕괴 제품의 일부입니다. 수명이 매우 짧기 때문에 과학자들은 한 번에 지구 지각에 30g 미만의 프랑크가있을 것이라고 예측합니다. 프란치움을 얻는 또 다른 방법은 합성 과정을 사용하는 것입니다. 프란치슘은 다음과 같이 핵 반응에서 합성된다 :
AU + O → FR + 5 N
이 합성 과정은 209, 210 및 211의 질량을 가진 프랑크 동위 원소를 구축 할 수있는 Stony Brook Physics에 의해 도입된다.이 동위 원소는 Magneto 광학 트랩 또는 MOT에 의해 분리 될 수있다. 프랑크의 생산량은 산소 빔의 에너지 수준에 매우 의존합니다.
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프란시움 요소의 화학적 특성
앞에서 언급했듯이 Francium은 화학 기호 FR과 원자 수가 87입니다. 원자 중량은 223 (동위 원소 FR-223)입니다. 프란치슘의 녹는 점은 섭씨 약 27도이며 끓는점은 약 680도 셀치우스입니다. Francium은 Alkali Metal Group으로도 알려진 요소 주기성 테이블의 Group 1의 구성원입니다. Francium은 또한 방사성 금속 요소에 포함되어 있습니다.
Francium에는 불안정성이 있습니다. 이 방사성 요소의 가장 안정적인 상태는 이온 ft입니다. 다른 알칼리 금속 요소와 마찬가지로 Francium은 콜로이드 나 복합체를 구축하는 경향이 없습니다. 불행히도 프란치움의 화학적 흡수 특성은 가장 안정적인 동위 원소로 식별 될 수 없다.
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PU, TC, PM, NP 등과 같은 다른 많은 인공 화학 요소와 달리, 동위 원소의 제한된 수명 시간이기 때문에 Francium은 충분한 양으로 얻을 수 없습니다. 이 사실로 인해,이 화학 요소의 실험은 매우 적은 양의 프란치움 만 약 10 그램 미만으로 만 사용합니다. 과학자들이 이런 종류의 상태로 화학적 및 물리적 특성을 모두 프랑크 특성을 탐색하는 실험을 수행하는 것은 매우 어렵습니다.
.주기적인 원소 테이블에서, 프란치슘은 그룹 1 또는 알칼리 금속 그룹 요소에서 가장 전기 양성 요소로 간주됩니다. 이 요소는 +1 인 1 개의 산화 상태에만 존재합니다. 프랜시움의 분석은 종종 위의 두 요소 인 세슘과 루비듐의 아날로그를 사용합니다. 예측으로서, 과학자는 대부분 세슘 (CS)과 루비듐 (RB)의 화학적 특성을 사용합니다. Francium 요소의 대부분의 화학적 특성은 화학 요소의주기적인 표에서 프란치슘 위의 위치를 갖는 세슘과 유사하다는 것을 알 수 있습니다.
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