由113号元素鉨114号元素夫115号元素镆元素汞銀金等元素構成的超導體

由113号元素鉨114号元素夫115号元素镆元素汞銀金等元素構成的超導體

由粒子加速器制造出113号元素鉨114号元素夫115号元素镆，它們的品質比是1：1.5：3，混入高溫2000攝氏度的汞，銀，金組成的合金中，它們的品質比是20：1：2、這樣就構成了一個超導體。

镆（Moscovium），是一種人工合成的放射性金屬元素，原子序數是115，弱金屬之一。

百科星圖

元素周期表所有元素  

氫

第1号元素

氦

第2号元素

锂

第3号元素

铍

第4号元素

中文名

镆

外文名

Moscovium

别    名

Uup

化學式

Mc

CAS登入号

54085-64-2

熔    點

約 400 ℃

沸    點

約 1100 ℃

水溶性

未知

外    觀

未知，可能為金屬；銀白色或灰色

相對原子品質

288

核内質子數

115

核電子數

115

電子能級排布

2、8、18、32、32、18、5

價電子排布

可能為[Rn]5f¹⁴6d¹⁰7s²7p³

目錄

.1 簡介

.2 發現曆史

.3 核合成

.4 理論計算

.5 合成

.6 命名

.7 意義

簡介

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Mc是元素周期表VA族中最重的元素，但由于還沒有足夠穩定的Mc同位素，是以并未能通過化學實驗來驗證其特性。

2016年6月8日，國際純粹與應用化學聯合會宣布，将合成化學元素第115号（Mc）提名為化學新元素。該元素由勞倫斯利弗莫爾國家實驗室、橡樹嶺國家實驗室和俄羅斯的科學家聯合合成 [1]  ，他們将115号元素命名為以“莫斯科”英文地名拼寫為開頭的Moscovium（縮寫Mc）。

2017年5月9日，中國科學院、國家語言文字工作委員會、全國科學技術名詞審定委員會在北京聯合召開釋出會，正式向社會釋出115号元素“镆”（讀音mò）。 [2]  

發現曆史

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瑞典Lund大學科學家上司的一個國際團隊确認了俄羅斯Dubna聯合核研究所在2003年發現的115号元素。研究報告發表在《Physical Review Letters》上。新的超重元素具有高放射性，會在不到一秒時間内衰減成一個更輕的原子。研究人員通過用鈣離子轟炸镅薄膜，測量與新元素α衰變有關的光子。

2004年2月2日，由杜布納聯合核研究所和勞倫斯利弗莫爾國家實驗室聯合組成的科學團隊在《實體評論快報》上表示成功合成了Mc [1]  。他們使用鈣離子撞擊锔原子，産生了4個镆原子。這些原子通過發射α粒子，衰變為Nh，需時約100毫秒。

美俄科學家的這次合作計劃也對衰變産物Db進行了化學實驗，并證明發現了Uut。科學家在2004年6月和2005年12月的實驗中，通過量度自發裂變成功确認了同位素。資料中的半衰期和衰變模式都符合理論中的Db，證明了衰變來自于原子序數為115的主原子核。

2016年6月8日，國際純粹與應用化學聯合會宣布，将合成化學元素第115号（Mc）提名為化學新元素。該元素由勞倫斯利弗莫爾國家實驗室、橡樹嶺國家實驗室和俄羅斯的科學家聯合合成 [1]  ，他們将115号元素命名為以“莫斯科”英文地名拼寫為開頭的Moscovium（縮寫Mc）

2017年1月15日，全國科學技術名詞審定委員會聯合國家語言文字工作委員會組織化學、實體學、語言學界專家召開了113号、115 号、117号、118号元素中文定名會。經過參會專家熱烈讨論和投票表決，第115号元素Moscovium的中文名正式被定為镆，需經上報教育部準許後正式公布。

2017年5月9日，中國科學院、國家語言文字工作委員會、全國科學技術名詞審定委員會在北京聯合召開釋出會，正式向社會釋出115号元素“镆”。 [2]  

第115号元素暫時使用Mc這個英文簡稱，它具有高放射性，會在不到一秒時間内衰變成其他元素。

瑞典隆德大學的迪爾克·魯道夫教授等人報告說，他們用含有20個質子的鈣離子轟擊含有95個質子的镅元素的薄膜，再次合成得到第115号元素。

化學元素是具有相同核電荷數的同一類原子的總稱。序号在92以後的重元素在自然界中難以穩定存在，隻能人工合成。

Flerov核反應實驗室有計劃研究較輕的镆同位素，所用反應為：Am + Ca→Mc。

核合成

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能産生Z=115複核的目标、發射體組合

下表列出各種可用以産生115号元素Mc的目标、發射體組合

可以産生115号元素的組合

目标 發射體 CN 結果

208Pb 75As 283Mc 至今失敗

232Th 55Mn 287Mc 至今失敗

238U 51V 289Mc 至今失敗

237Np 50Ti 287Mc 至今失敗

244Pu 45Sc 289Mc 至今失敗

243Am 48Ca 291Mc 反應成功

241Am 48Ca 289Mc 至今失敗

248Cm 41K 289Mc 至今失敗

250Cm 41K 291Mc 至今失敗

249Bk 40Ar 289Mc 至今失敗

249Cf 37Cl 286Mc 至今失敗

251Cf 37Cl 288Mc 尚未嘗試

熱聚變U(V,xn)Mc

有強烈證據顯示重離子研究所在2004年底一項氟化鈾(IV)實驗中曾進行過這個反應。他們并未釋出任何報告，是以可能并未探測到任何産物原子，這是團隊意料之内的。

Am(Ca,xn)Mc (x=3,4)

杜布納團隊首先在2003年7月至8月進行了該項反應。在兩次分别進行的實驗中，他們成功探測到3個Mc原子與一個Mc原子。2004年6月，他們進一步研究這項反應，目的是要在Mc衰變鍊中隔離出Db。團隊在2005年8月重複進行了實驗，證明了衰變的确來自Db。

镆的同位素

豐度 半衰期 衰變方式 衰變能量 (MeV) 衰變産物

290Mc 人工元素 0.8s α 9.95 286Nh

289Mc 人工元素 0.3s α 10.31 285Nh

288Mc 人工元素 0.2s α 10.46 284Nh

287Mc 人工元素 40ms α 10.59 283Nh

合成方程式

理論計算

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衰變特性

利用量子穿隧模型的理論計算支援實驗得出的α衰變量據。

蒸發殘留物截面

MD = 多面；DNS = 雙核系統；σ = 截面

關于镆的理論計算

目标 發射體 CN 通道（産物） σmax 模型

243Am 48Ca 291Mc 3n (288Mc) 3 pb MD

243Am 48Ca 291Mc 4n (287Mc) 2 pb MD

243Am 48Ca 291Mc 3n (288Mc) 1 pb DNS

242Am 48Ca 290Mc 3n (287Mc) 2.5 pb DNS

合成

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俄羅斯杜布納聯合核研究所2003年9月24日釋出消息稱，他們已成功合成了門捷列夫元素周期表上的第115号元素，并再次證明了原子核實體中的“穩定島”假說。

針對衰變産物的進一步研究應該為研究極重核物質提供新的視角，一些極重核物質偏離了原子核原本的球形形狀，呈現出其他的形态，包括扁圓形、扁長形以及最近出現的梨形。

為了合成115号元素，尤裡·奧加涅相院士上司的科研小組用加速到1/10光速的鈣離子（20号）轟擊用镅元素（95号）制成的靶，并在分離115号元素的原子核後進行了衰變記錄。3次實驗記錄的原子核衰變過程完全一樣：經過5次持續時間大約20秒左右的α衰變後，得到了105号元素的同位素，存在的時間超過了20小時，進而再次證明了“穩定島”假說。 [3]  

合成115号元素的工作是在2003年的7月14日至8月10日在杜布納聯合核研究所的加速器上進行的。

在德國達姆施塔特市GSI亥姆霍茲重離子研究中心，由瑞典隆德大學核實體學家Dirk Rudolph上司的團隊通過将鈣同位素粉碎成镅的方法合成了115号元素。科學家通過檢測阿爾法粒子和X射線的釋放以記錄衰變産物。

2011年，命名新元素的國際純粹與應用化學聯合會（IUPAC）認為，該結果隻是初步的，不足以稱得上是一項發現，盡管杜布納核反應Flerov實驗室是114号元素和116号元素的共同發現者之一。

Mc預計為7p系的第3個元素，是元素周期表中15（VA）族最重的成員，位于铋之下。這一族的最高氧化态為+5，但穩定性各異。氮的+5态很難形成，因為它有較低的d-電子軌域，而且氮原子容納不下5個配體。磷、砷和銻能夠表現出明顯的+5态特性，铋卻很難達到該氧化态，因為其6s電子不易參與形成化學鍵。這個現象稱為“惰性電子對效應”，一般與6s電子軌域的相對論性穩定性相關。Mc預計會延續這個趨勢，并隻會具有+3和+1氧化态。氮(I)H和铋(I)也存在，但較罕見，而Mc(I)很可能會有一些獨特的屬性。由于自旋軌道耦合作用，Fl可能會有完整的軌域，并具有類似惰性氣體的屬性。的話，Mc可能隻有一顆價電子，因為Mc離子會和Fl有相同的電子排布。

镆的簡介

名稱 符号 序數 族 周期 元素分區

镆 Mc 115 VA族 7 p

命名

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2016年6月8日，總部位于瑞士蘇黎世的國際純粹與應用化學聯合會宣布，将第115号元素Moscovium（Mc）提名為化學新元素。115号元素由美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室、橡樹嶺國家實驗室和俄羅斯的科學家聯合合成 [1]  ，他們将該元素命名為以“莫斯科”英文地名拼寫為開頭的moscovium（縮寫Mc），中文漢字推測為镆。

元素Mc将接受為期5個月的公衆評議。按計劃，該組織理事會将在2016年11月初正式準許4種新元素加入化學元素周期表大家庭。

2017年1月15日，全國科學技術名詞審定委員會聯合國家語言文字工作委員會組織化學、實體學、語言學界專家召開了113号、115 号、117号、118号元素中文定名會。經過參會專家熱烈讨論和投票表決，形成了113号、115号、117号、118号元素中文定名方案，其中第115号元素Moscovium的中文名正式被定為镆，需經上報教育部準許後正式公布。 [4]  

意義

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Nh、Mc、Ts、Og這4種新元素将完成元素周期表中第七周期元素的排列，并為尋找元素“穩定島”提供證據。元素周期表隻有七行，其中第七行中原子序數在93号及以上的元素都在自然界中不穩定，是人工合成的。然而核實體學家早就預言說，可能存在一個超重“穩定島”，島内元素原子的質子和中子數量超越元素周期表内的元素，但十分穩定。

114号元素發現機構包括俄羅斯的杜布納研究所和美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室 [1-2]  。

百科星圖

元素周期表所有元素  

氫

第1号元素

氦

第2号元素

锂

第3号元素

铍

第4号元素

中文名

外文名

Flerovium

CAS登入号

54085-16-4

熔    點

67℃（預測） [3]  

沸    點

147℃（預測） [3]  

元素類别

貧金屬

電子排布

5f¹⁴ 6d¹⁰ 7s² 7p²（預測）

發    音

fū

另    稱

類鉛

原子量

[289]

符    号

Fl

同位素

Fl-289

原子序數

114

性    質

可能與稀有氣體類似，可能為易升華固體 [3]  

目錄

.1 基本資訊

.2 簡介

基本資訊

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英文：Flerovium

符号：Fl

原子序數：114

IVA族 第7周期 p區

原子量：[289]

英文名稱：Flerovium由IUPAC于2012年5月31日同意使用，取代原名稱Ununquadium。

2012年6月2日，台灣的“國家教育研究院化學名詞審譯委員會”規定Flerovium的中文繁體譯名為鈇。

簡介

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已知壽命最長的同位素為Fl-289，半衰期約為2.6秒；2007年進行的化學研究指出，相對論性效應，它是第一種表現出惰性氣體特性的超重元素。

推測Fl-298将是最穩定的同位素，半衰期至少将有17天。但直接合成Fl-298是不可能的，因為沒有任何同位素組合可提供184個中子。曾有人建議先合成一個巨大的核，再讓它自己衰變，可以形成這樣的豐中子同位素。并設計了幾個合成方法：

Hg-204+ Xe-136=Fl-298+Ca-40+2n

Pu-244+Zr-96=Fl-298+10He-4+2n

113号元素“鿭”（字形描述：钅爾，繁體寫作“鉨”，發音為nǐ） [1]  ，是一種不穩定的超重元素，其原子核包含113個質子和173個中子。

日本理化學研究所和俄美的研究團隊（俄羅斯Dubna和美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室等）都号稱發現了113号元素，并從約2005年前就開始送出國際專家進行審查。 [2]  

2015年12月，國際化學機構将113号元素正式認定為新元素，并将命名權授予日本。2016年6月8日，國際純粹與應用化學聯合會宣布，将合成化學元素第113号（縮寫為Nh）提名為化學新元素。日本理化學研究所仁科加速器研究中心的科研人員将第113号元素以日本國名（nihon）命名為nihonium（縮寫Nh）。 [3]  

2017年5月9日，中國科學院、國家語言文字工作委員會、全國科學技術名詞審定委員會在北京聯合召開釋出會，正式向社會釋出113号元素“鿭”（字形描述：钅爾）。 [4]  

百科星圖

元素周期表所有元素  

氫

第1号元素

氦

第2号元素

锂

第3号元素

铍

第4号元素

中文名

鿭（字形描述：钅爾）

外文名

Nihonium

别    名

鉨（繁體字形）

CAS登入号

54084-70-7

元素符号

Nh

發現時間

2004年9月28日

發現地

日本

原子量

284

原子序數

113

命名時間

2016年6月8日

半衰期

20s

漢語拼音

nǐ

目錄

.1 研究背景

.2 研究曆程

.▪ 日本

.▪ 俄美

.3 理化特性

.4 元素命名

.5 同位素

.6 研究意義

研究背景

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美國1940年率先發現了93号元素镎以後，接連發現94号到103号的多個新元素。此後，美國與蘇聯展開激烈競争。上世紀80年代和90年代，德國陸續發現了107号到112号共6個新元素，鑄就了一個新元素發現的新時代。冷戰結束後，美俄開始進行新元素的共同研究。在113号元素的發現項目上，美俄德甚至展開了三國合作，而日本始終是孤軍奮戰。此次，日本能沖出美俄德三國重圍，為亞洲獲得首個新元素發現的殊榮，其意義非同一般。

研究曆程

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日本

日本理化研究所2004年9月28日宣布，由該所科學家參加的研究小組已成功合成出第113号新元素。

據理化研究所釋出的新聞公報，研究人員利用線型加速器，使第30号元素鋅原子加速，轟擊第83号元素铋原子。他們連續80天以每秒2.5萬次的頻率對铋原子标靶進行了1.7×10^19次撞擊，結果合成出第113号元素，其原子核的品質數是278。

合成出的新元素僅存在344微秒，即釋放阿爾法粒子，衰變為111号元素的同位素。研究人員認為，該原子核衰變周期和衰變能量均可證明，合成出的原子核無疑是第113号元素。今後研究小組還将進行一系列實驗，以充實資料，并争取獲得第113号元素的冠名權。這一成果将刊載于歐文版日本實體學雜志上。

俄美

俄美的聯合團隊也在2004年宣布利用其他方法合成了113号元素，并且時間上比理研靠前，數量上也占據壓倒性優勢。但由于能夠證明其合成元素就是113号元素的證據不充分，俄美聯合團隊的發現未能通過國際認定。 [5]  

理化特性

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Nh（113），Nh是一種人工合成的放射性化學元素，它的化學符号是Nh，它的原子序數是113，屬于弱金屬之一。可能是金屬态；銀白色或灰色。

所屬區：p區

相對原子品質：[286]

核内質子數：113

核内中子數：173

核外電子數：113

核電荷數：113

所屬周期：7

所屬族數：IIIA

價電子排布 可能為[Rn]5f14、6d10、7s2、7p1

電子在每能層的排布 2、8、18、32、32、18、3

第一電離能：704.9kJ/mol

第二電離能：2238.5kJ/mol

第三電離能：3203.3kJ/mol

原子半徑：175pm

離子半徑：148pm

鿭的化學特性能從铊的特性中推算出來。鿭應該會形成Nh2O、NhF、NhCl、NhBr和NhI。可是如果能達到+III态，鿭就應隻能形成Nh2O3和NhF3。7p軌域的自旋-軌道分離可能會使−1态也較穩定，類似于Au(−1)（金化物）。鿭預計将為7p系第1個元素，并是元素周期表中13 (IIIA)族最重的成員，位于铊之下。這一族的氧化态為+III，可是由于相對論，7s電子軌域的穩定性會造成惰性電子對效應，是以铊隻形成穩定的+I态，電離電勢更高，也更難形成化學鍵。

元素命名

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2015年12月，國際化學機構将113号元素正式認定為新元素，并将命名權授予日本。這是日本乃至亞洲國家首次發現的新元素 。日大學研小組為新發現的113号元素準備了三個候選名稱：“Japonium”（代表日本）、Rikenium（代表理化學研究所）和Nishinarium（代表該元素的發現地仁科加速器研究中心）。

2016年6月8日，總部位于瑞士蘇黎世的國際純粹與應用化學聯合會宣布，将合成化學元素第113号（縮寫為nh）提名為化學新元素。日本理化學研究所仁科加速器研究中心的科研人員将第113号元素以日本國名（Nihon）命名為Nihonium（縮寫Nh）。

2017年1月15日，全國科學技術名詞審定委員會聯合國家語言文字工作委員會組織化學、實體學、語言學界專家召開了113号、115 号、117号、118号元素中文定名會，确認113号元素的中文名稱為鿭。 [3]  

2017年5月9日，中國科學院、國家語言文字工作委員會、全國科學技術名詞審定委員會在北京聯合召開釋出會，正式向社會釋出113号元素“鿭”。 [4]  

同位素

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鉨的同位素

同位素  半衰期  衰變能(MeV) 衰變産物

287Nh 預測 ~20min 未知  

286Nh syn 20s α 9.63 Rg

285Nh syn 5.5s α 9.74, 9.48 Rg

284Nh syn 0.48s α 10.00 Rg

283Nh syn 0.10s α 10.12 Rg

282Nh syn 70ms α 10.63 Rg

278Nh syn 0.24ms  11.68 Rg

研究意義

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鿭、镆、鿬、鿫這4種新元素将完成元素周期表中第七周期元素的排列，并為尋找元素“穩定島”提供證據。元素周期表隻有七行，其中第七行中原子序數在93号及以上的元素都在自然界中不穩定，是人工合成的。然而核實體學家早就預言說，可能存在一個超重“穩定島”，島内元素原子的質子和中子數量超越元素周期表内的元素，但十分穩定。

詞條圖冊

镅（americium）是一種人工獲得的放射性元素，具強放射性，化學性質活潑，是同位素測厚儀和同位素X熒光儀等的放射源，元素符号為Am；是第95号元素，也就是第三個超鈾元素，原子量243。

镅是在1944年底被美國加州大學伯克利分校核實體學 [1-2]  、化學家西博格和他的同僚們 [3]  ━━詹姆斯、摩根和吉奧索等人首先合成的 [2]  [4-5]  。他們用美洲一詞（America）命名這一新元素為americium。

百科星圖

元素周期表所有元素  

氫

第1号元素

氦

第2号元素

锂

第3号元素

铍

第4号元素

中文名

镅

外文名

americium

熔    點

994°C

沸    點

2607°C

密    度

11.7 g/cm³

元素符号

Am

比    重

11.7

原子序數

95

目錄

.1 介紹

.2 發現簡史

.3 實體性質

.4 化學性質

.5 制備方法

.6 應用領域

介紹

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符号Am，原子序數95。原子量243，比重11.7，銀白色金屬。為人工獲得的放射性元素，具強放射性，化學性質活潑，是同位素測厚儀和同位素X熒光儀等的放射源。

已發現镅有從品質數237到247的13種同位素。最重要的镅同位素是241Am和243Am，它們都是α放射體，半衰期分别為458a和7370a。

镅是銀白色金屬，熔點1267K，沸點2880K，密度(273K)為13670kg/m。镅原子的電子構型為〔Rn〕5f 7s。金屬镅易被稀酸溶解。镅在水溶液中以+2～+7六種價态存在，其中以Am為最穩定。 [6]  

發現簡史

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镅-241

名稱由來：模仿铕的命名法，用美洲大陸的名字“America”為镅命名。

發現人：西博格（G.T.Seaporg）、詹姆斯（R.A.Jamse）和摩根（L.O.Morgan）

發現年代：1944年

地點： 美國

發現過程：1944年，由美國西博格、詹姆斯和摩根在被一個反應堆輻射過的钚中發現的。

實體性質

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镅

熔點994±4℃，沸點2607℃，密度11.7克/立方厘米。六方型銀白色金屬，有光澤；延展性較鈾和镎為好。空氣中逐漸變暗。溶于稀酸。在稀硫酸或稀硝酸溶液中，可被過二硫酸鹽氧化為AmO22+鹽，溶液呈深黃色。镅以+3價為最穩定，但同時也有+4，+6價化合物。有氧化物、氫氧化物、氟化物和氯化物等。同位素243Am半衰期為7.95×103年；另一種同位素241Am半衰期為458年。

相對原子品質： 243.061 常見化合價： +2,+3,+4,+5,+6 電負性： 1.3

外圍電子排布： 5f7 7s2 核外電子排布： 2,8,18,32,25,8,2

同位素及放射線： Am-240[2.1d] Am-241[432.7y] Am-242[16h] Am-242m[141y] Am-243(放 α[7370y]) Am-244[10.1h] Am-245[2.1h] Am-246[39.0m]電子親合和能： 0 KJ·mol-1

第一電離能： 578 KJ·mol-1 第二電離能： 0 KJ·mol-1 第三電離能： 0 KJ·mol-

原子半徑： 0 埃 離子半徑： 埃 共價半徑： 0 埃

元素原子量：[243]

元素類型：金屬

原子體積:(立方厘米/摩爾)：17.85元素描述：銀白灰色的放射性自然非金屬元素。

晶體結構：晶胞為六方晶胞。

晶胞參數：

a = 346.81 pm

b = 346.81 pm

c = 1124.1 pm

α = 90°

β = 90°

γ = 120°

狀态：人造放射性金屬。

地質資料：

太陽(相對于 H=1×1012): 未知 海水中/p.p.m.：零

地殼/p.p.m.: 零 大西洋表面: 太平洋表面:

大氣/p.p.m.（體積）: 大西洋深: 太平洋深處:

化學性質

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镅

氧化态：

主要：Am+3

其他：Am+2, Am+4, Am+5, Am+6

三氟化镅(americium trifluoride)：化學式AmF_3，分子量300.12。粉紅色粉末，具強α放射性。比重9.53，熔點1393±20℃。和LaF_3結構相似。在空氣中極穩定。可由氟氧化镅或二氧化镅在600-700℃的氟化氫氣流中反應1小時，或将三氯化镅與氟化铵按下式進行複分解反應制得。可用于還原制取金屬镅。

生物資料：

人體中含量

肝/p.p.m.:

器官中: 零 肌肉/p.p.m.:

血/mg dm-3 : 日攝入量/mg: 零

骨/p.p.m.: 人(70Kg)均體内總量/mg: 零

制備方法

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應用于煙霧探測的镅

镅首先合成的是镅241，是用中子轟擊钚239産生的。

用中子轟擊钚原子可制得镅。

在1000~1200℃用鋇還原三氟化镅而制得。

制取镅有兩種途徑：一種是從經過長期存放的高燃耗的钚(含有大量Pu)中提取;另一種是在核燃料後處理工廠的廢液中提取。前者得到的主要是Am，後者含有Am。可采用離子交換色層分離(見稀土元素色層分離)，以磷酸三丁酯(TBP)或噻吩甲酰三氟丙酮(TTA)為萃取劑的溶劑萃取法進行镅的分離和提純。

2Am是制備锔-242的原料。锔-242用于制作放射性核電池和生産钚-238。用Am制成的低能γ射線源，廣泛用于測厚儀、濕度計和能量色散X射線熒光分析用的激發源。Am的α射線源是火災自動報警器的主要部件，用它可制得性能良好的Am-Be中子源。Am是生産锔和锎-252的原料。目前全世界镅的存貯量為幾十公斤。

應用領域