3609.可以聚變?yōu)?13號人工核素的化學(xué)元素
2016.1.1
據(jù)新華社東京2015年12月31日電日本理化學(xué)研究所31日宣布,其研究小組合成的第113號元素被國際機(jī)構(gòu)認(rèn)定為“新元素”,并且獲得了命名權(quán)。這是日本首次獲得新元素命名權(quán),相關(guān)工作也有中國科學(xué)家參與。
總部位于美國的國際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(iupac)在當(dāng)?shù)貢r間30日對113號、115號、117號和118號這4個新元素的發(fā)現(xiàn)予以認(rèn)定。其中,認(rèn)定日本理化學(xué)研究所仁科加速器研究中心發(fā)現(xiàn)的元素是第113號元素,并授予該元素的命名權(quán),另外3個元素的發(fā)現(xiàn)權(quán)和命名權(quán)被授予美俄相關(guān)機(jī)構(gòu)。
日本在2004年就宣布合成了第113號元素。這也是亞洲科學(xué)家首次合成新元素,中國科學(xué)院近代物理研究所、高能物理研究所的科研人員參與了這一研究。同一年,美俄聯(lián)合研究小組也宣布自己首先合成了第113號元素,不過國際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會認(rèn)為,日本理化學(xué)研究所的成果更加符合發(fā)現(xiàn)新元素的標(biāo)準(zhǔn),最終認(rèn)定理化學(xué)研究所獲得命名權(quán)。
按慣例,新元素命名一般用國名、地名和人名等加上后綴“um”的形式,據(jù)稱目前“japonium”是第113號元素的候選名字。
人工核素是人工合成的化學(xué)元素,合成人工核素必須選擇適合的化學(xué)元素,通過撞擊核聚變實現(xiàn)。
適合的化學(xué)元素必須具備以下條件:第一,序號相加等于新元素的質(zhì)子數(shù)量(序號);第二,原子量相加必須大于前一個化學(xué)元素的原子量。最簡單的辦法是用氫同位素氘或氚轟擊前一個化學(xué)元素,理論上說“氚”成功的概率較大,因為越是高端的化學(xué)元素中子的數(shù)量越多。日本科學(xué)家是用30號化學(xué)元素“鋅”轟擊83號化學(xué)元素“鉍”合成113號化學(xué)元素的,并且實驗了數(shù)億次,只成功3次。
第30號化學(xué)元素“鋅”有5個同位素,只有原子量為70的同位素轟擊原子量為209的第83號化學(xué)元素鉍,符合上述條件,可以合成原子量為279的第113號化學(xué)元素。除此之外,用31號化學(xué)元素“鎵”71轟擊第82號化學(xué)元素鉛208,用第32號化學(xué)元素“鍺”74轟擊第81號化學(xué)元素鉈205等,也可以合成第113號化學(xué)元素。
掌握上述規(guī)律,我們可以有更多的選擇,人工合成更多的人工核素。