鑪

{{Elementbox
|number=104
|symbol=Rf
|name=鑪
|enname=Rutherfordium
|left=鐒
|right=𨧀
|above=鉿
|below=(Upq)
|series= 過渡金屬
|group=4
|period=7
|block=d
|atomic mass= [267]
|appearance=
|electron configuration= [Rn] 5f14 6d2 7s2
|2nd ionization energy= 1389.4（估值）

研究人员于1966–1969年重复实验。他们把產物與四氯化鋯（ZrCl4）反應後將其轉變為氯化物，再用溫度梯度色譜法把鑪從產物中分離出來。該團隊在一種具揮發性的氯化物中探測到自發裂變事件，該氯化物具有類似於鉿的較重同族元素的化學屬性。他们这次把半衰期0.3秒的核素指向了259104：
: + → 257104 + 4

他们也合成了260104，但观测到的半衰期不是0.3秒，而是10–30毫秒，与今天的数值21毫秒吻合。1970年，美国研究人员通过离子交换法研究104号元素的化学性质，证明它与铪同为4族元素。

在美國進行的實驗於1973年得到獨立證實，其中通過觀測257Rf衰變產物——鍩-253的K-αX光，確實了鑪為母衰變體。

命名爭議
俄方科學家建議使用Kurchatovium作為該新元素命名，而美方科學家則建議使用Rutherfordium。1992年，IUPAC/IUPAP超鐨元素工作組（TWG）評審了發現報告後，認為雙方是同時合成了第104號元素的，所以雙方應該共同享有這份名譽。IUPAC最終使用了美國團隊所提出的名稱（Rutherfordium），這可能反映了其實際改變了決定。

蘇聯的團隊稱其首次探測到該新元素，因此建議將其命名為Kurchatovium（Ku）以紀念伊格爾·庫爾恰托夫，其曾經領導過蘇聯原子彈計劃。東方集團國家的教科書都使用Kurchatovium作為該元素的正式命名，而中文則譯為「{{僻字|龲|⿰金-{庫}-}}」。美國的團隊則提議用Rutherfordium（Rf）為新元素的命名，以紀念原子核物理學之父歐内斯特·盧瑟福。

由於國際上對104號、105號元素名稱存在較大分歧，1977年8月國際純粹與應用物理學聯合會（IUPAC）正式宣佈100號以後元素停止使用人名命名，而使用臨時系統命名，譬如104號元素為Unnilquadium（Unq）（該名稱源自數字1、0和4的拉丁文寫法）。但由於應用不便，1994年IUPAC無機化學命名委員會又提出仍以人名命名，同時建議使用Dubnium（105號元素的現名，名稱源自杜布納，Dubna）作為104號元素的當時的名稱，因為Rutherfordium已被建議作為106號元素的名稱，而IUPAC也認為應該承認杜布納團隊對此領域研究的貢獻。然而，這時104至107號元素的名稱都具有爭議。1997年，有關的團隊解決了紛爭，并於同年8月27日IUPAC正式對101至109號元素重新英文定名，最終采用了現名Rutherfordium，Dubnium一名則成為了105號元素的名稱。

核合成
鑪等超重元素的合成方法是將兩種較輕的元素通過粒子加速器相互高速撞擊，並以此產生核聚變反應。多數鑪同位素都可以用這種方法合成，但某些較重的同位素目前只能在原子序更高的元素的衰變產物當中發現。

根據所用能量的高低，核合成分為「熱」和「冷」兩類。在熱核聚變反應中，低質量、高能的發射體朝着高質量標靶（錒系元素）加速，產生處於高激發能的複核（約40至50 MeV），再裂變或蒸發出3至5顆中子。冷核聚變一詞在此指的不是在室溫下發生的核聚變反應（見冷核聚變）。

熱核聚變
位於杜布納的研究團隊在1964年首次嘗試合成鑪，所用的熱核聚變反應將氖-22發射體撞擊鈽-242目標之後在加州勞倫斯伯克利國家實驗室進行的實驗得出一種短半衰期的同核異構體鑪-262m（其進行自發裂變，半衰期為47 ms）及長半衰期的自發裂變事件，後者不確定地指向鑪-263。杜布納的團隊也研究了該反應，並於2000年觀測到鑪-261的α衰變及鑪-261m的自發裂變。

杜布納團隊於2000年首次公佈了使用鈾目標體的熱核聚變反應：
: + → + x (x = 3, 4, 5, 6).
他們觀測到鑪-260和鑪-259的衰變，之後又觀測到鑪-259的衰變。在一系列利用鈾目標體的實驗中，勞倫斯伯克利國家實驗室的團隊於2006年探測到了鑪-261。

冷核聚變
首次合成鑪的冷核聚變反應是於1974年在杜布納進行的，反應將鈦-50射向鉛-208同位素標靶：
: + → + x (x = 1, 2, 3).
測量到的自發裂變事件源自鑪-256，而其後在重離子研究所（GSI）進行的實驗則測量了鑪-257和鑪-255的衰變屬性。

1974年，杜布納的研究人員研究了鉛-207和鈦-50之間的反應，並產生了鑪-255。1994年重離子研究所的一項研究使用鉛-206同位素，並探測到鑪-255和鑪-254。同年轉用鉛-204後則探測到鑪-253。

伯爾尼大學於1999年對𨧀-263同位素的合成進行了研究，並發現了符合通過電子捕獲形成鑪-263的事件。產物中的鑪被分離出來，期間觀測到的有長半衰期（15分鐘）的自發裂變事件，以及半衰期大約為10分鐘的α衰變。2010年有關鈇-285衰變鏈的報告中顯示了5個連續的α衰變，在產生鑪-265之後，再進行自發裂變，半衰期為152秒。

2004年進行的實驗初步顯示，在鏌-288的衰變鏈中存在一種質量更高的鑪同位素，鑪-268假設沒有探測到𨧀-268的電子捕獲，則這些自發裂變事件就可能源自鑪-268，那麼這個同位素的半衰期就不得而知了。

根據2007年一項有關合成鉨的報告，同位素鉨-282進行類似的衰變，並形成𨧀-266，𨧀會再進行自發裂變，半衰期為22分鐘。假設沒有探測到𨧀-266的電子捕獲，則這些自發裂變事件就可能源自鑪-266，那麼這個同位素的半衰期就不得而知了。

同位素
如同其他高原子序的超重元素，鑪的所有同位素都具有高度放射性，半衰期很短，非常不穩定。目前已知的同位素共有15種，質量數從253到268不等（264除外），大部分通過自發裂變進行衰變。鑪的一些同位素已在實驗室中成功合成，所用方法有兩種：高速撞擊兩種原子核以產生核聚變，或製造出更高的元素並觀測其衰變產物。目前这三种同位素都尚未确认。

1999年，位於美國加州伯克利的科學家宣佈成功合成3顆293Og原子。他們稱這些原子核先後射出7顆α粒子，並形成265Rf原子核，但在2001年撤回了這一項結果。265Rf最终于2010年发现，是285Fl的最终衰变产物。]]

最初有關合成263Rf的研究指出，該核素主要是以自發裂變方式衰變的，半衰期為10至20分鐘。近期對𨭆同位素的研究也同時產生了263Rf原子，其半衰期較短，約為8秒。這兩種衰變方式意味著存在兩種不同的同核異構體，但由於觀測到的事件太少，未能確定同核異構體的屬性。同核異構體261bRf的發現及確認最終使鎶的發現在1996年得到了肯定。

對利用208Pb(50Ti,n)257Rf這條反應的詳細光譜分析確認了257Rf的一種同核異能態。分析發現257gRf有著具15條α譜線的複雜光譜，並算出了兩種同核異構體的能級結構圖。類似的同核異構體也被發現存在於256Rf中。

預測的屬性
化學屬性
鑪是第一個超重元素及錒系後元素，也是第二個6d系過渡金屬。對鑪以及其離子態的電離能、原子半徑等屬性的計算指出，鑪與鉿相似，但與鉛相異。人們依此推斷，鑪的基本屬性會和其他的4族元素（鈦、鋯及鉿）相似。其密度會很高，約為23 g/cm3。相比之下，已知密度最高的元素——鋨——的密度為22.61 g/cm3。這是由於鑪擁有高原子量，以及由於錒系收縮和相對論性效應。實際產生足夠的鑪來測量這些屬性卻是不切實際的，而且就算製成了，樣本也會迅速衰變。鑪的原子半徑預測約為150 pm。相對論性效應使鑪的7s軌域具有穩定性，而6d軌域則有不穩定性，因此Rf+和Rf2+離子會失去6d電子，而非7s電子。這是和同族的較輕元素相反的。四氯化鑪比四氯化鉿（HfCl4）揮發性更高，因為其中的化學鍵更似共價鍵。

水溶態
鑪的電子排布預計為[Rn]5f14 6d2 7s2，因此會具有鉿的4族同族元素的屬性。它會在強酸中形成Rf4+水合離子，並在氫氯酸、氫溴酸或氫氟酸中形成絡合物。

:261mRf4+ + 6 → [261mRfCl6]2-

在氫氟酸中的情況類似。鑪對氟離子的親和力較弱，並會形成六氟化鑪絡離子，而鉿和鋯則在同樣的氟離子濃度下產生了七氟甚至八氟絡離子：

:261mRf4+ + 6 → [261mRfF6]2-

注释
參考資料
参考书目
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外部連結