拼音：mài，注音：ㄇㄞˋ，粤拼：mak6，音同“麦”；英语：Meitnerium），是一种人工合成的化学元素，其化学符号为Mt，原子序数为109。鿏是一种放射性极强的超重元素及锕系后元素，其所有同位素的半衰期都很短，非常不稳定，其中寿命最长的是278Mt，半衰期仅约4.5秒。鿏是9族最重的元素，但由于没有足够稳定的同位素，因此目前未能通过化学实验来验证鿏的性质是否符合元素周期律。
德国达姆施塔特重离子研究所的研究团队在1982年首次合成出鿏元素。其名称得自奥地利、瑞典原子物理学家莉泽·迈特纳。
目录 1 概述 2 历史 2.1 发现 2.2 命名 2.3 未来实验 3 同位素与核特性 3.1 核合成 3.1.1 能产生Z=109复核的目标、发射体组合 3.1.2 作为衰变产物 3.1.3 同位素发现时序 3.2 核异构体 3.2.1 270Mt 3.2.2 268Mt 3.3 同位素产量 3.3.1 冷聚变 3.4 理论计算 4 化学属性 4.1 推算的化学属性 4.1.1 物理特性 4.1.2 氧化态 4.1.3 化学特性 5 注释 6 参考资料 7 外部链接 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 核聚变图示 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 video icon 基于澳大利亚国立大学的计算，核聚变未成功的可视化[8] 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。[14]由较重原子核组成的物质会作为靶子，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。[15]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，它们通常会融为一体约10−20秒，之后再分开（分开后的原子核不需要和先前相撞的原子核相同），而非形成单一的原子核。[15][16]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[17]，被称为复合原子核，非常不稳定。[15]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裂变，[18]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，产生更稳定的原子核。[18]联合工作团队（JWP）定义，化学元素的原子核只有10−14秒内不衰变，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。[19][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。[21]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中，在这里停住原子核。撞击至探测器时的确切位置、能量和到达时间将会被记录下来。[21]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。[24]若衰变发生，衰变的原子核被再次记录，并测量位置、衰变能量和衰变时间。[21]
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。[25]超重元素[26]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。）[21] 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]
尝试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，确认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，并且对观察到的效应没有其他解释，就可能在解释数据时出现错误。[i]
历史 发现 此元素在1982年8月29日由彼得·安布鲁斯特和哥特佛莱德·明岑贝格领导的研究团队所合成出来，此团队位于德国黑森邦达姆施塔特的重离子研究所。[38] 他们利用铁-58离子轰击铋-209合成了266Mt的单一原子：
83 209 B i + 26 58 F e → 109 266 M t + 0 1 n ,{{83}}^{{209}}{\mathrm {Bi}}+,{{26}}^{{58}}{\mathrm {Fe}}\to ,{{109}}^{{266}}{\mathrm {Mt}}+,{{0}}^{{1}}{\mathrm {n}} 命名 根据IUPAC元素系统命名法，鿏的旧称是Unnilennium，来自1、0、9的拉丁语写法。
1997年8月27日IUPAC正式对国际上分歧较大的101至109号元素的重新英文定名中，Meitnerium正式作为109号元素的命名，以纪念奥地利、瑞典原子物理学家莉泽·迈特纳（Lise Meitner）。[39]
全国科学技术名词化学名词审定委员会据此于1998年7月8日重新审定、公布101至109号元素的中文命名，其中首次给出109号元素中文名：“鿏”（mài，音同“麦”）[40][41][42]。
未来实验 日本理化学研究所的一个团队已表示有计划研究以下反应：
96 248 C m + 13 27 A l → 109 275 M t ∗ → ? ,{{96}}^{{248}}{\mathrm {Cm}}+,{{13}}^{{27}}{\mathrm {Al}}\to ,_{{109}}^{{275}}{\mathrm {Mt}}^{{*}}\to ,? 同位素与核特性 鿏的同位素列表 同位素 半衰期[j] 衰变方式 发现年份 发现方法 数值 来源 266Mt 1.2 ms [43] α, SF 1982 209Bi(58Fe,n) 268Mt 27 ms [43] α 1994 272Rg(—,α) 270Mt 6.3 ms [43] α 2004 278Nh(—,2α) 274Mt 640 ms [44] α 2006 282Nh(—,2α) 275Mt 20 ms [44] α 2003 287Mc(—,3α) 276Mt 620 ms [44] α 2003 288Mc(—,3α) 277Mt 5 ms [45] SF 2012 293Ts(—,4α) 278Mt 4.5 s [45] α 2010 294Ts(—,4α) 282Mt[k] 1.1 min [46] α 1998 290Fl(e−,νe2α) 主条目：鿏的同位素 目前已知的鿏同位素共有8个，质量数分别为266、268、270和274-278，全部都具有极高的放射性，半衰期极短，非常不稳定，且质量数越大的同位素稳定性越高，其中最长寿的同位素为鿏-278，半衰期约4.5秒，也是目前发现最重的鿏同位素。未经确认的同位素鿏-282可能具有更长的半衰期，为67秒。除了鿏-278外，其他寿命较长的同位素有鿏-276和鿏-274，半衰期分别为0.45秒和0.44秒，剩下5种同位素的半衰期都在20毫秒以下。大多数鿏同位素主要发生α衰变，有些则会进行自发裂变。[47]
鿏-268和鿏-270具有已知但未经证实的同核异构体。[47]
核合成 能产生Z=109复核的目标、发射体组合 下表列出各种可用以产生109号元素的目标、发射体组合。
目标 发射体 CN 结果 208Pb 59Co 267Mt 反应成功 209Bi 58Fe 267Mt 反应成功 232Th 41K 273Mt 尚未尝试 231Pa 40Ar 271Mt 尚未尝试 238U 37Cl 275Mt 至今失败 237Np 36S 275Mt 尚未尝试 244Pu 31P 275Mt 尚未尝试 242Pu 31P 273Mt 尚未尝试 243Am 30Si 273Mt 尚未尝试 248Cm 27Al 275Mt 尚未尝试 250Cm 27Al 277Mt 尚未尝试 249Bk 26Mg 275Mt 尚未尝试 249Cf 23Na 272Mt 尚未尝试 251Cf 23Na 274Mt 尚未尝试 254Es 22Ne 276Mt 至今失败 作为衰变产物 科学家也曾在更重元素的衰变产物中发现鿏的同位素。
蒸发残留 观测到的鿏同位素 294Ts 278Mt 288Mc 276Mt 287Mc 275Mt 282Nh 274Mt 278Nh 270Mt 272Rg 268Mt 同位素发现时序 同位素 发现年份 核反应 266Mt 1982年 209Bi(58Fe,n)[38] 267Mt 未知 268Mt 1994年 209Bi(64Ni,n)[48] 269Mt 未知 270Mt 2004年 209Bi(70Zn,n)[49] 271Mt 未知 272Mt 未知 273Mt 未知 274Mt 2006年 237Np(48Ca,3n) 275Mt 2003年 243Am(48Ca,4n)[50] 276Mt 2003年 243Am(48Ca,3n) 277Mt 未知 278Mt 2009年 249Bk(48Ca,3n)[51] 核异构体 270Mt 科学家在278Nh的衰变链中确定探测到两个270Mt原子。这两个原子拥有非常不同的衰期和衰变能量，并来自两个不同的274Rg同核异构体。第一种同核异构体经过α衰变，能量为10.03 MeV，半衰期为7.16毫秒；另一种的半衰期为1.63秒，但衰变能量未知。由于缺乏数据，要对这些同核异构体进行实际的能级分配，必需作进一步的研究。
268Mt 多个实验的结果显示，268Mt的α衰变光谱是非常复杂的。从268Mt释放出的α粒子能量有10.28、10.22和10.10 MeV，半衰期也分别为42毫秒、21毫秒和102毫秒。长半衰期的一次衰变事件来自同核异能态。科学家正在研究其他两个半衰期差距的原因。由于缺乏数据，要对这些同核异构体进行实际的能级分配，必需作进一步的研究。
同位素产量 下表列出直接合成鿏的聚变核反应的截面和激发能量。粗体数据代表从激发函数算出的最大值。+代表观测到的出口通道。
冷聚变 发射体 目标 CN 1n 2n 3n 58Fe 209Bi 267Mt 7.5 pb 59Co 208Pb 267Mt 2.6 pb, 14.9 MeV 理论计算 下表列出各种目标-发射体组合，并给出最高的预计产量。
HIVAP = 重离子汽化统计蒸发模型； σ = 截面
目标 发射体 CN 通道（产物） σmax 模型 参考资料 243Am 30Si 273Mt 3n (270Mt) 22 pb HIVAP [52] 243Am 28Si 271Mt 4n (267Mt) 3 pb HIVAP [52] 249Bk 26Mg 275Mt 4n (271Mt) 9.5 pb HIVAP [52] 254Es 22Ne 276Mt 4n (272Mt) 8 pb HIVAP [52] 254Es 20Ne 274Mt 4-5n (270,269Mt) 3 pb HIVAP [52] 化学属性 推算的化学属性 物理特性 根据周期表的趋势，鿏应该是一种高密度金属，密度大约为37.4 g/cm3[1]（钴：8.9，铑：12.5，铱：22.5），熔点也很高，约为2600至2900°C（钴：1480，铑：1966，铱：2454）。它的耐腐蚀性可能很高，甚至比铱更高。
氧化态 鿏预计将是6d系过渡金属的第7个元素，也是周期表中9族最重的成员，位于钴、铑和铱的下面。较重的两个9族元素氧化态为+6，而铱最稳定的为+4和+3态，铑则呈稳定的+3态。因此预期鿏会形成稳定的+3状态，但也可能有稳定的+4和+6态。
化学特性 鿏应可形成六氟化物MtF6。这氟化物预计将较六氟化铱更加稳定，因为同族元素从上到下的+6氧化态越来越稳定。
在与氧发生反应时，铑主要形成Rh2O3 ，而铱会被氧化为+4态的IrO2。因此鿏可能会形成二氧化物MtO2。
9族元素的+3态常见于与卤素直接反应所形成的三卤化物（氟化物除外）。因此鿏应可形成MtCl3、MtBr3和MtI3。
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