文|整點科普
目前，人類已知的元素有118種，在元素週期表中，94號鈽元素之前的其它元素都自然存在，後面的元素都只能由人工合成的方式出現。
這些元素因為性質和用途有所差異，所以價格差異也很大，比如金價就遠高於銅價。
在這118號元素中，有一種最貴的元素——鍅，原子序數87，化學符號Fr，它1克價值高達10億，但卻只能存在21.8分鐘。
價格如此高昂，它究竟有什麼重要的用途呢？
鍅元素的發現
鍅元素的發現過程非常複雜，主要原因在於鍅元素的特殊性質導致塊體的鍅金屬從來沒有被觀察到過。
第一階段：猜測
門捷列夫透過實驗推斷，世界上存在一種“類銫”的鹼金屬元素，其化學性質與銫相近，但它的相對原子質量比銫大，在元素週期表中位於55號銫的下方位置，根據規律將其原子序數確定為87。
第二階段：失誤與發現齊頭並進
1925年，蘇聯化學家DK Dobroserdov偶然在鹼金屬鉀的樣品中觀察到了一些微弱的放射性，猜測其中含有“類銫”元素，並將這種新元素命名為Russium，後來被證實這種放射現象是由鉀的放射性同位素40K造成的；
1926年，英國科學Gerald J. F. Druce 和 Frederick H. Loring在分析硫酸鎂的X射線衍射圖譜時，發現了一種“類銫”的譜線，他們認為自己發現的就是87號元素，將其命名為Alkalinium，即最重的鹼金屬。
1930年時，美國物理學教授Fred Allison在稀有的鹼金屬礦銫鎦石和鱗雲母中，用磁光分析法發現了87號元素，並確定其化學元素符號為Vi。隨後，這種推斷被否認，因為磁光分析法被否定了。
1936年，科學家使用高分辨X射線衍射儀，在銫鎦石重發現了可能屬於87號元素的微弱放射放射線，並將其命名為Moldavium。但是，這樣結論也被推翻了。
第三階段：確認存在並命名
直到1939年，居里研究所一位名叫Marguerite Perey（居里夫人的學生）的物理學家在純化227Ac（錒系元素）的過程中，發現存在一種衰變能為80keV的衰變產物，隨後的檢測結果表明，這種衰變產物可能是鐳、鉛、釷、鉍或者鉈，可其化學性質又與鹼金屬更為接近。
Marguerite Perey檢測了227Ac發生α衰變和β衰變的比例，其中由2個質子和2箇中子組成的α衰變佔1%，她猜測這種物質很有可能就是87號元素——由α失去兩個質子後形成的，並將其命名為Catium (Cm)，寓意電正性最強的陽離子。
隨後，為了紀念她的祖國法國，她將其更名為Francium。1949年，IUPAC正式採納了這個名稱，元素符號確定為Fr。
總的來說，87號元素的發現過程非常曲折，它是自然界中最後被發現的元素，並非人工合成的元素。
鍅1克價值高達10億，為何只能存在21.8分鐘？
鍅的發現過程曲折，主要與它特殊的化學性質有關。
從元素週期表來看，鍅的電負性是所有元素中的倒數第二名（銫元素最低），在天然元素中僅高於砈。
鍅是一種放射性非常高的鹼金屬元素，也是鹼金屬中最重的元素，與氧氣反應時能夠得到複雜的氧化物。
它21個已知同位素都有放射性，鍅-233是它最穩定的同位素，其半衰期僅為21.8分鐘，會迅速衰變為砈、鐳、氡，非常不穩定。
也就是說，它只能夠存在21.8分鐘，在磁光阱中，不到30秒，鍅原子就會衰變或逃離。
當足夠的鍅匯聚成塊體或液體時，它的活性度極高，但由於其半衰期非常短，衰變所產生的熱量會迅速使鍅被氣化成水蒸氣。
據瞭解，能夠被分離出來的鍅的最大樣品是由30萬個鍅原子組成的原子簇，實際上非常小。
目前，已知地殼中的鍅含量幾乎穩定在20g-30g，稀有程度僅次於砈，再加上衰變期短，除了個別專業實驗室外，它在自然界中很少被發現，但會在鈾和釷礦石中痕量出現。
不過，其同位素鍅-223和221則會不斷形成和衰變，除了這兩個，其它同位素都能人工合成，但含量也是極少。
正所謂物以稀為貴，由於自然界中的含量低，又難以被製成，鍅的價值高達10億美元/克！堪稱是最貴的元素了。
價格如此高昂，鍅究竟有什麼用途呢？
鍅究竟有什麼用途？
由於鍅的化學性質活潑，具有放射性，而且含量非常少，目前還沒有被應用於商業領域，僅僅偶爾被用於研究生物學和原子結構。
雖然被認為在醫學方面會有比較大的用途，但由於含量受限，實際上的作用也不會太明顯。
或許，將來科學家們能夠透過其它方式抑制其活潑的化學性質，或者是從其它元素中反應、分離出鍅，它就能夠發揮應該有的用途了。
目前，科學家已經發現了一些人工合成鍅以及分離鍅的方法，比如用線性加速後的18O轟擊197Au靶，便能夠獲得3種鍅的同位素。
實驗的最終目的是造福人類，假如鍅能夠實現某種產量，價格也不會如此高昂，其用途也會朝著更高階的方向發展。
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