鈇

Template:NoteTA Template:CJK-New-Char Template:全局僻字 Template:全局僻字 Template:全局僻字 Template:全局僻字 Template:全局僻字 Template:全局僻字 Template:Elementbox Template:Zy（Template:Lang-en），是一種人工合成的化學元素，其化學符號为Template:化學式，原子序數为114。鈇是一種放射性極強的超重元素，所有同位素的半衰期都很短，非常不穩定。鈇不出現在自然界中，只能在實驗室內以粒子加速器反應生成。鈇於1999年由俄羅斯杜布納聯合原子核研究所（JINR）的研究團隊用鈣（⁴⁸Ca）離子撞擊鈽而發現，其名稱得自蘇聯原子物理學家格奧爾基·弗廖罗夫。

在元素週期表中，鈇是位於p區的錒系後元素，屬於第7週期、第14族（碳族），是已知最重的碳族成員。但2007年進行的初步化學實驗指出，鈇具有出乎意料的高揮發性，性質和同族的鉛非常不同。在初步實驗中，鈇甚至似乎表現出與稀有气体相似的性質。更近期的實驗結果顯示，鈇與金的化學反應與鎶相似，表明鈇是一種極易揮發的元素，在標準狀況下甚至可能是氣態的。實驗中鈇也表現出其金屬性，符合鉛的較重同族元素的屬性，且是第14族中反應活性最低的金屬。截至2022年，科學家對鈇的性質到底更像金屬還是惰性氣體的問題仍未有定論。

鈇有²⁸⁴Fl～²⁸⁹Fl共6种同位素，其中最長壽的鈇同位素为鈇-289，半衰期約為2.1秒，另外有证据表明鈇-289可能有一个同核异构体Fl^289m的半衰期长达66秒。未經證實的同位素鈇-290可能具有半衰期為19秒。科學家預計鈇位於理論上的穩定島的中心附近，並且預測更重的未發現同位素，尤其是核子數為雙重幻數的鈇-298，可能具有更長的半衰期，预计至少在17天以上；还有观点认为鈇-297由于具有奇数个中子，从而在α衰变的过程中可能会拥有比鈇-298更长寿的半衰期。

歷史

發現

1998年12月，位於俄羅斯杜布納聯合核研究所（JINR）的科學家使用⁴⁸Ca離子撞擊²⁴⁴Pu目標體，合成一個鈇原子。該原子以9.67 MeV的能量進行α衰變，半衰期為30秒。該原子其後被確認為²⁸⁹Fl同位素。這項發現在1999年1月公佈。然而，之後的實驗並未能重現所觀測到的衰變鏈。因此這顆原子的真正身份仍待確認，有可能是穩定的同核異構體^289mFl。

1999年3月，同一個團隊以²⁴²Pu代替²⁴⁴Pu目標體，以合成其他的鈇同位素。這次，他們成功合成兩個鈇原子，原子以10.29 MeV的能量進行α衰變，半衰期為5.5秒。這兩個原子確認為²⁸⁷Fl。其他的實驗同樣未能重現這次實驗的結果，因此真正產生的原子核身份一樣不能被確定，但有可能是穩定的同核異構體^287mFl。

杜布納的團隊在1999年6月進行實驗，成功製成鈇。這項結果是受到公認的。他們重複進行²⁴⁴Pu的反應，並產生兩個鈇原子，原子以9.82 MeV能量進行α衰變，半衰期為2.6秒。

研究人員一開始把所產生的原子認定為²⁸⁸Fl，但2002年12月進行的研究工作則將結論更改為²⁸⁹Fl。

${}_{94}^{244}\mathrm{P}\mathrm{u}+{}_{20}^{48}\mathrm{C}\mathrm{a}\to {}_{114}^{292}{\mathrm{F}\mathrm{l}}^{*}\to {}_{114}^{289}\mathrm{F}\mathrm{l}+3{}_0^1\mathrm{n}$

2009年5月，IUPAC的聯合工作組發布鎶的發現報告，其中提到²⁸³Cn的發現。由於²⁸⁷Fl和²⁹¹Lv（見下）的合成數據牽涉到²⁸³Cn，因此這也意味著鈇的發現得到證實。

2009年1月，伯克利團隊證實²⁸⁷Fl和²⁸⁶Fl的發現。接著在2009年7月，德國重離子研究所又證實²⁸⁸Fl和²⁸⁹Fl的發現。

2011年6月11日，IUPAC證實鈇的存在。

命名

Flerovium（Fl）是IUPAC在2012年5月30日正式採用的，以纪念苏联原子物理学家格奥尔基·弗廖罗夫。此前根据IUPAC元素系統命名法所產生的臨時名稱為Ununquadium（Uuq）。科學家通常稱之為“元素114”（或E114）。

中文命名

2012年6月2日，中華民國國家教育研究院的化學名詞審譯委員會暫定以-{zh-hant|鈇}-作為該元素的中文名稱。 2013年7月，中華人民共和國全國科學技術名詞審定委員會通過以-{zh-hans|𫓧}-（读音同「夫」）為中文定名。

未來的實驗

日本理化學研究所的一個團隊已表示有計劃研究以下的冷聚變反應：

${}_{82}^{208}\mathrm{P}\mathrm{b}+{}_{32}^{76}\mathrm{G}\mathrm{e}\to {}_{114}^{284}{\mathrm{F}\mathrm{l}}^{*}\to ?$

Flerov核反應實驗室在未來有計劃研究在²³⁹Pu和⁴⁸Ca反應中合成的較輕的鈇同位素。

也有計劃使用不同發射體能量再次用²⁴⁴Pu進行反應，以進一步了解2n通道，從而發現新的同位素²⁹⁰Fl。

同位素與核特性

Template:Main 目前已知的鈇同位素共有6個，質量數分別為284-289，此外鈇-289還有已知但未確認的亞穩態鈇-289m。鈇的同位素全部都具有極高的放射性，半衰期極短，非常不穩定，且較重的同位素大多比較輕的同位素來的穩定，因為它們更接近穩定島的中心，其中最長壽的同位素為鈇-289，半衰期約1.9秒，也是目前發現最重的鈇同位素。未經證實的同位素鈇-290可能具有更長的半衰期，為19秒。未確認的亞穩態鈇-289m则拥有长达66秒的半衰期。其餘較輕同位素的半衰期都在1秒以下。鈇元素位于穩定島的中心附近，对研究原子核壳层结构的稳定性有重要意义；科学家预测核子數為雙重幻數的鈇-298，可能具有更長的半衰期，预计至少在17天以上；还有观点认为鈇-297由于具有奇数个中子，从而在α衰变的过程中可能会拥有比鈇-298更长寿的半衰期。

化學屬性

推算的化學屬性

氧化態

鈇預計屬於7p系，並是元素週期表中14 (IVA)族最重的成員，位於鉛之下。這一族的氧化態為+IV，而較重的元素也表現出較強的+II態，這是因為惰性電子對效應。錫的+II和+IV態強度相近。鉛的+II態比+IV態強。因此鈇應該繼續這一趨勢，有著氧化性的+IV態和穩定的+II態。

化學特性

鈇的化學特性應與鉛相近，能形成FlO、FlF₂、FlCl₂、FlBr₂和FlI₂。如果其+IV態能夠進行化學反應，它將只能形成FlO₂和FlF₄。它也有可能形成混合氧化物Fl₃O₄，類似於Pb₃O₄。

一些研究指出鈇的化學特性可能和惰性氣體氡更接近。Template:Update inline

實驗化學

原子氣態

2007年4月至5月，瑞士保羅謝勒研究所與Flerov核反應實驗室的合作計劃研究了鎶的化學特性。第一項反應為²⁴²Pu(⁴⁸Ca,3n)²⁸⁷Fl，第二項反應為²⁴⁴Pu(⁴⁸Ca,4n)²⁸⁸Fl。他們將所生成的原子在金平面上的吸收屬性與氡的屬性作了比較。第一項實驗探測到3個²⁸³Cn原子，但同時也似乎探測到了1個²⁸⁷Fl原子。這項結果是出乎意料的，因為要移動生成了的原子需時大約2秒，鈇原子應該在被吸收前已經衰變了。第二個反應產生了2個²⁸⁸Fl原子和1個²⁸⁹Fl原子。其中兩個原子的吸收特性符合惰性氣體的特性。2008年進行的實驗肯定了這一重要的結果，所產生的²⁸⁹Fl原子特性也符合先前的數據，表示鈇和金發生交互作用時類似於惰性氣體。 Template:Include

• 鉛
• 擴展元素週期表
• 鈇的同位素

参考书目

• Template:Cite book
• Template:Cite book
• Template:Cite book

外部連結

• First postcard from the island of nuclear stability
• Second postcard from the island of stability