𨧀
𨧀（英語：Dubnium），是一種人工合成的化學元素，其化學符號为Db，原子序數为105。𨧀是一種極具放射性的超重元素及錒系後元素，其最穩定的已知同位素𨧀-268的半衰期約為16小時，这也是原子序大於101（鍆）的元素中最长寿的同位素。𨧀不出現在自然界中，只能在實驗室內以粒子加速器少量合成。其英文名Dubnium源自位於俄羅斯的小鎮杜布納（Dubna），也是𨧀最早被合成出的地方。
在元素週期表中，𨧀是一個位於d區塊的過渡金屬，為第7週期、第5族的成員。目前人們對𨧀的化學特性所知不多，但化學實驗已証實了𨧀具有比鉭更重的同族元素應有的屬性。
在1960年代，蘇聯和美國加州的實驗室製造了微量的𨧀元素。兩國未能確定彼此的發現次序，因此雙方科學家對其命名發生了爭論，直到1997年國際純粹與應用化學聯合會（IUPAC）確認了蘇聯的實驗室最早合成該元素，並為雙方妥協而取名為Dubnium。
概论[编辑]
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歷史[编辑]
發現[编辑]
位於杜布納的聯合核研究所（當時在前蘇聯內）在1968年首次報告發現𨧀元素。研究人員以氖-22離子撞擊鋂-243目標。他們報告了能量為9.40 MeV和9.70 MeV的α活動，並認為這些活動指向同位素260Db或261Db：
- 243
95Am
+ 22
10Ne
→ 265−x
105Db
+ x
n
兩年後，杜布納的團隊把產物與NbCl5反應後，對所得的氯化物使用溫度梯度色譜法分離了兩項反應產物。團隊在揮發性氯化物中，辨認出一次2.2秒長的自發裂變活動，有可能來自五氯化𨧀-261（261DbCl5）。
同年，在柏克萊加州大學，由阿伯特·吉奧索領導的團隊以氮-15離子撞擊鉲-249，肯定性地合成了𨧀-260。𨧀-260的所測得之α衰變半衰期為1.6秒，衰變能量為9.10 MeV，子衰變產物為鐒-256：
- 249
98Cf
+ 15
7N
→ 260
105Db
+ 4
n
由柏克萊加州大學科學家們得出的結果並沒有證實蘇聯科學家們的研究指出，𨧀-260的衰變能量為9.40 MeV或9.70 MeV的結論。因此餘下𨧀-261為可能成功合成的同位素。在1971年，杜布納的團隊利用改善了的試驗設備重復了他們的實驗，並得以証實𨧀-260的衰變數據，所用反應如下：
- 243
95Am
+ 22
10Ne
→ 260
105Db
+ 5
n
1976年，杜佈納的團隊繼續用溫度梯度色譜法研究這條反應，並辨認出產物五溴化𨧀-260（260DbBr5）。
1992年，IUPAC/IUPAP鐨後元素工作小組評估了兩個團隊的報告，並決定雙方的研究成果同時證實對𨧀元素的成功合成，因此雙方應共同享有發現者的稱譽。[8]
命名爭議[编辑]
蘇聯團隊建議名稱Nielsbohrium（Ns），以紀念丹麥核物理學家尼爾斯·玻爾。美國團隊則提出把新元素命名為Hahnium（Ha，𫒢、𨮟），以紀念德國化學家奧托·哈恩。因此，Hahnium一名在美洲及西歐廣為科學家們所用，並出現於許多當時的文獻中；而Nielsbohrium用於前蘇聯和東方集團國家。
兩個團隊就此對元素的命名產生了爭議。國際純粹與應用化學聯合會（IUPAC）就採用了臨時的系統命名Unnilpentium（Unp）。為了解決爭議，IUPAC於1994年提出名稱Joliotium（Jl，鐈[來源請求]），紀念法國物理學家弗雷德里克·約里奧-居里。此名原先由蘇聯團隊提議為元素102的名稱，而該元素最後名為鍩（Nobelium）。雙方仍在元素104至106的命名問題上達不到共識。
鑒於國際上对104至107號元素名均存在較大分歧，全國科學技術名詞化學名詞審定委員會根據1997年8月27日IUPAC正式對101至109號元素的重新英文定名，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105號元素中文名在《無機化學命名原則》(1980)中曾定为「𰾉」（hǎn，繁体为𫒢，圖：File:Hahnium-hant.png）[9]，現根據IUPAC決定的英文名Dubnium（Db），改定为「𨧀」（音同「杜」）。名稱源自為獲得該元素作過重要貢獻的前蘇聯杜布納聯合核子研究所的所在地俄羅斯小鎮杜布納。[10][11]
IUPAC表示，位於柏克萊的實驗室已經在多個元素的名稱中得到了承認（如錇、鉲、鋂），且元素104和106已命名為鑪（以盧瑟福命名）和𨭎（以西博格命名），因此應在元素105的命名上承認俄羅斯團隊對發現元素104、105及106所作出的貢獻。[12][13]
化學特性[编辑]
推算的屬性[编辑]
在元素週期表中，元素105預測為6d系中第二個過渡金屬，以及為5族最重的元素，位於釩、鈮、鉭之下。因為𨧀直接位於鉭以下，所以也能稱為eka-鉭。5族元素有著明顯的+5氧化態，而該特性在重5族元素中更為穩定。因此𨧀預計會形成穩定的+5態。較重的5族元素也具有+4和+3態，所以𨧀也有可能形成這些具還原性的氧化態。
從鈮和鉭的化學特性推算，𨧀會與氧反應形成惰性的五氧化物Db2O5。在鹼性環境中，預計會形成鄰𨧀配合物DbO3−
4。與鹵素反應後，應形成五鹵化物DbX5。鈮和鉭的五鹵化物呈揮發性固態或呈氣態的三角雙錐形單體分子。因此，DbCl5預計將會是一種揮發性固體。同樣，DbF5揮發性將更強。其鹵化物經水解後，即形成鹵氧化物MOX3。因此𨧀的鹵化物DbX5應會和水反應形成DbOX3。根據已知較輕的5族元素與氟離子的反應，預計𨧀在和氟離子反應後會形成一系列氟配合物。其中五氟化物和氟化氫反應後會形成六氟𨧀酸離子DbF−
6。若氟化物過剩，則會形成DbF2−
7和DbOF2−
5。如果𨧀的特性是鉭的延續，則更高的氟化物濃度會產生DbF3−
8，因為NbF3−
8目前是未知的。
實驗化學[编辑]
通過氣態熱色譜法，對𨧀的化學特性的研究已進行了幾年的時間。這些實驗研究了鈮、鉭和𨧀放射性同位素的相對吸收屬性。結果產生了典型的5族鹵化物及鹵氧化物：DbCl5、DbBr5、DbOCl3及DbOBr3。這些初期實驗的報告通常稱𨧀為Hahnium（中文對應譯為「𫒢」）。
| 公式 | 名稱 |
|---|---|
| DbCl5 | 五氯化𨧀 |
| DbBr5 | 五溴化𨧀 |
| DbOCl3 | 氯氧化𨧀 |
| DbOBr3 | 溴氧化𨧀 |
同位素[编辑]
如同其他高原子序的超重元素，𨧀的所有同位素都具有高度放射性，半衰期很短，非常不穩定。目前已知壽命最長的同位素為𨧀-268，半衰期約為16小時[6]，這也是原子序大於101（鍆）的元素中最长寿的同位素，但這種同位素難以被製成。[14]杜布納聯合原子核研究所於2012年的計算顯示，預計𨧀所有同位素的最長半衰期不會顯著超過一天。[15]
注释[编辑]
参考文献[编辑]
- ↑ 1.0 1.1 Hoffman, Darleane C.; Lee, Diana M.; Pershina, Valeria. Transactinides and the future elements. Morss; Edelstein, Norman M.; Fuger, Jean (编). The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements 3rd. Dordrecht, The Netherlands: Springer Science+Business Media. 2006. ISBN 978-1-4020-3555-5.
- ↑ Chemical Data. Dubnium - Db （页面存档备份，存于互联网档案馆）, Royal Chemical Society
- ↑ Östlin, A.; Vitos, L. First-principles calculation of the structural stability of 6d transition metals. Physical Review B. 2011, 84 (11). Bibcode:2011PhRvB..84k3104O. doi:10.1103/PhysRevB.84.113104.
- ↑ Haba, H.; Huang, M.; Kaji, D.; Kanaya, J.; Kudou, Y.; Morimoto, K.; Morita, K.; Murakami, M.; Ozeki, K.; Sakai, R.; Sumita, T.; Wakabayashi, Y.; Yoneda, A.; Kasamatsu, Y.; Kikutani, Y.; Komori, Y.; Nakamura, K.; Shinohara, A.; Kikunaga, H.; Kudo, H.; Nishio, K.; Toyoshima, A.; Tsukada, K. Production of 262Db in the 248Cm(19F,5n)262Db reaction and decay properties of 262Db and 258Lr. Physical Review C. 28 February 2014, 89 (2): 024618 [2 July 2023]. doi:10.1103/PhysRevC.89.024618.
- ↑ Oganessian, Yu. Ts.; Utyonkov, V. K.; Kovrizhnykh, N. D.; et al. New isotope 286Mc produced in the 243Am+48Ca reaction. Physical Review C. 2022, 106 (064306). doi:10.1103/PhysRevC.106.064306.
- ↑ 6.0 6.1 Oganessian, Yu. Ts.; Utyonkov, V. K.; Kovrizhnykh, N. D.; et al. First experiment at the Super Heavy Element Factory: High cross section of 288Mc in the243Am+48Ca reaction and identification of the new isotope 264Lr. Physical Review C. 29 September 2022, 106 (3): L031301. Bibcode:2022PhRvC.106c1301O. S2CID 252628992. doi:10.1103/PhysRevC.106.L031301.
- ↑ Khuyagbaatar, J.; Yakushev, A.; Düllmann, Ch. E.; et al. 48Ca+249Bk Fusion Reaction Leading to Element Z=117: Long-Lived α-Decaying 270Db and Discovery of 266Lr. Physical Review Letters. 2014, 112 (17): 172501. Bibcode:2014PhRvL.112q2501K. PMID 24836239. S2CID 5949620. doi:10.1103/PhysRevLett.112.172501. hdl:1885/148814 可免费查阅.
- ↑ Barber, R. C.; Greenwood, N. N.; Hrynkiewicz, A. Z.; Jeannin, Y. P.; Lefort, M.; Sakai, M.; Ulehla, I.; Wapstra, A. P.; Wilkinson, D. H. Discovery of the transfermium elements. Part II: Introduction to discovery profiles. Part III: Discovery profiles of the transfermium elements (Note: for Part I see Pure Appl. Chem., Vol. 63, No. 6, pp. 879–886, 1991). Pure and Applied Chemistry. 1993, 65 (8): 1757. doi:10.1351/pac199365081757.
- ↑ 中国化学会无机化学名词小组修订. 无机化学命名原则 : 1980, 统一书号：13031·2078. 1982-12: 4-5 [2020-11-10]. （原始内容存档于2021-09-22）.
- ↑ 刘路沙. 101—109号元素有了中文定名. 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）. 101~109号化学元素正式定名. 貴州地質. 1998, 15: 298–298 [2020-11-10]. （原始内容存档于2020-12-03）.
- ↑ Names and symbols of transfermium elements (IUPAC Recommendations 1994). Pure and Applied Chemistry. 1994, 66 (12): 2419. doi:10.1351/pac199466122419.
- ↑ Names and symbols of transfermium elements (IUPAC Recommendations 1997). Pure and Applied Chemistry. 1997, 69 (12): 2471. doi:10.1351/pac199769122471.
- ↑ Karpov, A. V.; Zagrebaev, V. I.; Palenzuela, Y. M.; et al. Superheavy Nuclei: Decay and Stability. Exciting Interdisciplinary Physics. FIAS Interdisciplinary Science Series. 2013: 69. ISBN 978-3-319-00046-6. doi:10.1007/978-3-319-00047-3_6.
- ↑ Karpov, A. V.; Zagrebaev, V. I.; Palenzuela, Y. M.; Greiner, W. Greiner, W. , 编. Exciting Interdisciplinary Physics. FIAS Interdisciplinary Science Series. Springer International Publishing. 2013: 69–79. ISBN 978-3-319-00046-6. doi:10.1007/978-3-319-00047-3_6 （English）.
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参考书目[编辑]
- Beiser, A. Concepts of modern physics 6th. McGraw-Hill. 2003. ISBN 978-0-07-244848-1. OCLC 48965418.
- Hoffman, D. C.; Ghiorso, A.; Seaborg, G. T. The Transuranium People: The Inside Story. World Scientific. 2000. ISBN 978-1-78-326244-1.
- Kragh, H. From Transuranic to Superheavy Elements: A Story of Dispute and Creation. Springer. 2018. ISBN 978-3-319-75813-8.
外部連結[编辑]
- 元素𨧀在洛斯阿拉莫斯国家实验室的介紹（英文）
- EnvironmentalChemistry.com —— 𨧀（英文）
- 元素𨧀在The Periodic Table of Videos（諾丁漢大學）的介紹（英文）
- 元素𨧀在Peter van der Krogt elements site的介紹（英文）
- WebElements.com – 𨧀（英文）