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𨨏

一月 13, 2023

提示：此条目的主题不是铍。
注意：本页面含有Unihan新版汉字：「䥑、鿏、鿭、𨧀、𨨏、𨭆、𨭎、𬬭、𬭊、𬭛、𬭳、𬭶」。有关字符可能會错误显示，詳见Unicode扩展汉字。

𨨏（拼音：bō，注音：ㄆㄛ；英語：Bohrium）是一種人工合成的化學元素，其化學符號为Bh，原子序數为107。以丹麥物理學家尼爾斯·玻爾命名。𨨏是一種放射性極強的超重元素及錒系後元素，其所有同位素的半衰期都很短，非常不穩定，其中壽命最長的是270Bh，半衰期僅約61秒。

𨨏   107Bh
氫（非金屬） 氦（惰性氣體）
鋰（鹼金屬） 鈹（鹼土金屬） 硼（類金屬） 碳（非金屬） 氮（非金屬） 氧（非金屬） 氟（鹵素） 氖（惰性氣體）
鈉（鹼金屬） 鎂（鹼土金屬） 鋁（貧金屬） 矽（類金屬） 磷（非金屬） 硫（非金屬） 氯（鹵素） 氬（惰性氣體）
鉀（鹼金屬） 鈣（鹼土金屬） 鈧（過渡金屬） 鈦（過渡金屬） 釩（過渡金屬） 鉻（過渡金屬） 錳（過渡金屬） 鐵（過渡金屬） 鈷（過渡金屬） 鎳（過渡金屬） 銅（過渡金屬） 鋅（過渡金屬） 鎵（貧金屬） 鍺（類金屬） 砷（類金屬） 硒（非金屬） 溴（鹵素） 氪（惰性氣體）
銣（鹼金屬） 鍶（鹼土金屬） 釔（過渡金屬） 鋯（過渡金屬） 鈮（過渡金屬） 鉬（過渡金屬） 鎝（過渡金屬） 釕（過渡金屬） 銠（過渡金屬） 鈀（過渡金屬） 銀（過渡金屬） 鎘（過渡金屬） 銦（貧金屬） 錫（貧金屬） 銻（類金屬） 碲（類金屬） 碘（鹵素） 氙（惰性氣體）
銫（鹼金屬） 鋇（鹼土金屬） 鑭（鑭系元素） 鈰（鑭系元素） 鐠（鑭系元素） 釹（鑭系元素） 鉕（鑭系元素） 釤（鑭系元素） 銪（鑭系元素） 釓（鑭系元素） 鋱（鑭系元素） 鏑（鑭系元素） 鈥（鑭系元素） 鉺（鑭系元素） 銩（鑭系元素） 鐿（鑭系元素） 鎦（鑭系元素） 鉿（過渡金屬） 鉭（過渡金屬） 鎢（過渡金屬） 錸（過渡金屬） 鋨（過渡金屬） 銥（過渡金屬） 鉑（過渡金屬） 金（過渡金屬） 汞（過渡金屬） 鉈（貧金屬） 鉛（貧金屬） 鉍（貧金屬） 釙（貧金屬） 砈（類金屬） 氡（惰性氣體）
鍅（鹼金屬） 鐳（鹼土金屬） 錒（錒系元素） 釷（錒系元素） 鏷（錒系元素） 鈾（錒系元素） 錼（錒系元素） 鈽（錒系元素） 鋂（錒系元素） 鋦（錒系元素） 鉳（錒系元素） 鉲（錒系元素） 鑀（錒系元素） 鐨（錒系元素） 鍆（錒系元素） 鍩（錒系元素） 鐒（錒系元素） 鑪（過渡金屬） 𨧀（過渡金屬） 𨭎（過渡金屬） 𨨏（過渡金屬） 𨭆（過渡金屬） 䥑（預測為過渡金屬） 鐽（預測為過渡金屬） 錀（預測為過渡金屬） 鎶（過渡金屬） 鉨（預測為貧金屬） 鈇（貧金屬） 鏌（預測為貧金屬） 鉝（預測為貧金屬） 鿬（預測為鹵素） 鿫（預測為惰性氣體）
錸
↑
𨨏
↓
(Ups)
𬭳 ← 𨨏 → 𬭶
概況
名稱·符號·序數𨨏（Bohrium）·Bh·107
元素類別過渡金屬
族·週期·區7 ·7·d
標準原子質量[270]
电子排布[Rn] 5f14 6d5 7s2
（計算值）[1][2]
2, 8, 18, 32, 32, 13, 2
（預測）
歷史
發現重離子研究所（1981年）
物理性質
物態固態（預測）
密度（接近室温）
37（預測）[2] g·cm−3
蒸氣壓
原子性質
氧化态7, 5, 4, 3（預測）[2]
（實驗證實的氧化態以粗體顯示）
电离能第一：742.9（估值）[2] kJ·mol−1

第二：1688.5（估值）[2] kJ·mol−1
第三：2566.5（估值）[2] kJ·mol−1

（更多）
原子半径128（估值）[2] pm
共价半径141（估值）[3] pm
雜項
CAS号54037-14-8
最穩定同位素
主条目：𨨏的同位素
同位素 丰度 半衰期 (t1/2) 衰變
方式 能量（MeV） 產物
274Bh syn ~54 秒[4] α 8.8 270Db
272Bh syn 9.8 秒 α 9.02 268Db
271Bh syn 1.2 秒[5] α 9.35[5] 267Db
270Bh syn 61 秒 α 8.93 266Db
267Bh syn 17 秒 α 8.83 263Db
此處只列出半衰期超過1秒的同位素

在元素週期表中，𨨏是位於d區塊的過渡金屬，為第7週期、第7族的成員。人們對𨨏的化學屬性並不完全瞭解，就目前實驗結果所知，𨨏符合7族中位於錸之下元素的特性。

概述

此节转录于最重元素概论。 (编辑 | 历史)
参见：超重元素 § 概论
 
核聚变反应的图示。两个原子核融合成一个，并发射出一个中子。在这一刻，这个反应和用来创造新元素的反应是相似的，唯一可能的区别是它有时会释放几个中子，或者根本不释放中子。
外部视频链接
  基于澳大利亚国立大学的计算，核聚变未成功的可视化[6]

超重元素[a]的原子核是在两个不同大小的原子核[b]的聚变中产生的。粗略地说，两个原子核的质量之差越大，两者发生反应的可能性就越大。[12]由较重原子核组成的物质会作為靶子，被较轻原子核的粒子束轰击。两个原子核只能在距离足够近的时候，才能聚变成一个原子核。原子核（全部都有正电荷）会因为静电排斥而相互排斥，所以只有两个原子核的距离足够短时，强核力才能克服这个排斥力并发生聚变。粒子束因此被粒子加速器大大加速，以使这种排斥力与粒子束的速度相比变得微不足道。[13]不过，只是靠得足够近不足以使两个原子核聚变：当两个原子核逼近彼此时，它们通常会在一起约10−20秒后裂变（产物不需要和反应物相同），而非形成单独的原子核。[13][14]如果聚变发生了，两个原子核产生的一个原子核会处于激发态[15]，被称为复合原子核（英语：compound nucleus），非常不稳定。[13]为了达到更稳定的状态，这个暂时存在的原子核可能会直接核裂变，[16]或是放出一些带走激发能量的中子。如果这些激发能量不足以使中子被放出，复合原子核就会放出γ射线。这个过程会在原子核碰撞后的10−16秒发生，并创造出更稳定的原子核。[16]联合工作团队（英语：IUPAC/IUPAP Joint Working Party）（JWP）定义，化学元素的原子核只有10−14秒内不进行放射性衰变，才能被识别出来，这个值大约是原子核得到它的外层电子，显示其化学性质所需的时间。[17][c]

粒子束穿过目标后，会到达下一个腔室——分离室。如果反应产生了新的原子核，它就会被这个粒子束携带。[19]在分离室中，新产生的原子核会从其它核素（原本的粒子束和其它反应产物）中分离，[d]并转移到半导体探测器（英语：Semiconductor detector）中，在这里停止原子核。这时标记撞击探测器的确切位置、能量和到达时间。[19]这个转移需要10−6秒的时间，意即这个原子核需要存活这么长的时间才能被检测到。[22]衰变被记录后，这个原子核被再次记录，并测量位置、衰变能量和衰变时间。[19]

原子核的稳定性源自于强核力，但强核力的作用距离很短，随着原子核越来越大，强核力对最外层的核子（质子和中子）的影响减弱。同时，原子核会被质子之间，范围不受限制的静电排斥力撕裂。[23]超重元素[24]的主要衰变方式——α衰变和自发裂变都是这种排斥引起的。[e]α衰变由发射出去的α粒子记录，在实际衰变之前很容易确定衰变产物。如果这样的衰变或一系列连续衰变产生了一个已知的原子核，则可以很容易地确定反应的原始产物。[f]（衰变链中的所有衰变都必须在同一个地方发生。）[19] 已知的原子核可以通过它经历的衰变的特定特征来识别，例如衰变能量（或更具体地说，发射粒子的动能）。[g]然而，自发裂变会产生各种分裂产物，因此无法从其分裂产物确定原始核素。[h]

嘗試合成超重元素的物理学家可以获得的信息是探测器收集到的信息：粒子到达探测器的位置、能量和时间，以及粒子衰变的信息。物理学家分析这些数据并试图得出结论，確認它确实是由新元素引起的，而非由不同的核素引起的。如果提供的数据不足以得出创造出来的核素确实是新元素的结论，并且对观察到的影响没有其他解释，就可能在解释数据时出现错误。[i]

歷史

 
第107號元素最初被建議以丹麥核物理學家尼爾斯·玻爾命名為Nielsbohrium（Ns）。IUPAC其後將其改名為現名Bohrium（Bh）

正式發現

位於德國達姆施塔特重離子研究所，由彼得·安布鲁斯特和哥特佛萊德·明岑貝格（英语：Gottfried Münzenberg）為首的團隊於1981年首次確定性地成功合成𨨏元素。它們將鉻-54原子核加速撞擊鉍-209目標，並製造出5個𨨏-262同位素原子：[36]

209
83Bi
 + 54
24Cr
 → 262
107Bh
 +
n

IUPAC/IUPAP鐨後元素工作小組在其1992年的報告當中將重離子研究所的團隊列為𨨏的正式發現者。[37]

提出的命名

該德國團隊建議將該元素命名為Nielsbohrium，符號為Ns，以紀念丹麥物理學家尼爾斯·波爾。前蘇聯杜布納聯合核研究所的科學家卻曾經建議把第105號元素（現名為𬭊）命名為Nielsbohrium。德國的團隊希望在紀念波爾的同時，肯定杜布納團隊作為首次提出該冷核聚變反應的一方，從而解決命名爭議。杜布納團隊與德國團隊就此對107號元素的命名達成了共識。[38]

在104至106號元素命名爭議的同時，國際純粹與應用化學聯合會（IUPAC）使用Unnilseptium（符號為Uns）作為臨時的系統化命名。[39]1994年，IUPAC的一個委員會建議將107號元素命名為Bohrium（現名），而非Nielsbohrium，因為此前並沒有以某科學家的全名為元素取名的先例。[39][40]發現者對此表示反對，並擔心這樣的名稱會和硼（Boron）混淆，特別是兩者的含氧負離子的國際命名：Bohrate（𨨏酸鹽）和Borate（硼酸鹽）。這個問題交由IUPAC位於丹麥的分支處理，但最終的投票結果仍然決定使用Bohrium。鑒於國際上对104至107號元素名均存在較大分歧，1997年8月27日IUPAC在協商后正式對101至109號元素的重新英文定名，其中Bohrium一名成為了國際承認的107號元素的命名。IUPAC之後決定將𨨏酸鹽改稱Bohriates，而非Bohrates。[39]

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107號元素中文名：「𨨏」（bō，音同「波」）[41]，名稱源自IUPAC決定的英文名Bohrium，以紀念丹麥物理學家尼爾斯·波爾。[42][43]

核合成

主条目：𨨏的同位素

𨨏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。多數𨨏同位素都可以用這種方法合成，但某些較重的同位素則目前只在原子序更高的元素的衰變產物當中發現。[44]

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、高能的發射體朝著高質量目標（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。[45]在冷核聚變反應中，聚變所產生的複核有著低激發能（約10至20 MeV），因此這些產物的裂變可能性較低。複核冷卻至基態時，會只射出1到2顆中子，因此產物的含中子量更高。[44]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）。[46]

冷核聚變

在1981年重離子研究所團隊成功合成𨨏之前，杜布納聯合核研究所的科學家曾於1976年嘗試進行冷核聚變合成𨨏。他們探測到兩次自發裂變事件，半衰期分別為1至2毫秒和5秒。根據別的冷核聚變反應推斷，兩次裂變分別來自於261Bh和257Db。不過，之後的證據降低了261Bh的自發裂變支鏈，因此事件指定為𨨏的確定性也大大降低。指定為𨧀的裂變事件之後改為指向258Db，而2毫秒長的自發裂變事件則指定為258Rf的33%電子捕獲支鏈。[37]重離子研究所團隊在1981年研究了這條反應，並成功發現𨨏。利用衰變母子體關係法，他們探測到5個262Bh原子。[36]1987年，來自杜布納的內部報告指出，其團隊曾經直接探測到261Bh的自發裂變。重離子研究所團隊又在1989年進一步研究這條反應，並在測量1n和2n激發函數時，發現了新同位素261Bh，但是並沒有探測到261Bh的自發裂變支鏈。[47]2003年，他們利用新製造的三氟化鉍（BiF3）目標繼續進行研究，並取得更多有關262Bh及其衰變產物258Db的數據。2005年，由於質疑此前數據的準確性，位於勞倫斯伯克利國家實驗室（LBNL）的團隊重新測量了1n激發函數。他們觀測到18個262Bh原子和3個261Bh原子，並證實了262Bh的兩個同核異構體。[48]

2007年，LBNL的團隊研究了類似的反應，首次使用鉻-52發射體尋找最輕的𨨏同位素260Bh：

209
83Bi
 + 52
24Cr
 → 260
107Bh
 +
n

研究人員成功探測到8個260Bh原子，它們經過α衰變形成256Db，期間放射的α粒子能量為10.16 MeV。這種能量顯示N=152的閉核持續有著穩定的作用。[49]

杜布納的團隊在1976年在一系列利用冷核聚變產生新元素的實驗中，研究了鉛-208目標和錳-55發射體之間的反應：

208
82Pb
 + 55
25Mn
 → 262
107Bh
 +
n

他們觀測到與鉍-209和鉻-54之間反應相同的自發裂變事件，並同樣指向261Bh和257Db。之後的證據表示事件應該改為指向258Db和258Rf（見上）。[37]1983年，他們重新進行實驗，並用到新的方法：測量經化學分離出的衰變產物的α衰變。研究人員探測到來自衰變產物262Bh的α衰變，加強證實𨨏原子核的成功合成。[37]位於LBNL的團隊之後詳細研究這條反應，並在2005年探測到33次262Bh的衰變及2個261Bh原子。這確定了這條反應釋放一顆中子的激發函數，以及提供了有關兩種262Bh同核異構體的光譜數據。2006年重復進行這條反應時研究了釋放兩顆中子的激發函數。該團隊發現，釋放一顆中子的反應的截面比使用209Bi目標的相應反應較高，著與預期的相反。要得出其原因則需要進一步的研究。[50][51]

熱核聚變

勞倫斯伯克利國家實驗室首次於2006年研究了鈾-238目標與磷-31發射體之間的反應。

238
92U
 + 31
15P
 → 264
107Bh
 + 5
n

實驗結果還沒有被發佈，但初步結果似乎表明可能來自264Bh的自發裂變。[52]

位於中國蘭州近代物理中心（IMP）研究了鋂-243目標與鎂-26發射體之間的反應，以合成新的同位素265Bh，以及蒐集有關266Bh的更多數據：

243
95Am
 + 26
12Mg
 → 269−x
107Bh
 + x
n
 (x = 3, 4, 5)

研究人員進行了兩組實驗，並測量了釋放3、4或5顆中子的部分激發函數。[53]

日本理化學研究所的團隊首次於2008年研究了鋦-248目標和鈉-23之間的反應，以瞭解266Bh的衰變屬性。該同位素是他們所聲稱的鉨衰變鏈中的產物：[54]

248
96Cm
 + 23
11Na
 → 271−x
107Bh
 + x
n
 (x = 4, 5)

同位素266Bh進行α衰變，能量為9.05至9.23 MeV。這項結果在2010年得到進一步證實。[55]

首次利用熱核聚變嘗試合成𨨏的實驗是在1979年由杜布納的團隊進行的。他們使用氖-22發射體和錇-249目標：

249
97Bk
 + 22
10Ne
 → 271−x
107Bh
 + x
n
 (x = 4, 5)

該反應在1983年得到重復，與首次一樣，研究團隊並沒有探測到任何來自𨨏原子核的自發裂變。更近期的實驗利用熱核聚變合成高中子數的穩定的𨨏同位素，從而首次開始對𨨏進行化學研究。1999年，勞倫斯伯克利國家實驗室的團隊聲稱發現了長半衰期的267Bh（5個原子）和266Bh（1個原子）同位素。[56]兩者之後都得到了證實。[57]位於瑞士伯爾尼的保羅謝爾研究所（PSI）其後在第一次實際研究𨨏的化學特性時，又合成了6個267Bh原子。[58]

作為衰變產物

在衰變過程中發現的𨨏同位素
蒸發殘餘 𨨏同位素
294Ts, 290Mc, 286Nh, 282Rg, 278Mt 274Bh[59]
288Mc, 284Nh, 280Rg, 276Mt 272Bh[60][61]
287Uup, 283Uut, 279Rg, 275Mt 271Bh[60]
282Uut, 278Rg, 274Mt 270Bh[60]
278Uut, 274Rg, 270Mt 266Bh[61]
272Rg, 268Mt 264Bh[62]
266Mt 262Bh[63]

𨨏也在更高原子序的元素衰變時作為產物被發現。䥑是其中一種這樣的元素，它共有7個已知的同位素，全部都進行α衰變，形成𨨏原子核，質量數從262到274不等。䥑本身也可以是錀、鉨、鏌或鿬的衰變產物。至今發現的元素當中，除以上的之外沒有別的可以衰變成𨨏。[64]例如在2010年1月，杜布纳的研究团队通过Uus的α衰变链发现了𨨏-274：[59]

294
117Ts
 → 290
115Mc
 + 4
2He
290
115Mc
 → 286
113Nh
 + 4
2He
286
113Nh
 → 282
111Rg
 + 4
2He
282
111Rg
 → 278
109Mt
 + 4
2He
278
109Mt
 → 274
107Bh
 + 4
2He

同位素

主条目：𨨏的同位素
𨨏的同位素
（ε：電子捕獲；α：α衰變；SF：自發裂變）
同位素 半衰期
[64][65]		 衰變形式[64][65] 發現年份 所用反應
260Bh 35 ms α 2007年 209Bi(52Cr,n)[49]
261Bh 11.8 ms α 1986年 209Bi(54Cr,2n)[47]
262Bh 84 ms α 1981年 209Bi(54Cr,n)[36]
262mBh 9.6 ms α 1981年 209Bi(54Cr,n)[36]
263Bh 0.2? ms α ? 未知 —
264Bh 0.97 s α 1994年 272Rg(—,2α)[62]
265Bh 0.9 s α 2004年 243Am(26Mg,4n)[53]
266Bh 0.9 s α 2000年 249Bk(22Ne,5n)[56]
267Bh 17 s α 2000年 249Bk(22Ne,4n)[56]
268Bh 25? s α, SF? 未知 —
269Bh 25? s α ? 未知 —
270Bh 61 s α 2006年 282Nh(—,3α)[60]
271Bh 1.2 s α 2003年 287Mc(—,4α)[60]
272Bh 9.8 s α 2005年 288Mc(—,4α)[60]
273Bh 90? min α, SF ? 未知 —
274Bh ~54 s α 2009年 294Ts(—,5α)[59]
275Bh 40? min SF ? 未知 —

如同其他高原子序的超重元素，𨨏的所有同位素都具有極高的放射性，壽命短暫，非常不穩定。𨨏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。目前正式發現了的𨨏同位素有11種，質量數分別為260–262、264–267、270–272、274，其中壽命最長的是𨨏-270，半衰期約61秒，而𨨏-262擁有已知的亞穩態。這些同位素都會經α衰變，然而某些仍未被發現的𨨏同位素理論上會進行自發裂變。[64]

穩定性與半衰期

較輕的𨨏同位素一般有較短的半衰期。260Bh、261Bh、262Bh、262mBh和263Bh的半衰期在100毫秒以下。同位素264Bh、265Bh、266Bh和271Bh較為穩定，半衰期在1秒左右，而267Bh和272Bh則有大約10秒的半衰期。質量最高的同位素最為穩定，其中270Bh和274Bh分別有大約61秒和54秒的半衰期。未知的273Bh和275Bh同位素預期將會有更長的半衰期，分別為90分鐘和40分鐘。值得注意的是，在被發現之前，理論預計的274Bh半衰期也長達90分鐘左右，但最終實際只有54秒。[64]

高質子量的260Bh、261Bh和262Bh是直接由冷核聚變產生的，262mBh和264Bh則是在䥑和錀的衰變鏈中被發現的。高中子量的266Bh和267Bh是通過向錒系元素目標進行放射產生的。中子量最高的四個同位素270Bh 、271Bh 、272Bh 和274Bh分別是在282Nh、287Mc和288Mc和294Nh的衰變鏈中發現的。後七個同位素的半衰期在8毫秒至1分鐘不等。[57]

同核異構體

262Bh

𨨏的唯一一個確定的同核異構體出現在262Bh。直接和成262Bh會產生兩種狀態：基態和一個同核異能態。已證實，基態會經α衰變，放射的α粒子能量為10.08、9.82和9.76 MeV，半衰期為84毫秒。激發態也通過α衰變，放射的α粒子能量為10.37和10.24 MeV，半衰期為9.6毫秒。[36]

化學特性

推算

𨨏預計是元素週期表中6d系過渡金屬的第四個元素，也是7族元素中最重的一個，位於錳、鍀和錸之下。該族的所有元素都擁有明顯的+7氧化態，其穩定性隨著質量的增加而提升。因此𨨏也預計會有穩定的+7態。鍀同時也有穩定的+4態，而錸擁有穩定的+4和+3態。𨨏也有可能擁有這些較低的氧化態。

該族的重元素會形成具揮發性的七氧化物M2O7，所以𨨏應該會形成具揮發性的Bh2O7。這個氧化物應該會在水中溶解，形成高𨨏酸HBhO4。錸和鍀在其氧化物的鹵化反應後能夠形成鹵氧化物MO3Cl，所以BhO3Cl也可能會在這種反應中產生。該族較重元素的氧化物在氟化反應會產生MO3F和MO2F3，而錸則另外會形成ReOF5和ReF7。因此，𨨏也應會產生這些氟氧化物，從而證實它會延續7族元素的化學特性。

化學實驗

1995年第一次嘗試分離𨨏元素的實驗以失敗告終。[66]

儘管相對論效應頗為重要，不過107號元素仍然是個典型的7族元素，這在2000年得到證實。[67]

2000年，保羅謝爾研究所的團隊利用267Bh原子進行了化學反應。這些𨨏原子是Bk-249和Ne-22離子的融合產物。這些原子在經過熱能化後，與HCl/O2混合物反應，並形成一種具揮發性的氯氧化物。這條反應也同時產生了同族的較輕元素鍀（同位素為108Tc）及錸（同位素為169Re）。測量出來的吸附等溫線明確指出一種揮發性氯氧化物的產生，其特性和氯氧化錸相似。這證實𨨏是一個典型的7族元素。[58]

2 Bh + 3 O
2 + 2 HCl → 2 BhO
3Cl + H
2
化学式 名稱
BhO3Cl 氯氧化𨨏

注释

  1. ^ 在核物理学中，如果一个元素有高原子序，就可以被称为重元素。82号元素铅就是重元素的例子。“超重元素”这一词通常指原子序大于103的元素（尽管也有其它的定义，例如原子序大于100[7]或112。[8]有时这一词和锕系后元素是同义词，将超重元素的上限定在还未发现的超锕系元素的开始。）[9]（那个元素的）“超重同位素”和“超重核素”顾名思义——分别是（那个元素的）高质量同位素和高质量的核素。
  2. ^ 2009年，由尤里·奥加涅相引领的团队在JINR发表了他们通过对称的136Xe + 136Xe反应，尝试合成钅黑的结果。他们未能在这个反应中观察到单个原子，因此对截面设置了上限，即核反应概率的度量为2.5 pb。[10]作为比较，发现钅黑的反应208Pb + 58Fe的截面约为20 pb（进一步来说，为19+19
    -11     pb），符合发现者的预测。[11]
  3. ^ 这个值也标志着普遍接受的复合原子核寿命上限。[18]
  4. ^ 这种分离是基于产生的原子核会比未反应的粒子束更慢地通过目标。分离器中包含电场和磁场，它们对运动粒子的影响会因粒子的特定速度而被抵消。[20]飞行时间质谱法（英语：Time-of-flight mass spectrometry）和反冲能量的测量也有助于这种分离，两者结合可以估计原子核的质量。[21]
  5. ^ 不是所有放射性衰变都是因为静电排斥力导致的。举个例子，β衰变是弱核力导致的。[25]
  6. ^ 由于原子核的质量不是直接测量的，而是根据另一个原子核的质量计算得出的，因此这种测量称为间接测量。直接测量也是有可能的，但在大多数情况下，它们仍然无法用于超重原子核。[26]2018年，LBNL首次直接测量了超重原子核的质量，[27]它的质量是根据转移后原子核的位置确定的（位置有助于确定其轨迹，这与原子核的质荷比有关，因为转移是在有磁铁的情况下完成的）。[28]
  7. ^ 如果在真空中发生衰变，那么由于孤立系统在衰变前后的总动量必须保持守恒，衰变产物也将获得很小的速度。这两个速度的比值以及相应的动能比值与两个质量的比值成反比。衰变能量等于α粒子和衰变产物的已知动能之和。[29]这些计算也适用于实验，但不同之处在于原子核在衰变后不会移动，因为它与探测器相连。
  8. ^ 自发裂变是由苏联科学家格奥尔基·弗廖罗夫发现的。[30]LBL的科学家们认为自发裂变的信息不足以声称合成元素，他们认为对自发裂变的研究还不够充分，无法将其用于识别新元素，因为很难确定复合原子核是不是仅喷射中子，而不是质子或α粒子等带电粒子。[18]因此他们更喜欢通过连续的α衰变将新的同位素与已知的同位素联系起来。[30]
  9. ^ 举个例子，1957年，元素102在瑞典斯德哥尔摩省斯德哥尔摩的诺贝尔物理研究所被错误地鉴定。[31]早先没有关于该元素发现的明确声明，所以由它的瑞典、美国和英国发现者命名为nobelium。后来证明这个元素的鉴定是错误的。[32]第二年，RL无法重现瑞典的结果，而是宣布他们合成了该元素，这一说法后来也被驳回。[32] JINR坚持认为他们是第一个发现该元素的人，并为新元素建议命名为joliotium，[33]而这个名称也没有被接受（JINR后来认为元素102的命名是仓促的）。[34]这个名称是在IUPAC对元素发现优先权的裁决的书面答复中提出的，该裁决于1992年9月29日签署。[34]但由于其广泛使用，“nobelium”这个名称仍然保持不变。[35]

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  • Los Alamos National Laboratory – Bohrium（页面存档备份，存于互联网档案馆）

一月 13, 2023
𨨏, 提示, 此条目的主题不是铍, 注意, 本页面含有unihan新版汉字, 𨧀, 𨭆, 𨭎, 𬬭, 𬭊, 𬭛, 𬭳, 𬭶, 有关字符可能會错误显示, 詳见unicode扩展汉字, 拼音, 注音, ㄆㄛ, 英語, bohrium, 是一種人工合成的化學元素, 其化學符號为bh, 原子序數为107, 以丹麥物理學家尼爾斯, 玻爾命名, 是一種放射性極強的超重元素及錒系後元素, 其所有同位素的半衰期都很短, 非常不穩定, 其中壽命最長的是270bh, 半衰期僅約61秒, 107bh氫, 非金屬, 惰性氣體, 鹼金屬, . 提示 此条目的主题不是铍 注意 本页面含有Unihan新版汉字 䥑 鿏 鿭 𨧀 𨨏 𨭆 𨭎 𬬭 𬭊 𬭛 𬭳 𬭶 有关字符可能會错误显示 詳见Unicode扩展汉字 𨨏 拼音 bō 注音 ㄆㄛ 英語 Bohrium 是一種人工合成的化學元素 其化學符號为Bh 原子序數为107 以丹麥物理學家尼爾斯 玻爾命名 𨨏是一種放射性極強的超重元素及錒系後元素 其所有同位素的半衰期都很短 非常不穩定 其中壽命最長的是270Bh 半衰期僅約61秒 𨨏 107Bh氫 非金屬 氦 惰性氣體 鋰 鹼金屬 鈹 鹼土金屬 硼 類金屬 碳 非金屬 氮 非金屬 氧 非金屬 氟 鹵素 氖 惰性氣體 鈉 鹼金屬 鎂 鹼土金屬 鋁 貧金屬 矽 類金屬 磷 非金屬 硫 非金屬 氯 鹵素 氬 惰性氣體 鉀 鹼金屬 鈣 鹼土金屬 鈧 過渡金屬 鈦 過渡金屬 釩 過渡金屬 鉻 過渡金屬 錳 過渡金屬 鐵 過渡金屬 鈷 過渡金屬 鎳 過渡金屬 銅 過渡金屬 鋅 過渡金屬 鎵 貧金屬 鍺 類金屬 砷 類金屬 硒 非金屬 溴 鹵素 氪 惰性氣體 銣 鹼金屬 鍶 鹼土金屬 釔 過渡金屬 鋯 過渡金屬 鈮 過渡金屬 鉬 過渡金屬 鎝 過渡金屬 釕 過渡金屬 銠 過渡金屬 鈀 過渡金屬 銀 過渡金屬 鎘 過渡金屬 銦 貧金屬 錫 貧金屬 銻 類金屬 碲 類金屬 碘 鹵素 氙 惰性氣體 銫 鹼金屬 鋇 鹼土金屬 鑭 鑭系元素 鈰 鑭系元素 鐠 鑭系元素 釹 鑭系元素 鉕 鑭系元素 釤 鑭系元素 銪 鑭系元素 釓 鑭系元素 鋱 鑭系元素 鏑 鑭系元素 鈥 鑭系元素 鉺 鑭系元素 銩 鑭系元素 鐿 鑭系元素 鎦 鑭系元素 鉿 過渡金屬 鉭 過渡金屬 鎢 過渡金屬 錸 過渡金屬 鋨 過渡金屬 銥 過渡金屬 鉑 過渡金屬 金 過渡金屬 汞 過渡金屬 鉈 貧金屬 鉛 貧金屬 鉍 貧金屬 釙 貧金屬 砈 類金屬 氡 惰性氣體 鍅 鹼金屬 鐳 鹼土金屬 錒 錒系元素 釷 錒系元素 鏷 錒系元素 鈾 錒系元素 錼 錒系元素 鈽 錒系元素 鋂 錒系元素 鋦 錒系元素 鉳 錒系元素 鉲 錒系元素 鑀 錒系元素 鐨 錒系元素 鍆 錒系元素 鍩 錒系元素 鐒 錒系元素 鑪 過渡金屬 𨧀 過渡金屬 𨭎 過渡金屬 𨨏 過渡金屬 𨭆 過渡金屬 䥑 預測為過渡金屬 鐽 預測為過渡金屬 錀 預測為過渡金屬 鎶 過渡金屬 鉨 預測為貧金屬 鈇 貧金屬 鏌 預測為貧金屬 鉝 預測為貧金屬 鿬 預測為鹵素 鿫 預測為惰性氣體 錸 𨨏 Ups 𬭳 𨨏 𬭶概況名稱 符號 序數𨨏 Bohrium Bh 107元素類別過渡金屬族 週期 區7 7 d標準原子質量 270 电子排布 Rn 5f14 6d5 7s2 計算值 1 2 2 8 18 32 32 13 2 預測 歷史發現重離子研究所 1981年 物理性質物態固態 預測 密度 接近室温 37 預測 2 g cm 3蒸氣壓原子性質氧化态7 5 4 3 預測 2 實驗證實的氧化態以粗體顯示 电离能第一 742 9 估值 2 kJ mol 1第二 1688 5 估值 2 kJ mol 1 第三 2566 5 估值 2 kJ mol 1 更多 原子半径128 估值 2 pm共价半径141 估值 3 pm雜項CAS号54037 14 8最穩定同位素主条目 𨨏的同位素同位素 丰度 半衰期 t1 2 衰變方式 能量 MeV 產物274Bh syn 54 秒 4 a 8 8 270Db272Bh syn 9 8 秒 a 9 02 268Db271Bh syn 1 2 秒 5 a 9 35 5 267Db270Bh syn 61 秒 a 8 93 266Db267Bh syn 17 秒 a 8 83 263Db 此處只列出半衰期超過1秒的同位素在元素週期表中 𨨏是位於d區塊的過渡金屬 為第7週期 第7族的成員 人們對𨨏的化學屬性並不完全瞭解 就目前實驗結果所知 𨨏符合7族中位於錸之下元素的特性 目录 1 概述 2 歷史 2 1 正式發現 2 2 提出的命名 3 核合成 3 1 冷核聚變 3 2 熱核聚變 3 3 作為衰變產物 4 同位素 4 1 穩定性與半衰期 4 2 同核異構體 5 化學特性 5 1 推算 5 2 化學實驗 6 注释 7 參考資料 8 外部連結概述 编辑此节转录于最重元素概论 编辑 历史 参见 超重元素 概论 核聚变反应的图示 两个原子核融合成一个 并发射出一个中子 在这一刻 这个反应和用来创造新元素的反应是相似的 唯一可能的区别是它有时会释放几个中子 或者根本不释放中子 外部视频链接 基于澳大利亚国立大学的计算 核聚变未成功的可视化 6 超重元素 a 的原子核是在两个不同大小的原子核 b 的聚变中产生的 粗略地说 两个原子核的质量之差越大 两者发生反应的可能性就越大 12 由较重原子核组成的物质会作為靶子 被较轻原子核的粒子束轰击 两个原子核只能在距离足够近的时候 才能聚变成一个原子核 原子核 全部都有正电荷 会因为静电排斥而相互排斥 所以只有两个原子核的距离足够短时 强核力才能克服这个排斥力并发生聚变 粒子束因此被粒子加速器大大加速 以使这种排斥力与粒子束的速度相比变得微不足道 13 不过 只是靠得足够近不足以使两个原子核聚变 当两个原子核逼近彼此时 它们通常会在一起约10 20秒后裂变 产物不需要和反应物相同 而非形成单独的原子核 13 14 如果聚变发生了 两个原子核产生的一个原子核会处于激发态 15 被称为复合原子核 英语 compound nucleus 非常不稳定 13 为了达到更稳定的状态 这个暂时存在的原子核可能会直接核裂变 16 或是放出一些带走激发能量的中子 如果这些激发能量不足以使中子被放出 复合原子核就会放出g射线 这个过程会在原子核碰撞后的10 16秒发生 并创造出更稳定的原子核 16 联合工作团队 英语 IUPAC IUPAP Joint Working Party JWP 定义 化学元素的原子核只有10 14秒内不进行放射性衰变 才能被识别出来 这个值大约是原子核得到它的外层电子 显示其化学性质所需的时间 17 c 粒子束穿过目标后 会到达下一个腔室 分离室 如果反应产生了新的原子核 它就会被这个粒子束携带 19 在分离室中 新产生的原子核会从其它核素 原本的粒子束和其它反应产物 中分离 d 并转移到半导体探测器 英语 Semiconductor detector 中 在这里停止原子核 这时标记撞击探测器的确切位置 能量和到达时间 19 这个转移需要10 6秒的时间 意即这个原子核需要存活这么长的时间才能被检测到 22 衰变被记录后 这个原子核被再次记录 并测量位置 衰变能量和衰变时间 19 原子核的稳定性源自于强核力 但强核力的作用距离很短 随着原子核越来越大 强核力对最外层的核子 质子和中子 的影响减弱 同时 原子核会被质子之间 范围不受限制的静电排斥力撕裂 23 超重元素 24 的主要衰变方式 a衰变和自发裂变都是这种排斥引起的 e a衰变由发射出去的a粒子记录 在实际衰变之前很容易确定衰变产物 如果这样的衰变或一系列连续衰变产生了一个已知的原子核 则可以很容易地确定反应的原始产物 f 衰变链中的所有衰变都必须在同一个地方发生 19 已知的原子核可以通过它经历的衰变的特定特征来识别 例如衰变能量 或更具体地说 发射粒子的动能 g 然而 自发裂变会产生各种分裂产物 因此无法从其分裂产物确定原始核素 h 嘗試合成超重元素的物理学家可以获得的信息是探测器收集到的信息 粒子到达探测器的位置 能量和时间 以及粒子衰变的信息 物理学家分析这些数据并试图得出结论 確認它确实是由新元素引起的 而非由不同的核素引起的 如果提供的数据不足以得出创造出来的核素确实是新元素的结论 并且对观察到的影响没有其他解释 就可能在解释数据时出现错误 i 歷史 编辑 第107號元素最初被建議以丹麥核物理學家尼爾斯 玻爾命名為Nielsbohrium Ns IUPAC其後將其改名為現名Bohrium Bh 正式發現 编辑 位於德國達姆施塔特重離子研究所 由彼得 安布鲁斯特和哥特佛萊德 明岑貝格 英语 Gottfried Munzenberg 為首的團隊於1981年首次確定性地成功合成𨨏元素 它們將鉻 54原子核加速撞擊鉍 209目標 並製造出5個𨨏 262同位素原子 36 20983 Bi 5424 Cr 262107 Bh nIUPAC IUPAP鐨後元素工作小組在其1992年的報告當中將重離子研究所的團隊列為𨨏的正式發現者 37 提出的命名 编辑 該德國團隊建議將該元素命名為Nielsbohrium 符號為Ns 以紀念丹麥物理學家尼爾斯 波爾 前蘇聯杜布納聯合核研究所的科學家卻曾經建議把第105號元素 現名為𬭊 命名為Nielsbohrium 德國的團隊希望在紀念波爾的同時 肯定杜布納團隊作為首次提出該冷核聚變反應的一方 從而解決命名爭議 杜布納團隊與德國團隊就此對107號元素的命名達成了共識 38 在104至106號元素命名爭議的同時 國際純粹與應用化學聯合會 IUPAC 使用Unnilseptium 符號為Uns 作為臨時的系統化命名 39 1994年 IUPAC的一個委員會建議將107號元素命名為Bohrium 現名 而非Nielsbohrium 因為此前並沒有以某科學家的全名為元素取名的先例 39 40 發現者對此表示反對 並擔心這樣的名稱會和硼 Boron 混淆 特別是兩者的含氧負離子的國際命名 Bohrate 𨨏酸鹽 和Borate 硼酸鹽 這個問題交由IUPAC位於丹麥的分支處理 但最終的投票結果仍然決定使用Bohrium 鑒於國際上对104至107號元素名均存在較大分歧 1997年8月27日IUPAC在協商后正式對101至109號元素的重新英文定名 其中Bohrium一名成為了國際承認的107號元素的命名 IUPAC之後決定將𨨏酸鹽改稱Bohriates 而非Bohrates 39 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107號元素中文名 𨨏 bō 音同 波 41 名稱源自IUPAC決定的英文名Bohrium 以紀念丹麥物理學家尼爾斯 波爾 42 43 核合成 编辑主条目 𨨏的同位素 𨨏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 多數𨨏同位素都可以用這種方法合成 但某些較重的同位素則目前只在原子序更高的元素的衰變產物當中發現 44 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 高能的發射體朝著高質量目標 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 45 在冷核聚變反應中 聚變所產生的複核有著低激發能 約10至20 MeV 因此這些產物的裂變可能性較低 複核冷卻至基態時 會只射出1到2顆中子 因此產物的含中子量更高 44 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 46 冷核聚變 编辑 在1981年重離子研究所團隊成功合成𨨏之前 杜布納聯合核研究所的科學家曾於1976年嘗試進行冷核聚變合成𨨏 他們探測到兩次自發裂變事件 半衰期分別為1至2毫秒和5秒 根據別的冷核聚變反應推斷 兩次裂變分別來自於261Bh和257Db 不過 之後的證據降低了261Bh的自發裂變支鏈 因此事件指定為𨨏的確定性也大大降低 指定為𨧀的裂變事件之後改為指向258Db 而2毫秒長的自發裂變事件則指定為258Rf的33 電子捕獲支鏈 37 重離子研究所團隊在1981年研究了這條反應 並成功發現𨨏 利用衰變母子體關係法 他們探測到5個262Bh原子 36 1987年 來自杜布納的內部報告指出 其團隊曾經直接探測到261Bh的自發裂變 重離子研究所團隊又在1989年進一步研究這條反應 並在測量1n和2n激發函數時 發現了新同位素261Bh 但是並沒有探測到261Bh的自發裂變支鏈 47 2003年 他們利用新製造的三氟化鉍 BiF3 目標繼續進行研究 並取得更多有關262Bh及其衰變產物258Db的數據 2005年 由於質疑此前數據的準確性 位於勞倫斯伯克利國家實驗室 LBNL 的團隊重新測量了1n激發函數 他們觀測到18個262Bh原子和3個261Bh原子 並證實了262Bh的兩個同核異構體 48 2007年 LBNL的團隊研究了類似的反應 首次使用鉻 52發射體尋找最輕的𨨏同位素260Bh 20983 Bi 5224 Cr 260107 Bh n研究人員成功探測到8個260Bh原子 它們經過a衰變形成256Db 期間放射的a粒子能量為10 16 MeV 這種能量顯示N 152的閉核持續有著穩定的作用 49 杜布納的團隊在1976年在一系列利用冷核聚變產生新元素的實驗中 研究了鉛 208目標和錳 55發射體之間的反應 20882 Pb 5525 Mn 262107 Bh n他們觀測到與鉍 209和鉻 54之間反應相同的自發裂變事件 並同樣指向261Bh和257Db 之後的證據表示事件應該改為指向258Db和258Rf 見上 37 1983年 他們重新進行實驗 並用到新的方法 測量經化學分離出的衰變產物的a衰變 研究人員探測到來自衰變產物262Bh的a衰變 加強證實𨨏原子核的成功合成 37 位於LBNL的團隊之後詳細研究這條反應 並在2005年探測到33次262Bh的衰變及2個261Bh原子 這確定了這條反應釋放一顆中子的激發函數 以及提供了有關兩種262Bh同核異構體的光譜數據 2006年重復進行這條反應時研究了釋放兩顆中子的激發函數 該團隊發現 釋放一顆中子的反應的截面比使用209Bi目標的相應反應較高 著與預期的相反 要得出其原因則需要進一步的研究 50 51 熱核聚變 编辑 勞倫斯伯克利國家實驗室首次於2006年研究了鈾 238目標與磷 31發射體之間的反應 23892 U 3115 P 264107 Bh 5 n實驗結果還沒有被發佈 但初步結果似乎表明可能來自264Bh的自發裂變 52 位於中國蘭州近代物理中心 IMP 研究了鋂 243目標與鎂 26發射體之間的反應 以合成新的同位素265Bh 以及蒐集有關266Bh的更多數據 24395 Am 2612 Mg 269 x107 Bh x n x 3 4 5 研究人員進行了兩組實驗 並測量了釋放3 4或5顆中子的部分激發函數 53 日本理化學研究所的團隊首次於2008年研究了鋦 248目標和鈉 23之間的反應 以瞭解266Bh的衰變屬性 該同位素是他們所聲稱的鉨衰變鏈中的產物 54 24896 Cm 2311 Na 271 x107 Bh x n x 4 5 同位素266Bh進行a衰變 能量為9 05至9 23 MeV 這項結果在2010年得到進一步證實 55 首次利用熱核聚變嘗試合成𨨏的實驗是在1979年由杜布納的團隊進行的 他們使用氖 22發射體和錇 249目標 24997 Bk 2210 Ne 271 x107 Bh x n x 4 5 該反應在1983年得到重復 與首次一樣 研究團隊並沒有探測到任何來自𨨏原子核的自發裂變 更近期的實驗利用熱核聚變合成高中子數的穩定的𨨏同位素 從而首次開始對𨨏進行化學研究 1999年 勞倫斯伯克利國家實驗室的團隊聲稱發現了長半衰期的267Bh 5個原子 和266Bh 1個原子 同位素 56 兩者之後都得到了證實 57 位於瑞士伯爾尼的保羅謝爾研究所 PSI 其後在第一次實際研究𨨏的化學特性時 又合成了6個267Bh原子 58 作為衰變產物 编辑 在衰變過程中發現的𨨏同位素 蒸發殘餘 𨨏同位素294Ts 290Mc 286Nh 282Rg 278Mt 274Bh 59 288Mc 284Nh 280Rg 276Mt 272Bh 60 61 287Uup 283Uut 279Rg 275Mt 271Bh 60 282Uut 278Rg 274Mt 270Bh 60 278Uut 274Rg 270Mt 266Bh 61 272Rg 268Mt 264Bh 62 266Mt 262Bh 63 𨨏也在更高原子序的元素衰變時作為產物被發現 䥑是其中一種這樣的元素 它共有7個已知的同位素 全部都進行a衰變 形成𨨏原子核 質量數從262到274不等 䥑本身也可以是錀 鉨 鏌或鿬的衰變產物 至今發現的元素當中 除以上的之外沒有別的可以衰變成𨨏 64 例如在2010年1月 杜布纳的研究团队通过Uus的a衰变链发现了𨨏 274 59 294117 Ts 290115 Mc 42 He 290115 Mc 286113 Nh 42 He 286113 Nh 282111 Rg 42 He 282111 Rg 278109 Mt 42 He 278109 Mt 274107 Bh 42 He同位素 编辑主条目 𨨏的同位素 𨨏的同位素 e 電子捕獲 a a衰變 SF 自發裂變 同位素 半衰期 64 65 衰變形式 64 65 發現年份 所用反應260Bh 00000035 35 ms a 2007年 209Bi 52Cr n 49 261Bh 000000118 11 8 ms a 1986年 209Bi 54Cr 2n 47 262Bh 00000084 84 ms a 1981年 209Bi 54Cr n 36 262mBh 000000096 9 6 ms a 1981年 209Bi 54Cr n 36 263Bh 000000002 0 2 ms a 未知 264Bh 000097 0 97 s a 1994年 272Rg 2a 62 265Bh 00009 0 9 s a 2004年 243Am 26Mg 4n 53 266Bh 00009 0 9 s a 2000年 249Bk 22Ne 5n 56 267Bh 0017 17 s a 2000年 249Bk 22Ne 4n 56 268Bh 0025 25 s a SF 未知 269Bh 0025 25 s a 未知 270Bh 0061 61 s a 2006年 282Nh 3a 60 271Bh 00012 1 2 s a 2003年 287Mc 4a 60 272Bh 00098 9 8 s a 2005年 288Mc 4a 60 273Bh 5400 90 min a SF 未知 274Bh 0054 54 s a 2009年 294Ts 5a 59 275Bh 2400 40 min SF 未知 如同其他高原子序的超重元素 𨨏的所有同位素都具有極高的放射性 壽命短暫 非常不穩定 𨨏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 目前正式發現了的𨨏同位素有11種 質量數分別為260 262 264 267 270 272 274 其中壽命最長的是𨨏 270 半衰期約61秒 而𨨏 262擁有已知的亞穩態 這些同位素都會經a衰變 然而某些仍未被發現的𨨏同位素理論上會進行自發裂變 64 穩定性與半衰期 编辑 較輕的𨨏同位素一般有較短的半衰期 260Bh 261Bh 262Bh 262mBh和263Bh的半衰期在100毫秒以下 同位素264Bh 265Bh 266Bh和271Bh較為穩定 半衰期在1秒左右 而267Bh和272Bh則有大約10秒的半衰期 質量最高的同位素最為穩定 其中270Bh和274Bh分別有大約61秒和54秒的半衰期 未知的273Bh和275Bh同位素預期將會有更長的半衰期 分別為90分鐘和40分鐘 值得注意的是 在被發現之前 理論預計的274Bh半衰期也長達90分鐘左右 但最終實際只有54秒 64 高質子量的260Bh 261Bh和262Bh是直接由冷核聚變產生的 262mBh和264Bh則是在䥑和錀的衰變鏈中被發現的 高中子量的266Bh和267Bh是通過向錒系元素目標進行放射產生的 中子量最高的四個同位素270Bh 271Bh 272Bh 和274Bh分別是在282Nh 287Mc和288Mc和294Nh的衰變鏈中發現的 後七個同位素的半衰期在8毫秒至1分鐘不等 57 同核異構體 编辑 262Bh𨨏的唯一一個確定的同核異構體出現在262Bh 直接和成262Bh會產生兩種狀態 基態和一個同核異能態 已證實 基態會經a衰變 放射的a粒子能量為10 08 9 82和9 76 MeV 半衰期為84毫秒 激發態也通過a衰變 放射的a粒子能量為10 37和10 24 MeV 半衰期為9 6毫秒 36 化學特性 编辑推算 编辑 𨨏預計是元素週期表中6d系過渡金屬的第四個元素 也是7族元素中最重的一個 位於錳 鍀和錸之下 該族的所有元素都擁有明顯的 7氧化態 其穩定性隨著質量的增加而提升 因此𨨏也預計會有穩定的 7態 鍀同時也有穩定的 4態 而錸擁有穩定的 4和 3態 𨨏也有可能擁有這些較低的氧化態 該族的重元素會形成具揮發性的七氧化物M2O7 所以𨨏應該會形成具揮發性的Bh2O7 這個氧化物應該會在水中溶解 形成高𨨏酸HBhO4 錸和鍀在其氧化物的鹵化反應後能夠形成鹵氧化物MO3Cl 所以BhO3Cl也可能會在這種反應中產生 該族較重元素的氧化物在氟化反應會產生MO3F和MO2F3 而錸則另外會形成ReOF5和ReF7 因此 𨨏也應會產生這些氟氧化物 從而證實它會延續7族元素的化學特性 化學實驗 编辑 1995年第一次嘗試分離𨨏元素的實驗以失敗告終 66 儘管相對論效應頗為重要 不過107號元素仍然是個典型的7族元素 這在2000年得到證實 67 2000年 保羅謝爾研究所的團隊利用267Bh原子進行了化學反應 這些𨨏原子是Bk 249和Ne 22離子的融合產物 這些原子在經過熱能化後 與HCl O2混合物反應 並形成一種具揮發性的氯氧化物 這條反應也同時產生了同族的較輕元素鍀 同位素為108Tc 及錸 同位素為169Re 測量出來的吸附等溫線明確指出一種揮發性氯氧化物的產生 其特性和氯氧化錸相似 這證實𨨏是一個典型的7族元素 58 2 Bh 3 O2 2 HCl 2 BhO3 Cl H2化学式 名稱BhO3Cl 氯氧化𨨏注释 编辑 在核物理学中 如果一个元素有高原子序 就可以被称为重元素 82号元素铅就是重元素的例子 超重元素 这一词通常指原子序大于103的元素 尽管也有其它的定义 例如原子序大于100 7 或112 8 有时这一词和锕系后元素是同义词 将超重元素的上限定在还未发现的超锕系元素的开始 9 那个元素的 超重同位素 和 超重核素 顾名思义 分别是 那个元素的 高质量同位素和高质量的核素 2009年 由尤里 奥加涅相引领的团队在JINR发表了他们通过对称的136Xe 136Xe反应 尝试合成钅黑的结果 他们未能在这个反应中观察到单个原子 因此对截面设置了上限 即核反应概率的度量为2 5 pb 10 作为比较 发现钅黑的反应208Pb 58Fe的截面约为20 pb 进一步来说 为19 19 11 pb 符合发现者的预测 11 这个值也标志着普遍接受的复合原子核寿命上限 18 这种分离是基于产生的原子核会比未反应的粒子束更慢地通过目标 分离器中包含电场和磁场 它们对运动粒子的影响会因粒子的特定速度而被抵消 20 飞行时间质谱法 英语 Time of flight mass spectrometry 和反冲能量的测量也有助于这种分离 两者结合可以估计原子核的质量 21 不是所有放射性衰变都是因为静电排斥力导致的 举个例子 b衰变是弱核力导致的 25 由于原子核的质量不是直接测量的 而是根据另一个原子核的质量计算得出的 因此这种测量称为间接测量 直接测量也是有可能的 但在大多数情况下 它们仍然无法用于超重原子核 26 2018年 LBNL首次直接测量了超重原子核的质量 27 它的质量是根据转移后原子核的位置确定的 位置有助于确定其轨迹 这与原子核的质荷比有关 因为转移是在有磁铁的情况下完成的 28 如果在真空中发生衰变 那么由于孤立系统在衰变前后的总动量必须保持守恒 衰变产物也将获得很小的速度 这两个速度的比值以及相应的动能比值与两个质量的比值成反比 衰变能量等于a粒子和衰变产物的已知动能之和 29 这些计算也适用于实验 但不同之处在于原子核在衰变后不会移动 因为它与探测器相连 自发裂变是由苏联科学家格奥尔基 弗廖罗夫发现的 30 LBL的科学家们认为自发裂变的信息不足以声称合成元素 他们认为对自发裂变的研究还不够充分 无法将其用于识别新元素 因为很难确定复合原子核是不是仅喷射中子 而不是质子或a粒子等带电粒子 18 因此他们更喜欢通过连续的a衰变将新的同位素与已知的同位素联系起来 30 举个例子 1957年 元素102在瑞典斯德哥尔摩省斯德哥尔摩的诺贝尔物理研究所被错误地鉴定 31 早先没有关于该元素发现的明确声明 所以由它的瑞典 美国和英国发现者命名为nobelium 后来证明这个元素的鉴定是错误的 32 第二年 RL无法重现瑞典的结果 而是宣布他们合成了该元素 这一说法后来也被驳回 32 JINR坚持认为他们是第一个发现该元素的人 并为新元素建议命名为joliotium 33 而这个名称也没有被接受 JINR后来认为元素102的命名是仓促的 34 这个名称是在IUPAC对元素发现优先权的裁决的书面答复中提出的 该裁决于1992年9月29日签署 34 但由于其广泛使用 nobelium 这个名称仍然保持不变 35 參考資料 编辑 Johnson E Fricke B Jacob T Dong C Z Fritzsche 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