OG[118號化學新元素]

OG[118號化學新元素]
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Og是118號元素Oganesson的縮寫,是一種人工合成的稀有氣體元素,原子序數為118。在元素周期表上,它位於p區,屬於18族,是第7周期中的最後一個元素,其原子序數和原子量為所有已發現元素中最高的,是人類已合成的最重元素。2016年6月8日,國際純粹與套用化學聯合會(IUPAC)宣布,將合成化學元素第118號(Og)提名為化學新元素。該新元素由美國和俄羅斯的科學家聯合合成,為向極重元素合成先驅者、俄羅斯物理學家尤里·奧加涅相致敬,研究人員將第118號元素命名為oganesson(縮寫Og)。

基本信息

化學性質

OGOG
Oganesson(元素符號Og)是一種人工合成的化學元素,原子量為297,半衰期12毫秒(百分之一秒)。屬於氣體元素,化學性質很不活潑。屬於稀有氣體一類。

Og具放射性,其原子十分不穩定。自2002年起,一共只探測到的Og同位素的原子共有3個(4個)。這使對Uuo特性和可能的化合物的實驗研究相當困難。理論計算作出了一些有關其特性的預測,其中一些是出乎意料的。例如,Og是18族成員,但它有可能並不是惰性氣體。之前它曾被認為是一氣體,但現在的預測卻表示,由於相對論性因素,它在標準狀況下會是固體。

核反應製取方程式:Kr+Pb-->Og+n

物理性質

氣體,加壓可液化;

熔點:≥-30℃;

沸點:≥-20℃;

顏色:無色(和其他六種稀有氣體(氦,氖,氬,氪,氙,氡)一樣)。

實驗製造

OGOG
美國勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室2006年10月16日宣布,該實驗室科學家與俄羅斯科學家合作,利用俄方的回旋加速器設備,成功合成了118號超重元素,並觀察到其存在了不到1毫秒時間。

科學家宣稱,他們通過設在俄羅斯杜布納的U400回旋加速器實驗設備,兩次將高速鈣-40離子加速,用來轟擊人造元素鐦-249,從而製造出3顆新原子。每顆新原子的原子核包含118個質子和179箇中子。也就是說,這種新元素在元素周期表中的序號為118,原子量為297。其中一個原子是在2003年的試驗中獲得;另外兩個則是在2005年年初的試驗中獲得。

科學家們觀察到了118號超重元素的原子“衰變鏈”過程,證實了這一新的超重元素的存在。這種擁有118個質子的元素是目前已知最重的元素,也是第一種人造惰性氣體。這種超重元素存在的時間極其短暫,約有0.9毫秒,即萬分之九秒,之後即迅速衰變為原子量較小的其他元素:先是釋放出一顆由兩個質子和兩個中子組成的阿爾法粒子,衰變為已知的116號元素,然後再度釋放出一顆阿爾法粒子,衰變為114號元素,接著更進一步衰變為112號元素(Cn),它最終裂變為兩顆大小差不多的其他原子。

118號超重元素從加速器運行到測試儀。如果這次合成的118號超重元素最終得到證實,門捷列夫元素周期表將增添新成員,新元素將排在氡氣之下。目前得到認可的最新一種元素是第118號元素。

造假

1999年,一個科學小組曾宣布造出了第118號元素。但是在2002年,由於被發現偽造數據,該科學小組被迫撤回其聲明,一名科學家因此被解僱;其中三名科學家後來加入美俄聯合小組。

莫迪說,為了防止造假,科學家們這次採取了預防措施,將某一個科學家獨自掌握全部關鍵數據的可能性降低到最小程度。研究小組成員、美國科學家南希·斯托伊爾說:“我要說我們非常確信。”他估計,這一結果出錯的幾率低於萬分之一。

《物理學評論》副主編、耶魯大學物理學教授理察·卡斯特恩也表示,由於這一問題的高度敏感性,此次研究報告經過了嚴格的審查。

卡斯特恩說,這一發現仍需得到其他科學家的證實。對此,莫迪表示,這可能需要幾年時間。

未來計畫

據報導,美俄聯合小組還將嘗試合成更大原子量的元素,並且使這種元素可以存在更長時間,如幾分鐘、幾個月乃至更長時間。據悉,該小組計畫在2007年用鐵同位素轟擊鈽,創造出120號元素。

自然界存在從氫到鈾共92種元素,按其原子序數,在元素周期表上從1排到92。自然界多數超重元素原本並不存在,而是科學家通過撞擊較輕的原子合成的。科學家很想知道人工能夠合成的最重的元素是多少,從理論上講應該是有限的。

美國科學家考恩拉德·戈爾布克說,創造一種新元素就如同發現“核物理學領域的桂冠”,因為這一過程極其困難。”

事情看起來一切正常,勞倫斯—伯克利的研究小組甚至已經把目光投向了下一個元素:第119號元素。剩下的工作就是由世界上的其他科學家重複他們的試驗,製造出更多的第118號元素。參加這項工作的科學家來自德國達姆施達特的重粒子研究院(GSI)、法國國家重粒子加速器(GANIL)和日本的物理與化學研究院(RIKEN)。

然而,這件事並非人們想像的那樣簡單,德國、法國和日本的研究組無論如何都不能製造出第118號元素——新元素產生的幾率實在太小了,任何不確定因素都可能使實驗完全失敗。勞倫斯—伯克利的研究小組回過頭來重複做這個實驗,結果他們自己也製造不出這種元素了。

第118號元素在元素周期表上離奇的消失了,再沒有比這離奇的失竊案更令人困惑。勞倫斯—伯克利的研究小組於是重新分析了1999年的原始實驗數據。分析的結果表明,所謂“發現118號元素”的結論是不成立的,實驗數據並不能表明他們曾經觀測到了理論預測的α衰變。

於是,在2012年8月,勞倫斯—伯克利的研究小組向《物理評論快報》再次提交了一份報告,宣布撤回他們對該項研究的已發表的聲明。研究組的成員表示,他們還不知道到底是什麼原因造成了這次事件,已經有了好幾個對此事的解釋,然而它們全都不十分可靠。因此,現在還不能斷言到底為什麼第118號元素得而復失。

不過這件神秘的“失竊案”倒是說明了一個道理:科學不是永遠不犯錯誤,然而科學有自我糾錯機制,這就確保了科學最大的正確性。得出事實的科學實驗應該是可重複的,如果不可重複,科學就不能接受它。可重複性是科學最根本的一條準則。另外一個例子是磁單極:有人曾經聲稱在單次觀測中發現了磁單極的蹤跡。但是僅憑這一項證據並不能證明磁單極的存在,無論這項證據是實驗的誤差造成的,或者確實是真的。只有如此,才能保證我們得到的事實是客觀的。

看起來,第118號元素還要失蹤一段時間,它或許真的存在,抑或只是演算紙上的幻覺。到底是誰“偷走”了第118號元素?科學家恐怕要大傷腦筋了。

命名

國際純粹與套用化學聯合會(IUPAC)於2015年12月30日宣布,確認了第118號元素的發現。第118號元素由俄羅斯的科研團隊發現,他們也獲得了對118號元素的正式命名權。

2016年6月8日,總部位於瑞士蘇黎世的國際純粹與套用化學聯合會宣布,將合成化學元素第118號(og)提名為化學新元素。該新元素由美國和俄羅斯的科學家聯合合成,為向極重元素合成先驅者、俄羅斯物理學家尤里·奧加涅相致敬,研究人員將第118號元素命名為oganesson(縮寫og)。第118號元素是人類目前合成的最重元素。

這種新元素將接受為期5個月的公眾評議。

台北時間2016年12月1日(美東時間11月30日),國際純粹與套用化學聯合會(IUPAC)在美國北卡研究三角園(ResearchTranglePark)正式宣布,確認新發現的四個元素分別被命名為:
113號:Nihonium(Nh)
115號:Moscovium(Mc)
117號:Tennessine(Ts)
118號:Oganesson(Og)

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