?
109
Mt
|
?況
|
---|
名稱·
符號
·
序數
| ?(Meitnerium)·Mt·109
|
---|
元素類別
| 未知
可能?
過渡金屬
[1]
[2]
|
---|
族
·
週期
·
區
| 9
·
7
·
d
|
---|
標準原子質量
| [278]
|
---|
?子排布
| [
Rn
] 5f
14
6d
7
7s
2
(計算?)
[1]
[3]
2, 8, 18, 32, 32, 15, 2
(預測)
|
---|
歷史
|
---|
發現
| 重離子?究所
(1982年)
|
---|
物理性質
|
---|
物態
| 固體
(預測)
[2]
|
---|
密度
| (接近
室?
)
37.4(預測)
[1]
g
·
cm
?3
|
---|
原子性質
|
---|
?化?
| 9, 8, 6, 4, 3, 1(預測)
[1]
[4]
[5]
|
---|
??能
| 第一:800.8(??)
[1]
kJ·mol
?1
第二:1823.6(??)
[1]
kJ·mol
?1
第三:2904.2(??)
[1]
kJ·mol
?1
(
更多
)
|
---|
原子半?
| 122(預測)
[1]
pm
|
---|
共价半?
| 129(??)
[6]
pm
|
---|
雜項
|
---|
晶???
| 面心立方
(預測)
[2]
|
---|
磁序
| 順磁性
(預測)
[7]
|
---|
CAS?
| 54038-01-6
|
---|
同位素
|
---|
主?目:
?的同位素
|
?
(英語:
Meitnerium
),是一種
人工合成
的
化學元素
,其
化學符號
?
Mt
,
原子序數
?109。?是一種
放射性
極?的
超重元素
及
?系後元素
,其所有
同位素
的
半衰期
都?短,非常不穩定,其中壽命最長的是
278
Mt,半衰期僅約4.5秒。?是
9族
最重的元素,但由於沒有足?穩定的同位素,因此目前未能通過化學實驗來驗證?的性質是否符合
元素週期律
。
德國
達姆施塔特
重離子?究所
的?究團隊在1982年首次合成出?元素。其名稱得自
奧地利
、
瑞典
原子物理學家
莉澤·邁特納
。
??
[
??
]
超重元素的合成
[
??
]
超重元素
[a]
的
原子核
是在??不同大小的原子核
[b]
的聚?中?生的。粗略地?,??原子核的?量之差越大,?者就越有可能?生反?。
[17]
由?重原子核?成的物??作??子,被??原子核的
粒子束
??。??原子核只能在距?足?近的?候,才能
聚?
成一?原子核。原子核都?正?荷,?因?
??排斥力
而相互排斥,所以只有??原子核的距?足?短?,
强核力
才能克服??排斥力??生聚?。粒子束因此被
粒子加速器
大大加速,以使??排斥力?粒子束的速度相比?得微不足道。
[18]
施加到粒子束上以加速??的能量可以使??的速度?到
光速
的十分之一。但是,如果施加太多能量,粒子束可能?分崩?析。
[18]
不?,只是?得足?近不足以使??原子核聚?:???原子核逼近彼此?,??通常?融?一體?10
?20
秒,之後再分開(分開後的原子核不需要和先前相撞的原子核相同),而非形成?一的原子核。
[18]
[19]
?是因?在??形成??原子核的?程中,??排斥力???正在形成的原子核。
[18]
每一?目?和粒子束的特征在于其
截面
,???原子核彼此接近??生聚?的?率。
[c]
??聚?是量子效?的?果,其中原子核可通?
量子穿隧效應
克服??排斥力。如果??原子核可以在??段之后保持?近,?多?核相互作用??致能量的重新分配和平衡。
[18]
??原子核聚??生的原子核?于非常不?定,
[18]
被??
?合原子核
的
激??
。
[21]
?合原子核?了?到更?定的??,可能?直接
裂?
,
[22]
或是放出一些
中子
??走激?能量。如果激?能量太小,无法放出中子,?合原子核就?放出
γ射?
??走激?能量。???程?在原子核?撞后的10
?16
秒?生,??造出更?定的原子核。
[22]
原子核只有在10
?14
秒?不
衰?
,
IUPAC/IUPAP?合工作小?
才????是
化?元素
。???大?是原子核得到?的外?
?子
,?示其化?性?所需的??。
[23]
[d]
衰?和探?
[
??
]
粒子束穿?目?后,?到?下一?腔室??分?室。如果反??生了新的原子核,?就?存在于??粒子束中。
[25]
在分?室中,新的原子核??其?核素(原本的粒子束和其?反??物)中分?,
[e]
到?
半??探?器
后停止。????撞?探?器的?切位置、能量和到???。
[25]
???移需要10
?6
秒的??,因此原子核需要存在???的??才能被??到。
[28]
若衰?發生,衰變的原子核被再次??,??量位置、
衰?能量
和衰???。
[25]
原子核的?定性源自于强核力,但强核力的作用距??短,?着原子核越?越大,强核力?最外?的
核子
(
?子
和中子)的影??弱。同?,原子核?被?子之?,范?不受限制的??排斥力?裂。
强核力提供的
核?合能
以?性增?,而??排斥力?以原子序?的平方增?。后者增?更快,?重元素和超重元素而言?得越?越重要。
[30]
[31]
超重元素理???
[32]
及????到
[33]
的主要衰?方式,?
α衰?
和
自?裂?
都是??排斥引起的。
[f]
?乎所有?α衰?的核素都有超?210?核子,
而主要通?自?裂?衰?的最?核素有238?核子。
[33]
有限位??
在???衰?方式中抑制了原子核衰?,但原子核可以隧穿????,?生衰?。
[30]
[31]
放射性衰?中常?生α粒子是因?α粒子中的核子平均?量足?小,足以使α粒子有多余能量??原子核。
自?裂??是由??排斥力?原子核?裂而致,??生各?不同的?物。
[31]
?着原子序?增加,自?裂?迅速?得重要:自?裂?的部分半衰期?92?元素
?
到102?元素
?
下降了23??量?,
[38]
?90?元素
?
到100?元素
?
下降了30??量?。
[39]
早期的
液滴模型
因此表明有?280?核子的原子核的
裂???
?消失,因此自?裂??立??生。
[31]
[40]
之后的
核??模型
表明有大?300?核子的原子核?形成一?
?定?
,其中的原子核不易?生自?裂?,而是??生半衰期更?的α衰?。
[31]
[40]
?后的??表明??存在的?定?可能比原先?期的更?,?????命?系元素和?定?之?的原子核?生?形,?得?外的?定性。
[41]
???的超重核素
[42]
以及那些更接近?定?的核素
[38]
的??????比先前?期的更??生自?裂?,表明核??效??得重要。
[g]
α衰?由?射出去的α粒子??,在原子核衰?之前就能?定衰??物。如果α衰?或??的α衰??生了已知的原子核,?可以?容易地?定反?的原始?物。
[h]
因???的α衰?都?在同一?地方?生,所以通??定衰??生的位置,可以?定衰?彼此相?。
[25]
已知的原子核可以通????的衰?的特定特征???,例如衰?能量(或更具?地?,?射粒子的
?能
)。
[i]
然而,自?裂???生各?分裂?物,因此无法?其分裂?物?定原始核素。
[j]
嘗試合成超重元素的物理?家可以?得的信息是探?器收集到的信息,?原子核到?探?器的位置、能量、??以及?衰?的信息。他?分析?些?据???得出??,確認???是由新元素引起的。如果提供的?据不足以得出?造出?的核素??是新元素的??,且??察到的?象?有其?解?,就可能在解??据?出???。
[k]
歷史
[
??
]
發現
[
??
]
此元素在1982年8月29日由
彼得·安布?斯特
和
哥特佛萊德·明岑貝格
領導的?究團隊所合成出來,此團隊位於
德國
黑森邦
達姆施塔特
的
重離子?究所
。
[53]
他們利用
鐵
-58離子轟擊
?
-209合成了
266
Mt的單一原子:
命名
[
??
]
根据
IUPAC元素系?命名法
,?的舊稱是Unnilennium,來自1、0、9的
拉丁語
寫法。
1997年8月27日
IUPAC
正式對
國際上分?較大
的101至109號元素的重新英文定名中,Meitnerium正式作?109號元素的命名,以紀念
奧地利
、
瑞典
原子物理學家
莉澤·邁特納
(Lise Meitner)。
[54]
全國科學技術名詞化學名詞審定委員會據此於1998年7月8日重新?定、公佈101至109號元素的中文命名,其中首次給出109號元素中文名:「?」(mai,音同「麥」)
[55]
[56]
[57]
。
未來實驗
[
??
]
日本
理化學?究所
的一個團隊已表示有計劃?究以下反應:
同位素與核特性
[
??
]
?的同位素列表
同位素
|
半衰期
[l]
|
衰?方式
|
??年?
|
??方法
|
??
|
?源
|
266
Mt
|
2 !
2.0 ms
|
[33]
|
α, SF
|
1982年
|
209
Bi(
58
Fe,n)
|
268
Mt
|
23 !
23 ms
|
[33]
|
α
|
1994年
|
272
Rg(?,α)
|
270
Mt
|
800 !
800 ms
|
[33]
|
α
|
2004年
|
278
Nh(?,2α)
|
274
Mt
|
640 !
640 ms
|
[9]
|
α
|
2006年
|
282
Nh(?,2α)
|
275
Mt
|
20 !
20 ms
|
[9]
|
α
|
2003年
|
287
Mc(?,3α)
|
276
Mt
|
620 !
620 ms
|
[9]
|
α
|
2003年
|
288
Mc(?,3α)
|
277
Mt
|
5 !
5 ms
|
[58]
|
SF
|
2012年
|
293
Ts(?,4α)
|
278
Mt
|
4500 !
4.5 s
|
[58]
|
α
|
2010年
|
294
Ts(?,4α)
|
282
Mt
[m]
|
67000 !
1.1 min
|
[59]
|
α
|
1998年
|
290
Fl(e
?
,ν
e
2α)
|
目前已知的
?同位素
共有8個,
質量數
分別?266、268、270和274-278,全部都具有極高的
放射性
,
半衰期
極短,非常不穩定,且
質量數
越大的同位素穩定性越高,其中最長壽的同位素??-278,半衰期約4.5秒,也是目前發現最重的?同位素。未經確認的同位素?-282可能具有更長的半衰期,?67秒。除了?-278外,其他壽命較長的同位素有?-276和?-274,半衰期分別?0.45秒和0.44秒,剩下5種同位素的半衰期都在20毫秒以下。大多數?同位素主要發生
α衰變
,有些則會進行
自發裂變
。
[60]
?-268和?-270具有已知但未經證實的
同核異構體
。
[60]
化學屬性
[
??
]
推算的化學屬性
[
??
]
物理特性
[
??
]
根據週期表的趨勢,?應該是一種高密度金屬,密度大約?37.4 g/cm
3
[1]
(
?
:8.9,
?
:12.5,
?
:22.5),熔點也?高,約?2600至2900°C(?:1480,?:1966,?:2454)。?的耐腐蝕性可能?高,甚至比?更高。
?化態
[
??
]
?預計將是6d系過渡金屬的第7個元素,也是週期表中9族最重的成員,位於
?
、
?
和
?
的下面。較重的兩個9族元素?化態?+6,而?最穩定的?+4和+3態,?則呈穩定的+3態。因此預期?會形成穩定的+3狀態,但也可能有穩定的+4和+6態。
化學特性
[
??
]
?應可形成六?化物MtF
6
。這?化物預計將較六?化?更加穩定,因?同族元素從上到下的+6?化態越來越穩定。
在與?發生反應時,?主要形成Rh
2
O
3
,而?會被?化?+4態的IrO
2
。因此?可能會形成二?化物MtO
2
。
9族元素的+3態常見於與鹵素直接反應所形成的三鹵化物(?化物除外)。因此?應可形成MtCl
3
、MtBr
3
和MtI
3
。
注?
[
??
]
- ^
在
核物理?
中,原子序高的元素可??
重元素
,如82?元素
?
。超重元素通常指原子序大于
103
(也有大于100
[12]
或112
[13]
的定?)的元素。有定???超重元素等同于
?系后元素
,因此???未??的
超?系元素
不是超重元素。
[14]
- ^
2009年,由尤里·?加涅相引?的???表了他???通???的
136
Xe +
136
Xe反?合成??的?果。他?未能在??反?中?察到??原子,因此?置截面,??生核反?的?率的上限?2.5
pb
。
[15]
作?比?,????的反?
208
Pb +
58
Fe的截面?19
+19
-11
pb。
[16]
- ^
施加到粒子束以加速?的能量也?影?截面。??例子,在
28
14
Si
+
1
0
n
→
28
13
Al
+
1
1
p
反?中,截面??12.3 MeV的370 mb?化成18.3 MeV的160 mb,最高?是13.5 MeV的380 mb。
[20]
- ^
???也是普遍接受的?合原子核?命上限。
[24]
- ^
分?基于?生的原子核?比未反?的粒子束更慢地通?目??一点。分?器中包含??和磁?,?????粒子的影??因粒子的特定速度而被抵消。
?行????法
和反?能量的?量也有助于分?,?者?合可以??原子核的?量。
- ^
不是所有放射性衰?都是因???排斥力?致的,
β衰?
便是
弱核力
?致的。
- ^
早在1960年代,人?就已?知道原子核的基?在能量和形?上的不同,也知道核子??
幻?
?,原子核就?更?定。然而,??人?假?超重元素的原子核因??于畸形,无法形成核子??。
[38]
- ^
超重元素的原子核的?量通常无法直接?量,所以是根据?一?原子核的?量?接?算得出的。
[43]
2018年,
??斯伯克利?家??室
首次直接?量了超重原子核的?量,
[44]
?的?量是根据?移后原子核的位置?定的(位置有助于?定其?迹,??原子核的?荷比有?,因??移是在有磁?的情?下完成的)。
[45]
- ^
如果在?空中?生衰?,那?由于孤立系?在衰?前后的??量
必?保持守恒
,衰??物也??得?小的速度。???速度的比?以及相?的?能比?????量的比?成反比。衰?能量等于α粒子和衰??物的已知?能之和。
?些?算也适用于??,但不同之?在于原子核在衰?后不?移?,因???探?器相?。
- ^
自?裂?是由??科?家
格??基·弗廖?夫
??的,
[46]
而他也是
杜布??合原子核?究所
的科?家,所以自?裂?就成了杜布??合原子核?究所?常??的??。
[47]
??斯伯克利?家??室
的科?家??自?裂?的信息不足以??合成元素,他????自?裂?的?究?不?充分,无法?其用于??新元素,因????定?合原子核是不是??射中子,而不是?子或α粒子等??粒子。
[24]
因此,他?更喜?通???的α衰??新的同位素?已知的同位素?系起?。
[46]
- ^
??例子,1957年,
瑞典
斯德哥?摩省
斯德哥?摩
的???物理?究所???定102?元素。
[48]
早先?有?于?元素??的明??明,所以瑞典、美?、英???者?其命名?nobelium。后??明??定是??的。
次年,??斯伯克利?家??室无法重?瑞典的?果。他?宣布合成了?元素,但后?也被?回。
杜布??合原子核?究所?持??他?第一????元素,?建?把新元素命名?joliotium,
而??名?也?有被接受(他?后???102?元素的命名是?促的)。
[51]
由于nobelium??名?在三十年?已被?泛使用,因此?有更名。
[52]
- ^
不同的?源??出不同的??,所以?里列出最新的??。
- ^
未??的同位素
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??
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