（英语：Nihonium），是一种人工合成的化学元素，其化学符号为Nh，原子序数为113。鿭是一种放射性极强的超重元素及锕系后元素，所有同位素的半衰期都很短，非常不稳定，其最长寿的已知同位素是鿭-286，半衰期约10秒。在元素周期表中，鿭位于p区，是第7周期、第13族（硼族）的成员。
2003年，由俄罗斯与美国联合组成的研究团队在俄罗斯杜布纳联合原子核研究所（Joint Institute for Nuclear Research, JINR）首次探测到113号元素；2004年日本埼玉县和光市的理化学研究所（理研）科学家团队也有同样发现。随后几年包含美国、德国、瑞典和中国工作的独立科学家团队，以及俄罗斯和日本的团队都认为他们是最初的发现者。2015年，IUPAC / IUPAP联合工作组确认了该元素，并将该元素的发现和命名权分配给理研，因为他们判断理研已经证明其比JINR团队更早观察到113元素。理研团队在2016年提出了nihonium的名称，并于同年获得批准，而这个名字源自“日本”的日语读音（nihon）。
目前科学家对鿭元素所知甚少，因为它产量稀少，至今只合成出14个鿭原子，且在合成出的几秒钟内就会衰变成其他同位素，目前已知寿命最长的鿭同位素半衰期为9.5秒。虽然鿭同位素寿命短暂，但仍比预计的要长得多。包括鿭在内的一些超重核素的寿命异常地长，原因可由稳定岛理论解释：随着中子数的增加，越重的鿭同位素越接近理论上的“稳定岛”，半衰期也从几毫秒渐增到几秒。
根据计算，鿭应该具有与其同族元素硼、铝、镓、铟和铊相似的性质。除硼之外的所有13族元素都是后过渡金属（贫金属），而科学家预期鿭也是后过渡金属。但计算也显示出鿭和其同族元素有几个主要差异；例如鿭在+1氧化态下应比+3态更稳定，就像铊一样，但在+1态，鿭应该表现得更像银和砹，而不是铊。2017年的初步实验表明，鿭元素的挥发性并不大，其大部分化学性质目前尚未明了。
目录 1 概述 2 历史 2.1 发现 2.2 命名 2.2.1 命名提议 2.2.2 中文名称 3 同位素与核特性 3.1 核合成 3.1.1 能产生Z=113复核的目标、发射体组合 3.1.2 冷聚变 3.1.2.1 209Bi(70Zn,xn)279-xNh (x=1) 3.1.3 热聚变 3.1.3.1 237Np(48Ca,xn)285-xNh (x=3) 3.1.4 作为衰变产物 3.1.5 同位素发现时序 3.2 同位素产量 3.2.1 冷聚变 3.2.2 热聚变 3.3 理论计算 3.3.1 蒸发残留物截面 4 化学属性 4.1 推算的化学属性 4.1.1 氧化态 4.1.2 化学特性 5 参见 6 注释 7 参考资料 8 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[4] 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。[10]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。[11]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。[11][12]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[13]，被称为复合原子核，非常不稳定。[11]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，[14]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。[14]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。[15][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。[17]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。[17]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。[20]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。[17]
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。[21]超重元素[22]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。）[17] 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
2016年森田浩介召开记者会，宣布Nh（鿭）元素命名成功 发现 2003年8月，科学家在镆的衰变产物中首次探测到鿭。2004年2月1日，一个由俄罗斯杜布纳联合核研究所和美国劳伦斯利福摩尔国家实验室联合组成的研究小组发表了这一项发现。[34][35]
20 48 C a + 95 243 A m → 288 , 287 M c → 284 , 283 N h
{\displaystyle ,{20}^{48}\mathrm {Ca} +,{95}^{243}\mathrm {Am} \to ,^{288,287}\mathrm {Mc} \to ,^{284,283}\mathrm {Nh} \ } 2004年7月23日，日本理化学研究所（理研；RIKEN）的森田浩介使用209Bi和70Zn之间的冷融合反应，探测到了一个278Nh原子。他们在2004年9月28日发表这项发现。[36]
30 70 Z n + 83 209 B i → 113 279 N h ∗ → 113 278 N h + 0 1 n {\displaystyle ,{30}^{70}\mathrm {Zn} +,{83}^{209}\mathrm {Bi} \to ,{113}^{279}\mathrm {Nh} ^{*}\to ,{113}^{278}\mathrm {Nh} +,_{0}^{1}\mathrm {n} } 实验结果在2004年得到证实，中国近代物理研究所探测到的266Bh衰变特性和日本理研所探测到的衰变活动特性相同（详见𬭛）。
理研小组在2005年4月2日又合成了一个鿭原子，衰变数据与第一次的不同，但这可能是因为产生了稳定的同核异构体。
美俄合作小组对衰变产物268Db进行化学实验，进一步证实了鿭的发现。鿭的α衰变链半衰期与实验数据相符。[37]
由于日本科学家未充分观察该元素转化为其他元素的情形，因此这一发现因证据不足而未被承认。日本理研于2012年9月26日第三次宣布合成出了113号元素，方法是利用加速器使锌和铋原子相互碰撞。[38]
2015年12月，IUPAC和IUPAP宣布承认113号元素，并赋予日本理研优先命名权。[39]
命名 Ununtrium（Uut）是IUPAC所赋予的临时系统命名。研究科学家通常只称之为“元素113”（或E113）。
命名提议 杜布纳小组的Dmitriev和理研小组的森田浩介分别对命名Uut进行了提议。国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）及国际纯粹与应用物理联合会（IUPAP）的联合工作小组将决定哪一方有权进行命名。2011年，IUPAC审核了两方曾进行的实验，认为实验并未符合“发现元素”的标准。[40]
2015年12月31日，理研取得本元素的命名权，并被IUPAC认为Uut符合“发现元素”标准，这也是首次由亚洲国家取得新元素命名权。本元素原本被预计命名为Japonium[41]，符号Jp，跟日本的缩写一样，但此命名未被使用，这是因为这个名称会涉及Jap，一个贬低日本人的词语，所以日本人拒绝使用此名称。
以下为曾经提议使用的名称：
提议名称 根据 Japonium[42][41] 日本（Japan），小组所处的国家 Nihonium[43] 日本的日语罗马字拼法之一 Rikenium[42] 理研（RIKEN），小组所处的研究所 Nishinanium[44] 仁科芳雄，日本物理学家 Becquerium 亨利·贝克勒，法国物理学家（此为俄罗斯提议的名字，原本是给110号元素的） 2016年6月8日，IUPAC宣布计划根据理化学研究所的建议将113号元素命名为“Nihonium”，符号为Nh。[45]此名称于2016年11月28日正式获得认可。[46]
此外，日本化学家小川正孝曾于1908年宣布发现了第43号元素，并将其命名为“Nipponium”（Np），以纪念其本国日本（Nippon）。然而，后来的分析则指出，他所发现的是和43号元素同族的75号元素（即铼），而43号元素锝则在1936年被人工合成出。[47]
中文名称
Nihonium的简体中文命名 此元素刚开始被译为鈤，因为此元素的命名来源自日本的国家名称，但是因为此名称违反以西方读音作为元素中文名称的习惯，因此并没有被采用，而由于铌这名称已经给了41号元素，所以有人提议以第二个音节来命名，命名为𬭎（类似钪元素的情况），但是由于中文名称大多数都使用第一个音节，所以这个提议也没有被采用。2017年1月15日，中华人民共和国全国科学技术名词审定委员会联合国家语言文字工作委员会组织化学、物理学、语言学界专家召开了113号、115号、117号、118号元素中文定名会，通过了将此元素命名为“鿭”（读音同“你”）的方案。[48][49]
2017年4月5日，中华民国国家教育研究院的化学名词审译委员会审译修正通过之“化学元素一览表”将此元素命名为“鉨”，音同“你”。[50]
“鉨”字已收录在统一码汉字基本区中，码位为U+9268。该字有“络丝”、“络丝之具”两意，并兼为繁体字“鑷niè”、“璽xǐ”的异体字。[51]其对应简化字“鿭”，已于2018年6月5日正式加入统一码11.0中，码位为U+9FED。
同位素与核特性 主条目：鿭的同位素 目前已知的鿭同位素共有6个，质量数分别为278和282-286，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鿭-286，半衰期约8秒，也是目前发现最重的鿭同位素。其他半衰期超过一秒的同位素有鿭-285和未经证实的鿭-287及鿭-290。目前发现的鿭同位素都会发生α衰变形成𬬭的同位素[52]，但有迹象表明鿭-284也能通过电子捕获衰变成鿔-284。[53]
核合成 能产生Z=113复核的目标、发射体组合 下表列出各种可用以产生113号元素的目标、发射体组合。
目标 发射体 CN 结果 208Pb 71Ga 279Nh 尚未尝试 209Bi 70Zn 279Nh 反应成功 232Th 51V 283Nh 尚未尝试 238U 45Sc 283Nh 尚未尝试 237Np 48Ca 285Nh 反应成功 244Pu 41K 285Nh 尚未尝试 243Am 40Ar 283Nh 尚未尝试 248Cm 37Cl 285Nh 尚未尝试 249Bk 36S 285Nh 尚未尝试 249Cf 31P 280Nh 尚未尝试 冷聚变 209Bi(70Zn,xn)279-xNh (x=1) 德国重离子研究所小组在1998年首次尝试合成鿭，使用了以上的冷聚变反应。在两次实验中，他们均没有发现任何原子，计算出的截面为900 fb。[54]他们在2003年重复进行实验，并将截面下降至400 fb。[54]2003年末，日本理研小组利用充气反冲核分离器进行了以上反应，截面达到140 fb。2003年12月至2004年8月，他们进行了长度为8个月的离子辐射，并把敏感度提高到51 fb。这时他们探测到一个278Nh原子。[36]在2005年，他们几次重复实验，并再发现一个原子。经过计算，两个原子的截面为有记录以来最低的31 fb。2006年重复的实验并未发现更多的原子，因此目前的产量值只有23 fb。
热聚变 237Np(48Ca,xn)285-xNh (x=3) 2006年6月，美俄合作小组通过237Np和48Ca间的热聚变反应直接合成了鿭。实验发现了两个282Nh原子，截面为900 fb。[55]
作为衰变产物 科学家也曾在镆和鿬的衰变产物中探测到鿭。
同位素发现时序 同位素 发现年份 核反应 278Nh 2004年 209Bi(70Zn,n) [36] 279Nh 未知 280Nh 未知 281Nh 未知 282Nh 2006年 237Np(48Ca,3n)[55] 283Nh 2003年 243Am(48Ca,4n)[34] 284Nh 2003年 243Am(48Ca,3n)[34] 285Nh 2009年 249Bk(48Ca,4n)[56] 286Nh 2009年 249Bk(48Ca,3n)[56] 同位素产量 下表列出直接合成鿭的核聚变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 70Zn 209Bi 279Nh 23 fb 热聚变 发射体 目标 CN 3n 4n 5n 48Ca 237Np 285Nh 0.9 pb, 39.1 MeV [55] 理论计算 蒸发残留物截面 下表列出各种目标-发射体组合，并给出最高的预计产量。
DNS = 双核系统； σ = 截面
目标 发射体 CN 通道（产物） σmax 模型 参考资料 209Bi 70Zn 279Nh 1n (278113) 30 fb DNS [57] 237Np 48Ca 285Nh 3n (282113) 0.4 pb DNS [58] 化学属性 推算的化学属性 氧化态 鿭预计将为7p系第1个元素，并是元素周期表中13 (IIIA)族最重的成员，位于铊之下。这一族的氧化态为+III，但由于相对论，7s轨道的稳定性会造成惰性电子对效应，因此它只形成稳定的+I态，Nh+/Nh的标准电极电势更高，预测达到 0.6 V，就如惰性的金属，难以形成稳定的化学键，与铑和钌一样不易发生反应[59]。
化学特性 鿭的化学特性能从铊的特性中推算出来。因此，它应该会形成Nh2O、NhF、NhCl、NhBr和NhI。但如果能达到+III态，鿭则应只能形成Nh2O3和NhF3。7p轨道的自旋-轨道分离可能会使−1态也较稳定，类似于Au(−1)（金化物）。
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