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钇

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釔 39Y
氫（非金屬） 氦（惰性氣體）
鋰（鹼金屬） 鈹（鹼土金屬） 硼（類金屬） 碳（非金屬） 氮（非金屬） 氧（非金屬） 氟（鹵素） 氖（惰性氣體）
鈉（鹼金屬） 鎂（鹼土金屬） 鋁（貧金屬） 矽（類金屬） 磷（非金屬） 硫（非金屬） 氯（鹵素） 氬（惰性氣體）
鉀（鹼金屬） 鈣（鹼土金屬） 鈧（過渡金屬） 鈦（過渡金屬） 釩（過渡金屬） 鉻（過渡金屬） 錳（過渡金屬） 鐵（過渡金屬） 鈷（過渡金屬） 鎳（過渡金屬） 銅（過渡金屬） 鋅（過渡金屬） 鎵（貧金屬） 鍺（類金屬） 砷（類金屬） 硒（非金屬） 溴（鹵素） 氪（惰性氣體）
銣（鹼金屬） 鍶（鹼土金屬） 釔（過渡金屬） 鋯（過渡金屬） 鈮（過渡金屬） 鉬（過渡金屬） 鎝（過渡金屬） 釕（過渡金屬） 銠（過渡金屬） 鈀（過渡金屬） 銀（過渡金屬） 鎘（過渡金屬） 銦（貧金屬） 錫（貧金屬） 銻（類金屬） 碲（類金屬） 碘（鹵素） 氙（惰性氣體）
銫（鹼金屬） 鋇（鹼土金屬） 鑭（鑭系元素） 鈰（鑭系元素） 鐠（鑭系元素） 釹（鑭系元素） 鉕（鑭系元素） 釤（鑭系元素） 銪（鑭系元素） 釓（鑭系元素） 鋱（鑭系元素） 鏑（鑭系元素） 鈥（鑭系元素） 鉺（鑭系元素） 銩（鑭系元素） 鐿（鑭系元素） 鎦（鑭系元素） 鉿（過渡金屬） 鉭（過渡金屬） 鎢（過渡金屬） 錸（過渡金屬） 鋨（過渡金屬） 銥（過渡金屬） 鉑（過渡金屬） 金（過渡金屬） 汞（過渡金屬） 鉈（貧金屬） 鉛（貧金屬） 鉍（貧金屬） 釙（貧金屬） 砈（類金屬） 氡（惰性氣體）
鍅（鹼金屬） 鐳（鹼土金屬） 錒（錒系元素） 釷（錒系元素） 鏷（錒系元素） 鈾（錒系元素） 錼（錒系元素） 鈽（錒系元素） 鋂（錒系元素） 鋦（錒系元素） 鉳（錒系元素） 鉲（錒系元素） 鑀（錒系元素） 鐨（錒系元素） 鍆（錒系元素） 鍩（錒系元素） 鐒（錒系元素） 鑪（過渡金屬） 𨧀（過渡金屬） 𨭎（過渡金屬） 𨨏（過渡金屬） 𨭆（過渡金屬） 䥑（預測為過渡金屬） 鐽（預測為過渡金屬） 錀（預測為過渡金屬） 鎶（過渡金屬） 鉨（預測為貧金屬） 鈇（貧金屬） 鏌（預測為貧金屬） 鉝（預測為貧金屬） 鿬（預測為鹵素） 鿫（預測為惰性氣體）
钪
↑
釔
↓
镥
锶 ← 釔 → 锆
外觀
銀白色
概況
名稱·符號·序數釔（Yttrium）·Y·39
元素類別過渡金屬
族·週期·區3·5·d
標準原子質量88.905838(2)[1]
电子排布[Kr] 4d1 5s2
2, 8, 18, 9, 2
釔的电子層（2, 8, 18, 9, 2）
釔的电子層（2, 8, 18, 9, 2）
歷史
發現約翰·加多林（1794年）
分離卡爾·古斯塔夫·莫桑德（英语：Carl Gustaf Mosander）（1840年）
物理性質
物態固體
密度（接近室温）
4.472 g·cm−3
熔点時液體密度4.24 g·cm−3
熔点1799 K，1526 °C，2779 °F
沸點3203 K，2730 °C，5306 °F
熔化热11.42 kJ·mol−1
汽化热363 kJ·mol−1
比熱容26.53 J·mol−1·K−1
蒸氣壓
壓/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k
溫/K 1883 2075 (2320) (2627) (3036) (3607)
原子性質
氧化态3, 2, 1（鹼性氧化物）
电负性1.22（鲍林标度）
电离能第一：600 kJ·mol−1
第二：1180 kJ·mol−1
第三：1980 kJ·mol−1
原子半径180 pm
共价半径190±7 pm
釔的原子谱线
雜項
晶体结构六方密堆積
磁序順磁性[2]
电阻率（室溫）（α、多晶）596 n Ω·m
熱導率17.2 W·m−1·K−1
热膨胀系数（室溫）（α、多晶）
10.6 µm/(m·K)
聲速（細棒）（20 °C）3300 m·s−1
杨氏模量63.5 GPa
剪切模量25.6 GPa
体积模量41.2 GPa
泊松比0.243
布氏硬度589 MPa
CAS号7440-65-5
同位素
主条目：釔的同位素
同位素 丰度 半衰期​（t1/2） 衰變
方式 能量​（MeV） 產物
86Y 人造 14.74 小时 β+ 4.398 86Sr
88Y 人造 106.629 天 β+ 1.601 88Sr
89Y 100% 穩定，帶50粒中子
90Y 人造 64.05 小时 β− 2.276 90Zr
91Y 人造 58.51 天 β− 1.544 91Zr

釔（yǐ）（英語：Yttrium），是一種化學元素，其化學符號为Y，原子序數为39，原子量為88.905838 u。釔是銀白色的過渡金屬，性質與鑭系元素相近，一般一同歸入稀土金屬。[3]釔在自然中並不以游離態存在，而是和鑭系元素共同伴生於稀土礦物中，是重稀土元素中地殼豐度最高的元素。89Y是釔元素的唯一一種穩定同位素和天然同位素。

1787年，卡爾·阿克塞爾·阿列紐斯（英语：Carl Axel Arrhenius）在瑞典伊特比附近發現了一種新的礦石，即硅鈹釔礦，並根據發現地村落的名稱將它命名為「Ytterbite」。約翰·加多林在1789年於阿列紐斯的礦物樣本中，發現了氧化釔。[4]安德斯·古斯塔夫·埃克貝格（英语：Anders Gustaf Ekeberg）把這一氧化物命名為「Yttria」。弗里德里希·維勒在1828年首次分離出釔的單質。[5]

釔的最大用途在於磷光體的生產，特別是紅色LED和電視機陰極射線管（CRT）顯示屏的紅色磷光體。[6]釔元素也被用於激光器、電極、陶瓷電解質、電子濾波器和超導體中，也有多項醫學和材料科學上的應用。釔在生物體中沒有已知的生理作用，人類吸入釔化合物可能導致肺病。[7]

性質

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釔是一種質軟、帶光澤的銀白色金屬，在元素週期表中屬於3族，是第五週期的首個d區元素。根據週期表的趨勢，它的電負性比同族的較輕元素鈧和同週期的下一個元素鋯都要低。然而，由於鑭系收縮現象的影響，釔的電負性也低於較重的同族元素鑥。[8][9]

成塊的純釔在空氣中會在表面形成保護性氧化層（Y
2O
3），這種“鈍化”過程使它相對穩定。在水蒸氣中加熱至750 °C時，保護層的厚度可達10微米。[10]不過釔粉末在空氣中很不穩定，其金屬屑在400 °C以上的空氣中即可燃燒。[5]釔金屬在氮氣中加熱至1000 °C後會形成氮化釔（YN）。[10]

與鑭系元素的相似性

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釔元素的性質和鑭系元素十分相似，所以一直以來都與它們一起被歸為稀土元素。[3]自然中的釔一定與鑭系元素共同出現在稀土礦物中。[11]

比起上方的鈧，釔在化學屬性上更接近鑭系元素[12]，尤其是鋱、鏑、鈥、鉺等重鑭系元素。如果以物理屬性對原子序數作圖，則釔的物理性質根據趨勢將落在原子序64.5和67.5之間，即位於鑭系元素釓～鉺之間。[13]

釔的反應級數一般也落在這個區間之內，[10]其化學反應活性與鋱和鏑相近。[6]釔的離子半徑與屬於「釔族」的重鑭系元素幾乎相同，所以它們的離子在溶液中的屬性十分接近。[10][14]雖然所有鑭系元素在元素週期表中都位於釔下方的一行，但釔在多方面卻都表現出與它們極為相似的性質，這是由於鑭系收縮現象，造成Y3+的離子半徑落在鑭系元素序列的Er3+附近所致。[15]

釔和鑭系元素間最大的差異在於，釔幾乎只會形成+3價的離子及化合物，但鑭系元素中大約半數都可以形成+2或+4等可變價態。[10]此外，釔的密度也顯著低於所有鑭系元素。

化合物及反應

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主条目：釔化合物和钇化合物列表

釔可以形成各種無機化合物，氧化態一般為+3，其中釔原子失去其3顆價電子。[16]例如白色、固態的氧化釔(III)（Y
2O
3）就是一種六配位的三價釔化合物。[17]

釔可以形成不溶於水的氟化物、氫氧化物和草酸鹽，以及可溶於水的溴化物、氯化物、碘化物、硝酸鹽和硫酸鹽。[10]Y3+離子在溶液中無色，因為它的d和f電子殼層中缺乏電子。[10]

釔及其化合物會和水產生反應，形成Y
2O
3。[11]濃硝酸和氫氟酸不會對釔產生快速侵蝕，但其他的強酸則可以快速侵蝕釔，产生钇盐。[10]

在200 °C以上溫度，釔可以和各種鹵素形成三鹵化物，如三氟化釔（YF
3）、三氯化釔（YCl
3）和三溴化釔（YBr
3）。[7]碳、磷、硒、矽和硫在高溫下也都可以和釔形成二元化合物。[10]

釔的有機化合物中都含有碳﹣釔鍵，其中一些化合物中的釔呈0氧化態。[18][19]（科學家在氯化釔熔體中曾觀測到+2態，[20]以及在釔氧原子簇中觀測到+1態。[21]）有機釔化合物可以催化某些三聚反應。[19]這些化合物的合成過程都從YCl
3開始，而YCl
3則是經Y
2O
3與濃盐酸和氯化銨進行反應所得。[22][23]

哈普托數指中心原子對於周邊配位體原子的配位數，符號為η。科學家首次在釔配合物中發現碳硼烷配位體能以η7哈普托數與d0金屬中心原子進行配位。[19]石墨層間化合物石墨-Y和石墨-Y
2O
3在氣化後會產生內嵌富勒烯，例如Y@C82。[6]電子自旋共振研究顯示，這種富勒烯是由Y3+和(C82)3−離子對所組成的。[6]Y3C、Y2C和YC2等碳化物在水解後會形成烴。[10]

核合成及同位素

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主条目：釔的同位素

太陽系中的釔元素是在恒星核合成過程中產生的，大部份經S-過程（約72%），其餘的經R-過程（約28%）。[24]在R-過程中，輕元素在超新星爆炸中進行快中子捕獲；而在S-過程中，輕元素在紅巨星脈動時，在星體內部進行慢中子捕獲。[25]

太陽系中大部份的釔都是在紅巨星內部形成的，例如圖中的蒭藁增二。

在核爆炸和核反應爐中，釔同位素是鈾裂變過程中的一大產物。在核廢料的處理上，最重要的釔同位素為91Y和90Y，半衰期分別為58.51天和64小時。[26]雖然90Y的半衰期短，但它與其母同位素鍶-90（90Sr）處於長期平衡狀態（即產生率接近衰變率），實際半衰期為29年。[5]

所有3族元素的原子序都是奇數，所以穩定同位素很少。[8]釔只有一種穩定同位素89Y，這也是它唯一一種自然同位素。在S-過程當中，經其他途徑產生的同位素有足夠時間進行β衰變（中子轉換為質子，並釋放電子和反微中子）。[25]中子數為50、82和126的原子核（原子量分別為90、138和208）特別穩定[注 1]，所以這種慢速過程使這些同位素能夠保持其較高的豐度。[5]89Y的質量數和中子數分別靠近90和50，所以其豐度也較高。

釔的人工合成同位素已知至少有32種，原子質量數在76和108之間。[26]其中最不穩定的同位素為106Y，半衰期只有>150納秒（76Y的半衰期為>200納秒）；最穩定的則為88Y，半衰期為106.626天。[26]91Y、87Y和90Y的半衰期分別為58.51天、79.8小時和64小時，而其餘所有人造同位素的半衰期都在一天以下，大部份甚至不到一小時。[26]

質量數在88或以下的釔同位素的主要衰變途徑是正電子發射（質子→中子），形成鍶（原子序為38）的同位素；[26]質量數在90或以上的則進行電子發射（中子→質子），形成鋯（原子序為40）的同位素。[26]另外質量數在97或以上的同位素亦會進行少量β−緩發中子發射。[27]

釔的同核異構體至少有20種，質量數在78和102之間。[26][注 2]80Y和97Y的同核異構體超過一個。[26]釔的大部份同核異構體的穩定性都比基態更低，但78mY、84mY、85mY、96mY、98m1Y、100mY和102mY的半衰期都比它們的基態更高。這是因為這些同核異構體都進行β衰變，而不進行同核異構體轉換。[27]

歷史

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1787年，同時為陸軍中尉和兼職化學家的卡爾·阿克塞爾·阿列紐斯（Carl Axel Arrhenius）在瑞典伊特比村（現屬於斯德哥爾摩群島）附近的一處舊採石場發現了一塊黑色大石。[4]他認為這是一種未知礦石，含有當時新發現的鎢元素，[28]並將其命名為「Ytterbite」。[注 3]樣本被送往多個化學家作進一步分析。[4]

氧化釔的發現者約翰·加多林

奧布皇家學院的約翰·加多林於1789年在阿列紐斯的樣本中發現了一種新的氧化物，並於1794發佈完整的分析結果。[29][注 4]安德斯·古斯塔夫·埃克貝格（Anders Gustaf Ekeberg）在1797年證實了這項發現，並把氧化物命名為「Yttria」。[30]在安東萬·拉瓦節提出首個近代化學元素定義之後，人們認為氧化物都能夠還原成元素，所以發現新氧化物就等同於發現新元素。對應於Yttria的元素因此被命名為「Yttrium」。[注 5]

1843年，卡爾·古斯塔夫·莫桑德（Carl Gustaf Mosander）發現，該樣本中其實含有三種氧化物：白色的氧化釔（Yttria）、黃色的氧化鋱（Erbia）以及玫紅色的氧化鉺（Terbia）。[31][注 6]1878年，讓-夏爾·加利薩·德馬里尼亞（Jean Charles Galissard de Marigna）分離出第四種氧化物氧化鐿。[32]這四種氧化物所含的新元素都以伊特比命名，除釔以外還有鐿（Ytterbium）、鋱（Terbium）和鉺（Erbium）。[33]在接下來的數十年間，科學家又在加多林的礦石樣本中發現了7種新元素。[4]馬丁·海因里希·克拉普羅特（Martin Heinrich Klaproth）後將這種礦物命名為加多林礦（Gadolinite，即矽鈹釔礦），以紀念加多林為發現這些新元素所做出的貢獻。[4]

1828年，弗里德里希·維勒把無水三氯化釔和鉀一同加熱，首次產生了釔金屬：[34][35]

釔的化學符號最初是Yt，直到1920年代初才開始轉為Y。[36]

1987年，科學家發現釔鋇銅氧具有高溫超導性質。[37]它是第二種被發現擁有這種性質的物質，[37]而且是第一種能在氮的沸點以上達到超導現象的物質。[注 7]

存量

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磷釔礦含有釔，圖為磷釔礦晶體。

豐度

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釔元素出現在大部份稀土礦物[9]和某些鈾礦中，但從不以單質出現。[38]釔在地球地殼中的豐度約為百萬分之31，[6]在所有元素中排第28位，是銀豐度的400倍。[39]泥土中的釔含量介乎百萬分之10至150間（去水後平均重量佔百萬分之23），在海水中含量為一兆（萬億）分之9。[39]美國阿波羅計劃期間從月球採得的岩石樣本中含有較高的釔含量。[33]

釔元素沒有已知的生物用途，但幾乎所有生物體內都存在少量的釔。進入人體後，釔主要積累在肝、腎、脾、肺和骨骼當中。[40]一個人體內一共只有約0.5毫克的釔，而人乳則含有百萬分之4的釔。[41]在食用植物中，釔的含量在百萬分之20至100之間（鮮重），其中以捲心菜為最高；[41]木本植物種子中的含量為百萬分之700，是植物中已知最高的。[41]

生產

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釔的化學性質與鑭系元素非常相似，所以經過各種自然過程，這些元素都一同出現在稀土礦中。[42][43]

釔很難從其他稀土元素中分離出來。圖為釔金屬塊。

稀土元素共有四種來源：[44]

  • 含碳酸鹽和氟化物的礦石，如氟碳鈰礦（英语：Bastnäsite）（[(Ce, La, …)(CO3)F]），平均釔含量為0.1%。[5][42]1960年代至1990年代間，氟碳鈰礦的主要來源是美國加州山口（Mountain Pass）稀土礦場，因此美國是這段時期稀土元素的最大產國。[42][44]
  • 獨居石（即磷鈰鑭礦，[(Ce, La, …)PO4]）是一種漂沙沉積物，為花崗岩移動及重力分離之後的產物。獨居石含2%[42]（或3%）[45]的釔。20世紀初的最大礦藏位於印度和巴西，兩國當時是最大產國。[42][44]
  • 磷釔礦是一種含有稀土元素的磷酸鹽礦物，其中包括磷酸釔（YPO4），礦物的釔含量約為60%。[42]最大礦藏是位於中國內蒙古的白雲鄂博鐵礦。在1990年代山口稀土礦場關閉之後，中國繼而成為目前稀土元素的最大產國。[42][44]
  • 離子吸附型粘土是花崗岩的風化產物，含1%的稀土元素。[42]處理後的精礦的釔含量可以達到8%。離子吸附型粘土主要在中國南部開採生產。[42][44][46]釔也出現在鈮釔礦（英语：Samarskite-(Y)）和褐鈮釔礦（英语：Fergusonite）中。[39]

從混合氧化物礦中提取純釔的其中一種方法是把樣本溶於硫酸，再以離子交換層析法進行分離。加入草酸後，草酸釔會沉澱出來。草酸釔在氧氣中加熱，會轉化為氧化釔，再與氟化氫反應後變為氟化釔。[47]使用季銨鹽作為萃取劑，釔會維持水溶狀態。以硝酸鹽作抗衡離子，可以去除輕鑭系元素；以硫氰酸鹽作抗衡離子，可以去除重鑭系元素。這種過程可以產生純度為99.999%的釔。一般釔佔重稀土元素混合物的三分之二，所以為了方便分離其他的稀土元素，須先移除釔元素。

全球氧化釔年產量在2001年達到600噸，儲備量估計有9百萬噸。[39]鈣鎂合金可以把三氟化釔還原成海綿狀釔金屬，如此生產出的釔金屬每年不到10噸。電弧爐所達到的1,600 °C溫度足以熔化釔金屬。[39][47]

應用

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日用品

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釔是其中一種用於陰極射線管電視機螢屏中紅色磷光體的元素。

氧化釔（Y
2O
3）可以做摻Eu3+過程中所用的主體晶格，以及正釩酸釔YVO4:Eu3+或氧硫化釔Y
2O
2S:Eu3+磷光體的反應劑。這些磷光體在彩色電視機的顯像管中能產生紅光。[5][6]實際上紅光是銪所產生的，釔只是把电子枪的能量傳遞到磷光體上。[48]釔化合物還可以為不同鑭系元素陽離子做摻雜過程的主體晶格，除了Eu3+外，還有能發出綠光的摻Tb3+磷光體。氧化釔可以在多孔氮化矽的生產過程中作燒結添加劑。[49]它還是材料科學中的常用原料，許多釔化合物的合成也需要從氧化釔開始。

釔同位素可以催化乙烯的聚合反應。[5]一些高性能火花塞的電極以釔金屬作為材料。[50]在丙烷燈網罩的生產過程中，釔可以代替具有放射性的釷元素。[51]

釔穩定氧化鋯是一種正在研發當中的材料，可以做固態電解質，以及在汽車排氣系統中用於探測氧含量。[6]

石榴石

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直徑0.5厘米的Nd:YAG激光晶棒

釔可以用來生產各種合成石榴石。[52]釔鐵石榴石（Y
3Fe
5O
12，簡稱YIG）是十分有效的微波電子濾波器，生產就需用到氧化釔。[5]釔、鐵、鋁和釓石榴石（如Y3(Fe,Al)5O12和Y3(Fe,Ga)5O12）具有重要的磁性質。[5]釔鐵石榴石是一種高效聲能發射器和傳感器。[53]釔鋁石榴石（Y
3Al
5O
12，簡稱YAG）的莫氏硬度為8.5，能當寶石作首飾之用（人造鑽石）。[5]摻鈰的釔鋁石榴石（YAG:Ce）晶體可用在白色發光二極體的磷光體中。[54][55][56]

釔鋁石榴石、氧化釔、氟化釔鋰（LiYF
4）和正釩酸釔（YVO
4）可以用在近紅外線激光器中，可用的摻雜劑包括釹、鉺和鐿。[57][58]釔鋁石榴石激光器能夠在大功率下運作，可應用在金屬鑽孔和切割上。[45]單個釔鋁石榴石晶體一般是經由柴可拉斯基法生產出來的。[59]

材料增強

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添加少量的釔（0.1%至0.2%）可以降低鉻、鉬、鈦和鋯的晶粒度。[60]它也可以增強鋁合金和鎂合金的材料強度。[5]在合金中加入釔，可以降低加工程序的難度，使材料能抵抗高溫再結晶，並且大大提高對高溫氧化的抵禦能力。[48]

釔還能對釩以及其他非鐵金屬進行去氧。[5]氧化釔可以穩定立方氧化鋯的結構，使它適合作為首飾。[61]

科學家正在研究釔的球化性質，這可能有助生產球墨鑄鐵。如此生產出來的鑄鐵具有較高的延展性（石墨形成小球，而非薄片）。[5]氧化釔熔點高，可抵抗衝擊，且熱膨脹係數也較低，因此能用來製造陶瓷和玻璃，[5]例如某些照相機鏡頭。[39]

釔90局部放射線療法，術前會以同位素進行流體模擬測試

醫學

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釔-90是一種放射性同位素，被用在依多曲肽（英语：Edotreotide）及替伊莫單抗（英语：Ibritumomab tiuxetan）等抗癌藥物中，可治療淋巴癌、白血病、卵巢癌、大腸癌、胰腺癌和骨癌等等。[41]該藥物會附在單克隆抗體上，與癌症細胞結合後以釔-90的強烈β輻射把癌細胞中的DNA產生變異，經過半衰期間內的放射曝露，之後經由生物轉殖的特性，致使癌細胞DNA無法繼續往下轉錄繁衍，一般被仍定為成功的治療，約需經過3-6個月的觀察週期而論。不過釔90仍舊屬於局部放射療法之一，仍舊可能帶給治療患者不可預期的傷害，例如：急性肝衰竭。[62]

用釔-90做的針頭可以比解剖刀更加精確，可用於割斷脊髓裡的疼痛神經。[28]在治療類風濕性關節炎時，釔-90還能用在發炎關節的滑膜切除術中，特別針對膝蓋部位。[63]

曾有實驗在犬類身上用摻釹的釔鋁石榴石激光來進行前列腺切除術，手術由機械人協助，能夠降低對周邊神經等組織的損傷。[64]摻鉺的釔鋁石榴石則開始被用在磨皮整容手術上。[6]

超導體

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釔鋇銅氧超導體

1987年，阿拉巴馬大學和休斯頓大學研發了釔鋇銅氧（YBa2Cu3O7，又稱YBCO或1-2-3）超導體。[37]它可以在93 K溫度下運作，比液氮的沸點（77.1 K）要高。[37]其他超導體都必須使用價格更高的液氦降溫，所以這項發現能降低成本。

實際超導材料的化學式為YBa2Cu3O7–d，其中d必須低於0.7才會使材料成為超導體。具體原因未知，但目前科學家知道在晶體內只有某些位置會出現空缺，即位於氧化銅平面和鏈上。這造成銅原子擁有奇特的氧化態，這再因某種原因引致了超導性質。

BCS理論在1957年被發佈之後，人們對低溫超導的認知已經非常詳盡了。這種現象與兩顆電子在一個晶格當中的特殊交互作用相關。然而高溫超導卻在這一理論的解釋範圍外，其確切原理仍是未知的。實驗所得出的結果指出，材料中氧化銅份量必須十分準確才能帶出超導性質。[65]

這一物質呈黑綠色，為一多晶、多相態礦物。科學家正在研究一類成份比例不同的物質，稱為鈣鈦礦，並希望能最終研發出一種更為實用的高溫超導體。[45]

安全性

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水溶釔化合物具微毒性，但非水溶化合物則不具毒性[41]。動物實驗顯示，釔及其化合物會造成肝和肺的破壞，但不同化合物的毒性程度各異。老鼠在吸入檸檬酸釔後，產生肺水腫和呼吸困難，吸入氯化釔後則有肝性水腫、胸腔積液及肺充血等症狀。[7]

釔化合物對人類可引致肺病。[7]釩酸釔銪飄塵會對人的眼部、皮膚和上呼吸道有輕微的刺激，但這可能是飄塵的釩成份所導致的，而不是釔。[7]短期暴露在大量釔化合物中，會引致呼吸急促、咳嗽、胸部疼痛以及發紺。[7]美國國家職業安全衛生研究所（NIOSH）所建議的允許暴露限值為1 mg/m3，超過500 mg/m3時屬於「即時對生命或健康造成危險」。[66]雖然成塊的釔金屬在空氣中相對穩定，但釔金屬粉末卻屬於易燃物。[7]

備註

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  1. ^ 參見：幻數。這些原子核的中子捕獲截面很低，所以穩定性異常高。(Greenwood 1997，第12–13頁)這些同位素不易發生β衰變，所以擁有較高的豐度。
  2. ^ 同核異構體亦稱亞穩態，其能量比處於基態的原子核更高。亞穩態在釋放伽馬射線或轉換電子之後，才會回到基態。亞穩態以同位素質量數旁的「m」表示。
  3. ^ 「Ytterbite」取自發現地村名「Ytterby」，而「-bite」則是礦物的通用後綴。
  4. ^ Stwertka 1998, p. 115稱加多林在1789年發現該氧化物，但未指何時發佈。Van der Krogt 2005引用原文獻，并註明1794年加多林著。
  5. ^ 氧化物名稱均以「-a」結尾，而新元素名則一般以「-ium」結尾。
  6. ^ 鋱和鉺的名稱分別是Terbium和Erbium，但兩者的氧化物卻分別稱為「Erbium」和「Terbium」，拼法相反。
  7. ^ 釔鋇銅氧的超導臨界溫度（Tc）為93 K，而氮的沸點為77 K。

參考資料

[编辑]
  1. ^ Prohaska, Thomas; Irrgeher, Johanna; Benefield, Jacqueline; Böhlke, John K.; Chesson, Lesley A.; Coplen, Tyler B.; Ding, Tiping; Dunn, Philip J. H.; Gröning, Manfred; Holden, Norman E.; Meijer, Harro A. J. Standard atomic weights of the elements 2021 (IUPAC Technical Report). Pure and Applied Chemistry. 2022-05-04. ISSN 1365-3075. doi:10.1515/pac-2019-0603 （英语）. 
  2. ^ Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds 互联网档案馆的存檔，存档日期2011-03-03., in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition, CRC press.
  3. ^ 3.0 3.1 IUPAC contributors. Edited by N G Connelly and T Damhus (with R M Hartshorn and A T Hutton) , 编. Nomenclature of Inorganic Chemistry: IUPAC Recommendations 2005 (PDF). RSC Publishing. 2005: 51 [2007-12-17]. ISBN 0-85404-438-8. （原始内容 (PDF)存档于2008-05-27）. 
  4. ^ 4.0 4.1 4.2 4.3 4.4 Van der Krogt 2005
  5. ^ 5.00 5.01 5.02 5.03 5.04 5.05 5.06 5.07 5.08 5.09 5.10 5.11 5.12 5.13 CRC contributors. Yttrium. Lide, David R. (编). CRC Handbook of Chemistry and Physics 4. New York: CRC Press. 2007–2008: 41. ISBN 978-0-8493-0488-0. 
  6. ^ 6.0 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 Cotton, Simon A. Scandium, Yttrium & the Lanthanides: Inorganic & Coordination Chemistry. Encyclopedia of Inorganic Chemistry. 2006-03-15. ISBN 0-470-86078-2. doi:10.1002/0470862106.ia211. 
  7. ^ 7.0 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 OSHA contributors. Occupational Safety and Health Guideline for Yttrium and Compounds. United States Occupational Safety and Health Administration. 2007-01-11 [2008-08-03]. （原始内容存档于2013-03-02）. （公有領域）
  8. ^ 8.0 8.1 Greenwood 1997，第946頁
  9. ^ 9.0 9.1 Hammond, C. R. Yttrium. The Elements (PDF). Fermi National Accelerator Laboratory. : 4–33 [2008-08-26]. ISBN 0-04-910081-5. （原始内容 (pdf)存档于2008-06-26）. 
  10. ^ 10.00 10.01 10.02 10.03 10.04 10.05 10.06 10.07 10.08 10.09 Daane 1968, p. 817
  11. ^ 11.0 11.1 Emsley 2001, p. 498
  12. ^ Daane 1968, p. 810
  13. ^ Daane 1968, p. 815
  14. ^ Greenwood 1997，第945頁
  15. ^ Greenwood 1997，第1234頁
  16. ^ Greenwood 1997，第948頁
  17. ^ Greenwood 1997，第947頁
  18. ^ Cloke, F. Geoffrey N. Zero Oxidation State Compounds of Scandium, Yttrium, and the Lanthanides. Chem. Soc. Rev. 1993, 22: 17–24. doi:10.1039/CS9932200017. 
  19. ^ 19.0 19.1 19.2 Schumann, Herbert; Fedushkin, Igor L. Scandium, Yttrium & The Lanthanides: Organometallic Chemistry. Encyclopedia of Inorganic Chemistry. 2006. ISBN 0-470-86078-2. doi:10.1002/0470862106.ia212. 
  20. ^ Nikolai B., Mikheev; Auerman, L N; Rumer, Igor A; Kamenskaya, Alla N; Kazakevich, M Z. The anomalous stabilisation of the oxidation state 2+ of lanthanides and actinides. Russian Chemical Reviews. 1992, 61 (10): 990–998. Bibcode:1992RuCRv..61..990M. doi:10.1070/RC1992v061n10ABEH001011. 
  21. ^ Kang, Weekyung; E. R. Bernstein. Formation of Yttrium Oxide Clusters Using Pulsed Laser Vaporization. Bull. Korean Chem. Soc. 2005, 26 (2): 345–348. doi:10.5012/bkcs.2005.26.2.345. （原始内容存档于2011-07-22）. 
  22. ^ Turner, Jr., Francis M.; Berolzheimer, Daniel D.; Cutter, William P.; Helfrich, John. The Condensed Chemical Dictionary. New York: Chemical Catalog Company. 1920: 492 [2008-08-12]. 
  23. ^ Spencer, James F. The Metals of the Rare Earths. New York: Longmans, Green, and Co. 1919: 135 [2008-08-12]. 
  24. ^ Pack, Andreas; Sara S. Russell, J. Michael G. Shelley and Mark van Zuilen. Geo- and cosmochemistry of the twin elements yttrium and holmium. Geochimica et Cosmochimica Acta. 2007, 71 (18): 4592–4608. Bibcode:2007GeCoA..71.4592P. doi:10.1016/j.gca.2007.07.010. 
  25. ^ 25.0 25.1 Greenwood 1997，第12–13頁
  26. ^ 26.0 26.1 26.2 26.3 26.4 26.5 26.6 26.7 NNDC contributors. Alejandro A. Sonzogni (Database Manager) , 编. Chart of Nuclides. Upton, New York: National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory. 2008 [2008-09-13]. （原始内容存档于2011-07-21）. 
  27. ^ 27.0 27.1 Audi, Georges; Bersillon, O.; Blachot, J.; Wapstra, A.H. The NUBASE Evaluation of Nuclear and Decay Properties. Nuclear Physics A (Atomic Mass Data Center). 2003, 729: 3–128. Bibcode:2003NuPhA.729....3A. doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. 
  28. ^ 28.0 28.1 Emsley 2001, p. 496
  29. ^ Gadolin 1794
  30. ^ Greenwood 1997，第944頁
  31. ^ Mosander, Carl Gustaf. Ueber die das Cerium begleitenden neuen Metalle Lathanium und Didymium, so wie über die mit der Yttererde vorkommen-den neuen Metalle Erbium und Terbium. Annalen der Physik und Chemie. 1843, 60 (2): 297–315. Bibcode:1843AnP...136..297M. doi:10.1002/andp.18431361008. 
  32. ^ Britannica contributors. Ytterbium. Encyclopædia Britannica, Inc. 2005.  |encyclopedia=被忽略 (帮助)
  33. ^ 33.0 33.1 Stwertka 1998, p. 115
  34. ^ Heiserman, David L. Element 39: Yttrium. Exploring Chemical Elements and their Compounds. New York: TAB Books. 1992: 150–152. ISBN 0-8306-3018-X. 
  35. ^ Wöhler, Friedrich. Ueber das Beryllium und Yttrium. Annalen der Physik. 1828, 89 (8): 577–582. Bibcode:1828AnP....89..577W. doi:10.1002/andp.18280890805. 
  36. ^ Coplen, Tyler B.; Peiser, H. S. History of the Recommended Atomic-Weight Values from 1882 to 1997: A Comparison of Differences from Current Values to the Estimated Uncertainties of Earlier Values (Technical Report). Pure Appl. Chem. (IUPAC's Inorganic Chemistry Division Commission on Atomic Weights and Isotopic Abundances). 1998, 70 (1): 237–257. doi:10.1351/pac199870010237. 
  37. ^ 37.0 37.1 37.2 37.3 Wu, M. K.; Ashburn, J. R.; et al. Superconductivity at 93 K in a New Mixed-Phase Y-Ba-Cu-O Compound System at Ambient Pressure. Physical Review Letters. 1987, 58 (9): 908–910. Bibcode:1987PhRvL..58..908W. PMID 10035069. doi:10.1103/PhysRevLett.58.908. 
  38. ^ Lenntech contributors. yttrium. Lenntech. [2008-08-26]. （原始内容存档于2009-06-02）. 
  39. ^ 39.0 39.1 39.2 39.3 39.4 39.5 Emsley 2001, p. 497
  40. ^ MacDonald, N. S.; Nusbaum, R. E. and Alexander, G. V. The Skeletal Deposition of Yttrium (PDF). Journal of Biological Chemistry. 1952, 195 (2): 837–841 [2014-03-09]. PMID 14946195. （原始内容 (PDF)存档于2009-03-26）. 
  41. ^ 41.0 41.1 41.2 41.3 41.4 Emsley 2001, p. 495
  42. ^ 42.0 42.1 42.2 42.3 42.4 42.5 42.6 42.7 42.8 Morteani, Giulio. The rare earths; their minerals, production and technical use. European Journal of Mineralogy. 1991, 3 (4): 641–650 [2014-03-09]. （原始内容存档于2011-10-24）. 
  43. ^ Kanazawa, Yasuo; Kamitani, Masaharu. Rare earth minerals and resources in the world. Journal of Alloys and Compounds. 2006,. 408–412: 1339–1343. doi:10.1016/j.jallcom.2005.04.033. 
  44. ^ 44.0 44.1 44.2 44.3 44.4 Naumov, A. V. Review of the World Market of Rare-Earth Metals. Russian Journal of Non-Ferrous Metals. 2008, 49 (1): 14–22 [2014-03-09]. doi:10.1007/s11981-008-1004-6. （原始内容存档于2019-07-01）. 
  45. ^ 45.0 45.1 45.2 Stwertka 1998, p. 116
  46. ^ Zheng, Zuoping; Lin Chuanxian. The behaviour of rare-earth elements (REE) during weathering of granites in southern Guangxi, China. Chinese Journal of Geochemistry. 1996, 15 (4): 344–352. doi:10.1007/BF02867008. 
  47. ^ 47.0 47.1 Holleman, Arnold F.; Wiberg, Egon and Wiberg, Nils. Lehrbuch der Anorganischen Chemie 91–100. Walter de Gruyter. 1985: 1056–1057. ISBN 3-11-007511-3. 
  48. ^ 48.0 48.1 Daane 1968, p. 818
  49. ^ US patent 5935888,「Porous silicon nitride with rodlike grains oriented」,发行于1999-08-10,指定于Agency Ind Science Techn (JP)和Fine Ceramics Research Ass (JP) 
  50. ^ Carley, Larry. Spark Plugs: What's Next After Platinum?. Counterman (Babcox). December 2000 [2008-09-07]. （原始内容存档于2008-05-01）. 
  51. ^ US patent 4533317,Addison, Gilbert J.,「Yttrium oxide mantles for fuel-burning lanterns」,发行于1985-08-06,指定于The Coleman Company, Inc. 
  52. ^ Jaffe, H.W. The role of yttrium and other minor elements in the garnet group (PDF). American Mineralogist. 1951: 133–155 [2008-08-26]. （原始内容 (pdf)存档于2021-02-20）. 
  53. ^ Vajargah, S. Hosseini; Madaahhosseini, H; Nemati, Z. Preparation and characterization of yttrium iron garnet (YIG) nanocrystalline powders by auto-combustion of nitrate-citrate gel. Journal of Alloys and Compounds. 2007, 430 (1–2): 339–343. doi:10.1016/j.jallcom.2006.05.023. 
  54. ^ US patent 6409938,Comanzo Holly Ann,「Aluminum fluoride flux synthesis method for producing cerium doped YAG」,发行于2002-06-25,指定于General Electrics 
  55. ^ GIA contributors. GIA Gem Reference Guide. Gemological Institute of America. 1995. ISBN 0-87311-019-6. 
  56. ^ Kiss, Z. J.; Pressley, R. J. Crystalline solid lasers. Proceedings of the IEEE 54 (10). IEEE: 1236–1248. October 1966 [2008-08-16]. issn: 0018-9219. （原始内容存档于2019-07-01）. 
  57. ^ Kong, J.; Tang, D. Y.; Zhao, B.; Lu, J.; Ueda, K.; Yagi, H. and Yanagitani, T. 9.2-W diode-pumped Yb:Y2O3 ceramic laser. Applied Physics Letters. 2005, 86 (16): 116. Bibcode:2005ApPhL..86p1116K. doi:10.1063/1.1914958. 
  58. ^ Tokurakawa, M.; Takaichi, K.; Shirakawa, A.; Ueda, K.; Yagi, H.; Yanagitani, T. and Kaminskii, A. A. Diode-pumped 188 fs mode-locked Yb3+:Y2O3 ceramic laser. Applied Physics Letters. 2007, 90 (7): 071101. Bibcode:2007ApPhL..90g1101T. doi:10.1063/1.2476385. 
  59. ^ Golubović, Aleksandar V.; Nikolić, Slobodanka N.; Gajić, Radoš; Đurić, Stevan; Valčić, Andreja. The growth of Nd: YAG single crystals. Journal of the Serbian Chemical Society. 2002, 67 (4): 91–300. doi:10.2298/JSC0204291G. 
  60. ^ PIDC contributors. Rare Earth metals & compounds. Pacific Industrial Development Corporation. [2008-08-26]. （原始内容存档于2008-08-19）. 
  61. ^ Berg, Jessica. Cubic Zirconia. Emporia State University. [2008-08-26]. （原始内容存档于2008-09-24）. 
  62. ^ Adams, Gregory P.; Shaller, C. C.; et al. A Single Treatment of Yttrium-90-labeled CHX-A–C6.5 Diabody Inhibits the Growth of Established Human Tumor Xenografts in Immunodeficient Mice. Cancer Research. 2004, 64 (17): 6200–6206. PMID 15342405. doi:10.1158/0008-5472.CAN-03-2382. 
  63. ^ Fischer, M.; Modder, G. Radionuclide therapy of inflammatory joint diseases. Nuclear Medicine Communications. 2002, 23 (9): 829–831. PMID 12195084. doi:10.1097/00006231-200209000-00003. 
  64. ^ Gianduzzo, Troy; Colombo Jr, Jose R.; Haber, Georges-Pascal; Hafron, Jason; Magi-Galluzzi, Cristina; Aron, Monish; Gill, Inderbir S.; Kaouk, Jihad H. Laser robotically assisted nerve-sparing radical prostatectomy: a pilot study of technical feasibility in the canine model. BJU International (Cleveland: Glickman Urological Institute). 2008, 102 (5): 598–602. PMID 18694410. doi:10.1111/j.1464-410X.2008.07708.x. 
  65. ^ Yttrium Barium Copper Oxide – YBCO. Imperial College. [2009-12-20]. （原始内容存档于2009-08-17）. 
  66. ^ NIOSH contributors. Yttrium. NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. National Institute for Occupational Safety and Health. September 2005 [2008-08-03]. （原始内容存档于2021-05-12）. 

書目

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外部連結

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