鿭

113号化学元素

鿭是113号元素（字形描述：钅尔，繁体写作“鉨”，发音为nǐ，英文Nihonium），是一种不稳定的超重元素，其原子核包含113个质子和173个中子。

研究背景

美国1940年率先发现了93号元素镎以后，接连发现94号到103号的多个新元素。此后，美国与苏联展开激烈竞争。上世纪80年代和90年代，德国陆续发现了107号到112号共6个新元素，铸就了一个新元素发现的新时代。冷战结束后，美俄开始进行新元素的共同研究。在113号元素的发现项目上，美俄德甚至展开了三国合作，而日本始终是孤军奋战。此次，日本能冲出美俄德三国重围，为亚洲获得首个新元素发现的殊荣，其意义非同一般。

研究历程

日本

日本理化研究所2004年9月28日宣布，由该所科学家参加的研究小组已成功合成出第113号新元素。

据理化研究所发布的新闻公报，研究人员利用线型加速器，使第30号元素锌原子加速，轰击第83号元素铋原子。他们连续80天以每秒2.5万次的频率对铋原子标靶进行了1.7×1019次撞击，结果合成出第113号元素，其原子核的质量数是278。

合成出的新元素仅存在344微秒，即释放阿尔法粒子，衰变为111号元素的同位素。研究人员认为，该原子核衰变周期和衰变能量均可证明，合成出的原子核无疑是第113号元素。今后研究小组还将进行一系列实验，以充实数据，并争取获得第113号元素的冠名权。这一成果将刊载于欧文版日本物理学杂志上。

俄美

俄美的联合团队也在2004年宣布利用其他方法合成了113号元素，并且时间上比理研靠前，数量上也占据压倒性优势。但由于能够证明其合成元素就是113号元素的证据不充分，俄美联合团队的发现未能通过国际认定。

元素命名

2015年12月，国际化学机构将113号元素正式认定为新元素，并将命名权授予日本。这是日本乃至亚洲国家首次发现的新元素。日本科研小组为新发现的113号元素准备了三个候选名称：“Japonium”（代表日本）、Rikenium（代表理化学研究所）和Nishinarium（代表该元素的发现地仁科加速器研究中心）。

2016年6月8日，总部位于瑞士苏黎世的国际纯粹与应用化学联合会宣布，将合成化学元素第113号（缩写为Nh）提名为化学新元素。日本理化学研究所仁科加速器研究中心的科研人员将第113号元素以日本国名（Nihon）命名为Nihonium（缩写Nh）。

2017年1月15日，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，确认113号元素的中文名称为鿭。

2017年5月9日，中国科学院、国家语言文字工作委员会、全国科学技术名词审定委员会在北京联合召开发布会，正式向社会发布113号元素“鿭”。

理化特性

物理性质

鿭是一种人工合成的放射性化学元素，它的化学符号是Nh，它的原子序数是113，属于弱金属之一。可能是金属态；银白色或灰色。所属区：p区。

化学性质

鿭的化学特性能从铊的特性中推算出来。鿭应该会形成Nh2O、NhF、NhCl、NhBr和NhI。可是如果能达到+III态，鿭就应只能形成Nh2O3和NhF3。7p轨域的自旋-轨道分离可能会使−1态也较稳定，类似于Au（−1）（金化物）。鿭预计将为7p系第1个元素，并是元素周期表中13（IIIA）族最重的成员，位于铊之下。这一族的氧化态为+III，可是由于相对论，7s电子轨域的稳定性会造成惰性电子对效应，所以铊只形成稳定的+I态，电离电势更高，也更难形成化学键。

鿭预示的氧化态为I，Ⅲ，元素和化合物的化学性质是M+性质介于T1+和Ag+之间，MCI溶解在NH3和HCL溶液中。

同位素

衰变实验

前已提到，在2004年2月杜布纳联合核子研究所的奥格涅斯扬首先报道了113号元素的产生。他们采用243Am(48Caxn)，(x=3，4)核反应，观察到了来自3个中子蒸发道产生的288115以及4个中子蒸发道产生的287115的衰变链。在这些链中，发现有3个原子的284113和1个原子的283113。但是所有衰变链均终止于尚未知悉的锹的同位素286Db和287Db的自发裂变。

2004年7月23日，日本物理化学研究所(RIKEN)、中国科学院近代物理所、中国科学院高能物理所等单位科学家组成的研究小组成功合成了113号元素。森田浩介(KosukeMorita)等人用349MeV的70Zn离子束(总剂量为1.7×1019)轰击209Bi靶，发生了如下全熔合反应：

209Bi+70Zn→278113+n

经1个中子蒸发道后，首次合成了含有113个质子和165个中子的新元素的同位素。测得的a粒子能量为11.68±0.04MeV，半衰期为344μs，生成截面初步推断为55+150-45fb（10-39cm2），后来推断为78fb。

该实验的进行开始于2003年9月5日，终止于2003年12月9日。然后在2004年7月8日又重新开始实验，直至当年8月2日，净照射时间为79天。

靶子采用金属铋，真空蒸发至厚度为30μg/cm2的碳膜上(铋层厚度大约为450μg／cm2)。为了防止靶子的飞溅(sputtering)，再在其表面覆盖一层碳膜(厚度为10μg／cm2)。实验时将16块靶子固定在30 cm直径的转轮上，转轮在照射期间以2 000r／min的速度转动。

70Zn离子束流是从日本理化所的直线加速器(RILAC)上引出的。束流能量为352.6MeV，采用测量磁刚度和飞行时间的方法确定。能量绝对精度为±0.6 MeV。

在整个供束期间，束流能量的漂移为±o.3 MeV。束流在靶子中的能量损失为5.4MeV，在靶子半厚度处能量估计为349.0MeV。束流强度采取测量入射粒子被靶子弹性散射的方法检测。在靶上的典型流强为2.4×1012／s。

实验时利用充气反冲离子分离器(GARIS)使反应产物在飞行途中从束流中分离出来，并引导至一个焦面探测器箱内。分离器内充有86Pa的氦气。传输效率为80％。焦面探测系统包括2套计时探测器和一个硅半导体探测器(SSD)箱。后者又由5个硅探测器板组成，位于计时探测器下游。每个探测器尺寸为60×60mm2。其中面对进入粒子方向的一个硅探测器(即位于SSD箱的底部)由16个条状探测器(PSD)组成(每个硅条探测器尺寸为3.75mm×60mm)。硅条探测器沿长度尺寸是位置灵敏的。另外4个SSD探测器被安排用于探测来自植入PSD的反应产物的衰变粒子。

该研究组首次观测到一个蒸发佘核在PSD探测器(第12号硅条)上注入的事件。紧跟着发生了4次级联的。衰变，最后终止于1次自发裂变衰变(图10—10左侧)。所有6次连续事件的测量位置都在PSD空间分辨能力的范围内。已观测到的各次事件的粒子能量、时差和每次衰变时发生的位置。

日本理化所在2005年4月2日又观测到一条278113的α衰变链。所发现的两条衰变链的特点是均终止于已知的核素266Bh和262Db。

合成方法

116号元素的报道是俄罗斯杜布纳核联合研究所和美国劳伦斯一列弗莫尔(Livermore)国家实验合作的一组科学家在2000年7月19日宣布的。是用下列核反应完成的：

这个同位素存在了0.05秒后进行α衰变:

到2004年2月，俄罗斯杜布纳核联合研究所又公布合成了115号元素的两种同位素，它们是288115和287115。是利用48Ca离子照射243Am获得的：

经过100毫秒后进行α衰变，产生284113和283113。

不久，同年9月29 Et《日本经济新闻》发表消息，说日本物理化学研究所森田浩介(Kosuke Morita)领导的研究小组合成了113号元素，是日本科技史上划时代的研究成果。

这个研究小组中有中国科学院近代物理所、中国科学院高能物理所等单位科学研究人员参加。他们是用70Zn离子照射209Bi获得的：

实验从2003年9月5日开始，同年12月9日结束。后来在2004年7月8日又重新开始实验，直至8月2日，净照射时间为79天。结果检测到1个新元素的原子，半衰期测定为344微秒(10-6秒)，进行α衰变，最终产生262105Db。

这样，从1996年2月报道合成112号元素到2004年2月报道合成115号和113号元素，其中还报道合成114号、116号、118号元素，只缺一个117号元素，一共报道合成了6种新元素，经历了8年时间，平均一年多合成一种新元素。这样的发现速度是惊人的。

化合物

113号元素鿭是—种合成元素，其原子核巨大，包含113个质子和173个中子。此外鿭是一种人工合成的放射性化学元素，属于弱金属之一，呈银白色或灰色。在元素周期表中，鿭是—种位于p区的转铁蛋白元素，并且是元素周期表中13（IIA）族最重的成员，位于铊（Tl）之下。鿭的化学特性是从铊的特性中推算出来的，可能形成 NhO、NBF、NhCI、NhBr 和Nhl等化合物。

研究意义

鿭、镆、鿬、鿫这4种新元素将完成元素周期表中第七周期元素的排列，并为寻找元素“稳定岛”提供证据。元素周期表只有七行，其中第七行中原子序数在93号及以上的元素都在自然界中不稳定，是人工合成的。然而核物理学家早就预言说，可能存在一个超重“稳定岛”，岛内元素原子的质子和中子数量超越元素周期表内的元素，但十分稳定。

全国各地天气预报查询

上海市

云南省

云南省

云南省

云南省

云南省