錀

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外觀
	未知
概況
名 / 符號 / 序數	錀, Rg, 111
元素類別	過渡金屬
族 / 週期 / 區	11, 7, d
原子品質	283 g•mol−1
電子排布	未知
每層電子排布	2, 8, 18, 32, 32, 18, 1（圖）
物理性質
狀態	未知
原子性質
雜項
CAS號	54386-24-2
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錀（粵拼：Leon4，Roentgenium）係一種人工合成嘅放射性化學元素，化學符號係Rg，原子序數係111。錀屬於超重元素、超鈾元素、超錒元素。現時所發現嘅最穩定同位素嘅半衰期大概10分鐘，之後衰變成為第109號元素䥑。第111號元素係過渡金屬 11族嘅成員，所以佢嘅化學性質預計同金、銀、銅等11族金屬類似，會係銀白色或金黃色嘅固體金屬。

歷史

發現

錀係由德國達姆施塔特嘅重離子研究所（Gesellschaft für Schwerionenforschung，GSI），1994年 12月8號喺線性加速器內利用鎳-64轟擊鉍-209而合成嘅。呢次實驗成功產生咗三粒錀-272原子，並迅速衰變成其他元素^[1]。 2001年，IUPAC/ IUPAP聯合工作小組（JWP）嘅結論係冇足夠證據證明當時確實發現咗錀^[2]。GSI嘅小組喺2002年重複實驗並再檢測三個原子^[3]^[4]。喺佢哋2003年嘅報告，聯合工作方案嘅決定，應該承認GSI團隊發現呢隻元素^[5]。

命名

2004年11月1號被命名為Roentgenium（Rg），呢個名係為咗紀念1895年發現X射線嘅科學家倫琴。原稱「Unununium」，亦即係「1-1-1-ium」，係根據IUPAC嘅而命名。

同位素同核特性

核合成

可以產生Z=111複核嘅目標、發射體組合

以下列出各種可以用嚟產生原子序為111嘅目標、發射體組合。

目標	發射體	CN	結果
²⁰⁸Pb	⁶⁵Cu	²⁷³Rg	反應成功
²⁰⁹Bi	⁶⁴Ni	²⁷³Rg	反應成功
²³²Th	⁴⁵Sc	²⁷⁷Rg	未試過
²³¹Pa	⁴⁸Ca	²⁷⁹Rg	未試過
²³⁸U	⁴¹K	²⁸⁰Rg	未試過
²³⁷Np	⁴⁰Ar	²⁷⁷Rg	未試過
²⁴⁴Pu	³⁷Cl	²⁸¹Rg	未試過
²⁴³Am	³⁶S	²⁷⁹Rg	未試過
²⁴⁸Cm	³¹P	²⁷⁹Rg	未試過
²⁵⁰Cm	³¹P	²⁸¹Rg	未試過
²⁴⁹Bk	³⁰Si	²⁷⁹Rg	未試過
²⁵¹Cf	²⁷Al	²⁷⁸Rg	未試過

冷聚變

²⁰⁹Bi(⁶⁴Ni,xn)^273−xRg (x=1)

第一次合成錀嘅實驗由杜布納團隊喺1986年用呢種冷核聚變反應。冇原子被確定可分配到錀，截面限制喺4PB。其後GSI嘅團隊用咗升級後嘅設施進行實驗，成功發現3粒²⁷²Rg原子。另有3粒原子喺2000年被合成。錀嘅發現喺2003年被證實，當時日本理化學研究所測定咗14個²⁷²Rg原子嘅衰變喺測量過程中嘅1N激發能^[6]。

²⁰⁸Pb(⁶⁵Cu,xn)^273−xRg (x=1)

2004年，佢哋嘅研究嘅一部分奇數-Z投射喺冷聚變反應，勞倫斯伯克利國家實驗室喺呢個新嘅反應檢測到²⁷²Rg嘅單個原子^[7]^[8]。

作為衰變產物

錀同位素亦喺更重元素嘅衰變產物被觀察到。

蒸發殘留	觀測到嘅錀同位素
²⁸⁸Uup	²⁸⁰Rg ^[9]
²⁸⁷Uup	²⁷⁹Rg ^[9]
²⁸²Uut	²⁷⁸Rg ^[10]
²⁷⁸Uut	²⁷⁴Rg ^[10]

同位素發現時序

同位素	發現年份	核反應
²⁷²Rg	1994年	²⁰⁹Bi(⁶⁴Ni,n)
²⁷³Rg	未知
²⁷⁴Rg	2004年	²⁰⁹Bi(⁷⁰Zn,n) ^[10]
²⁷⁵Rg	未知
²⁷⁶Rg	未知
²⁷⁷Rg	未知
²⁷⁸Rg	2006年	²³⁷Np(⁴⁸Ca,3n) ^[10]
²⁷⁹Rg	2003年	²⁴³Am(⁴⁸Ca,4n) ^[9]
²⁸⁰Rg	2003年	²⁴³Am(⁴⁸Ca,3n) ^[9]
²⁸¹Rg	2009年	²⁴⁹Bk(⁴⁸Ca,4n)^[11]
²⁸²Rg	2009年	²⁴⁹Bk(⁴⁸Ca,3n)^[11]

核異構體

²⁷⁴Rg

²⁷⁴Rg嘅兩個原子已經喺衰變鏈嘅起點²⁷⁸Uut被觀察到。呢兩件事得到嘅衰變數據有所出入。此外，呢兩個整個衰變鏈似乎有唔同。咁表明，²⁷⁴Rg存在核異構體，但需要進一步研究。

²⁷²Rg

直接合成²⁷²Rg嗰時已提供咗4個衰變可以量，11.37，11.03，10.82同10.40MeV。喺GSI測得嘅半衰期為1.6毫秒，同時從日本理化學研究所得到嘅數據顯示半衰期大概係3.8毫秒。數據有衝突可能係由於核異構體，但目前嘅數據唔足以作出任何結論。

同位素產量

以下列出直接合成錀嘅聚變核反應嘅截面同激發能量。粗體數據代表從激發函數算出嘅最大值。+代表觀測到嘅出口通道。

冷聚變

發射體	目標	CN	1n	2n	3n
⁶⁴Ni	²⁰⁹Bi	²⁷³Rg	3.5 pb, 12.5 MeV
⁶⁵Cu	²⁰⁸Pb	²⁷³Rg	1.7 pb, 13.2 MeV

化學屬性

電子結構（相對論）

穩定嘅11族元素銅、銀、金都有外層電子排布nd¹⁰(n+1)s¹。對於佢哋每一個元素，第一激發態嘅原子有外層電子排布nd⁹(n+1)s²。由於d電子之間嘅自旋-軌道作用，呢種狀態被分為一對能量水準。對於銅，唔同嘅能源之間嘅基態同最低激發態令銅呈現紅棕色。對於銀，由於能量差距擴大，令佢呈銀色。然而，隨住原子序嘅增加，相對論效應令激發級別穩定嘅金嘅能隙減小再次呈金黃色。對於錀，計算表明，6d⁹7s²水準穩定到佢成為基態嘅程度。由此產生嘅能量差之間嘅新嘅基態同第一激發態係相似，銀和同錀預計會係銀色嘅外觀^[12]。

推算嘅化學屬性

氧化態

錀預計會係第九個6D系列過渡金屬成員同埋喺週期表中最重嘅11族（IB）成員，位於銅、銀同金嘅下面。每個11族成員表現出唔同嘅穩定狀態。銅形成穩定嘅+2狀態，而白銀就主要形成銀（I），金就主要形成金（III）。銅（I）同銀（II）就比較少見。因此，預計錀主要會形成穩定嘅+3狀態。由於相對論效應，黃金亦形成咗-1穩定狀態，錀可能都會係咁。

化學特性

呢族較重嘅成員對化學反應呈惰性。銀同金都係對氧氣呈惰性，但可以同鹵素發生反應。此外，銀亦可以同硫同埋硫化氫發生反應，同金、銀相比，佢嘅反應活性明顯較高。錀預計比黃金更貴重，可以預計佢會對氧同鹵素呈惰性。而最有可能嘅反應係同氟形成氟化物RgF₃。

註

參考

↑ Hofmann, S.; Ninov, V.; Heßberger, F. P.; Armbruster, P.; Folger, H.; Münzenberg, G.; Schött, H. J.; Popeko, A. G.; Yeremin, A. V. (1995). "The new element 111". Zeitschrift für Physik A. 350 (4): 281. Bibcode:1995ZPhyA.350..281H. doi:10.1007/BF01291182.
↑ Karol; Nakahara, H.; Petley, B. W.; Vogt, E.; 等 (2001). "On the discovery of the elements 110–112" (PDF). Pure Appl. Chem. 73 (6): 959–967. doi:10.1351/pac200173060959. {{cite journal}}: Explicit use of et al. in: |author= (help)
↑ Hofmann, S.; Heßberger, F.P.; Ackermann, D.; Münzenberg, G.; Antalic, S.; Cagarda, P.; Kindler, B.; Kojouharova, J.; Leino, M. (2002). "New results on elements 111 and 112". The European Physical Journal A. 14 (2): 147. doi:10.1140/epja/i2001-10119-x.
↑ Hofmann; 等. "New results on element 111 and 112" (PDF). GSI report 2000. 原著 (PDF)喺2008-02-27歸檔. 喺2008-03-02搵到. {{cite news}}: Explicit use of et al. in: |author= (help)
↑ Karol, P.J.; Nakahara, H.; Petley, B.W.; Vogt, E. (2003). "Karol et al" (PDF). Pure Appl. Chem. 75 (10): 1601–1611. doi:10.1351/pac200375101601.
↑ Morita, K; Morimoto, K; Kaji, D; Goto, S; Haba, H; Ideguchi, E; Kanungo, R; Katori, K; Koura, H (2004). "Status of heavy element research using GARIS at RIKEN". Nuclear Physics A. 734: 101. doi:10.1016/j.nuclphysa.2004.01.019.
↑ Folden, C. M. (2004). "Development of an Odd-Z-Projectile Reaction for Heavy Element Synthesis: ^{208}Pb(^{64}Ni,n)^{271}Ds and ^{208}Pb(^{65}Cu,n)^{272}111". Physical Review Letters. 93 (21): 212702. Bibcode:2004PhRvL..93u2702F. doi:10.1103/PhysRevLett.93.212702. PMID 15601003.
↑ "Development of an Odd-Z-Projectile Reaction for Heavy Element Synthesis: ²⁰⁸Pb(⁶⁴Ni,n)²⁷¹Ds and ²⁰⁸Pb(⁶⁵Cu,n)²⁷²111", Folden et al., LBNL repositories. Retrieved on 2008-03-02
1 2 3 4 see ununpentium for details
1 2 3 4 see ununtrium for details
1 2 Oganessian, Yuri Ts.; Abdullin, F. Sh.; Bailey, P. D.; Benker, D. E.; Bennett, M. E.; Dmitriev, S. N.; Ezold, J. G.; Hamilton, J. H.; Henderson, R. A. (2010-04-09). "Synthesis of a New Element with Atomic Number Z=117". Physical Review Letters. American Physical Society. 104 (142502): 142502. Bibcode:2010PhRvL.104n2502O. doi:10.1103/PhysRevLett.104.142502. PMID 20481935. {{cite journal}}: Unknown parameter |displayauthors= ignored (|display-authors= suggested) (help)
↑ Turler, A. (2004). "Gas Phase Chemistry of Superheavy Elements" (PDF). Journal of Nuclear and Radiochemical Sciences. 5 (2): R19–R25. 原著 (PDF)喺2011年6月11號歸檔. 喺2012年1月27號搵到.

出面網頁

洛斯阿拉莫斯國家實驗室
EnvironmentalChemistry.com —— 錀（英文）

註

[95Ho01-1] Hofmann, S.; Ninov, V.; Heßberger, F. P.; Armbruster, P.; Folger, H.; Münzenberg, G.; Schött, H. J.; Popeko, A. G.; Yeremin, A. V. (1995). "The new element 111". Zeitschrift für Physik A. 350 (4): 281. Bibcode:1995ZPhyA.350..281H. doi:10.1007/BF01291182.

[2] Karol; Nakahara, H.; Petley, B. W.; Vogt, E.; 等 (2001). "On the discovery of the elements 110–112" (PDF). Pure Appl. Chem. 73 (6): 959–967. doi:10.1351/pac200173060959. {{cite journal}}: Explicit use of et al. in: |author= (help)

[02Ho01-3] Hofmann, S.; Heßberger, F.P.; Ackermann, D.; Münzenberg, G.; Antalic, S.; Cagarda, P.; Kindler, B.; Kojouharova, J.; Leino, M. (2002). "New results on elements 111 and 112". The European Physical Journal A. 14 (2): 147. doi:10.1140/epja/i2001-10119-x.

[4] Hofmann; 等. "New results on element 111 and 112" (PDF). GSI report 2000. 原著 (PDF)喺2008-02-27歸檔. 喺2008-03-02搵到. {{cite news}}: Explicit use of et al. in: |author= (help)

[5] Karol, P.J.; Nakahara, H.; Petley, B.W.; Vogt, E. (2003). "Karol et al" (PDF). Pure Appl. Chem. 75 (10): 1601–1611. doi:10.1351/pac200375101601.

[6] Morita, K; Morimoto, K; Kaji, D; Goto, S; Haba, H; Ideguchi, E; Kanungo, R; Katori, K; Koura, H (2004). "Status of heavy element research using GARIS at RIKEN". Nuclear Physics A. 734: 101. doi:10.1016/j.nuclphysa.2004.01.019.

[7] Folden, C. M. (2004). "Development of an Odd-Z-Projectile Reaction for Heavy Element Synthesis: ^{208}Pb(^{64}Ni,n)^{271}Ds and ^{208}Pb(^{65}Cu,n)^{272}111". Physical Review Letters. 93 (21): 212702. Bibcode:2004PhRvL..93u2702F. doi:10.1103/PhysRevLett.93.212702. PMID 15601003.

[8] "Development of an Odd-Z-Projectile Reaction for Heavy Element Synthesis: ²⁰⁸Pb(⁶⁴Ni,n)²⁷¹Ds and ²⁰⁸Pb(⁶⁵Cu,n)²⁷²111", Folden et al., LBNL repositories. Retrieved on 2008-03-02

[E115ref-9] 1 2 3 4 see ununpentium for details

[E113ref-10] 1 2 3 4 see ununtrium for details

[e117-11] 1 2 Oganessian, Yuri Ts.; Abdullin, F. Sh.; Bailey, P. D.; Benker, D. E.; Bennett, M. E.; Dmitriev, S. N.; Ezold, J. G.; Hamilton, J. H.; Henderson, R. A. (2010-04-09). "Synthesis of a New Element with Atomic Number Z=117". Physical Review Letters. American Physical Society. 104 (142502): 142502. Bibcode:2010PhRvL.104n2502O. doi:10.1103/PhysRevLett.104.142502. PMID 20481935. {{cite journal}}: Unknown parameter |displayauthors= ignored (|display-authors= suggested) (help)

[12] Turler, A. (2004). "Gas Phase Chemistry of Superheavy Elements" (PDF). Journal of Nuclear and Radiochemical Sciences. 5 (2): R19–R25. 原著 (PDF)喺2011年6月11號歸檔. 喺2012年1月27號搵到.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

歷史

發現

命名