113 鉨 Nh

元素

113 鉨 Nh

本文作者：漂泊
鉨是一种人工合成的放射性元素，由日本理化研究所利用⁷⁰Zn轰击²⁰⁹Bi得到，得名于「日本」。

鉨的基本物理性质

分类	第ⅢA族（放射性元素）
原子序号・原子量	113 [286]
电子配置	7s²7p¹
发现者	日本理化研究所，杜布纳联合核子研究所和劳伦斯利弗莫尔国家实验室
同位素	²⁷⁸Nh,²⁸²Nh,²⁸³Nh,²⁸⁴Nh,²⁸⁵Nh,²⁸⁶Nh,²⁸⁷Nh,²⁹⁰Nh
最长半衰期	9.5s（²⁸⁶Nh）
前后的元素	鎶-鉨-鈇

鉨的发现

1981-1986年，德国达姆施塔特重离子研究所合成了107-112号元素，这些元素都是通过冷核聚变反应制得的，由于使用的靶核较稳定，因此会形成低激发能的融合核，产率相对较高。随着原子序数的增加，由于缺少中子，因此形成的重核非常不稳定，这导致冷核聚变反应的产率显著减低。达姆施塔特重离子研究所的研究人员利用加速⁷⁰Zn轰击²⁰⁹Bi试图合成113号元素，但是失败了。

为了解决上述问题，杜布纳联合核子研究所的Yuri Oganessian率领的团队尝试利用老的热核聚变的方法来合成113号元素。⁴⁸Ca是中子质子比最高的轻元素，被视为轰击的最佳“子弹”。使用⁴⁸Ca轰击可以使生成的超重核中子缺陷更小。

1998年，杜布纳联合核子研究所与劳伦斯利弗莫尔国家实验室合作，利用加速的⁴⁸Ca轰击²⁴⁴Pu，得到了²⁹²Fl，²⁹²Fl不稳定，释放出两个中子和一个电子后转变为²⁹⁰113。但是该实验不可重复。

2003年8月，杜布纳联合核子研究所与劳伦斯利弗莫尔国家实验室宣布，他们利用⁴⁸Ca轰击²⁴³Am，合成了115号元素镆，115号元素再发生α衰变，产生了113号元素。

杜布纳联合核子研究所与劳伦斯利弗莫尔国家实验室合作一直在研究利用⁴⁸Ca轰击产生的热核聚变反应。而日本理化所一个由森田浩介领导的团队则在继续进行冷核聚变反应的研究。2003年9月，他们利用⁷⁰Zn轰击²⁰⁹Bi，检测到了²⁷⁸113的单原子。他们还观察到了 ²⁷⁸113-²⁷⁴Rg-²⁷⁰Mt- ²⁶⁶Bh-²⁶²Db的衰变链。并且²⁶⁶Bh的数据与2000年直接合成的数据相吻合，这为他们的实验结果提供了有力支撑。

2015年，IUPAC将113号的命名权授予了日本理化研究所，这是历史上亚洲物理学家团队第一次命名一个新元素，但是这在当时引起了一定的争议，杜布纳联合核子研究所认为他们自己也做出了非常重要的贡献，他们宣称尊重IUPAC的决定，但保留其立场。最终113号元素以日本的国名“Nihon”命名为Nihonium，符号为Nh，中文译名为“鉨”。^[1-10]

日本理化研究所RIKEN

日本理化学研究所RIKEN（RIkagaku KENkyusho/Institute of Physical and Chemical Research）简称理研，属于文部科学省。是日本资本主义之父涩泽荣一于1917年设立的大型自然科学研究机构。其研究领域包括物理、化学、生物学、工学、医学、生命科学、材料科学、信息科学等，从基础研究到应用开发十分广泛。铃木梅太郎、寺田寅彦、中谷宇吉郎、长冈半太郎、嵯峨根辽吉、池田菊苗、本多光太郎、汤川秀树、朝永振一郎、仁科芳雄、菊池正士等知名科学家都曾在此参与研究。^[11]

2014年，日本理化研究所爆出了学术丑闻——小保方晴子事件。2014年4月，日本理化所认定小保方晴子在STAP细胞论文中有篡改、捏造等造假问题，属于学术不端行为。其导师笹井芳树因此在日本理化学研究的一栋研究楼内上吊自杀。后来发现她的博士论文也有造假。2015年早稻田大学取消了她的博士学位。^[12]

参考文献

[1] Chapman, Kit (30 November 2016). “What it takes to make a new element”. Chemistry World. Royal Society of Chemistry. Retrieved 3 December 2016.
[2] Hofmann, Sigurd (2016). The discovery of elements 107 to 112. Nobel Symposium NS160 – Chemistry and Physics of Heavy and Superheavy Elements. doi:10.1051/epjconf/201613106001.
[3] Oganessian, Yu. Ts.; et al. (1999). “Synthesis of Superheavy Nuclei in the ⁴⁸Ca + ²⁴⁴Pu Reaction”. Physical Review Letters. 83 (16): 3154. Bibcode:1999PhRvL..83.3154O. doi:10.1103/PhysRevLett.83.3154.
[4] Oganessian, Yu. Ts.; et al. (2000). “Synthesis of superheavy nuclei in the ⁴⁸Ca + ²⁴⁴Pu reaction: ²⁸⁸114″. Physical Review C. 62 (4): 041604. Bibcode:2000PhRvC..62d1604O. doi:10.1103/PhysRevC.62.041604.
[5] Oganessian, Yu. Ts.; Utyonkoy, V.; Lobanov, Yu.; Abdullin, F.; Polyakov, A.; Shirokovsky, I.; Tsyganov, Yu.; Gulbekian, G.; Bogomolov, S.; Mezentsev, A. N.; et al. (2004). “Experiments on the synthesis of element 115 in the reaction ²⁴³Am(⁴⁸Ca,xn)²⁹¹⁻^x115″ . Physical Review C. 69(2): 021601. Bibcode:2004PhRvC..69b1601O. doi:10.1103/PhysRevC.69.021601.
[6] Morita, Kosuke; Morimoto, Kouji; Kaji, Daiya; Akiyama, Takahiro; Goto, Sin-ichi; Haba, Hiromitsu; Ideguchi, Eiji; Kanungo, Rituparna; Katori, Kenji; Koura, Hiroyuki; Kudo, Hisaaki; Ohnishi, Tetsuya; Ozawa, Akira; Suda, Toshimi; Sueki, Keisuke; Xu, HuShan; Yamaguchi, Takayuki; Yoneda, Akira; Yoshida, Atsushi; Zhao, YuLiang (2004). “Experiment on the Synthesis of Element 113 in the Reaction ²⁰⁹Bi(⁷⁰Zn,n)²⁷⁸113″. Journal of the Physical Society of Japan. 73 (10): 2593–2596. Bibcode:2004JPSJ…73.2593M. doi:10.1143/JPSJ.73.2593.
[7] Karol, Paul J.; Barber, Robert C.; Sherrill, Bradley M.; Vardaci, Emanuele; Yamazaki, Toshimitsu (22 December 2015). “Discovery of the elements with atomic numbers Z = 113, 115 and 117 (IUPAC Technical Report)” (PDF). Pure Appl. Chem. 88 (1–2): 139–153. doi:10.1515/pac-2015-0502.
[8] Morimoto, Kouji (2016). “The discovery of element 113 at RIKEN”. 26th International Nuclear Physics Conference.
[9] 新元素113番、日本の発見確実に　合成に３回成功. Nihon Keizai Shimbun
[10] Chapman, Kit (8 February 2018). “Nihonium”. Chemistry World. Royal Society of Chemistry.
[11] https://www.riken.jp/
[12] 「间违い」と言われ夜通し泣き、デート中も研究忘れず…常识破りの新型万能细胞を开発した小保方晴子さん