{{Elementbox
|number=114
|symbol=Fl
|name=鈇
|enname=Flerovium
|left=鉨
|right=镆
|above=铅
|below=(Uhq)
|series=貧金屬
|group=14 | period=7 | block=p
|appearance=
|atomic mass= [289]
|electron configuration= [Rn] 5f14 6d10 7s2 7p2
(預測
|density gpcm3nrt=11.4±0.3(预测)
|atomic radius=160(估值)
|number of ionization energies=2
|1st ionization energy=823.9(預測)(),是一種人工合成的化學元素,其化學符號为**',原子序數为114。鈇是一種放射性極強的超重元素,所有同位素的半衰期都很短,非常不穩定。鈇不出現在自然界中,只能在實驗室內以粒子加速器反應生成。鈇於1999年由俄羅斯杜布納聯合原子核研究所(JINR)的研究團隊用鈣(48Ca)離子撞擊鈽而發現,其名稱得自蘇聯原子物理學家格奧爾基·弗廖罗夫。
在元素週期表中,鈇是位於p區的錒系後元素,屬於第7週期、第14族(碳族),是已知最重的碳族成員。但2007年進行的初步化學實驗指出,鈇具有出乎意料的高揮發性,性質和同族的鉛非常不同。在初步實驗中,鈇甚至似乎表現出與稀有气体相似的性質。更近期的實驗結果顯示,鈇與金的化學反應與鎶相似,表明鈇是一種極易揮發的元素,在標準狀況下甚至可能是氣態的。實驗中鈇也表現出其金屬性,符合鉛的較重同族元素的屬性,且是第14族中反應活性最低的金屬。截至2022年,科學家對鈇的性質到底更像金屬還是惰性氣體的問題仍未有定論。
鈇有284Fl~289Fl共6种同位素,其中最長壽的鈇同位素为鈇-289,半衰期約為2.1秒,另外有证据表明鈇-289可能有一个同核异构体Fl289m的半衰期长达66秒。未經證實的同位素鈇-290可能具有半衰期為19秒。科學家預計鈇位於理論上的穩定島的中心附近,並且預測更重的未發現同位素,尤其是核子數為雙重幻數的鈇-298,可能具有更長的半衰期,预计至少在17天以上;还有观点认为鈇-297由于具有奇数个中子,从而在α衰变的过程中可能会拥有比鈇-298更长寿的半衰期。
概论
歷史
發現
1998年12月,位於俄羅斯杜布納聯合核研究所(JINR)的科學家使用48Ca離子撞擊244Pu目標體,合成一個鈇原子。該原子以9.67 MeV的能量進行α衰變,半衰期為30秒。該原子其後被確認為289Fl同位素。這項發現在1999年1月公佈。然而,之後的實驗並未能重現所觀測到的衰變鏈。因此這顆原子的真正身份仍待確認,有可能是穩定的同核異構體289mFl。
1999年3月,同一個團隊以242Pu代替244Pu目標體,以合成其他的鈇同位素。這次,他們成功合成兩個鈇原子,原子以10.29 MeV的能量進行α衰變,半衰期為5.5秒。這兩個原子確認為287Fl。其他的實驗同樣未能重現這次實驗的結果,因此真正產生的原子核身份一樣不能被確定,但有可能是穩定的同核異構體287mFl。
杜布納的團隊在1999年6月進行實驗,成功製成鈇。這項結果是受到公認的。他們重複進行244Pu的反應,並產生兩個鈇原子,原子以9.82 MeV能量進行α衰變,半衰期為2.6秒。
研究人員一開始把所產生的原子認定為288Fl,但2002年12月進行的研究工作則將結論更改為289Fl。
: \,^{244}_{94}\mathrm{Pu} + \,^{48}_{20}\mathrm{Ca} \to \,^{292}_{114}\mathrm{Fl} ^{*} \to \,^{289}_{114}\mathrm{Fl} + 3\,^{1}_{0}\mathrm{n}
2009年5月,IUPAC的聯合工作組發布鎶的發現報告,其中提到283Cn的發現。由於287Fl和291Lv(見下)的合成數據牽涉到283Cn,因此這也意味著鈇的發現得到證實。
2009年1月,伯克利團隊證實287Fl和286Fl的發現。接著在2009年7月,德國重離子研究所又證實288Fl和289Fl的發現。
2011年6月11日,IUPAC證實鈇的存在。
命名
Flerovium(Fl)是IUPAC在2012年5月30日正式採用的,以纪念苏联原子物理学家格奥尔基·弗廖罗夫。此前根据IUPAC元素系統命名法所產生的臨時名稱為Ununquadium(Uuq)。科學家通常稱之為“元素114”(或E114)。
中文命名
2012年6月2日,中華民國國家教育研究院的化學名詞審譯委員會暫定以-{zh-hant|鈇}-作為該元素的中文名稱。
2013年7月,中華人民共和國全國科學技術名詞審定委員會通過以-{zh-hans|𫓧}-(读音同「夫」)為中文定名。
未來的實驗
日本理化學研究所的一個團隊已表示有計劃研究以下的冷聚變反應:
:\,^{208}_{82}\mathrm{Pb} + \,^{76}_{32}\mathrm{Ge} \to \,^{284}_{114}\mathrm{Fl} ^{*} \to \,?
Flerov核反應實驗室在未來有計劃研究在239Pu和48Ca反應中合成的較輕的鈇同位素。
也有計劃使用不同發射體能量再次用244Pu進行反應,以進一步了解2n通道,從而發現新的同位素290Fl。
同位素與核特性
目前已知的鈇同位素共有6個,質量數分別為284-289,此外鈇-289還有已知但未確認的亞穩態鈇-289m。鈇的同位素全部都具有極高的放射性,半衰期極短,非常不穩定,且較重的同位素大多比較輕的同位素來的穩定,因為它們更接近穩定島的中心,其中最長壽的同位素為鈇-289,半衰期約1.9秒,也是目前發現最重的鈇同位素。未經證實的同位素鈇-290可能具有更長的半衰期,為19秒。未確認的亞穩態鈇-289m则拥有长达66秒的半衰期。其餘較輕同位素的半衰期都在1秒以下。
*鉛
*擴展元素週期表
*鈇的同位素
注释
參考資料
参考书目
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外部連結
*[https://web.archive.org/web/20080723144358/http://www.cerncourier.com/main/article/39/7/18 First postcard from the island of nuclear stability]
*[https://web.archive.org/web/20081205080201/http://www.cerncourier.com/main/article/41/8/17 Second postcard from the island of stability]
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