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氪

原子序數為36的化學元素

此條目介紹的是一种化学元素。关于中国的一家科技评论公司，请见「36氪」。关于挪威的法定貨幣，请见「挪威克朗」。

氪（kè）（英語：Krypton），是一種化學元素，其化學符號为Kr，原子序數为36，原子量為83.798 u，是一种无色、无臭、无味的稀有气体，把它放电时呈橙红色，在大气中含有痕量，可通过分馏从液态空气中分离，常用于制作荧光灯。氪正如其他惰性气体一样，不易与其他物质产生化学作用，已知的化合物有二氟化氪（KrF2）。

氪 36Kr
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）
氩
↑
氪
↓
氙
溴 ← 氪 → 铷
外觀
无色气体，在高压电管中呈现白色和藍色光芒
概況
名稱·符號·序數氪（Krypton）·Kr·36
元素類別稀有气体
族·週期·區18·4·p
標準原子質量83.798(2)[1]
电子排布[Ar] 3d10 4s2 4p6
2, 8, 18, 8
氪的电子層（2, 8, 18, 8）
氪的电子層（2, 8, 18, 8）
歷史
發現威廉·拉姆齐 和 莫里斯·特拉弗斯（1898年）
分離威廉·拉姆齐 和 莫里斯·特拉弗斯（1898年）
物理性質
物態气态
密度（0 °C, 101.325 kPa）
3.749 g/L
沸点時液體密度2.413[2] g·cm−3
熔点115.79 K，-157.36 °C，-251.25 °F
沸點119.93 K，-153.22 °C，-244.12 °F
三相点115.775 K（−157 °C），73.2 kPa
臨界點209.41 K，5.50 MPa
熔化热1.64 kJ·mol−1
汽化热9.08 kJ·mol−1
比熱容5R/2 = 20.786 J·mol−1·K−1
蒸氣壓
壓/Pa1101001 k10 k100 k
溫/K5965748499120
原子性質
氧化态2, 1, 0
电负性3.00（鲍林标度）
电离能第一：1350.8 kJ·mol−1

第二：2350.4 kJ·mol−1

第三：3565 kJ·mol−1
共价半径116±4 pm
范德华半径202 pm
氪的原子谱线
雜項
晶体结构面心立方
磁序抗磁性[3]
熱導率9.43×10-3  W·m−1·K−1
聲速(气态, 23 °C) 220, (液态) 1120 m·s−1
CAS号7439-90-9
同位素
主条目：氪的同位素
同位素丰度半衰期​（t1/2）衰變
方式能量​（MeV）產物
78Kr0.355%9.2×1021 年[5]εε2.84878Se
80Kr2.286%穩定，帶44粒中子
81Kr痕量2.29×105 年ε0.28181Br
81mKr人造13.10 秒IT0.19181Kr
ε0.47281Br
82Kr11.593%穩定，帶46粒中子
83Kr11.500%穩定，帶47粒中子
84Kr56.987%穩定，帶48粒中子
85Kr人造10.728 年β−0.68785Rb
86Kr17.279%穩定，帶50粒中子

正如其他稀有气体，氪可用于照明和摄影。氪发出的光有大量谱线，并大量以等离子体的形态释出，这使氪成为制造高功率气体激光器的重要材料，另外也有特制的氟化氪激光。氪放电管功率高、操作容易，因此在1960年至1983年间，一米的定义是用氪86發出的橙色谱线作为基准的[6]。

历史编辑

氪的发现者拉姆齐

氪在1898年由苏格兰化学家威廉·拉姆齐爵士和英格兰化学家莫里斯·特拉弗斯发现，他们在液态空气的几乎所有成分都蒸发后留下的残液中发现氪。以古希臘語 κρυπτός kryptós（“隱藏”）命名為氪。数周后，他们通过类似的方法发现了氖。[7]因为发现包括氪在内的多种惰性气体，拉姆齐在1904年获得诺贝尔化学奖。

1960年，国际间协定以氪86发出的谱线波长长度（波长为605.78纳米）定义一米的长度。在第11届国际计量大会，一米被定义为“氪86原子的2P10和5d5能级之间跃过所对应辐射在真空中波长的1650763.73倍”。[8]这个定义取代了原有的定义：一根存放在巴黎的鉑銥合金棒。但最後一次修改使用光在真空中的速度來定義一公尺，1983年10月，国际计量局把一公尺的定義為光在真空中在1/299,792,458秒中走過的距離。[9][10][11]

特征编辑

氪可通过数条较强的谱线（光谱特征）辨认，其中最强的是绿色和黄色。[12]铀经过核裂变后会释出氪。[13]固态的氪呈白色，晶体呈面心立方结构，这个结构是所有惰性气体共有的。

同位素编辑

天然出现的氪有6个稳定的同位素，另外还有约30个已知的不稳定同位素和同质异能素。[14]氪81半衰期为230,000年，是大气反应的产物，可以与其他天然氪同位素一同制备。氪在接近地表水时极易挥发，但氪81可用于鉴定地下水的年代（可推算5万至80万年前）。[15]

氪-85是非活性的、放射性的惰性气体，半衰期为10.76年，会由铀和钚的裂变释出，例如核武器爆炸和核反应堆都会释出氪85，在回收核反应堆的燃料棒时都会释出。因为大多核反应堆都位于北半球，北极的氪85浓度比南极的高约30%。[16]

化学编辑

氪正如其他惰性气体一样，不易与其他物质产生化学作用。但1962年首次合成出氙的化合物后，二氟化氪（KrF
2）也在1963年成功合成。[17]同年，格罗泽等人宣布合成出四氟化氪（KrF
4），[18]但后来证实为鉴定错误。[19]另外有未经证实的报告指出发现氪含氧酸的钡盐。[20]已有研究发现多原子离子ArKr+和KrH+，也有KrXe或KrXe+存在的证据。[21]

与氟以外原子成链的氪化合物已有发现，KrF
2和B(OTeF
5)
3反应会得出不稳定的Kr(OTeF
5)
2，该化合物中氪与氧成链；KrF
2和[HC≡NH]+
[AsF−
6]在−50 °C反应则会得出存在氪氮链的正离子[HC≡N–Kr–F]+
。[22][23]根据报告，HKrCN和HKrC≡CH在40K以下是稳定的。[17]

天然存在编辑

地球形成初期时存在的惰性气体至今仍然存在，氦是个例外，因为氦原子非常轻，移动速度也足以逃逸出地球的重力。大气中现存的氦原子是由地球上钍和铀的裂变产生的。氪在大气中的浓度为1ppm，可经由分馏从液态空气中分离。[24]太空中的氪含量不详，流星活动和太阳风暴形成的氪含量也同样未知。[25]

用途编辑

氪放电管

氪的多条谱线使离子化的氪气放电管呈白色，注入氪气的电灯泡是很光亮的白色光源，因此常用作摄影的闪光灯。氪气与其他气体混合可用于发光告示牌，会发出光亮的黄绿色光。[26]

氪与氩混合物可注入省电的荧光灯，这可以减少能量的消耗，但同时也减少了光度，也增加了成本。[27]氪比氩昂贵100倍。氪和氙也会注入白炽灯，以减少灯丝的蒸发，让灯丝可以在更高的运行温度中操作。[28]

氪的白光在有颜色的气体放电管中有很好的效果，这些放电管表面涂上涂料就可以得到颜色的效果。此外，氪在红色谱线区中的光能密度比氖要高的多，因此高功率激光秀使用的红色激光器多使用氪。如果使用一般的氦或氖，则很难达到所需的输出。[29]氟化氪激光在核聚变能源研究领域上有重要用途，这种激光束均匀度高、波长短，可以通过改变光斑大小追踪内爆的靶丸。[30]

在实验粒子物理学，液态氪可用作制造电磁热量计。其中著名的例子为欧洲核子研究中心的NA48实验中的热量计，当中使用了27吨的液态氪。这种用途比较罕见，因为使用液态氩的热量计比较便宜，也通常使用。相对于氩，氪的好处是莫里哀半径较短，只有4.7 cm，因此空间分辨率较好，重叠较少。

氪83在磁共振成像中有应用，特别可用于分辨憎水和亲水的表面。[31]在X射线计算机断层成像中，使用氪和氙的混合物比单独使用氙的效果好。[32]

安全编辑

氪无毒，但有窒息性。[33]氪的麻醉性比空气強7倍，吸入含有50%氪和50%空气的气体所引致的麻醉相当于在4倍大气压力之下吸入空气，也相当于在30米水深潜水。

流行文化编辑

在DC公司的漫畫及影集、電影超人以及電視劇女超人系列中，氪元素為其剋星，且呈現綠色。此為戲劇效果，並無真實根據（見氪星石）。

在中国大陆，人们把用充值游戏称为課金，寫爲氪金[34]。

参考资料编辑

  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）. 
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外部連結编辑

取自“https:https://www.duhocchina.com/baike/index.php?lang=zh&q=氪&oldid=82214257”
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