，是一種化學元素，其化學符號為，原子序數為 66，原子量為屬於鑭系元素，也是稀土元素之一。鏑的外觀具銀色金屬光澤。鏑在大自然中不以單質出現，而是包含在多種礦物之中，例如磷釔礦等。自然形成的鏑由 7 種同位素組成，其中豐度最高的是 164Dy。 1886 年保羅埃米爾勒科克德布瓦博德蘭首次辨認出鏑元素，但要直到 1950 年代離子交換技術的發展後，才有純態的鏑金屬被分離出來。由於其熱中子吸收截面很高，所以在核反應爐中被用作控制棒；其磁化率亦很高，所以可用於資料儲存技術上，以及做 TerfenolD 材料的成份。可溶鏑鹽具有微毒性，不可溶鏑鹽則無毒。 性質 物理性質 鏑是一種稀土元素，呈亮銀色金屬光澤。鏑金屬質軟，可以用小刀切割。在沒有過熱的情況下，其加工過程不會產生火花。就算是少量的雜質也會大大改變鏑的物理性質。 鏑和鈥擁有所有元素中最高的磁強度，這在低溫狀態下更為顯著。鏑在以下具有簡單的鐵磁序，但在這一溫度以上會轉變為一種螺旋形反鐵磁狀態，其中特定基面上所有原子的磁矩都互相平行，並相對相鄰平面的磁矩有固定的角度。這種奇特的反鐵磁性在溫度達到時再轉變為無序順磁態。 化學性質 鏑金屬在空氣中緩慢氧化並失去光澤，其燃燒反應會產生氧化鏑： 4 Dy 3 O2 2 Dy2O3 鏑的電正性較高，它會在冷水中慢速進行反應，在熱水中快速反應，並產生氫氧化鏑： 2 Dy s 6 H2O l 2 Dy OH 3 aq 3 H2 g 氫氧化鏑在高溫下會分解成 DyO OH，而後者又會分解成氧化鏑。 在 200 C 以上，鏑金屬會和所有鹵素反應： 2 Dy s 3 F2 g 2 DyF3 s（綠色） 2 Dy s 3 Cl2 g 2 DyCl3 s（白色） 2 Dy s 3 Br2 g 2 DyBr3 s（白色） 2 Dy s 3 I2 g 2 DyI3 s（綠色） 鏑會在稀硫酸中迅速溶解，形成含有鏑 III 離子的黃色溶液。這些離子以 Dy OH2 9 3 配合物的形式存在： 2 Dy s 3 H2SO4 aq 2 Dy3 aq 3 aq 3 H2 g 反應的產物硫酸鏑 III 有明顯的順磁性。 化合物 鏑的鹵化物，如 DyF3 和 DyBr3，一般呈黃色。氧化鏑是一種黃色粉末，有強大的磁性，其磁性比氧化鐵還要強。 鏑在高溫下可以和各種非金屬形成二元化合物，其氧化態可以是 3 或 2。這包括 DyN、DyP、DyH2 和 DyH3；DyS、DyS2、Dy2S3 和 Dy5S7；DyB2、DyB4、DyB6 和 DyB12；以及 Dy3C 和 Dy2C3。 碳酸鏑（Dy2 CO3 3）和硫酸鏑（Dy2 SO4 3）可以經過相似的化學反應製成。大部份鏑化合物都溶於水，但四水合碳酸鏑（Dy2 CO3 34H2O）和十水合草酸鏑（Dy2 C2O4 310H2O）都不溶於水。 同位素 自然形成的鏑由 7 種穩定同位素組成：156Dy、158Dy 和 160Dy 至 164Dy。自然同位素中豐度最高的是比例為 28 的 164Dy，緊接著的是比例為 26 的 162Dy。豐度最低的是比例為 006 的 156Dy。 透過人工合成，科學家共發現了 29 種放射性同位素，其原子量在 138 和 173 之間。最穩定的是 154Dy，其半衰期約為 140 年；接著是半衰期為 1444 天的 159Dy。最不穩定的是 138Dy，其半衰期只有 200 毫秒。比穩定同位素輕的同位素主要進行 β 衰變；除個別特例之外，更重的同位素主要進行 β衰變。154Dy 主要進行 α 衰變，152Dy 和 159Dy 則主要進行電子捕獲。鏑擁有至少 11 種同核異構體（亞穩態），原子量在 140 和 165 之間。最穩定的是 165mDy，其半衰期為 1257 分鐘。149Dy 有兩種亞穩態，第二種（149m2Dy）的半衰期只有 28 納秒。 164Dy 是理論上最重的穩定同位素，任何更重的核素，理論上都會發生 α 衰變，類似於鉍 209 與鋨 186 的情形。 歷史 1878 年，科學家發現鉺礦中也含有鈥和銩的氧化物。1886 年，法國化學家保羅埃米爾勒科克德布瓦博德蘭在巴黎研究氧化鈥時，成功地把氧化鏑從中分離出來。他把樣本溶於酸中，再加入氨，將鏑以氫氧化物的形態沉澱出來。他在嘗試了 30 次以後，才成功分離出鏑。他依據希臘文「δυσπρόσιτος」（Dysprositos，意為「難以取得」）把該新元素命名為「Dysprosium」。不過，要直到 1950 年代美國愛荷華州立大學的弗蘭克斯佩丁（Frank Spedding）發展了離子交換技術之後，才有純度較高的鏑被分離出來。 存量 鏑在自然界中不以單質出現，但存在於多種礦物之中，包括磷釔礦、褐釔鈮礦、矽鈹釔礦、黑稀金礦、復稀金礦、鈦鉭鈮鈾礦、獨居石和氟碳鈰礦等。它一般還和鉺和鈥等稀土元素一同出現。目前大部份的鏑都是在中國南部的離子吸附型稀土礦中開採而得。西澳大利亞州的 Halls Creek 區域也將開採包括鏑在內的稀土元素。在釔含量較高的礦物中，鏑是所有重鑭系元素中豐度最高的，佔濃縮物的 7 至 8（相比釔的 65）。地球地殼中的鏑含量約為 52 mgkg，在海水中為 09 ngL。 生產 鏑的生產主要來自開採由多種磷酸鹽混合組成的獨居石砂，是釔萃取過程的副產品之一。鏑的分離過程可以使用磁力或浮力方法移除其他金屬雜質，再經離子交換方法分離各種稀土金屬。所產生的鏑離子與氟或氯反應後分別形成氟化鏑（DyF3）或氯化鏑（DyCl3），再經鈣或鋰金屬還原： 3 Ca 2 DyF3 2 Dy 3 CaF2 3 Li DyCl3 Dy 3 LiCl 反應在鉭製坩堝、氦氣環境中進行。過程中產生的鹵化物和熔融鏑會因比重不同而自然分離。冷卻之後，可用刀把鏑從其他雜質分開。 全球每年產出大約 100 噸鏑，其中 99 產自中國。從 2003 年至 2010 年底，鏑的價格從每磅 7 美元飆升至每磅 130 美元，升幅近 20 倍。根據美國能源部，鏑的現有及潛在用途廣泛，加上缺乏代替品，所以是目前最迫切需要潔淨能源技術的元素。保守估計，鏑在 2015 年前就會有短缺。New Scientist 18 June 2011 p 40 應用 鏑與釩及其他元素一起，可用於雷射材料和商業照明應用上。由於鏑的熱中子吸收截面很高，所以氧化鏑 鎳是一種核反應爐控制棒材料。鏑 鎘氧族元素化合物是紅外線輻射源，能用於研究化學反應。鏑及其化合物有很強的磁性，所以在硬碟等資料儲存裝置中都有用到。 釹 鐵 硼磁鐵中釹部分可以替換為鏑，以提高矯頑力，從而改善磁鐵的耐熱效能，用於電動汽車驅動馬達等效能要求較高的應用上。用了這種磁鐵的汽車每輛可含高達 100 克的鏑。根據豐田汽車每年 200 萬輛車的預計銷售量，很快就會耗盡全球鏑金屬的供應。替換成鏑的磁鐵還具有較高的抗腐蝕性。 鏑、鐵和鋱是 TerfenolD 材料的組成元素。TerfenolD 是常溫下磁致伸縮性最強的已知物料。這種性質可用於換能器、寬頻機械共鳴管和高精度液態燃料噴射器。 鏑被用於中，測量致電離輻射量。當摻有鏑的硫化鈣或氟化鈣受輻射照射時，鏑原子會進入激發態並發光。透過測量發光強度可以推算出輻射劑量。 鏑化合物奈米纖維具有高強度、高表面積，所以可以用來加強其他材料或作催化劑。在 450 巴壓力下對 DyBr3 和 NaF 的水溶液加熱 17 小時至 450 C，可以製成氟氧化鏑纖維。這種材料在超過 400 C 高溫下，可以在各種水溶液中存留超過 100 小時而不會溶解或聚集。 一些高強度金屬鹵化物燈用到碘化鏑和溴化鏑。這些化合物在燈的中心高溫處分解，釋放出遊離鏑原子。這些原子會發出綠光和紅光。 隔熱退磁冰箱用到某些順磁性鏑鹽晶體，包括鏑鎵石榴石（DGG）、鏑鋁石榴石（DAG）和鏑鐵石榴石（DyIG）等。Steve Milward Stephen Harrison Robin Stafford Allen Ian Hepburn and Christine BrockleyBlatt 2004 Design Manufacture and Test of an Adiabatic Demagnetization Refrigerator Magnet for use in Space httpwwwuclacukmsslcryogenicsdocuments5LH01pdf Ian Hepburn Adiabatic Demagnetization Refrigerator A Practical Point of View 30 httpwwwuclacukmsslcryogenicsdocumentsADR_presentation__Compatibility_Mode_pdf 安全 鏑金屬粉末在空氣中如果在火源附近，會有爆炸的危險；其薄片也可以被火花和靜電點燃。鏑所引起的金屬火焰不能用水來澆熄，因為它會和水反應，產生易燃的氫氣。氯化鏑火焰卻可以用水澆熄，而氟化鏑和氧化鏑則不易燃。硝酸鏑（Dy NO3 3）屬於強氧化劑，在接觸到有機物質時可迅速起火。 可溶鏑鹽，如氯化鏑和硝酸鏑等，在進食後具微毒性；不可溶鹽則無毒。從老鼠對氯化鏑的毒性反應估算，人類在進食 500 克以上的鏑可以致命。 參見 鑭系元素 參考資料 外部連結 Its Elemental Dysprosium Category 鑭系元素 6L 6L