鿭

鿭（Nihonium），是一种人工合成的化学元素，其化学符号为鿭，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（汉字：日本/平假名：にほん/罗马字：nihon）。

目前科学家对鿭元素所知甚少，因为它产量稀少，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砈，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。

## 历史

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### 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。

$$\,^{48}_{20}\mathrm{Ca} + \,^{243}_{95}\mathrm{Am} \to \,^{288,287}\mathrm{Mc} \to \,^{284,283}\mathrm{Nh}\ $$

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。

$$\,^{70}_{30}\mathrm{Zn} + \,^{209}_{83}\mathrm{Bi} \to \,^{279}_{113}\mathrm{Nh} ^{*} \to \,^{278}_{113}\mathrm{Nh} + \,^{1}_{0}\mathrm{n}$$

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。

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。

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。

### 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。

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，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｜日本（Japan），小组所处的国家

Nihonium｜日本的日语罗马字拼法之一

Rikenium｜理研（RIKEN），小组所处的研究所

Nishinanium｜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。此名称于2016年11月28日正式获得认可。

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。

#### 中文名称

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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。

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“鿭”。

“鿭”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“镊”、“玺”的异体字。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

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12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，但有迹象表明鿭-284也能通过电子捕获衰变成鿔-284。

## 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轨域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。

#### 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轨域的自旋-轨道分离可能会使−1态也较稳定，类似于Au(−1)（金化物）。

## 外部链接

- Uut and Uup Add Their Atomic Mass to Periodic Table
- Apsidium: Ununtrium 113 Uut
- Discovery of Elements 113 and 115
- Superheavy elements
- 3个目の113番元素の合成を新たな崩壊経路で确认，理化学研究所2012年9月25日／相关中文新闻：日研究人员称第三次合成113号元素，新华社2012年9月27日