Loading AI tools
原子序数为111的化学元素 来自维基百科，自由的百科全书
𬬭是周期表中11族的成员，所以其性质预计和金、银、铜等同族金属类似，可能会是铜红色、银白色或金黄色等有色彩的固体金属。[8][9]由于𬬭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其是否具有金的更重同族元素的性质。
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，两者就越有可能发生反应。[16]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。原子核都带正电荷，会因为静电排斥力而相互排斥，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。[17]施加到粒子束上以加速它们的能量可以使它们的速度达到光速的十分之一。但是，如果施加太多能量，粒子束可能会分崩离析。[17]
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。[17][18]这是因为在尝试形成单个原子核的过程中，静电排斥力会撕开正在形成的原子核。[17]每一对目标和粒子束的特征在于其截面，即两个原子核彼此接近时发生聚变的概率。[c]这种聚变是量子效应的结果，其中原子核可通过量子穿隧效应克服静电排斥力。如果两个原子核可以在该阶段之后保持靠近，则多个核相互作用会导致能量的重新分配和平衡。[17]
两个原子核聚变产生的原子核处于非常不稳定，[17]被称为复合原子核的激发态。[20]复合原子核为了达到更稳定的状态，可能会直接裂变，[21]或是放出一些中子来带走激发能量。如果激发能量太小，无法放出中子，复合原子核就会放出γ射线来带走激发能量。这个过程会在原子核碰撞后的10−16秒发生，并创造出更稳定的原子核。[21]原子核只有在10−14秒内不衰变，IUPAC/IUPAP联合工作小组才会认为它是化学元素。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。[22][d]
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，它就会存在于这个粒子束中。[24]在分离室中，新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，[e]到达半导体探测器后停止。这时标记撞击探测器的确切位置、能量和到达时间。[24]这个转移需要10−6秒的时间，因此原子核需要存在这么长的时间才能被检测到。[27]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。[24]
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。[28]强核力提供的核结合能以线性增长，而静电排斥力则以原子序数的平方增长。后者增长更快，对重元素和超重元素而言变得越来越重要。[29][30]超重元素理论预测[31]及实际观测到[32]的主要衰变方式，即α衰变和自发裂变都是这种排斥引起的。[f]几乎所有会α衰变的核素都有超过210个核子，[34]而主要通过自发裂变衰变的最轻核素有238个核子。[32]有限位势垒在这两种衰变方式中抑制了原子核衰变，但原子核可以隧穿这个势垒，发生衰变。[29][30]
放射性衰变中常产生α粒子是因为α粒子中的核子平均质量足够小，足以使α粒子有多余能量离开原子核。[36]自发裂变则是由静电排斥力将原子核撕裂而致，会产生各种不同的产物。[30]随着原子序数增加，自发裂变迅速变得重要：自发裂变的部分半衰期从92号元素铀到102号元素锘下降了23个数量级，[37]从90号元素钍到100号元素镄下降了30个数量级。[38]早期的液滴模型因此表明有约280个核子的原子核的裂变势垒会消失，因此自发裂变会立即发生。[30][39]之后的核壳层模型表明有大约300个核子的原子核将形成一个稳定岛，其中的原子核不易发生自发裂变，而是会发生半衰期更长的α衰变。[30][39]随后的发现表明预测存在的稳定岛可能比原先预期的更远，还发现长寿命锕系元素和稳定岛之间的原子核发生变形，获得额外的稳定性。[40]对较轻的超重核素[41]以及那些更接近稳定岛的核素[37]的实验发现它们比先前预期的更难发生自发裂变，表明核壳层效应变得重要。[g]
α衰变由发射出去的α粒子记录，在原子核衰变之前就能确定衰变产物。如果α衰变或连续的α衰变产生了已知的原子核，则可以很容易地确定反应的原始产物。[h]因为连续的α衰变都会在同一个地方发生，所以通过确定衰变发生的位置，可以确定衰变彼此相关。[24]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）。[i]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。[j]
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，即原子核到达探测器的位置、能量、时间以及它衰变的信息。他们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。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，且对观察到的现象没有其它解释，就可能在解释数据时出现错误。[k]
𬬭是由德国达姆施塔特的重离子研究所（GSI）于1994年12月8日，在线性加速器内利用镍-64轰击铋-209而合成的。这次实验成功产生了三颗𬬭-272原子，其迅速衰变成其他元素。[52]
IUPAC/IUPAP联合工作小组（JWP）在2001年时认为没有足够证据证明当时确实发现了𬬭。[53]GSI的小组在2002年重复实验，并再检测到三个原子。[54][55]在他们2003年的报告当中，联合工作小组决定承认GSI团队对此新元素的发现。[56]
111号元素在2004年11月1日被命名为Roentgenium（Rg），纪念1895年发现X射线的科学家威廉·伦琴。根据IUPAC元素系统命名法，111号元素原称“Unununium”（Uuu），源自111的拉丁语写法。
2005年，全国科学技术名词审定委员会提出第111号元素中文定名草案。2006年1月20日下午由全国科学技术名词审定委员会、国家语言文字工作委员会组织召开的第111号元素中文定名研讨会上，确定使用类推简化字“𬬭”（读音同“伦”），对应繁体字“錀”字，是古代表示化学元素金的古字。2007年3月21日全国科学技术名词审定委员会公布这一结果，同时也宣布该命名已经得到国家语言文字工作委员会的同意。[57][58]
目前已知的𬬭同位素共有7个，质量数分别为272、274和278-282，还有两个已知但未确认的亚稳态，𬬭-272m和𬬭-274m。𬬭的同位素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，其中最长寿的同位素为𬬭-282，半衰期约100秒，也是目前发现最重的𬬭同位素。未经证实的同位素𬬭-283和𬬭-286可能具有更长的半衰期，分别为5.1分钟和10.7分钟。除了𬬭-282外，其他寿命较长的同位素有𬬭-280和𬬭-281，半衰期分别为4.6秒和17秒，剩下4种较轻同位素的半衰期均以毫秒计。[59]大多数𬬭同位素主要发生α衰变或自发裂变，但𬬭-280也有机率发生电子捕获。[60]
稳定的11族元素铜、银和金都有著nd10(n+1)s1形式的外层电子排布。这些元素的第一激发态原子的外层电子排布为nd9(n+1)s2。由于d轨域电子之间的自旋-轨道作用，这种状态分为两个不同的能阶。铜基态和最低激发态之间的能量差使铜呈红棕色。银的能量差距更大，因此呈银色。然而，随著原子序的增加，相对论效应使激发态更加稳定，金的能量差减少，因此再次呈金黄色。有关𬬭的计算表明，6d97s2能阶足够稳定，应可成为基态，而6d107s1则会是第一激发态。该新的基态与第一激发态间的能量差和银相似，因此𬬭预计将呈银色。[61]
𬬭预计将是6d系过渡金属的第9个成员，属于周期表中11族（IB）最重的成员，位于铜、银和金的下面。每个11族元素的稳定氧化态都不同：铜形成稳定的+2态，银则主要形成银(I)，金则主要形成金(III)。铜(I)和银(II)比较少见。因此，𬬭预计主要形成稳定的+3态。由于相对论效应，金也形成-1稳定氧化态，𬬭可能也这样做。
该族较重的成员对化学反应呈惰性。银和金都对氧气呈惰性，但能与卤素发生反应。此外，银亦能与硫和硫化氢发生反应，银的反应活性明显比金较高。𬬭的惰性预计比金更高，将不会与氧和卤素发生反应。最有可能的反应是与氟形成氟化物RgF3，与水形成的氢氧化物Rg(OH)3，以及通过氢氧化物制取得Rg2O3。
此元素在动画节目“海绵宝宝”中，名字称为邪恶元素（Jerktonium），符号为Jt，此元素有111个质子，在节目中可让比奇堡的生物变邪恶，但是海绵宝宝和章鱼哥除外，在节目中解药为一首歌。
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
