2011年6月7日

兩種新超重化學元素獲得正式認可

本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點

今年被指定為國際化學年，因此，在2011年迎來原子家族的兩位新成員是非常合適的。

原子序數分別為114和116的元素已被國際純粹與應用化學聯合會 (IUPAC) 認可，該聯合會認為俄羅斯-美國合作促成了它們的發現。元素的原子序數描述了其原子核中質子的數量。IUPAC 已邀請來自俄羅斯杜布納聯合核研究所和加利福尼亞州勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室的合作科學家為新元素提議名稱。目前，元素 114 和 116 保留了它們基於數字的臨時名稱，分別為 ununquadium 和 ununhexium。這兩個新批准的元素的原子序數都高於 IUPAC 迄今為止認可的任何元素。所有原子序數高於 92（鈾的原子序數）的元素衰變速度相對較快，並且主要是人造的，儘管元素 93 和 94（錼和鈽）確實以痕量存在於自然界中。

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關於合成這兩種短暫的人造元素的說法已經存在十多年了。1999年，杜布納小組報告稱，他們透過鈣和鈽之間的聚變反應產生了 114 號元素，並與其他合作者合作。2000年，杜布納小組和利弗莫爾小組宣佈他們透過融合鈣和鋦合成了 116 號元素。但 IUPAC 的運作方式較為保守，會等待證據表明新元素的產生“毋庸置疑”。

對於元素 114 和 116，杜布納-利弗莫爾小組在 2004 年進行的實驗以及隨後的幾年中的確認工作最終達到了該標準。關於提議的元素 113、115 和 118 的證據尚未滿足 IUPAC 的發現標準。歷史證明了這種謹慎是合理的。1999 年的一項研究聲稱產生了 118 號元素，據稱該合成還產生了 114 號和 116 號元素作為放射性衰變產物，但後來被該研究的作者撤回。

元素 114 和 116 將與 IUPAC 於 2009 年認可的 112 號元素一起，成為元素週期表的最新官方成員。112 號元素的發現歸功於一個德國團隊，現在被稱為 copernicium，或 Cn，以波蘭天文學家尼古拉斯·哥白尼的名字命名。它的認可為元素 114 和 116 的接受鋪平了道路，元素 114 和 116 會產生 copernicium 作為其衰變鏈的一部分。例如，在一個衰變鏈中，116 號元素衰變為 114 號元素，壽命約為 26 毫秒。然後 114 號元素在平均壽命為 1.1 秒後衰變為 copernicium。