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! 小組 !! 提議名稱 !! 根據
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| 理研 || ''Japonium''<ref name="rikennews2004nov">{{cite web|url=http://www.riken.go.jp/engn/r-world/info/release/news/2004/nov/index.html|title=RIKEN NEWS November 2004|accessdate=9 February 2008}}</ref> || 日本（Japan），小組所處的國家
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|title=新元素113番、日本の発見確実に　合成に３回成功
|newspaper=[[日本経済新聞]]
|date=2012-09-27
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| 杜布納 || ''Becquerelium'' || [[亨利·貝克勒]]，法國物理學家
| 杜布納 || ''Becquerelium'' || [[亨利·貝克勒]]，法國物理學家

2012年10月13日 (六) 04:23的版本

Uut 113Uut
氫（非金屬） 氦（惰性氣體）
鋰（鹼金屬） 鈹（鹼土金屬） 硼（類金屬） 碳（非金屬） 氮（非金屬） 氧（非金屬） 氟（鹵素） 氖（惰性氣體）
鈉（鹼金屬） 鎂（鹼土金屬） 鋁（貧金屬） 矽（類金屬） 磷（非金屬） 硫（非金屬） 氯（鹵素） 氬（惰性氣體）
鉀（鹼金屬） 鈣（鹼土金屬） 鈧（過渡金屬） 鈦（過渡金屬） 釩（過渡金屬） 鉻（過渡金屬） 錳（過渡金屬） 鐵（過渡金屬） 鈷（過渡金屬） 鎳（過渡金屬） 銅（過渡金屬） 鋅（過渡金屬） 鎵（貧金屬） 鍺（類金屬） 砷（類金屬） 硒（非金屬） 溴（鹵素） 氪（惰性氣體）
銣（鹼金屬） 鍶（鹼土金屬） 釔（過渡金屬） 鋯（過渡金屬） 鈮（過渡金屬） 鉬（過渡金屬） 鎝（過渡金屬） 釕（過渡金屬） 銠（過渡金屬） 鈀（過渡金屬） 銀（過渡金屬） 鎘（過渡金屬） 銦（貧金屬） 錫（貧金屬） 銻（類金屬） 碲（類金屬） 碘（鹵素） 氙（惰性氣體）
銫（鹼金屬） 鋇（鹼土金屬） 鑭（鑭系元素） 鈰（鑭系元素） 鐠（鑭系元素） 釹（鑭系元素） 鉕（鑭系元素） 釤（鑭系元素） 銪（鑭系元素） 釓（鑭系元素） 鋱（鑭系元素） 鏑（鑭系元素） 鈥（鑭系元素） 鉺（鑭系元素） 銩（鑭系元素） 鐿（鑭系元素） 鎦（鑭系元素） 鉿（過渡金屬） 鉭（過渡金屬） 鎢（過渡金屬） 錸（過渡金屬） 鋨（過渡金屬） 銥（過渡金屬） 鉑（過渡金屬） 金（過渡金屬） 汞（過渡金屬） 鉈（貧金屬） 鉛（貧金屬） 鉍（貧金屬） 釙（貧金屬） 砈（類金屬） 氡（惰性氣體）
鍅（鹼金屬） 鐳（鹼土金屬） 錒（錒系元素） 釷（錒系元素） 鏷（錒系元素） 鈾（錒系元素） 錼（錒系元素） 鈽（錒系元素） 鋂（錒系元素） 鋦（錒系元素） 鉳（錒系元素） 鉲（錒系元素） 鑀（錒系元素） 鐨（錒系元素） 鍆（錒系元素） 鍩（錒系元素） 鐒（錒系元素） 鑪（過渡金屬） 𨧀（過渡金屬） 𨭎（過渡金屬） 𨨏（過渡金屬） 𨭆（過渡金屬） 䥑（預測為過渡金屬） 鐽（預測為過渡金屬） 錀（預測為過渡金屬） 鎶（過渡金屬） 鉨（預測為貧金屬） 鈇（貧金屬） 鏌（預測為貧金屬） 鉝（預測為貧金屬） 鿬（預測為鹵素） 鿫（預測為惰性氣體）
Tl
↑
Uut
↓
(Uht)
鎶 ← Uut → Fl
外觀
未知
概況
名稱·符號·序數Ununtrium·Uut·113
元素類別[[{{{series}}}]]
族·週期·區13·7·p
標準原子質量[286]
电子排布[Rn] 5f14 6d10 7s2 7p1
（根據鉈預測）
2, 8, 18, 32, 32, 18, 3
Uut的电子層（2, 8, 18, 32, 32, 18, 3）
Uut的电子層（2, 8, 18, 32, 32, 18, 3）
物理性質
原子性質
氧化态{{{oxidation states}}}
雜項
CAS号54084-70-7
同位素
主条目：Uut的同位素
同位素 丰度 半衰期​（t1/2） 衰變
方式 能量​（MeV） 產物
286Nh syn 5 min α 9.63 282Rg
285Nh syn 2 min α 9.74 281Rg
284Nh syn 0.49 s α 10.00 280Rg
283Nh syn 0.10 s α 10.12 279Rg
282Nh syn 73 ms α 10.63 278Rg
278Nh syn 0.34 ms α 11.68 274Rg

Ununtrium（Uut）[1]是原子序為113的化學元素的臨時名稱

它是13 (IIIA)族最重的元素，但至今仍沒有足夠穩定的同位素能用在實驗當中，以證明它的特性與該族的相符。Uut於2003年第一次被發現在Uup的衰變產物中，並於2004年直接被合成。至今只有14個原子被成功製造。其壽命最長的同位素為286Uut，半衰期約為20秒，[2]因此有可能對其進行化學實驗。

歷史

發現

2003年8月，Uut首次在Uup的衰變產物中被探測到。於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科學家組成的小組發表了這一項發現。[3][4]

2004年7月23日，日本理化學研究所使用209Bi和70Zn之間的冷聚變反應後，探測到了一個278Uut原子。他們在2004年9月28日發表發現。[5]

他們的實驗結果在2004年得到證實，中國近代物理研究所探測到266Bh的衰變特性和日本理研所探測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Uut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核異構體。

美俄合作小組通過在衰變產物268Db上進行化學實驗進一步證實了Uut的發現。Uut的α衰變鏈半衰期與實驗數據相符。[6]

由于日本科学家未对该元素转化为其他元素的情形进行充分观察，因此因证据不足为由没有被承认这一发现。日本理化学研究所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。[7]

命名

Ununtrium（Uut）是IUPAC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Morita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）的聯合工作小組會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，並認為實驗並未符合“發現元素”的標準。[8]

以下列出被提議使用的名稱：

小組 提議名稱 根據
理研 Japonium[9] 日本（Japan），小組所處的國家
Rikenium[9] 理研（RIKEN），小組所處的研究所
Nishinanium[10] 仁科芳雄，日本物理學家
杜布納 Becquerelium 亨利·貝克勒，法國物理學家

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原子序為113的目標、發射體組合。

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

冷聚變

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

德國重離子研究所小組在1998年首次嘗試合成Uut，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。[11]他們在2003年重複進行實驗，並將截面下降至400 fb。[11]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個月的輻照，並把敏感度提高到51 fb。這時他們探測到一個278Uut原子。[5]在2005年，他們重複幾次進行實驗，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重複的實驗中並未發現更多的原子。這使目前的產量值只有23 fb。

熱聚變

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

2006年6月，美俄合作小組通過237Np和48Ca間的“暖”聚變反應直接合成了Uut。實驗中發現了兩個282Uut原子，截面為900 fb。[12]

作為衰變產物

Uut也在Uup和Uus的衰變中被探測到。

同位素發現時序

同位素 發現年份 核反應
278Uut 2004年 209Bi(70Zn,n) [5]
279Uut 未知
280Uut 未知
281Uut 未知
282Uut 2006年 237Np(48Ca,3n)[12]
283Uut 2003年 243Am(48Ca,4n)[3]
284Uut 2003年 243Am(48Ca,3n)[3]
285Uut 2009年 249Bk(48Ca,4n)[2]
286Uut 2009年 249Bk(48Ca,3n)[2]

同位素產量

下表列出直接合成Uut的聚變核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 279Uut 23 fb

熱聚變

發射體 目標 CN 3n 4n 5n
48Ca 237Np 285Uut 0.9 pb, 39.1 MeV [12]

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） σmax 模型 參考資料
209Bi 70Zn 279Uut 1n (278113) 30 fb DNS [13]
237Np 48Ca 285Uut 3n (282113) 0.4 pb DNS [14]

化學屬性

推算的化學屬性

氧化態

Uut預計為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7s軌域的相對論性穩定性造成的惰性電子對效應，鉈只形成穩定的+I態，電離電勢更高，也更難形成化學鍵。

化學特性

Uut的化學特性能從鉈的特性推算出來。因此，它應該會形成Uut2O、UutF、UutCl、UutBr和UutI。但如果能達到+III態，它應只能形成Uut2O3和UutF3。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）。

參見

參考資料

  1. ^ J. Chatt. Recommendations for the Naming of Elements of Atomic Numbers Greater than 100. Pure Appl. Chem. 1979, 51 (2): 381–384. doi:10.1351/pac197951020381. 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 Oganessian, Yu. Ts.; Abdullin, F. Sh.; Bailey, P. D.; Benker, D. E.; Bennett, M. E.; Dmitriev, S. N.; Ezold, J. G.; Hamilton, J. H.; Henderson, R. A. Synthesis of a New Element with Atomic Number Z=117. Physical Review Letters. 2010, 104 (14). doi:10.1103/PhysRevLett.104.142502. 
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 "Experiments on the synthesis of element 115 in the reaction 243Am(48Ca,xn)291-x115", Oganessian et al., JINR Preprints, 2003. Retrieved on 3 March 2008
  4. ^ Oganessian, Yu. Ts.; Utyonkoy, V.; Lobanov, Yu.; Abdullin, F.; Polyakov, A.; Shirokovsky, I.; Tsyganov, Yu.; Gulbekian, G.; Bogomolov, S. Experiments on the synthesis of element 115 in the reaction 243Am(48Ca,xn)291-x115. Physical Review C. 2004, 69 (2): 021601. doi:10.1103/PhysRevC.69.021601. 
  5. ^ 5.0 5.1 5.2 Morita, Kosuke; Morimoto, Kouji; Kaji, Daiya; Akiyama, Takahiro; Goto, Sin-Ichi; Haba, Hiromitsu; Ideguchi, Eiji; Kanungo, Rituparna; Katori, Kenji. Experiment on the Synthesis of Element 113 in the Reaction 209Bi(70Zn, n)278113. Journal of the Physical Society of Japan. 2004, 73 (10): 2593. doi:10.1143/JPSJ.73.2593. 
  6. ^ 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. 
  7. ^ 日本发现元素周期表第113号元素存在证据 http://cn.nikkei.com/industry/scienceatechnology/3732-20120927.html
  8. ^ Barber, Robert C.; Karol, Paul J.; Nakahara, Hiromichi; Vardaci, Emanuele; Vogt, Erich W. Discovery of the elements with atomic numbers greater than or equal to 113 (IUPAC Technical Report). Pure and Applied Chemistry. 2011: 1. doi:10.1351/PAC-REP-10-05-01. 
  9. ^ 9.0 9.1 RIKEN NEWS November 2004. [9 February 2008]. 
  10. ^ 新元素113番、日本の発見確実に　合成に３回成功. 日本経済新聞. 2012-09-27 [2012-10-13] （日本語）. 
  11. ^ 11.0 11.1 "Search for element 113", Hofmann et al., GSI report 2003. Retrieved on 3 March 2008
  12. ^ 12.0 12.1 12.2 Oganessian; Utyonkov, V.; Lobanov, Yu.; Abdullin, F.; Polyakov, A.; Sagaidak, R.; Shirokovsky, I.; Tsyganov, Yu.; Voinov, A.; et al. Synthesis of the isotope 282113 in the 237Np+48Ca fusion reaction (PDF). Phys. Rev. C. 2007, 76: 011601(R). doi:10.1103/PhysRevC.76.011601. 
  13. ^ Feng, Zhao-Qing; Jin, Gen-Ming; Li, Jun-Qing; Scheid, Werner. Formation of superheavy nuclei in cold fusion reactions. Physical Review C. 2007, 76 (4): 044606. arXiv:0707.2588 可免费查阅. doi:10.1103/PhysRevC.76.044606. 
  14. ^ Feng, Z; Jin, G; Li, J; Scheid, W. Production of heavy and superheavy nuclei in massive fusion reactions. Nuclear Physics A. 2009, 816: 33. arXiv:0803.1117 可免费查阅. doi:10.1016/j.nuclphysa.2008.11.003. 

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