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   113Nh
氢(非金属)
氦(惰性气体)
锂(碱金属)
铍(碱土金属)
硼(类金属)
碳(非金属)
氮(非金属)
氧(非金属)
氟(卤素)
氖(惰性气体)
钠(碱金属)
镁(碱土金属)
铝(贫金属)
硅(类金属)
磷(非金属)
硫(非金属)
氯(卤素)
氩(惰性气体)
钾(碱金属)
钙(碱土金属)
钪(过渡金属)
钛(过渡金属)
钒(过渡金属)
铬(过渡金属)
锰(过渡金属)
铁(过渡金属)
钴(过渡金属)
镍(过渡金属)
铜(过渡金属)
锌(过渡金属)
镓(贫金属)
锗(类金属)
砷(类金属)
硒(非金属)
溴(卤素)
氪(惰性气体)
铷(碱金属)
锶(碱土金属)
钇(过渡金属)
锆(过渡金属)
铌(过渡金属)
钼(过渡金属)
锝(过渡金属)
钌(过渡金属)
铑(过渡金属)
钯(过渡金属)
银(过渡金属)
镉(过渡金属)
铟(贫金属)
锡(贫金属)
锑(类金属)
碲(类金属)
碘(卤素)
氙(惰性气体)
铯(碱金属)
钡(碱土金属)
镧(镧系元素)
铈(镧系元素)
镨(镧系元素)
钕(镧系元素)
钷(镧系元素)
钐(镧系元素)
铕(镧系元素)
钆(镧系元素)
铽(镧系元素)
镝(镧系元素)
钬(镧系元素)
铒(镧系元素)
铥(镧系元素)
镱(镧系元素)
镥(镧系元素)
铪(过渡金属)
钽(过渡金属)
钨(过渡金属)
铼(过渡金属)
锇(过渡金属)
铱(过渡金属)
铂(过渡金属)
金(过渡金属)
汞(过渡金属)
铊(贫金属)
铅(贫金属)
铋(贫金属)
钋(贫金属)
砹(类金属)
氡(惰性气体)
钫(碱金属)
镭(碱土金属)
锕(锕系元素)
钍(锕系元素)
镤(锕系元素)
铀(锕系元素)
镎(锕系元素)
钚(锕系元素)
镅(锕系元素)
锔(锕系元素)
锫(锕系元素)
锎(锕系元素)
锿(锕系元素)
镄(锕系元素)
钔(锕系元素)
锘(锕系元素)
铹(锕系元素)
<span class="inline-unihan" style="border-bottom: 1px dotted; font-variant: normal;cursor: help;" title="字符描述:⿰钅卢 &#10;※此字在您的系统上可能无法显示,因而变成空白、方块或问号。">𬬻</span>(过渡金属)
𬭊(过渡金属)
𬭳(过渡金属)
𬭛(过渡金属)
𬭶(过渡金属)
鿏(预测为过渡金属)
<span class="inline-unihan" style="border-bottom: 1px dotted; font-variant: normal;cursor: help;" title="字符描述:⿰钅达 &#10;※此字在您的系统上可能无法显示,因而变成空白、方块或问号。">𫟼</span>(预测为过渡金属)
<span class="inline-unihan" style="border-bottom: 1px dotted; font-variant: normal;cursor: help;" title="字符描述:⿰钅仑 &#10;※此字在您的系统上可能无法显示,因而变成空白、方块或问号。">𬬭</span>(预测为过渡金属)
<span class="inline-unihan" style="border-bottom: 1px dotted; font-variant: normal;cursor: help; font-family: sans-serif, &#039;Unicode内码天珩输入法配套字体&#039;, &#039;方正宋体S-超大字符集&#039;, &#039;方正宋体S-超大字符集(SIP)&#039;, &#039;文泉驿等宽正黑&#039;, &#039;BabelStone Han&#039;, &#039;HanaMinB&#039;, &#039;FZSong-Extended&#039;, &#039;Arial Unicode MS&#039;, Code2002, DFSongStd, &#039;STHeiti SC&#039;, unifont, LastResort;" title="字符描述:⿰钅哥 &#10;※此字在您的系统上可能无法显示,因而变成空白、方块或问号。">鿔</span>(过渡金属)
<span class="inline-unihan" style="border-bottom: 1px dotted; font-variant: normal;cursor: help; font-family: sans-serif, &#039;Unicode内码天珩输入法配套字体&#039;, &#039;方正宋体S-超大字符集&#039;, &#039;方正宋体S-超大字符集(SIP)&#039;, &#039;文泉驿等宽正黑&#039;, &#039;BabelStone Han&#039;, &#039;HanaMinB&#039;, &#039;FZSong-Extended&#039;, &#039;Arial Unicode MS&#039;, Code2002, DFSongStd, &#039;STHeiti SC&#039;, unifont, LastResort;" title="字符描述:⿰钅尔 &#10;※此字在您的系统上可能无法显示,因而变成空白、方块或问号。">鿭</span>(预测为贫金属)
<span class="inline-unihan" style="border-bottom: 1px dotted; font-variant: normal;cursor: help; font-family: sans-serif, &#039;Unicode内码天珩输入法配套字体&#039;, &#039;方正宋体S-超大字符集&#039;, &#039;方正宋体S-超大字符集(SIP)&#039;, &#039;文泉驿等宽正黑&#039;, &#039;BabelStone Han&#039;, &#039;HanaMinB&#039;, &#039;FZSong-Extended&#039;, &#039;Arial Unicode MS&#039;, Code2002, DFSongStd, &#039;STHeiti SC&#039;, unifont, LastResort;" title="字符描述:⿰钅夫 &#10;※此字在您的系统上可能无法显示,因而变成空白、方块或问号。">𫓧</span>(贫金属)
镆(预测为贫金属)
<span class="inline-unihan" style="border-bottom: 1px dotted; font-variant: normal;cursor: help;" title="字符描述:⿰钅立 &#10;※此字在您的系统上可能无法显示,因而变成空白、方块或问号。">𫟷</span>(预测为贫金属)
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鿫(预测为惰性气体)




(Uht)
𫓧
概况
名称·符号·序数 (Nihonium)·Nh·113
元素类别 未知
可能为贫金属
·周期· 13 ·7·p
标准原子质量 [286]
电子排布

[Rn] 5f14 6d10 7s2 7p1
(预测[1]
2, 8, 18, 32, 32, 18, 3
(预测)

<span class="inline-unihan" style="border-bottom: 1px dotted; font-variant: normal;cursor: help; font-family: sans-serif, &#039;Unicode内码天珩输入法配套字体&#039;, &#039;方正宋体S-超大字符集&#039;, &#039;方正宋体S-超大字符集(SIP)&#039;, &#039;文泉驿等宽正黑&#039;, &#039;BabelStone Han&#039;, &#039;HanaMinB&#039;, &#039;FZSong-Extended&#039;, &#039;Arial Unicode MS&#039;, Code2002, DFSongStd, &#039;STHeiti SC&#039;, unifont, LastResort;" title="字符描述:⿰钅尔 &#10;※此字在您的系统上可能无法显示,因而变成空白、方块或问号。">鿭</span>的电子层(2, 8, 18, 32, 32, 18, 3 (预测))
历史
发现 日本理化学研究所(2004年)
物理性质
物态 固体(预测)[1][2]
密度 (接近室温
18(预测)[1] g·cm−3
熔点 700 K,430 °C,810(预测)[1][2] °F
沸点 1400 K,1100 °C,2000(预测)[1][2] °F
汽化热 130(预测)[2] kJ·mol−1
蒸气压
原子性质
氧化态 1, 2, 3, 5(预测)[1]
电离能 第一:704.9(预测)[1] kJ·mol−1
原子半径 170(预测)[1] pm
共价半径 136(预测)[3] pm
杂项
CAS号54084-70-7
最稳定同位素

主条目:的同位素

同位素 丰度 半衰期 (t1/2) 衰变
方式 能量MeV 产物
286Nh syn 20 s α 9.63 282Rg
285Nh syn 5.5 s α 9.74, 9.48 281Rg
284Nh syn 0.48 s α 10.00 280Rg
283Nh syn 0.10 s α 10.12 279Rg
282Nh syn 70 ms α 10.63 278Rg
278Nh syn 0.24 ms α 11.68 274Rg

(Nihonium,Nh)是一种人工合成化学元素化学符号为Nh,原子序数为113。它具有极高的放射性,该元素最稳定的同位素-286,其半衰期为10秒。在元素周期表中,过度金属中的P区元素,它是第7期和第13组(硼组)的成员。

最初发现是2003年,由俄罗斯与美国合作在俄罗斯杜布纳联合原子核研究所(Joint Institute for Nuclear Research, JINR),且于2004年日本埼玉县和光市理化学研究所(理研)科学家团队也有相关发现。 随后几年包含美国、德国、瑞典和中国工作的独立科学家团队,以及俄罗斯和日本的都认为他们是最初的发现者。于 2015年,IUPAC / IUPAP联合工作组确认了该要素,并将该要素的发现和命名权分配给理研,因为它判断他们已经证明他们在JINRScientific priority之前已经观察到了113元素。 理研团队在2016年提出了nihonium的名称,该名称于同年获得批准。而这个名字是源自日本的日文读音(nihon)。

关于所知甚少,因为它制造产量稀少,至今合成出的只有14个,在几秒钟内就会衰变,目前寿命最长为20秒。但一些超重核素寿命异常的长,包括同位素,由稳定岛理论解释。实验能支持这一理论,随着中子的加入和岛的接近,确认的同位素的半衰期从几毫秒增加到几秒。据统计,与其同系物具有相似的性质。除之外的所有金属都是过渡后金属,并且预期也是过渡后金属。它还应显示出与它们有几个主要差异;例如,在+1氧化数下,应该比+3态更稳定,就像一样,但在+1态,应该表现得更像而不是铊。 2017年的初步实验表明,元素挥发性不是很大,它的化学性质大部分尚未开发。

历史[编辑]

2016年森田浩介召开记者会,宣布Nh()元素命名成功

发现[编辑]

2003年8月,科学家在的衰变产物中首次探测到。2004年2月1日,一个由俄罗斯杜布纳联合核研究所美国劳伦斯利福摩尔国家实验室联合组成的研究小组发表了这一项发现。[4][5]

2004年7月23日,日本理化学研究所(理研;RIKEN)的森田浩介使用209Bi70Zn之间的冷融合反应,探测到了一个278Nh原子。他们在2004年9月28日发表这项发现。[6]

实验结果在2004年得到证实,中国近代物理研究所探测到的266Bh衰变特性和日本理研所探测到的衰变活动特性相同(详见𬭛)。

理研小组在2005年4月2日又合成了一个原子,衰变数据与第一次的不同,但这可能是因为产生了稳定的同核异构体。

美俄合作小组对衰变产物268Db进行化学实验,进一步证实了的发现。的α衰变链半衰期与实验数据相符。[7]

由于日本科学家未充分观察该元素转化为其他元素的情形,因此这一发现因证据不足而未被承认。日本理研于2012年9月26日第三次宣布合成出了113号元素,方法是利用加速器使原子相互碰撞。[8]

2015年12月,IUPACIUPAP宣布承认113号元素,并赋予日本理研优先命名权。[9]

命名[编辑]

Ununtrium(Uut)是IUPAC所赋予的临时系统命名。研究科学家通常只称之为“元素113”(或E113)。

命名提议[编辑]

杜布纳小组的Dmitriev和理研小组的森田浩介分别对命名Uut进行了提议。国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)及国际纯粹与应用物理联合会(IUPAP)的联合工作小组将决定哪一方有权进行命名。2011年,IUPAC审核了两方曾进行的实验,认为实验并未符合“发现元素”的标准。[10]

2015年12月31日,理研取得本元素的命名权,并被IUPAC认为Uut符合“发现元素”标准,这也是首次由亚洲国家取得新元素命名权。本元素原本被预计命名为Japonium[11],符号Jp,跟日本的缩写一样,但此命名未被使用。

以下为曾经提议使用的名称:

提议名称 根据
Japonium[12][11] 日本(Japan),小组所处的国家
Nihonium[13] 日本的日语罗马字拼法之一
Rikenium[12] 理研(RIKEN),小组所处的研究所
Nishinanium[14] 仁科芳雄,日本物理学家

2016年6月8日,IUPAC宣布计划根据理化学研究所的建议将113号元素命名为“Nihonium”,符号为Nh。[15]此名称于2016年11月28日正式获得认可。[16]

此外,1908年,日本化学家小川正孝日语小川正孝宣布发现了第43号元素,并将其命名为“Nipponium”(Np),以纪念其本国日本(Nippon)。然而,后来的分析则指出,他所发现的是75号元素,而非43(即)。[17]

中文名称[编辑]

Nihonium的简体中文命名

2017年1月15日,中华人民共和国全国科学技术名词审定委员会联合国家语言文字工作委员会组织化学、物理学、语言学界专家召开了113号、115号、117号、118号元素中文定名会,通过了将此元素命名为“”的方案。方案需经上报教育部批准后正式公布。[18]

2017年4月5日,中华民国国家教育研究院的化学名词审译委员会审译修正通过之“化学元素一览表”将此元素命名为“鉨”,音同“你”。[19]

“鉨”字已收录在统一码汉字基本区中,码位为U+9268。该字有“络丝”、“络丝之具”两意,并兼为繁体字“niè”、“”的异体字。[20]其对应简化字“”,已于2018年6月5日正式加入统一码11.0中,码位为U+9FED。

同位素与核特性[编辑]

核合成[编辑]

能产生Z=113复核的目标、发射体组合[编辑]

下表列出各种可用以产生113号元素的目标、发射体组合。

目标 发射体 CN 结果
208Pb 71Ga 279Nh 尚未尝试
209Bi 70Zn 279Nh 反应成功
232Th 51V 283Nh 尚未尝试
238U 45Sc 283Nh 尚未尝试
237Np 48Ca 285Nh 反应成功
244Pu 41K 285Nh 尚未尝试
243Am 40Ar 283Nh 尚未尝试
248Cm 37Cl 285Nh 尚未尝试
249Bk 36S 285Nh 尚未尝试
249Cf 31P 280Nh 尚未尝试

冷聚变[编辑]

209Bi(70Zn,xn)279-xNh (x=1)[编辑]

德国重离子研究所小组在1998年首次尝试合成,使用了以上的冷聚变反应。在两次实验中,他们均没有发现任何原子,计算出的截面为900 fb[21]他们在2003年重复进行实验,并将截面下降至400 fb。[21]2003年末,日本理研小组利用充气反冲核分离器进行了以上反应,截面达到140 fb。2003年12月至2004年8月,他们进行了长度为8个月的离子辐射,并把敏感度提高到51 fb。这时他们探测到一个278Nh原子。[6]在2005年,他们几次重复实验,并再发现一个原子。经过计算,两个原子的截面为有记录以来最低的31 fb。2006年重复的实验并未发现更多的原子,因此目前的产量值只有23 fb。

热聚变[编辑]

237Np(48Ca,xn)285-xNh (x=3)[编辑]

2006年6月,美俄合作小组通过237Np和48Ca间的热聚变反应直接合成了。实验发现了两个282Nh原子,截面为900 fb。[22]

作为衰变产物[编辑]

科学家也曾在的衰变产物中探测到

同位素发现时序[编辑]

同位素 发现年份 核反应
278Nh 2004年 209Bi(70Zn,n) [6]
279Nh 未知
280Nh 未知
281Nh 未知
282Nh 2006年 237Np(48Ca,3n)[22]
283Nh 2003年 243Am(48Ca,4n)[4]
284Nh 2003年 243Am(48Ca,3n)[4]
285Nh 2009年 249Bk(48Ca,4n)[23]
286Nh 2009年 249Bk(48Ca,3n)[23]

同位素产量[编辑]

下表列出直接合成的核聚变反应的截面和激发能量。粗体数据代表从激发函数算出的最大值。+代表观测到的出口通道。

冷聚变[编辑]

发射体 目标 CN 1n 2n 3n
70Zn 209Bi 279Nh 23 fb

热聚变[编辑]

发射体 目标 CN 3n 4n 5n
48Ca 237Np 285Nh 0.9 pb, 39.1 MeV [22]

理论计算[编辑]

蒸发残留物截面[编辑]

下表列出各种目标-发射体组合,并给出最高的预计产量。

DNS = 双核系统; σ = 截面

目标 发射体 CN 通道(产物) σmax 模型 参考资料
209Bi 70Zn 279Nh 1n (278113) 30 fb DNS [24]
237Np 48Ca 285Nh 3n (282113) 0.4 pb DNS [25]

化学属性[编辑]

推算的化学属性[编辑]

氧化态[编辑]

预计将为7p系第1个元素,并是元素周期表中13 (IIIA)族最重的成员,位于之下。这一族的氧化态为+III,但由于相对论,7s轨道的稳定性会造成惰性电子对效应,因此它只形成稳定的+I态,Nh+/Nh的标准电极电势更高,预测达到 0.6 V,就如惰性的金属,难以形成稳定的化学键,与铑和钌一样不易发生反应[26]

化学特性[编辑]

的化学特性能从的特性中推算出来。因此,它应该会形成Nh2O、NhF、NhCl、NhBr和NhI。但如果能达到+III态,则应只能形成Nh2O3和NhF3。7p轨道的自旋-轨道分离可能会使−1态也较稳定,类似于Au(−1)(金化物)。

参见[编辑]

参考资料[编辑]

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 Haire, Richard G. Transactinides and the future elements. (编) Morss; Edelstein, Norman M.; Fuger, Jean. The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements 3rd. Dordrecht, The Netherlands: Springer Science+Business Media. 2006. ISBN 1-4020-3555-1. 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 Seaborg, Glenn T. transuranium element (chemical element). Encyclopædia Britannica. ca. 2006 [2010-03-16]. (原始内容存档于2010-11-30). 
  3. ^ Royal Society of Chemistry. Ununtrium. [19 December 2012]. (原始内容存档于2013-01-23). 
  4. ^ 4.0 4.1 4.2 "Experiments on the synthesis of element 115 in the reaction 243Am(48Ca,xn)291-x115" 页面存档备份,存于互联网档案馆, Oganessian et al., JINR Preprints, 2003. Retrieved on 3 March 2008
  5. ^ Oganessian, Yu. Ts.; Utyonkoy, V.; Lobanov, Yu.; Abdullin, F.; Polyakov, A.; Shirokovsky, I.; Tsyganov, Yu.; Gulbekian, G.; Bogomolov, S. Experiments on the synthesis of element 115 in the reaction 243Am(48Ca,xn)291-x115. Physical Review C. 2004, 69 (2): 021601. doi:10.1103/PhysRevC.69.021601. 
  6. ^ 6.0 6.1 6.2 Morita, Kosuke; Morimoto, Kouji; Kaji, Daiya; Akiyama, Takahiro; Goto, Sin-Ichi; Haba, Hiromitsu; Ideguchi, Eiji; Kanungo, Rituparna; Katori, Kenji. Experiment on the Synthesis of Element 113 in the Reaction 209Bi(70Zn, n)278113. Journal of the Physical Society of Japan. 2004, 73 (10): 2593. doi:10.1143/JPSJ.73.2593. 
  7. ^ P. Roy Chowdhury, D. N. Basu and C. Samanta. α decay chains from element 113. Phys. Rev. C. 2007, 75 (4): 047306. doi:10.1103/PhysRevC.75.047306. 
  8. ^ 日本发现元素周期表第113号元素存在证据 http://cn.nikkei.com/industry/scienceatechnology/3732-20120927.html 页面存档备份,存于互联网档案馆
  9. ^ Discovery and Assignment of Elements with Atomic Numbers 113, 115, 117 and 118 页面存档备份,存于互联网档案馆. IUPAC (2015-12-30)
  10. ^ Barber, Robert C.; Karol, Paul J.; Nakahara, Hiromichi; Vardaci, Emanuele; Vogt, Erich W. Discovery of the elements with atomic numbers greater than or equal to 113 (IUPAC Technical Report). Pure and Applied Chemistry. 2011: 1. doi:10.1351/PAC-REP-10-05-01. 
  11. ^ 11.0 11.1 ‘Japonium’ said to be heaviest element. The Japan Times. 2004-09-30 [2016-01-09]. (原始内容存档于2016-02-15) (英语). 
  12. ^ 12.0 12.1 RIKEN NEWS November 2004. [9 February 2008]. (原始内容存档于2011-08-26). 
  13. ^ Japan scientists plan to name atomic element 113 'Nihonium'. Mainichi Shimbun. 2016-06-08. (原始内容存档于2016-06-09). Japanese scientists who discovered the atomic element 113 plan to name it "Nihonium," sources close to the matter said Wednesday. 
  14. ^ 新元素113番、日本の発见确実に 合成に3回成功. 日本经济新闻. 2012-09-27 [2012-10-13]. (原始内容存档于2012-09-30) (日语). 
  15. ^ IUPAC IS NAMING THE FOUR NEW ELEMENTS NIHONIUM, MOSCOVIUM, TENNESSINE, AND OGANESSON. IUPAC. [2016-06-08]. (原始内容存档于2016-06-08) (英语). 
  16. ^ Elements 113, 115, 117, and 118 are now formally named nihonium (Nh), moscovium (Mc), tennessine (Ts), and oganesson (Og). IUPAC. 2016-11-30 [2016-11-30]. (原始内容存档于2016-11-30). 
  17. ^ Yoshihara, H. K. Discovery of a new element 'nipponiumʼ: re-evaluation of pioneering works of Masataka Ogawa and his son Eijiro Ogawa. Spectrochimica Acta Part B Atomic Spectroscopy. 2004, 59 (8): 1305–1310. Bibcode:2004AcSpe..59.1305Y. doi:10.1016/j.sab.2003.12.027 (英语). 
  18. ^ 全国科技名词委联合国家语言文字工作委员会召开113号、115号、117号、118号元素中文定名会. [2017-02-16]. (原始内容存档于2017-11-06) (中文(中国大陆)‎). ,Unicode9.0暂无此字,应为“”或“鑈”的简化字。
  19. ^ 本院化学名词审译委员会审译修正通过之“化学元素一览表”,欢迎使用并提供宝贵建议。. 国家教育研究院. 2017-04-05 [2017-04-17]. (原始内容存档于2017-04-18) (中文(台湾)‎). 
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外部链接[编辑]