䥑
䥑(拼音:,注音:,粤拼:,音同「麥」;英語:),是一種放射性人工合成化學元素,其化學符號为Mt,原子序數为109。䥑是9 (VIIIB)族最重的元素,但由於沒有足夠穩定的䥑同位素,因此未能通過化學實驗來驗證䥑的性質是否符合週期律。䥑於1982年首次合成。䥑的放射性極強,其最穩定同位素為278Mt,半衰期為7.6秒。
歷史
發現
此元素在1982年8月29日由彼得·安布鲁斯特和Gottfried Münzenberg領導的研究團隊所合成出來,此團隊位於德國黑森邦達姆施塔特的重離子研究所。[8] 他們利用鐵-58離子轟擊鉍-209合成了266Mt的單一原子:
命名
根据IUPAC元素系统命名法,䥑的舊稱是Unnilennium,來自1、0、9的拉丁語寫法。
1997年8月27日IUPAC正式對國際上分歧較大的101至109號元素的重新英文定名中,Meitnerium正式作為108號元素的命名,以紀念奧地利、瑞典原子物理學家莉澤·邁特納(Lise Meitner)。[9]
全國科學技術名詞化學名詞審定委員會據此於1998年7月8日重新审定、公佈101至109號元素的中文命名,其中首次給出109號元素中文名:「䥑」(mài,音同「麥」)[10][11][12]。
未來實驗
日本理化學研究所的一個團隊已表示有計劃研究以下反應:
同位素與核特性
能產生Z=109复核的目標、發射體組合
下表列出各種可用以產生109號元素的目標、發射體組合。
目標 | 發射體 | CN | 結果 |
---|---|---|---|
208Pb | 59Co | 267Mt | 反應成功 |
209Bi | 58Fe | 267Mt | 反應成功 |
232Th | 41K | 273Mt | 尚未嘗試 |
231Pa | 40Ar | 271Mt | 尚未嘗試 |
238U | 37Cl | 275Mt | 至今失敗 |
237Np | 36S | 275Mt | 尚未嘗試 |
244Pu | 31P | 275Mt | 尚未嘗試 |
242Pu | 31P | 273Mt | 尚未嘗試 |
243Am | 30Si | 273Mt | 尚未嘗試 |
248Cm | 27Al | 275Mt | 尚未嘗試 |
250Cm | 27Al | 277Mt | 尚未嘗試 |
249Bk | 26Mg | 275Mt | 尚未嘗試 |
249Cf | 23Na | 272Mt | 尚未嘗試 |
251Cf | 23Na | 274Mt | 尚未嘗試 |
254Es | 22Ne | 276Mt | 至今失敗 |
作為衰變產物
科學家也曾在更重元素的衰變產物中發現䥑的同位素。
蒸發殘留 | 觀測到的䥑同位素 |
---|---|
294Ts | 278Mt |
288Mc | 276Mt |
287Mc | 275Mt |
282Nh | 274Mt |
278Nh | 270Mt |
272Rg | 268Mt |
同位素發現時序
同位素 | 發現年份 | 核反應 |
---|---|---|
266Mt | 1982年 | 209Bi(58Fe,n)[8] |
267Mt | 未知 | |
268Mt | 1994年 | 209Bi(64Ni,n)[13] |
269Mt | 未知 | |
270Mt | 2004年 | 209Bi(70Zn,n)[14] |
271Mt | 未知 | |
272Mt | 未知 | |
273Mt | 未知 | |
274Mt | 2006年 | 237Np(48Ca,3n) |
275Mt | 2003年 | 243Am(48Ca,4n)[15] |
276Mt | 2003年 | 243Am(48Ca,3n) |
277Mt | 未知 | |
278Mt | 2009年 | 249Bk(48Ca,3n)[16] |
270Mt
科學家在278Nh的衰變鏈中確定探測到兩個270Mt原子。這兩個原子擁有非常不同的衰期和衰變能量,並來自兩個不同的274Rg同核異構體。第一種同核異構體經過α衰變,能量為10.03 MeV,半衰期為7.16毫秒;另一種的半衰期為1.63秒,但衰變能量未知。由於缺乏數據,要對這些同核異構體進行實際的能級分配,必需作進一步的研究。
268Mt
多個實驗的結果顯示,268Mt的α衰變光譜是非常複雜的。從268Mt釋放出的α粒子能量有10.28、10.22和10.10 MeV,半衰期也分別為42毫秒、21毫秒和102毫秒。長半衰期的一次衰變事件來自同核異能態。科學家正在研究其他兩個半衰期差距的原因。由於缺乏數據,要對這些同核異構體進行實際的能級分配,必需作進一步的研究。
同位素產量
下表列出直接合成䥑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 |
---|---|---|---|---|---|
58Fe | 209Bi | 267Mt | 7.5 pb | ||
59Co | 208Pb | 267Mt | 2.6 pb, 14.9 MeV |
化學屬性
物理特性
根據週期表的趨勢,䥑應該是一種高密度金屬,密度大約為37.4 g/cm3[1](鈷:8.9,銠:12.5,銥:22.5),熔點也很高,約為2600至2900°C(鈷:1480,銠:1966,銥:2454)。它的耐腐蝕性可能很高,甚至比銥更高。
氧化態
䥑預計將是6d系過渡金屬的第7個元素,也是週期表中9族最重的成員,位於鈷、銠和銥的下面。較重的兩個9族元素氧化態為+6,而銥最穩定的為+4和+3態,銠則呈穩定的+3態。因此預期䥑會形成穩定的+3狀態,但也可能有穩定的+4和+6態。
化學特性
䥑應可形成六氟化物MtF6。這氟化物預計將較六氟化銥更加穩定,因為同族元素從上到下的+6氧化態越來越穩定。
在與氧發生反應時,銠主要形成Rh2O3 ,而銥會被氧化為+4態的IrO2。因此䥑可能會形成二氧化物MtO2。
9族元素的+3態常見於與鹵素直接反應所形成的三鹵化物(氟化物除外)。因此䥑應可形成MtCl3、MtBr3和MtI3。
參考資料
- Haire, Richard G. . Morss; Edelstein, Norman M.; Fuger, Jean (编). 3rd. Dordrecht, The Netherlands: Springer Science+Business Media. 2006. ISBN 1-4020-3555-1.
- Östlin, A.; Vitos, L. . Physical Review B. 2011, 84 (11). Bibcode:2011PhRvB..84k3104O. doi:10.1103/PhysRevB.84.113104.
- Thierfelder, C.; Schwerdtfeger, P.; Heßberger, F. P.; Hofmann, S. . The European Physical Journal A. 2008, 36 (2): 227. Bibcode:2008EPJA...36..227T. doi:10.1140/epja/i2008-10584-7.
- Ionova, G. V.; Ionova, I. S.; Mikhalko, V. K.; Gerasimova, G. A.; Kostrubov, Yu. N.; Suraeva, N. I. . Russian Journal of Coordination Chemistry. 2004, 30 (5): 352. doi:10.1023/B:RUCO.0000026006.39497.82.
- Himmel, Daniel; Knapp, Carsten; Patzschke, Michael; Riedel, Sebastian. . ChemPhysChem. 2010, 11 (4): 865–9. PMID 20127784. doi:10.1002/cphc.200900910.
- Chemical Data. Meitnerium - Mt (页面存档备份,存于), Royal Chemical Society
- Saito, Shiro L. . Atomic Data and Nuclear Data Tables. 2009, 95 (6): 836. Bibcode:2009ADNDT..95..836S. doi:10.1016/j.adt.2009.06.001.
- Münzenberg, G.; Armbruster, P.; Heßberger, F. P.; Hofmann, S.; Poppensieker, K.; Reisdorf, W.; Schneider, J. H. R.; Schneider, W. F. W.; Schmidt, K.-H. . Zeitschrift für Physik A. 1982, 309 (1): 89. Bibcode:1982ZPhyA.309...89M. doi:10.1007/BF01420157.
- . Pure and Applied Chemistry. 1997, 69 (12): 2471. doi:10.1351/pac199769122471.
- 中国化学会无机化学名词小组修订. . 1982-12: 4-5 [2020-11-10].
- 刘路沙. . 光明网. 光明日报. [2020-11-10]. (原始内容存档于2020-11-10).
- 贵州地勘局情报室摘于《中国地质矿产报》(1998年8月13日). . 貴州地質. 1998, 15: 298–298 [2020-11-10]. (原始内容存档于2020-12-03).
- 詳見錀
- 詳見鉨
- 詳見镆
- 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. . Physical Review Letters. 2010, 104. Bibcode:2010PhRvL.104n2502O. PMID 20481935. doi:10.1103/PhysRevLett.104.142502.
- Wang Kun; 等. . Chinese Physics Letters. 2004, 21 (3): 464. Bibcode:2004ChPhL..21..464W. arXiv:nucl-th/0402065. doi:10.1088/0256-307X/21/3/013.
外部連結
- 元素䥑在洛斯阿拉莫斯国家实验室的介紹(英文)
- —— {{LinkForElement|䥑| }}(英文)
- 元素䥑在The Periodic Table of Videos(諾丁漢大學)的介紹(英文)
- 元素䥑在Peter van der Krogt elements site的介紹(英文)
- WebElements.com – {{LinkForElement|䥑| }}(英文)