鉨

**鉨 ₁₁₃Nh**
	鎶 ← 鉨 → 鈇
概況
名稱·符號·序數	鉨（Nihonium）·Nh·113
元素類別	未知; 可能為貧金屬
族·週期·區	13·7·p
標準原子質量	[286]
電子排布	[Rn] 5f14 6d10 7s2 7p1; （預測）; 2, 8, 18, 32, 32, 18, 3; （預測）
歷史
發現	日本理化學研究所（2004年）
物理性質
物態	固体（預測）
密度	（接近室温）; 18（預測） g·cm−3
熔點	700 K，430 °C，810（預測） °F
沸點	1400 K，1100 °C，2000（預測） °F
汽化熱	130（預測） kJ·mol−1
	蒸汽壓;
原子性質
氧化態	1, 2, 3, 5（預測）
電離能	第一：704.9（預測） kJ·mol−1
原子半徑	170（預測） pm
共價半徑	136（預測） pm
雜項
CAS號	54084-70-7
最穩定同位素

注意：本条目含有Unicode 未收錄的字：「」。有关字符可能會错误显示，詳见Unicode扩展汉字。

注意：本页面含有Unihan新版用字：「𨨏、𫓧」。有关字符可能會错误显示，詳见Unicode扩展汉字。

鉨（Nihonium，Nh）是鋁族最重的元素，但由於具有放射性且衰變速度快，至今仍沒有足夠穩定的鉨同位素，因此無法驗證其特性是否與該族相符。科學家於2003年在镆的衰變產物第一次發現鉨，再於2004年直接合成鉨。至今成功合成的鉨原子一共只有14個。其壽命最長的同位素為²⁸⁶Nh，半衰期約為20秒，^[4]因此可對其進行化學實驗。

歷史

發現

2003年8月，科學家在镆的衰變產物中首次探測到鉨。2004年2月1日，一個由俄羅斯杜布納聯合核研究所和美國勞倫斯利福摩爾國家實驗室聯合組成的研究小組發表了這一項發現。^[5]^[6]

\,_{20}^{48}\mathrm {Ca} +\,_{95}^{243}\mathrm {Am} \to \,^{288,287}\mathrm {Mc} \to \,^{284,283}\mathrm {Nh} \

2004年7月23日，日本理化學研究所（理研；RIKEN）的森田浩介使用²⁰⁹Bi和⁷⁰Zn之間的冷融合反應，探測到了一個²⁷⁸Nh原子。他們在2004年9月28日發表這項發現。^[7]

\,_{30}^{70}\mathrm {Zn} +\,_{83}^{209}\mathrm {Bi} \to \,_{113}^{279}\mathrm {Nh} ^{*}\to \,_{113}^{278}\mathrm {Nh} +\,_{0}^{1}\mathrm {n}

實驗結果在2004年得到證實，中國近代物理研究所探測到的²⁶⁶Bh衰變特性和日本理研所探測到的衰變活動特性相同（詳見𨨏）。

理研小組在2005年4月2日又合成了一個Nh原子，衰變數據與第一次的不同，但這可能是因為產生了穩定的同核異構體。

美俄合作小組對衰變產物²⁶⁸Db進行化學實驗，進一步證實了Nh的發現。Nh的α衰變鏈半衰期與實驗數據相符。^[8]

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，因此这一发现因證據不足而未被承認。日本理研於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锌和铋原子相互碰撞。^[9]

2015年12月，IUPAC和IUPAP宣布承认113号元素，并赋予日本理研优先命名权。^[10]

命名

Ununtrium（Uut）是IUPAC所賦予的臨時系統命名。研究科學家通常只稱之為“元素113”（或E113）。

命名提議

杜布納小組的Dmitriev和理研小組的森田浩介分別對命名Uut進行了提議。國際純粹與應用化學聯合會（IUPAC）及國際純粹與應用物理聯合會（IUPAP）的聯合工作小組將決定哪一方有權進行命名。2011年，IUPAC審核了兩方曾進行的實驗，認為實驗並未符合“發現元素”的標準。^[11]

2015年12月31日，理研取得本元素的命名權，並被IUPAC認為Uut符合「發現元素」標準，預計本元素將會被命名為Japonium^[12]，符號Jp，跟日本的縮寫一樣，但此命名未被使用。這也是首次由亞洲國家取得新元素命名權。

以下為曾經提議使用的名稱：

提議名稱	根據
Japonium^[13]^[12]	日本（Japan），小組所處的國家
Nihonium^[14]	日本的日語羅馬字拼法之一
Rikenium^[13]	理研（RIKEN），小組所處的研究所
Nishinanium^[15]	仁科芳雄，日本物理學家

2016年6月8日，IUPAC宣佈計劃根據理化學研究所的建議將113號元素命名為「Nihonium」，符號為Nh。^[16]此名稱於2016年11月28日正式獲得認可。^[17]

此外，1908年，日本化學家小川正孝（日语：小川正孝）宣佈發現了第43號元素，並將其命名為「Nipponium」（Np），以紀念其本國日本（Nippon）。然而，後來的分析則指出，他所發現的是75號元素，而非43（即鍀）。^[18]

中文名称

2017年1月15日，中華人民共和國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，通過了將此元素命名為「」的方案。方案需经上报教育部批准后正式公布。^[19]

2017年4月5日，中華民國國家教育研究院的化學名詞審譯委員會審譯修正通過之「化學元素一覽表」將此元素命名為「鉨」，音同「你」。^[20]

同位素與核特性

核合成

能產生Z=113复核的目標、發射體組合

下表列出各種可用以產生113號元素的目標、發射體組合。

目標	發射體	CN	結果
²⁰⁸Pb	⁷¹Ga	²⁷⁹Nh	尚未嘗試
²⁰⁹Bi	⁷⁰Zn	²⁷⁹Nh	反應成功
²³²Th	⁵¹V	²⁸³Nh	尚未嘗試
²³⁸U	⁴⁵Sc	²⁸³Nh	尚未嘗試
²³⁷Np	⁴⁸Ca	²⁸⁵Nh	反應成功
²⁴⁴Pu	⁴¹K	²⁸⁵Nh	尚未嘗試
²⁴³Am	⁴⁰Ar	²⁸³Nh	尚未嘗試
²⁴⁸Cm	³⁷Cl	²⁸⁵Nh	尚未嘗試
²⁴⁹Bk	³⁶S	²⁸⁵Nh	尚未嘗試
²⁴⁹Cf	³¹P	²⁸⁰Nh	尚未嘗試

冷聚變

²⁰⁹Bi(⁷⁰Zn,xn)^279-xNh (x=1)

德國重離子研究所小組在1998年首次嘗試合成鉨，使用了以上的冷聚變反應。在兩次實驗中，他們均沒有發現任何原子，計算出的截面為900 fb。^[21]他們在2003年重複進行實驗，並將截面下降至400 fb。^[21]2003年末，日本理研小組利用充氣反沖核分離器進行了以上反應，截面達到140 fb。2003年12月至2004年8月，他們進行了長度為8個月的離子輻射，並把敏感度提高到51 fb。這時他們探測到一個²⁷⁸Nh原子。^[7]在2005年，他們幾次重複實驗，並再發現一個原子。經過計算，兩個原子的截面為有記錄以來最低的31 fb。2006年重複的實驗並未發現更多的原子，因此目前的產量值只有23 fb。

熱聚變

²³⁷Np(⁴⁸Ca,xn)^285-xNh (x=3)

2006年6月，美俄合作小組通過²³⁷Np和⁴⁸Ca間的熱聚變反應直接合成了鉨。實驗發現了兩個²⁸²Nh原子，截面為900 fb。^[22]

作為衰變產物

科學家也曾在镆和Ts的衰變產物中探測到鉨。

同位素發現時序

同位素	發現年份	核反應
²⁷⁸Nh	2004年	²⁰⁹Bi(⁷⁰Zn,n) ^[7]
²⁷⁹Nh	未知
²⁸⁰Nh	未知
²⁸¹Nh	未知
²⁸²Nh	2006年	²³⁷Np(⁴⁸Ca,3n)^[22]
²⁸³Nh	2003年	²⁴³Am(⁴⁸Ca,4n)^[5]
²⁸⁴Nh	2003年	²⁴³Am(⁴⁸Ca,3n)^[5]
²⁸⁵Nh	2009年	²⁴⁹Bk(⁴⁸Ca,4n)^[4]
²⁸⁶Nh	2009年	²⁴⁹Bk(⁴⁸Ca,3n)^[4]

同位素產量

下表列出直接合成鉨的核聚變反應的截面和激發能量。粗體數據代表從激發函數算出的最大值。+代表觀測到的出口通道。

冷聚變

發射體	目標	CN	1n	2n	3n
⁷⁰Zn	²⁰⁹Bi	²⁷⁹Nh	23 fb

熱聚變

發射體	目標	CN	3n	4n	5n
⁴⁸Ca	²³⁷Np	²⁸⁵Nh	0.9 pb, 39.1 MeV ^[22]

理論計算

蒸發殘留物截面

下表列出各種目標-發射體組合，並給出最高的預計產量。

DNS = 雙核系統； σ = 截面

目標	發射體	CN	通道（產物）	σ_max	模型	參考資料
²⁰⁹Bi	⁷⁰Zn	²⁷⁹Nh	1n (²⁷⁸113)	30 fb	DNS	^[23]
²³⁷Np	⁴⁸Ca	²⁸⁵Nh	3n (²⁸²113)	0.4 pb	DNS	^[24]

化學屬性

推算的化學屬性

氧化態

鉨預計將為7p系第1個元素，並是元素週期表中13 (IIIA)族最重的成員，位於鉈之下。這一族的氧化態為+III，但由於相對論，7s電子軌域的穩定性會造成惰性電子對效應，因此它只形成穩定的+I態，電離電勢更高，也更難形成稳定的化學鍵。

化學特性

鉨的化學特性能從鉈的特性中推算出來。因此，它應該會形成Nh₂O、NhF、NhCl、NhBr和NhI。但如果能達到+III態，鉨則應只能形成Nh₂O₃和NhF₃。7p軌域的自旋-軌道分離可能會使−1態也較穩定，類似於Au(−1)（金化物）。

參考資料

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外部連結

维基共享资源中相关的多媒体资源：鉨

WebElements.com: Ununtrium
Uut and Uup Add Their Atomic Mass to Periodic Table
Apsidium: Ununtrium 113 Uut
Discovery of Elements 113 and 115
Superheavy elements
3個目の113番元素の合成を新たな崩壊経路で確認，理化学研究所2012年9月25日／相關中文新聞：日研究人員稱第三次合成113號元素，新華社2012年9月27日

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[rsc-3] Royal Society of Chemistry. Ununtrium. [19 December 2012].

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[half-lifes-8] 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.

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歷史

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命名

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中文名称

同位素與核特性

核合成

能產生Z=113复核的目標、發射體組合

冷聚變

²⁰⁹Bi(⁷⁰Zn,xn)^279-xNh (x=1)

熱聚變

²³⁷Np(⁴⁸Ca,xn)^285-xNh (x=3)

作為衰變產物

同位素發現時序

同位素產量

冷聚變

熱聚變

理論計算

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化學屬性

推算的化學屬性

氧化態

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中文名称

同位素與核特性

核合成

能產生Z=113复核的目標、發射體組合

冷聚變

209Bi(70Zn,xn)279-xNh (x=1)

熱聚變

237Np(48Ca,xn)285-xNh (x=3)

作為衰變產物

同位素發現時序

同位素產量

冷聚變

熱聚變

理論計算

蒸發殘留物截面

化學屬性

推算的化學屬性

氧化態

化學特性

參見

參考資料

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Periodic Table Of Elements

²⁰⁹Bi(⁷⁰Zn,xn)^279-xNh (x=1)

²³⁷Np(⁴⁸Ca,xn)^285-xNh (x=3)