鿭

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鿭 ₁₁₃Nh

氢（非金属） 氦（稀有气体） 锂（碱金属） 铍（碱土金属） 硼（类金属） 碳（非金属） 氮（非金属） 氧（非金属） 氟（卤素） 氖（稀有气体） 钠（碱金属） 镁（碱土金属） 铝（贫金属） 硅（类金属） 磷（非金属） 硫（非金属） 氯（卤素） 氩（稀有气体） 钾（碱金属） 钙（碱土金属） 钪（过渡金属） 钛（过渡金属） 钒（过渡金属） 铬（过渡金属） 锰（过渡金属） 铁（过渡金属） 钴（过渡金属） 镍（过渡金属） 铜（过渡金属） 锌（过渡金属） 镓（贫金属） 锗（类金属） 砷（类金属） 硒（非金属） 溴（卤素） 氪（稀有气体） 铷（碱金属） 锶（碱土金属） 钇（过渡金属） 锆（过渡金属） 铌（过渡金属） 钼（过渡金属） 锝（过渡金属） 钌（过渡金属） 铑（过渡金属） 钯（过渡金属） 银（过渡金属） 镉（过渡金属） 铟（贫金属） 锡（贫金属） 锑（类金属） 碲（类金属） 碘（卤素） 氙（稀有气体） 铯（碱金属） 钡（碱土金属） 镧（镧系元素） 铈（镧系元素） 镨（镧系元素） 钕（镧系元素） 钷（镧系元素） 钐（镧系元素） 铕（镧系元素） 钆（镧系元素） 铽（镧系元素） 镝（镧系元素） 钬（镧系元素） 铒（镧系元素） 铥（镧系元素） 镱（镧系元素） 镥（镧系元素） 铪（过渡金属） 钽（过渡金属） 钨（过渡金属） 铼（过渡金属） 锇（过渡金属） 铱（过渡金属） 铂（过渡金属） 金（过渡金属） 汞（过渡金属） 铊（贫金属） 铅（贫金属） 铋（贫金属） 钋（贫金属） 砹（类金属） 氡（稀有气体） 钫（碱金属） 镭（碱土金属） 锕（锕系元素） 钍（锕系元素） 镤（锕系元素） 铀（锕系元素） 镎（锕系元素） 钚（锕系元素） 镅（锕系元素） 锔（锕系元素） 锫（锕系元素） 锎（锕系元素） 锿（锕系元素） 镄（锕系元素） 钔（锕系元素） 锘（锕系元素） 铹（锕系元素） 𬬻（过渡金属） 𬭊（过渡金属） 𬭳（过渡金属） 𬭛（过渡金属） 𬭶（过渡金属） 鿏（预测为过渡金属） 𫟼（预测为过渡金属） 𬬭（预测为过渡金属） 鿔（过渡金属） 鿭（预测为贫金属） 𫓧（贫金属） 镆（预测为贫金属） 𫟷（预测为贫金属） 鿬（预测为卤素） 鿫（预测为稀有气体） 铊 ↑ 鿭 ↓ (Uht) 鿔 ← 鿭 → 𫓧
概况
名称·符号·序数	鿭（Nihonium）·Nh·113
元素类别	未知 可能为贫金属
族·周期·区	13·7·p
标准原子质量	[286]
电子排布	[Rn] 5f14 6d10 7s2 7p1 （预测） 2, 8, 18, 32, 32, 18, 3 （预测） 鿭的电子层（2, 8, 18, 32, 32, 18, 3 （预测））
历史
发现	日本理化学研究所（2004年）
物理性质
物态	固体（预测）
密度	（接近室温） 18（预测） g·cm−3
熔点	700 K，430 °C，810（预测） °F
沸点	1400 K，1100 °C，2000（预测） °F
汽化热	130（预测） kJ·mol−1
原子性质
氧化态	1, 2, 3, 5（预测）
电离能	第一：704.9（预测） kJ·mol−1
原子半径	170（预测） pm
共价半径	136（预测） pm
杂项
CAS号	54084-70-7
同位素
主条目：鿭的同位素 同位素 丰度 半衰期​（t1/2） 衰变 方式 能量​（MeV） 产物 286Nh syn 20 s α 9.63 282Rg 285Nh syn 5.5 s α 9.74, 9.48 281Rg 284Nh syn 0.48 s α 10.00 280Rg 283Nh syn 0.10 s α 10.12 279Rg 282Nh syn 70 ms α 10.63 278Rg 278Nh syn 0.24 ms α 11.68 274Rg

鿭（Nihonium，Nh）是铝族最重的元素，但由于具有放射性且衰变速度快，至今仍没有足够稳定的鿭同位素，因此无法验证其特性是否与该族相符。科学家于2003年在镆的衰变产物第一次发现鿭，再于2004年直接合成鿭。至今成功合成的鿭原子一共只有14个。其寿命最长的同位素为²⁸⁶Nh，半衰期约为20秒，因此可对其进行化学实验。

历史

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。

$\,_{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。

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

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Nh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Nh的发现。Nh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，预计本元素将会被命名为Japonium，符号Jp，跟日本的缩写一样，但此命名未被使用。这也是首次由亚洲国家取得新元素命名权。

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

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，1908年，日本化学家小川正孝宣布发现了第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75号元素，而非43（即锝）。

中文名称

Nihonium的中文命名（简体中文）

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“”的方案。方案需经上报教育部批准后正式公布。

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”，音同“你”。

同位素与核特性

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。他们在2003年重复进行实验，并将截面下降至400 fb。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。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。

作为衰变产物

科学家也曾在镆和Ts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)
279Nh	未知
280Nh	未知
281Nh	未知
282Nh	2006年	237Np(48Ca,3n)
283Nh	2003年	243Am(48Ca,4n)
284Nh	2003年	243Am(48Ca,3n)
285Nh	2009年	249Bk(48Ca,4n)
286Nh	2009年	249Bk(48Ca,3n)

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

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
237Np	48Ca	285Nh	3n (282113)	0.4 pb	DNS

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电子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，电离电势更高，也更难形成稳定的化学键。

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）。

参见

• Nh的同位素
• 稳定岛

外部链接

• WebElements.com: Ununtrium
• 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