一個新的重元素終于正式嶄露頭角。這個第112號元素是一個“超級重”的元素,它的原子量高達278。國際理論與應用化學聯合會(IUPAC)于2月19日宣布正式將此種元素命名為copernicium。這是到目前為止所命名的最重的元素。
科學家希望這個新元素能夠成為到達預測中的“穩定島”的進階石。“穩定島”位于元素周期表的一個區域,在那里研究人員期望發現新的超重元素。盡管大多數重元素并不穩定,但是這些新的元素可以維持較長的時間,不過到目前為止,它們的應用前景還不明朗。
“作為令人興奮的事情之一是我們到底還能走多遠?”來自于卡內基梅隆大學的化學家保羅·卡羅爾(Paul Karol)說道:“我們或許能夠發現某些東西,它們擁有穩定的特征,并且擁有不同尋常的應用前景。”
1996年,通過以鋅同位素沖擊鉛片,由來自于德國重離子研究中心的西格德·霍夫曼(Sigurd Hof-mann)領導的研究團隊首次創造出了copernicium,其元素符號為Cn。當時為了創造出這種元素的一個單原子,他們花費了一周的時間。在今年2月出版的《自然——化學(NatureChemistry)》雜志上霍夫曼就此作了說明。霍夫曼的研究團隊以及其他科研人員歷經14年的不懈努力才使他們的研究成果得到了國際理論與應用化學聯合會的認可。
強行令兩個原子核結合在一起不是個小任務,國際理論與應用化學聯合會的前主管約翰,W·卓斯特(John w.Jost)說道。它需要克服靜電斥力的壁壘,并且運用那些力將兩個原子核套索到一起。即便這種“融接”能夠出現,其衍生品幾乎也會立即衰變。研究人員此時就必須要將這個衰變鏈接合到一起以得到他們所創造出的元素。這個過程就像“從場房外向一個發動機的內部活塞進行射擊,”卓斯特說道:“或許子彈可以沿著正確的方向前進,并且你的確命中了氣缸中的活塞,但是發動機同時也被破壞了。”
擁有92個核質子的鈾是自然界中大量存在的最重元素。科學家在實驗室中合成了所有更重的或者是超鈾元素(transuranic elements)。霍夫曼和他的同事此前創造出了第107到111號元素,之后他們運用通用線性加速器(UniversalLinear Accelerator)創造出copernicium。這個120米長的加速器能夠以十分之一的光速發射離子。
位于周期表元素鋅、鎘、汞之下,copernici—um與這些過渡金屬元素具有相似的特性。眾所周知。這些元素比單結構的電子要“輕松”很多。Copernicium或許比汞要不穩定得多,但是在室溫情況下,它依然可以保持液態。霍夫曼推測道。
Copernicium是以文藝復興時期的天文學家哥白尼的名字命名的。哥白尼以其首次完整提出一個行星系統是以太陽而非地球為中心運行,從而徹底顛覆了地球中心論的觀點而聞名于世。為此霍夫曼表示:這個美妙的名字符合哥白尼有關具有引力的中心物體可另一些更小的物體在其周圍按軌道運行的觀念,只不過這個具有引力的中心物體此時更像一個原