鿬

發現前

2004年，位於俄羅斯莫斯科州杜布納的聯合核研究所（JINR）的一個團隊提議進行合成117號元素的實驗。該實驗以鈣（原子序20）粒子束轟擊鉳目標體，從而產生核融合反應。但是，美國橡樹嶺國家實驗室是世界上唯一能夠製成鉳的實驗室，其團隊以產量不足為由未能提供這一元素。俄羅斯團隊決定轉而用鈣轟擊鉲目標體，嘗試合成鿫。
實驗需要難以取得的鉳元素，有以下的原因。要產生高能離子束，需較輕的同位素。鈣-48由20個質子和28各中子組成，是具有多個過剩中子的最輕的穩定（或近穩定）同位素。下一個具有大量過剩中子的同位素為鋅-70，其質量比鈣高出許多。要與含有20個質子的鈣結合成Ts同位素，就需要含有97個質子的鉳。俄羅斯研究人員從地球上自然的鈣中提取少量的鈣-48，以化學方式製成了所需的鈣離子束。
合成的原子核將具有更高的質量，更加靠近所謂的穩定島，即理論預測中穩定性特別高的一組超重原子。然而到了2013年，質量足夠高的原子核還沒有被合成，而已經合成的同位素也比穩定島同位素具有較低的中子數。

命名

根據德米特里·門得列夫對未發現元素的命名方法，117號元素可稱為「eka-砈」或「dvi-碘」。1979年，國際純粹與應用化學聯合會（IUPAC）發布了有關新元素命名的建議，根據這一規則117號元素應稱為「Ununseptium」，符號為Uus。在元素被發現並獲得正式永久命名之前，都會先以元素系統命名法命名。但科學家一般稱之為117號元素、(117)或117。根據IUPAC目前的指引，所有新17族元素的正式命名都要以「-ine」結尾。IUPAC於2016年6月8日建議將此元素命名為Tennessine（Ts），源於橡樹嶺國家實驗室、范德堡大學和田納西大學所在的田納西州，此名稱於2016年11月28日正式獲得認可。

中文名稱

2017年1月15日，中華人民共和國全國科學技術名詞審定委員會聯合國家語言文字工作委員會組織化學、物理學、語言學界專家召開了113號、115號、117號、118號元素中文定名會，將此元素命名為鿬。
2017年4月5日，中華民國國家教育研究院的化學名詞審譯委員會審譯修正通過之「化學元素一覽表」將此元素命名為「鿬」，音同「田」。
鿬字已於2018年6月5日被正式加入統一碼11.0中，碼位為U+9FEC。

原子核穩定性及同位素

鈽-244是質量最高的原始元素。對於鈽以後的元素，隨著原子序的增加，原子核的穩定性迅速下降。所有原子序超過101（鍆）的同位素都會進行半衰期不超過一天的放射性衰變，其中𨧀-268除外。原子序超過82（鉛）的元素都沒有穩定的同位素。不過，原子序110（鐽）至114（鈇）的元素卻具有比預測值更高的穩定性。科學家尚未明白這一現象的原因。這一超重元素穩定性增加的現象被稱為「穩定島」，最早是由格倫·西奧多·西博格所提出的。Ts是所有已合成元素中質量第二高的，其放射性半衰期小於1秒，但這仍然比發現報告中的預測值高。杜布納團隊相信，這一元素的成功合成直接證明了穩定島的存在。
根據計算，²⁹⁵Ts同位素的半衰期為18 ± 7毫秒，而且曾用於合成²⁹³Ts和²⁹⁴Ts的鉳-鈣反應也可以用來合成²⁹⁵Ts。但是這一反應產生²⁹⁵Ts的機率最多只有產生²⁹⁴Ts的七分之一。利用量子穿隧模型來進行的計算預測，有多個Ts的同位素都能進行半衰期長達40毫秒的α衰變，其中以²⁹⁶Ts最為顯著（此項研究到³⁰³Ts為止）。另一項利用液滴模型的研究得出了相似的結果，而且還發現，質量比³⁰¹Ts高的同位素有穩定性增加的趨勢。到了³³⁵Ts，在不考慮β衰變的情況下，其半衰期甚至超過了宇宙的年齡。

原子及物理性質

Ts屬於元素週期表中的17族，位於五個鹵素以下（氟、氯、溴、碘和砈）。所有Ts以上的17族元素都具有7個價電子，形成ns²np⁵價電子組態。對於Ts，這一規律將會持續，價電子組態預計為7s²7p⁵，所以Ts的許多性質都會和鹵素相似。但是Ts和鹵素之間還有不少顯著的差別。其中一個最大的因素是自旋-軌道作用，即電子的運動與自旋之間的相互作用。這一作用在超重元素中特別強，因為它們的電子運動速度比輕元素快得多，速率與光速相當。對於Ts，該作用降低了7s和7p電子能級，這使得這些電子更加穩定。其中兩個7p電子的穩定效應比其他4個電子更強。7s電子的穩定效應稱為惰性電子對效應，而把7p支殼層拆分為較穩定和較不穩定兩個部份的效應則稱為支殼層分裂。對於計算化學家來說，這種分裂相當於第二量子數（角量子數）l從1變為1/2和3/2，分別對應於7p支殼層的較穩定和較不穩定部份。Ts的價電子組態寫法可以表現出這種分裂效應：7s2
7p2
1/27p3
3/2。
Ts的6d電子層也有分裂的現象，形成6d3/2（4個電子）和6d5/2（6個電子）支殼層。這兩個支殼層的能量都有所提升，更為接近7s電子層，但科學家並沒有預測任何涉及6s電子的化學反應。7p1/2和7p3/2層之間的距離異常高，有9.8 eV。砈的6p支殼層分裂只有3.8 eV，而且其6p1/2化學反應已經非常有限。這些原因都導致Ts的化學性質與位於其上的同族元素不同。
Ts第一電離能，即從原子移除一顆電子所需的能量，預測為7.7 eV。這比上面的鹵素低，延續了週期表的趨勢。它的電子親和能將會是17族中最低的，預測值為2.6或1.8 eV，這同樣符合規律。當Ts處於類氫原子狀態時（即只含有一顆電子），其電子的運動速度極快，相對論效應使它的質量增加至靜止電子的1.9倍。砈的這一數值為1.27，而碘則是1.08。根據相對論定律簡單地推算，可間接得出原子半徑的收縮。不過，更詳細的計算卻顯示，形成了一個共價鍵的Ts原子的半徑為165 pm，而砈則是147 pm。當移除了7顆外層電子後，Ts才比砈更小：Ts半徑變為57 pm，砈則是61 pm。
Ts的熔點和沸點尚未有確切的預測值。早期論文估計，熔點為350至500 °C，沸點在550 °C；另有估計熔點為350至550 °C，沸點為610 °C。這些數值都比砈高，這與週期表趨勢相符。之後的一篇論文則預計Ts的沸點為345 °C（砈的沸點估值有309 °C、337 °C和370 °C，但實驗值有230 °C和411 °C）。密度預計在7.1和7.3 g·cm⁻³之間，這將延續鹵素密度上升的趨勢。

化學性質

17族中位於Ts以上的元素通常會接受一顆電子，以達致穩定的惰性氣體電子組態。這種組態中，價電子殼層含有8個電子，形成具有最低能量的八隅體構造。該族元素形成八隅體的能力隨著原子序的增加而降低，因此Ts將會是17族中最不易接受一個電子的元素。在Ts預測能夠形成的氧化態中，−1態是最不常見的。
兩個Ts原子預計會形成Ts–Ts鍵，與鹵素一樣形成雙原子分子。根據計算，At₂分子中的σ鍵具有很強的反鍵性質；而Ts預計會持續這一趨勢，Ts₂分子會有較強的π鍵性質。TsCl分子會以單個π鍵鍵合。
除了不穩定的−1態之外，預測Ts還能夠形成+5、+3和+1態。其中+1態應該是最為穩定的，因為最外層7p3/2電子的去穩定作用使它形成穩定的半滿支殼層組態；砈有著類似的特性。+3態同樣因7p3/2電子的去穩定作用而十分重要。根據預測，+5態將非常罕見，因為7p1/2電子具有（反向）穩定作用。計算並沒有得出+7態的存在。而且由於7s電子的穩定性很強，所以有科學家認為Ts的價電子核心可能只有5個電子。
最簡單的Ts化合物是它的氫化物TsH。這一化合鍵是由Ts的7p3/2電子和氫的1s電子所形成的。TsH會延續鹵素氫化物的趨勢，與砈化氫（HAt）相比，其鍵長更長，離解能也更高。然而在自旋-軌道作用下，TsF分子的離解能也有所提高。這是因為這一鍵合降低了Ts的電負度，使它與電負度極高的氟所形成的鍵更似一個離子鍵。TsF很可能是17族元素的一氟化物中鍵合最強的一個。
價層電子對互斥理論預測，17族的三氟化物都會具有T形分子結構。所有已知的鹵素的三氟化物都有這種分子結構：AX₃E₂，即三個配位體（X）和兩個孤電子對（E）圍繞著一個中心原子（A）。如果不考慮相對論效應，TsF₃應該會和較輕同系物一樣具有彎曲T形分子結構。不過，Ts的7s殼層電子應該不會參與任何化學反應，所以價層電子對互斥理論所預測的是一種三方金字塔形分子結構（AX₃E₁）。更加細緻複雜的理論則顯示，這一分子結構並不是TsF₃的最佳能量狀態。這些理論所預測的是三方平面分子結構（AX₃E₀）。價層電子對互斥理論有可能無法準確預測超重元素的化合物分子結構。另外，自旋-軌道作用大大加強了TsF₃分子的穩定性。這可能是因為，Ts和氟之間電負度的巨大差異造成分子呈現一些離子的性質。