欒曉東
北京時間2016年12月1日,國際純粹與應用化學聯合會在美國北卡研究三角園正式宣布,確認新發現的4個化學元素分別被命名為:113號——Nihonium(Nh)、115號——Moscovium(Mc)、117號——Tennessine(Ts)和118號——Oganesson(Og)。
其中113號元素是由日本理化所發現,這也是亞洲發現的第一個新元素。日本科學家因此獲得命名權,將其命名為Nihonium(Nh),取“日本”的日文念法“nihon”發音,而“nium”是大多數元素的英語后綴。
認識一下113元素
113號元素Nh是一種合成元素,所謂合成元素,就是在自然界并不存在,但是可以在實驗室中合成出來。元素Nh是一種超重元素。排在元素周期表第105號元素之后的超重元素,在自然界都很難出現,科學家發現的超重元素都是在實驗室中發現的,它們往往在生成之后極短時間內衰變成原子量較小的其他元素。
元素Nh的原子核巨大,包含113個質子和173個中子。此外Nh是一種人工合成的放射性化學元素,屬于弱金屬之一,呈銀白色或灰色。在元素周期表中,元素Nh是一種位于p區 的轉鐵蛋白元素,并且是元素周期表中13(IIIA)族最重的成員,位于鉈(Ti)之下。Nh的化學特性是從鉈的特性中推算出來的,可能形成Nh2O、NhF、NhCl、NhBr和NhI等化合物。
新元素發現過程
說了這么多,我們來討論一下,科學家們是通過什么途徑發現這個新元素的。據日本理化研究所發布的新聞公報稱,相關科學家利用線型加速器,使第30號元素鋅原子加速,轟擊第83號元素鉍原子。他們連續80天以每秒2.5萬次的頻率對鉍原子標靶進行了1.7×1019次撞擊,結果合成出第113號元素,其原子核的質量數是278。
為什么日本科學家會選擇使用這個名字給其發現的第一個元素進行命名呢?我們在前面可以看到,這個詞匯的含義就是“太陽升起的大地”,正如日本的國旗是一輪紅日,所以自然也可以代表日本。此外,通常我們常見的元素都為前兩個字母縮寫,但是為什么選擇了Nh?大家應該不難理解,就是因為如果說選擇Ni,那就是鎳元素了。
新元素的發現有什么意義?
新元素的發現有什么意義呢?新元素的發現可能為尋找元素“穩定島”提供證據。現在的元素周期表只有7行,其中第7行中原子序數在93號及以上的元素都在自然界中不穩定,是人工合成的。然而核物理學家早就預言說,可能存在一個超重“穩定島”,島內元素原子的質子和中子數量超越元素周期表內的元素,但十分穩定。
113號元素的發現,意義非同一般。化學元素至此,得到了更進一步的補充。