𫓧

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𫓧 114Fl
氢（非金属） 氦（稀有气体）
锂（碱金属） 铍（碱土金属） 硼（类金属） 碳（非金属） 氮（非金属） 氧（非金属） 氟（卤素） 氖（稀有气体）
钠（碱金属） 镁（碱土金属） 铝（贫金属） 硅（类金属） 磷（非金属） 硫（非金属） 氯（卤素） 氩（稀有气体）
钾（碱金属） 钙（碱土金属） 钪（过渡金属） 钛（过渡金属） 钒（过渡金属） 铬（过渡金属） 锰（过渡金属） 铁（过渡金属） 钴（过渡金属） 镍（过渡金属） 铜（过渡金属） 锌（过渡金属） 镓（贫金属） 锗（类金属） 砷（类金属） 硒（非金属） 溴（卤素） 氪（稀有气体）
铷（碱金属） 锶（碱土金属） 钇（过渡金属） 锆（过渡金属） 铌（过渡金属） 钼（过渡金属） 锝（过渡金属） 钌（过渡金属） 铑（过渡金属） 钯（过渡金属） 银（过渡金属） 镉（过渡金属） 铟（贫金属） 锡（贫金属） 锑（类金属） 碲（类金属） 碘（卤素） 氙（稀有气体）
铯（碱金属） 钡（碱土金属） 镧（镧系元素） 铈（镧系元素） 镨（镧系元素） 钕（镧系元素） 钷（镧系元素） 钐（镧系元素） 铕（镧系元素） 钆（镧系元素） 铽（镧系元素） 镝（镧系元素） 钬（镧系元素） 铒（镧系元素） 铥（镧系元素） 镱（镧系元素） 镥（镧系元素） 铪（过渡金属） 钽（过渡金属） 钨（过渡金属） 铼（过渡金属） 锇（过渡金属） 铱（过渡金属） 铂（过渡金属） 金（过渡金属） 汞（过渡金属） 铊（贫金属） 铅（贫金属） 铋（贫金属） 钋（贫金属） 砹（类金属） 氡（稀有气体）
钫（碱金属） 镭（碱土金属） 锕（锕系元素） 钍（锕系元素） 镤（锕系元素） 铀（锕系元素） 镎（锕系元素） 钚（锕系元素） 镅（锕系元素） 锔（锕系元素） 锫（锕系元素） 锎（锕系元素） 锿（锕系元素） 镄（锕系元素） 钔（锕系元素） 锘（锕系元素） 铹（锕系元素） 𬬻（过渡金属） 𬭊（过渡金属） 𬭳（过渡金属） 𬭛（过渡金属） 𬭶（过渡金属） 鿏（预测为过渡金属） 𫟼（预测为过渡金属） 𬬭（预测为过渡金属） 鿔（过渡金属） 鿭（预测为贫金属） 𫓧（贫金属） 镆（预测为贫金属） 𫟷（预测为贫金属） 鿬（预测为卤素） 鿫（预测为稀有气体）
铅
↑
𫓧
↓
(Uhq)
鿭 ← 𫓧 → 镆
概况
名称·符号·序数𫓧（Flerovium）·Fl·114
元素类别贫金属
族·周期·区14·7·p
标准原子质量[289]
电子排布[Rn] 5f14 6d10 7s2 7p2
（预测[1]）
2, 8, 18, 32, 32, 18, 4
（预测）
历史
发现联合核研究所及劳伦斯利福摩尔国家实验室（1999年）
物理性质
物态液体（（预测）[2]）
密度（接近室温）
11.4±0.3（预测）[2] g·cm−3
熔点284±50 K，11±50 °C，52±90 °F（预测[2]）
原子性质
氧化态
（粗体为常见氧化态）		2, 4（预测）[1]
电离能第一：823.9（预测）[1] kJ·mol−1
第二：1600（预测）[3] kJ·mol−1
原子半径160（估值）[1] pm
共价半径143（估值）[4] pm
杂项
CAS号54085-16-4
同位素
主条目：𫓧的同位素
同位素 丰度 半衰期​（t1/2） 衰变
方式 能量​（MeV） 产物
287Fl[5] 人造 360 毫秒 α 10.16 283Cn
288Fl 人造 653 毫秒 α 10.076 284Cn
289Fl 人造 2.1 秒 α 9.95 285Cn

𫓧（fū）[6][7]（英语：Flerovium[8][9]），是一种人工合成的化学元素，其化学符号为Fl，原子序数为114。𫓧是一种放射性极强的超重元素，所有同位素的半衰期都很短，非常不稳定。𫓧不出现在自然界中，只能在实验室内以粒子加速器反应生成。𫓧于1999年由俄罗斯杜布纳联合原子核研究所（JINR）的研究团队用钙（48Ca）离子撞击钚而发现，其名称得自苏联原子物理学家格奥尔基·弗廖罗夫。

在元素周期表中，𫓧是位于p区的锕系后元素，属于第7周期、第14族（碳族），是已知最重的碳族成员。但2007年进行的初步化学实验指出，𫓧具有出乎意料的高挥发性，性质和同族的铅非常不同。[10]在初步实验中，𫓧甚至似乎表现出与稀有气体相似的性质。[11]更近期的实验结果显示，𫓧与金的化学反应与鿔相似，表明𫓧是一种极易挥发的元素，在标准状况下甚至可能是气态的。实验中𫓧也表现出其金属性，符合铅的较重同族元素的属性，且是第14族中反应活性最低的金属。截至2022年，科学家对𫓧的性质到底更像金属还是稀有气体的问题仍未有定论。

𫓧有284Fl～289Fl共6种同位素，其中最长寿的𫓧同位素为𫓧-289，半衰期约为2.1秒，另外有证据表明𫓧-289可能有一个同核异构体Fl289m的半衰期长达66秒[12]。未经证实的同位素𫓧-290可能具有半衰期为19秒。科学家预计𫓧位于理论上的稳定岛的中心附近，并且预测更重的未发现同位素，尤其是核子数为双重幻数的𫓧-298，可能具有更长的半衰期，预计至少在17天以上；还有观点认为𫓧-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𫓧-298更长寿的半衰期。[13][14]

概论[编辑]

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历史[编辑]

发现[编辑]

1998年12月，位于俄罗斯杜布纳联合核研究所（JINR）的科学家使用48Ca离子撞击244Pu目标体，合成一个𫓧原子。该原子以9.67 MeV的能量进行α衰变，半衰期为30秒。该原子其后被确认为289Fl同位素。这项发现在1999年1月公布。[15]然而，之后的实验并未能重现所观测到的衰变链。因此这颗原子的真正身份仍待确认，有可能是稳定的同核异构体289mFl。

1999年3月，同一个团队以242Pu代替244Pu目标体，以合成其他的𫓧同位素。这次，他们成功合成两个𫓧原子，原子以10.29 MeV的能量进行α衰变，半衰期为5.5秒。这两个原子确认为287Fl。[16]其他的实验同样未能重现这次实验的结果，因此真正产生的原子核身份一样不能被确定，但有可能是稳定的同核异构体287mFl。

杜布纳的团队在1999年6月进行实验，成功制成𫓧。这项结果是受到公认的。他们重复进行244Pu的反应，并产生两个𫓧原子，原子以9.82 MeV能量进行α衰变，半衰期为2.6秒。[17]

研究人员一开始把所产生的原子认定为288Fl，但2002年12月进行的研究工作则将结论更改为289Fl。[18]

<math> \,^{244}_{94}\mathrm{Pu} + \,^{48}_{20}\mathrm{Ca} \to \,^{292}_{114}\mathrm{Fl} ^{*} \to \,^{289}_{114}\mathrm{Fl} + 3\,^{1}_{0}\mathrm{n}</math>

2009年5月，IUPAC的联合工作组发布鿔的发现报告，其中提到283Cn的发现。[19]由于287Fl和291Lv（见下）的合成数据牵涉到283Cn，因此这也意味着𫓧的发现得到证实。

2009年1月，伯克利团队证实287Fl和286Fl的发现。接着在2009年7月，德国重离子研究所又证实288Fl和289Fl的发现。

2011年6月11日，IUPAC证实𫓧的存在。[20]

命名[编辑]

Flerovium（Fl）是IUPAC在2012年5月30日正式采用的，以纪念苏联原子物理学家格奥尔基·弗廖罗夫[21]。此前根据IUPAC元素系统命名法所产生的临时名称为Ununquadium（Uuq）[22]。科学家通常称之为“元素114”（或E114）。

中文命名[编辑]

2012年6月2日，中华民国国家教育研究院的化学名词审译委员会暂定以鈇作为该元素的中文名称。[6] 2013年7月，中华人民共和国全国科学技术名词审定委员会通过以𫓧（读音同“夫”）为中文定名。[7][23]

未来的实验[编辑]

日本理化学研究所的一个团队已表示有计划研究以下的冷聚变反应：

<math>\,^{208}_{82}\mathrm{Pb} + \,^{76}_{32}\mathrm{Ge} \to \,^{284}_{114}\mathrm{Fl} ^{*} \to \,? </math>

Flerov核反应实验室在未来有计划研究在239Pu和48Ca反应中合成的较轻的𫓧同位素。

也有计划使用不同发射体能量再次用244Pu进行反应，以进一步了解2n通道，从而发现新的同位素290Fl。

同位素与核特性[编辑]

主条目：𫓧的同位素

目前已知的𫓧同位素共有6个，质量数分别为284-289，此外𫓧-289还有已知但未确认的亚稳态𫓧-289m。𫓧的同位素全部都具有极高的放射性，半衰期极短，非常不稳定，且较重的同位素大多比较轻的同位素来的稳定，因为它们更接近稳定岛的中心，其中最长寿的同位素为𫓧-289，半衰期约1.9秒，也是目前发现最重的𫓧同位素。未经证实的同位素𫓧-290可能具有更长的半衰期，为19秒。未确认的亚稳态𫓧-289m则拥有长达66秒的半衰期。其余较轻同位素的半衰期都在1秒以下。[12]𫓧元素位于稳定岛的中心附近，对研究原子核壳层结构的稳定性有重要意义；科学家预测核子数为双重幻数的𫓧-298，可能具有更长的半衰期，预计至少在17天以上；还有观点认为𫓧-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𫓧-298更长寿的半衰期。[13][14]

化学属性[编辑]

推算的化学属性[编辑]

氧化态[编辑]

𫓧预计属于7p系，并是元素周期表中14 (IVA)族最重的成员，位于铅之下。这一族的氧化态为+IV，而较重的元素也表现出较强的+II态，这是因为惰性电子对效应。锡的+II和+IV态强度相近。铅的+II态比+IV态强。因此𫓧应该继续这一趋势，有着氧化性的+IV态和稳定的+II态。

化学特性[编辑]

𫓧的化学特性应与铅相近，能形成FlO、FlF2、FlCl2、FlBr2和FlI2。如果其+IV态能够进行化学反应，它将只能形成FlO2和FlF4。它也有可能形成混合氧化物Fl3O4，类似于Pb3O4。

一些研究指出𫓧的化学特性可能和稀有气体氡更接近。[11][已过时]

实验化学[编辑]

原子气态[编辑]

2007年4月至5月，瑞士保罗谢勒研究所与Flerov核反应实验室的合作计划研究了鿔的化学特性。第一项反应为242Pu(48Ca,3n)287Fl，第二项反应为244Pu(48Ca,4n)288Fl。他们将所生成的原子在金平面上的吸收属性与氡的属性作了比较。第一项实验探测到3个283Cn原子，但同时也似乎探测到了1个287Fl原子。这项结果是出乎意料的，因为要移动生成了的原子需时大约2秒，𫓧原子应该在被吸收前已经衰变了。第二个反应产生了2个288Fl原子和1个289Fl原子。其中两个原子的吸收特性符合稀有气体的特性。2008年进行的实验肯定了这一重要的结果，所产生的289Fl原子特性也符合先前的数据，表示𫓧和金发生交互作用时类似于稀有气体。[24]

参见[编辑]

注释[编辑]

参考资料[编辑]

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 Haire, Richard G. 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 1-4020-3555-1. 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 Florez, Edison; Smits, Odile R.; Mewes, Jan-Michael; Jerabek, Paul; Schwerdtfeger, Peter. From the gas phase to the solid state: The chemical bonding in the superheavy element flerovium. The Journal of Chemical Physics. 2022, 157. doi:10.1063/5.0097642. 
  3. ^ 3.0 3.1 Fricke, Burkhard. Superheavy elements: a prediction of their chemical and physical properties. Recent Impact of Physics on Inorganic Chemistry. Structure and Bonding. 1975, 21: 89–144 [2013-10-04]. ISBN 978-3-540-07109-9. doi:10.1007/BFb0116498 （English）. 
  4. ^ Chemical Data. Flerovium - Fl （页面存档备份，存于互联网档案馆）, Royal Chemical Society
  5. ^ Oganessian, Yu. Ts.; Utyonkov, V. K.; Ibadullayev, D.; et al. Investigation of 48Ca-induced reactions with 242Pu and 238U targets at the JINR Superheavy Element Factory. Physical Review C. 2022, 106 (024612). doi:10.1103/PhysRevC.106.024612. 
  6. ^ 6.0 6.1 中國化學會第12次會議決議 (PDF). chemistry.org.tw. [2013-05-30]. （原始内容 (PDF)存档于2013-09-21）. 
  7. ^ 7.0 7.1 114、116号元素中文定名研讨会在京召开. 全国科学技术名词审定委员会. 2013-07-23 [2014-05-22]. （原始内容存档于2014-11-07）. 
  8. ^ 存档副本. [2015-05-16]. （原始内容存档于2016-03-04）. 
  9. ^ Jennifer Welsh. Two Elements Named: Livermorium and Flerovium. LiveScience. 2 December 2011 [2011-12-05]. （原始内容存档于2021-02-09）. 
  10. ^ Eichler, Robert; et al. Indication for a volatile element 114 (PDF). Radiochimica Acta. 2010, 98 (3): 133–139 [2022-02-04]. S2CID 95172228. doi:10.1524/ract.2010.1705. （原始内容 (PDF)存档于2022-04-06）. 
  11. ^ 11.0 11.1 Gas Phase Chemistry of Superheavy Elements 互联网档案馆的存档，存档日期2012-02-20., lecture by Heinz W. Gäggeler, Nov. 2007. Last accessed on Dec. 12, 2008.
  12. ^ 12.0 12.1 The Periodic Table C PDF
  13. ^ 13.0 13.1 Lodhi, M.A.K. (编). Superheavy Elements: Proceedings of the International Symposium on Superheavy Elements. Lubbock, Texas: Pergamon Press. March 1978. ISBN 978-0-08-022946-1. 
  14. ^ 14.0 14.1 Samanta, C.; Chowdhury, P. R.; Basu, D. N. Predictions of alpha decay half lives of heavy and superheavy elements. Nuclear Physics A. 2007, 789 (1–4): 142–154. Bibcode:2007NuPhA.789..142S. CiteSeerX 10.1.1.264.8177 可免费查阅. S2CID 7496348. arXiv:nucl-th/0703086 可免费查阅. doi:10.1016/j.nuclphysa.2007.04.001. 
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  16. ^ Yeremin, A. V.; Oganessian, Yu. Ts.; Popeko, A. G.; Bogomolov, S. L.; Buklanov, G. V.; Chelnokov, M. L.; Chepigin, V. I.; Gikal, B. N.; Gorshkov, V. A. Synthesis of nuclei of the superheavy element 114 in reactions induced by 48Ca. Nature. 1999, 400 (6741): 242. Bibcode:1999Natur.400..242O. doi:10.1038/22281. 
  17. ^ Oganessian, Yu. Ts.; Utyonkov, V.; Lobanov, Yu.; Abdullin, F.; Polyakov, A.; Shirokovsky, I.; Tsyganov, Yu.; Gulbekian, G.; Bogomolov, S. Synthesis of superheavy nuclei in the 48Ca+244Pu reaction: 288114. Physical Review C. 2000, 62: 041604. Bibcode:2000PhRvC..62d1604O. doi:10.1103/PhysRevC.62.041604. 
  18. ^ Oganessian, Yu. Ts.; Utyonkov, V.; Lobanov, Yu.; Abdullin, F.; Polyakov, A.; Shirokovsky, I.; Tsyganov, Yu.; Gulbekian, G.; Bogomolov, S. Measurements of cross sections for the fusion-evaporation reactions 244Pu(48Ca,xn)292−x114 and 245Cm(48Ca,xn)293−x116. Physical Review C. 2004, 69: 054607. Bibcode:2004PhRvC..69e4607O. doi:10.1103/PhysRevC.69.054607. 
  19. ^ R.C.Barber; H.W.Gaeggeler;P.J.Karol;H. Nakahara; E.Verdaci; E. Vogt. Discovery of the element with atomic number 112 (PDF). Pure Appl. Chem. 2009, 81: 1331. doi:10.1351/PAC-REP-08-03-05. （原始内容 (IUPAC Technical Report)存档于2009-06-17）. 
  20. ^ IUPAC - Discovery of the Elements with Atomic Number 114 and 116. [2011-10-18]. （原始内容存档于2011-06-04）. 
  21. ^ Element 114 is Named Flerovium and Element 116 is Named Livermorium. IUPAC. 2012-05-31 [2012-05-31]. （原始内容存档于2016-02-05） （English）. 
  22. ^ J. Chatt. Recommendations for the Naming of Elements of Atomic Numbers Greater than 100. Pure Appl. Chem. 1979, 51: 381–384. doi:10.1351/pac197951020381. 
  23. ^ 全国科学技术名词审定委员会公布114号、116号元素的中文名称. 《材料保护》. 2013-12, 46 (12): 66–66 [2020-11-06]. （原始内容存档于2022-04-06）. 
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参考书目[编辑]

外部链接[编辑]

检索自“https://arolstar52-zhtest.hf.space/index.php?title=鈇&oldid=36935”