115號(hào)元素駕到

1869年，俄國化學(xué)家門捷列夫按照元素周期律編制了史上第一張化學(xué)元素周期表。之后，新元素不斷被科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)或合成。

自從1937年科學(xué)家們首次合成第43號(hào)元素锝（Tc）以后，每隔幾年，就有幾種新元素在實(shí)驗(yàn)室中“誕生”。

人工合成新元素，必須讓兩個(gè)原子量較小的原子相互撞擊，使它們的原子核融合，從而得到原子量較大的新原子。其過程如同讓一顆行星撞擊到另一顆行星的內(nèi)部，會(huì)產(chǎn)生極大的能量，不僅非常危險(xiǎn)，而且成本高昂。目前，全世界只有六七個(gè)實(shí)驗(yàn)室具備這方面的技術(shù)和設(shè)備。

隨著合成的新元素的原子序數(shù)的增大，這項(xiàng)工作變得越來越艱難。人工合成的新元素大多為放射性元素，隨著元素序號(hào)的增大，它們的半衰期也越來越短。比如，第100號(hào)元素鐨（Fm）的半衰期約為20個(gè)小時(shí)，而第114號(hào)元素鈇（Fl）的半衰期約為2.6秒。要證明新元素被成功合成，必須在其極短暫的半衰期內(nèi)確定其質(zhì)子數(shù)，而這恰恰是極其困難的。

合成新元素還需要一點(diǎn)“運(yùn)氣”。從理論上來說，人工合成的新原子的質(zhì)子數(shù)應(yīng)等于兩個(gè)相互撞擊的原子的質(zhì)子數(shù)之和，但事實(shí)并非如此。1996年，科學(xué)家們用鋅原子束（Zn，質(zhì)子數(shù)30）轟擊鉛靶（Pb，質(zhì)子數(shù)82），合成了第112號(hào)元素哥白尼（Cn），此后又嘗試用鈾和鈣、钚和氬、鋦和硫等來合成Cn，因?yàn)檫@三組元素的質(zhì)子數(shù)之和都為112。然而，除了用鈾和鈣合成了Cn的同位素之外，其他嘗試都失敗了。

2004年，俄羅斯核子聯(lián)合研究所和美國勞倫斯·利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室合作，用含有20個(gè)質(zhì)子的鈣離子（Ca2+）轟擊含有95個(gè)質(zhì)子的镅原子（Am），四次合成了一種新原子。這些新原子很不穩(wěn)定，在幾微秒后就衰變成第113號(hào)元素（暫名Uut），之后又進(jìn)一步衰變成第105號(hào)元素钅杜（Db）。

根據(jù)人工合成元素的原理，科學(xué)家認(rèn)為這就是第115號(hào)元素（暫名Uup）的原子。但是由于沒能在該原子衰變前測出它的質(zhì)子數(shù)，所以第115號(hào)元素沒有獲得國際純粹與應(yīng)用物理聯(lián)合會(huì)（IUPAP）和國際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)（IUPAC）的認(rèn)可。

不過科學(xué)家們并沒有放棄。2013年8月下旬，瑞典隆德大學(xué)核物理學(xué)家德克·魯?shù)婪蝾I(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)用同樣的方法合成了Uup原子。這強(qiáng)有力地表明，兩個(gè)團(tuán)隊(duì)均成功地在實(shí)驗(yàn)室合成了這個(gè)新元素。之后，他們根據(jù)“不同元素會(huì)發(fā)射該元素原子特有能量的X射線”的原理，測量出這種新原子的X射線輻射水平，發(fā)現(xiàn)它與理論上的第115號(hào)元素相同。這也為證明第115號(hào)元素的成功合成提供了新證據(jù)。

接下來， IUPAP和IUPAC的專家小組將會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)的各個(gè)方面進(jìn)行反復(fù)驗(yàn)證，比如，實(shí)驗(yàn)?zāi)芊裰貜?fù)、結(jié)論是否正確等。一旦確認(rèn)實(shí)驗(yàn)成立，第115號(hào)元素即可獲得官方命名，并在元素周期表上“安家落戶”。

【練一練】

2013年8月27日，英國廣播公司報(bào)道，瑞典科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了115號(hào)元素存在的新證據(jù)。已知115號(hào)元素的一種核素為X，下列有關(guān)115號(hào)元素的敘述，正確的是

A. 115號(hào)元素在元素周期表中位于第八周期

B. 115號(hào)元素的這種核素中，中子數(shù)與核外電子數(shù)之差為174

C. 115號(hào)元素原子與12C原子質(zhì)量之比為115︰12

D. 115號(hào)元素最高可顯+5價(jià)

【參考答案】

D （115號(hào)元素的核素X的質(zhì)子數(shù)與核外電子數(shù)均為115，中子數(shù)為289-115=174，故中子數(shù)與核外電子數(shù)之差為59，B錯(cuò)誤。115號(hào)元素原子與12C的相對(duì)原子質(zhì)量為289︰12，C錯(cuò)誤。根據(jù)元素周期表的結(jié)構(gòu)，每個(gè)周期最多可排的元素種數(shù)分別為2，8，8，

18，18，32，32，所以第七周期最后一個(gè)元素應(yīng)為118號(hào)元素，115號(hào)元素在周期表中的位置為第七周期第五主族， A錯(cuò)誤，D正確。）

1869年，俄國化學(xué)家門捷列夫按照元素周期律編制了史上第一張化學(xué)元素周期表。之后，新元素不斷被科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)或合成。

自從1937年科學(xué)家們首次合成第43號(hào)元素锝（Tc）以后，每隔幾年，就有幾種新元素在實(shí)驗(yàn)室中“誕生”。

人工合成新元素，必須讓兩個(gè)原子量較小的原子相互撞擊，使它們的原子核融合，從而得到原子量較大的新原子。其過程如同讓一顆行星撞擊到另一顆行星的內(nèi)部，會(huì)產(chǎn)生極大的能量，不僅非常危險(xiǎn)，而且成本高昂。目前，全世界只有六七個(gè)實(shí)驗(yàn)室具備這方面的技術(shù)和設(shè)備。

隨著合成的新元素的原子序數(shù)的增大，這項(xiàng)工作變得越來越艱難。人工合成的新元素大多為放射性元素，隨著元素序號(hào)的增大，它們的半衰期也越來越短。比如，第100號(hào)元素鐨（Fm）的半衰期約為20個(gè)小時(shí)，而第114號(hào)元素鈇（Fl）的半衰期約為2.6秒。要證明新元素被成功合成，必須在其極短暫的半衰期內(nèi)確定其質(zhì)子數(shù)，而這恰恰是極其困難的。

合成新元素還需要一點(diǎn)“運(yùn)氣”。從理論上來說，人工合成的新原子的質(zhì)子數(shù)應(yīng)等于兩個(gè)相互撞擊的原子的質(zhì)子數(shù)之和，但事實(shí)并非如此。1996年，科學(xué)家們用鋅原子束（Zn，質(zhì)子數(shù)30）轟擊鉛靶（Pb，質(zhì)子數(shù)82），合成了第112號(hào)元素哥白尼（Cn），此后又嘗試用鈾和鈣、钚和氬、鋦和硫等來合成Cn，因?yàn)檫@三組元素的質(zhì)子數(shù)之和都為112。然而，除了用鈾和鈣合成了Cn的同位素之外，其他嘗試都失敗了。

2004年，俄羅斯核子聯(lián)合研究所和美國勞倫斯·利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室合作，用含有20個(gè)質(zhì)子的鈣離子（Ca2+）轟擊含有95個(gè)質(zhì)子的镅原子（Am），四次合成了一種新原子。這些新原子很不穩(wěn)定，在幾微秒后就衰變成第113號(hào)元素（暫名Uut），之后又進(jìn)一步衰變成第105號(hào)元素钅杜（Db）。

根據(jù)人工合成元素的原理，科學(xué)家認(rèn)為這就是第115號(hào)元素（暫名Uup）的原子。但是由于沒能在該原子衰變前測出它的質(zhì)子數(shù)，所以第115號(hào)元素沒有獲得國際純粹與應(yīng)用物理聯(lián)合會(huì)（IUPAP）和國際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)（IUPAC）的認(rèn)可。

不過科學(xué)家們并沒有放棄。2013年8月下旬，瑞典隆德大學(xué)核物理學(xué)家德克·魯?shù)婪蝾I(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)用同樣的方法合成了Uup原子。這強(qiáng)有力地表明，兩個(gè)團(tuán)隊(duì)均成功地在實(shí)驗(yàn)室合成了這個(gè)新元素。之后，他們根據(jù)“不同元素會(huì)發(fā)射該元素原子特有能量的X射線”的原理，測量出這種新原子的X射線輻射水平，發(fā)現(xiàn)它與理論上的第115號(hào)元素相同。這也為證明第115號(hào)元素的成功合成提供了新證據(jù)。

接下來， IUPAP和IUPAC的專家小組將會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)的各個(gè)方面進(jìn)行反復(fù)驗(yàn)證，比如，實(shí)驗(yàn)?zāi)芊裰貜?fù)、結(jié)論是否正確等。一旦確認(rèn)實(shí)驗(yàn)成立，第115號(hào)元素即可獲得官方命名，并在元素周期表上“安家落戶”。

【練一練】

2013年8月27日，英國廣播公司報(bào)道，瑞典科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了115號(hào)元素存在的新證據(jù)。已知115號(hào)元素的一種核素為X，下列有關(guān)115號(hào)元素的敘述，正確的是

A. 115號(hào)元素在元素周期表中位于第八周期

B. 115號(hào)元素的這種核素中，中子數(shù)與核外電子數(shù)之差為174

C. 115號(hào)元素原子與12C原子質(zhì)量之比為115︰12

D. 115號(hào)元素最高可顯+5價(jià)

【參考答案】

D （115號(hào)元素的核素X的質(zhì)子數(shù)與核外電子數(shù)均為115，中子數(shù)為289-115=174，故中子數(shù)與核外電子數(shù)之差為59，B錯(cuò)誤。115號(hào)元素原子與12C的相對(duì)原子質(zhì)量為289︰12，C錯(cuò)誤。根據(jù)元素周期表的結(jié)構(gòu)，每個(gè)周期最多可排的元素種數(shù)分別為2，8，8，

18，18，32，32，所以第七周期最后一個(gè)元素應(yīng)為118號(hào)元素，115號(hào)元素在周期表中的位置為第七周期第五主族， A錯(cuò)誤，D正確。）

1869年，俄國化學(xué)家門捷列夫按照元素周期律編制了史上第一張化學(xué)元素周期表。之后，新元素不斷被科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)或合成。

自從1937年科學(xué)家們首次合成第43號(hào)元素锝（Tc）以后，每隔幾年，就有幾種新元素在實(shí)驗(yàn)室中“誕生”。

人工合成新元素，必須讓兩個(gè)原子量較小的原子相互撞擊，使它們的原子核融合，從而得到原子量較大的新原子。其過程如同讓一顆行星撞擊到另一顆行星的內(nèi)部，會(huì)產(chǎn)生極大的能量，不僅非常危險(xiǎn)，而且成本高昂。目前，全世界只有六七個(gè)實(shí)驗(yàn)室具備這方面的技術(shù)和設(shè)備。

隨著合成的新元素的原子序數(shù)的增大，這項(xiàng)工作變得越來越艱難。人工合成的新元素大多為放射性元素，隨著元素序號(hào)的增大，它們的半衰期也越來越短。比如，第100號(hào)元素鐨（Fm）的半衰期約為20個(gè)小時(shí)，而第114號(hào)元素鈇（Fl）的半衰期約為2.6秒。要證明新元素被成功合成，必須在其極短暫的半衰期內(nèi)確定其質(zhì)子數(shù)，而這恰恰是極其困難的。

合成新元素還需要一點(diǎn)“運(yùn)氣”。從理論上來說，人工合成的新原子的質(zhì)子數(shù)應(yīng)等于兩個(gè)相互撞擊的原子的質(zhì)子數(shù)之和，但事實(shí)并非如此。1996年，科學(xué)家們用鋅原子束（Zn，質(zhì)子數(shù)30）轟擊鉛靶（Pb，質(zhì)子數(shù)82），合成了第112號(hào)元素哥白尼（Cn），此后又嘗試用鈾和鈣、钚和氬、鋦和硫等來合成Cn，因?yàn)檫@三組元素的質(zhì)子數(shù)之和都為112。然而，除了用鈾和鈣合成了Cn的同位素之外，其他嘗試都失敗了。

2004年，俄羅斯核子聯(lián)合研究所和美國勞倫斯·利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室合作，用含有20個(gè)質(zhì)子的鈣離子（Ca2+）轟擊含有95個(gè)質(zhì)子的镅原子（Am），四次合成了一種新原子。這些新原子很不穩(wěn)定，在幾微秒后就衰變成第113號(hào)元素（暫名Uut），之后又進(jìn)一步衰變成第105號(hào)元素钅杜（Db）。

根據(jù)人工合成元素的原理，科學(xué)家認(rèn)為這就是第115號(hào)元素（暫名Uup）的原子。但是由于沒能在該原子衰變前測出它的質(zhì)子數(shù)，所以第115號(hào)元素沒有獲得國際純粹與應(yīng)用物理聯(lián)合會(huì)（IUPAP）和國際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)（IUPAC）的認(rèn)可。

不過科學(xué)家們并沒有放棄。2013年8月下旬，瑞典隆德大學(xué)核物理學(xué)家德克·魯?shù)婪蝾I(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)用同樣的方法合成了Uup原子。這強(qiáng)有力地表明，兩個(gè)團(tuán)隊(duì)均成功地在實(shí)驗(yàn)室合成了這個(gè)新元素。之后，他們根據(jù)“不同元素會(huì)發(fā)射該元素原子特有能量的X射線”的原理，測量出這種新原子的X射線輻射水平，發(fā)現(xiàn)它與理論上的第115號(hào)元素相同。這也為證明第115號(hào)元素的成功合成提供了新證據(jù)。

接下來， IUPAP和IUPAC的專家小組將會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)的各個(gè)方面進(jìn)行反復(fù)驗(yàn)證，比如，實(shí)驗(yàn)?zāi)芊裰貜?fù)、結(jié)論是否正確等。一旦確認(rèn)實(shí)驗(yàn)成立，第115號(hào)元素即可獲得官方命名，并在元素周期表上“安家落戶”。

【練一練】

2013年8月27日，英國廣播公司報(bào)道，瑞典科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了115號(hào)元素存在的新證據(jù)。已知115號(hào)元素的一種核素為X，下列有關(guān)115號(hào)元素的敘述，正確的是

A. 115號(hào)元素在元素周期表中位于第八周期

B. 115號(hào)元素的這種核素中，中子數(shù)與核外電子數(shù)之差為174

C. 115號(hào)元素原子與12C原子質(zhì)量之比為115︰12

D. 115號(hào)元素最高可顯+5價(jià)

【參考答案】

D （115號(hào)元素的核素X的質(zhì)子數(shù)與核外電子數(shù)均為115，中子數(shù)為289-115=174，故中子數(shù)與核外電子數(shù)之差為59，B錯(cuò)誤。115號(hào)元素原子與12C的相對(duì)原子質(zhì)量為289︰12，C錯(cuò)誤。根據(jù)元素周期表的結(jié)構(gòu)，每個(gè)周期最多可排的元素種數(shù)分別為2，8，8，

18，18，32，32，所以第七周期最后一個(gè)元素應(yīng)為118號(hào)元素，115號(hào)元素在周期表中的位置為第七周期第五主族， A錯(cuò)誤，D正確。）