118号元素

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Ununoctium的物理性质： 发现118号元素的重大意义 Ununoctium的物理性质： 发现118号元素的重大意义

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第118号元素:Uuo

Ununoctium（1-1-8-ium）（元素符号Uuo）是一种人工合成的化学元素，原子量为293，半衰期12毫秒（千分之一秒）。属于气体元素，化学性质很不活泼。属于稀有气体一类。 核反应制取方程式: Kr+Pb-->Uuo+n

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Ununoctium的物理性质：

气体，加压可液化； 熔化点：≥-30℃；

沸点：≥-20℃；

颜色：无色（和其他六种稀有气体（氦，氖，氩，氪，氙，氡）一样）。 Berkeley实验室的V. Ninov等人于1999年发表了利用86Kr+208Pb通过1n道生成118号元素的实验结果[Nin99]，但结果于2001年宣布收回。2002年6月25日，Dubna的Yu. Ts. Oganessian在德国重离子研究中心GSI作的一次学术报告上报告了Dubna合成118号元素的新结果。入射束流48Ca的能量为5.1 MeV/u，对应复合核的激发能为29 MeV，束流强度为0.8 pmA靶为230 mg/cm2的纯度为97.3%的249Cf（总重量为7.1 mg，自身每秒钟放出2´109个a粒子）。总束流时间为75天，对应的总照射量为2´1019个束流粒子。实验前估计，3n道的截面~0.5 pb，4n的截面<0.1 pb。整个实验过程中观察到两个可能的事件。一个是2002年3月19日5:28得到的一个如下衰变链（选自Oganessian报告的照片），其中290116和286114均是第一次被观察到。另一个是3月16日7:04观察到的一个寿命为3.2 ms的自发裂变事件。

美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室2006年10月16日宣布，该实验室科学家与俄罗斯科学家合作，利用俄方的回旋加速器设备，成功合成了118号超重元素，并观察到其存在了不到1毫秒时间。

科学家宣称，他们通过设在俄罗斯杜布纳的U400回旋加速器实验设备，两次将许多钙－48离子加速，用来轰击人造元素锎－249，从而制造出3颗新原子。每颗新原子的原子核包含118个质子和179个中子。也就是说，这种新元素在元素周期表中的序号为118，原子量为297。其中一个原子是在2003年的试验中获得；另外两个则是在2005年年初的试验中获得。 科学家们观察到了118号超重元素的原子“衰变链”过程，证实了这一新的超重元素的存在。这种拥有118个质子的元素是目前已知最重的元素，也是第一种人造惰性气体。这种超重元素存在的时间极其短暂，约有0.9毫秒,即万分之九秒，之后即迅速衰变为原子量较小的其他元素：先是从118号元素衰变为116号元素，接着继续衰变为114号元素，然后又衰变为112号元素，最后一分为二。

这一试验是由美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室与俄罗斯杜布纳联合原子核研究所的科学家联合进行的，其研究报告发表在今年10月的美国《物理学评论》杂志上。此前，这个美俄联合小组曾成功地合成过4种新元素，即113号、114号、115号以及116号元素。目前，这一新元素尚未被正式命名。利弗莫尔国家实验室的科学家肯·莫迪表示，这一新元素只有在获得国际化学家学会的认可后才会被正式命名，排在它之前的113号、114号、115号以及116号元素至今都未正式命名。

118号元素原子的“衰变链”过程：这种原子首先释放出一颗由两个质子和两个中子组成的阿尔法粒子，衰变为已知的116号元素，然后再度释放出一颗阿尔法粒子，衰变为114号元素，接着更进一步衰变为112号元素，112号元素最终裂变为两颗大小差不多的其他原子。（艺术效果图） 118号超重元素从加速器运行到测试仪。如果这次合成的118号超重元素最终得到证实，门捷列夫元素周期表将增添新成员，新元素将排在氡气之下。目前得到认可的最新一种元素是第111号元素，发现于1994年。 科学家两次将大量钙－48离子加速，用来轰击人造元素锎－249，从而制造出3颗新原子。每颗新原子的原子核包含118个质子和179个中子。也就是说，这种新元素在元素周期表中的序号为118，原子量为297。 7年前曾有人造假

本报综合报道1999年，一个科学小组曾宣布造出了第118号元素。但是在2002年，由于被发现伪造数据，该科学小组被迫撤回其声明，一名科学家因此被解雇；其中三名科学家后来加入美俄联合小组。

莫迪说，为了防止造假，科学家们这次采取了预防措施，将某一个科学家独自掌握全部关键数据的可能性降低到最小程度。研究小组成员、美国科学家南希·斯托伊尔说：“我要说我们非常确信。”他估计，这一结果出错的几率低于万分之一。

《物理学评论》副主编、耶鲁大学物理学教授理查德·卡斯特恩也表示，由于这一问题的高度敏感性，此次研究报告经过了严格的审查。

卡斯特恩说，这一发现仍需得到其他科学家的证实。对此，莫迪表示，这可能需要几年时间。 计划合成更重的元素

据报道，美俄联合小组还将尝试合成更大原子量的元素，并且使这种元素可以存在更长时间，如几分钟、几个月乃至更长时间。据悉，该小组计划在2007年用铁同位素轰击钚，创造出120号元素。

自然界存在从氢到铀共92种元素，按其原子序数，在元素周期表上从1排到92。自然界多数超重元素原本并不存在，而是科学家通过撞击较轻的原子合成的。科学家很想知道人工能够合成的最重的元素是多少，从理论上讲应该是有限的。

美国科学家考恩拉德·戈尔布克说，创造一种新元素就如同发现“核物理学领域的桂冠”，因为这一过程极其困难。”

事情看起来一切正常，劳伦斯—伯克利的研究小组甚至已经把目光投向了下一个元素：第119号元素。剩下的工作就是由世界上的其他科学家重复他们的试验，制造出更多的第118号元素。参加这项工作的科学家来自德国达姆施达特的重粒子研究院（GSI）、法国国家重粒子加速器(GANIL)和日本的物理与化学研究院(RIKEN)。

然而，这件事并非人们想象的那样简单，德国、法国和日本的研究组无论如何都不能制造出第118号元素——新元素产生的几率实在太小了，任何不确定因素都可能使实验完全失败。劳伦斯—伯克利的研究小组回过头来重复做这个实验，结果他们自己也制造不出这种元素了。

第118号元素在元素周期表上离奇的消失了，再没有比这离奇的失窃案更令人困惑。劳伦斯—伯克利的研究小组于是重新分析了1999年的原始实验数据。分析的结果表明，所谓“发现118号元素”的结论是不成立的，实验数据并不能表明他们曾经观测到了理论预测的α衰变。

于是，在今年8月，劳伦斯—伯克利的研究小组向《物理评论快报》再次提交了一份报告，宣布撤回他们对该项研究的已发表的声明。研究组的成员表示，他们还不知道到底是什么原因造成了这次事件，已经有了好几个对此事的解释，然而它们全都不十分可靠。因此，现在还不能断言到底为什么第118号元素得而复失。

不过这件神秘的“失窃案”倒是说明了一个道理：科学不是永远不犯错误，然而科学有自我纠错机制，这就确保了科学最大的正确性。得出事实的科学实验应该是可重复的，如果不可重复，科学就不能接受它。可重复性是科学最根本的一条准则。另外一个例子是磁单极：有人曾经声称在单次观测中发现了磁单极的踪迹。但是仅凭这一项证据并不能证明磁单极的存在，无论这项证据是实验的误差造成的，或者确实是真的。只有如此，才能保证我们得到的事实是客观的。

看起来，第118号元素还要失踪一段时间，它或许真的存在，抑或只是演算纸上的幻觉。到底是谁“偷走”了第118号元素？科学家恐怕要大伤脑筋了。

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发现118号元素的重大意义

大家熟悉的元素周期表，在横周期的末端，全部是惰性气体元素，新发现的惰性气体118号元素，位于第7周期末端，与第6周期拥有32个元素一样，它的横向一共有18格，加上隐藏在“锕”后面的14个锕系元素，第7周期同样拥有32个元素（16对）。这样，元素表各周期竖向的元素数量，已基本形成奇偶数对称的平方数列雏形： 奇数周期

第1周期： 氢氦（1*1=1对）

第3周期： 钠镁铝硅磷硫氯氩（2*2=4对）

第5周期： 铷锶钇锆铌钼锝钌铑钯银镉铟锡锑碲碘氙（3*3=9对） 第7周期： 钫镭锕钍镤铀镎钚镅锔锫锎锿镄钔锘铹 Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Uub Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo（4*4=16对） 偶数周期

第6周期：铯钡镧铈镨钕钷钐铕钆铽镝钬铒铥镱镥铪钽钨铼锇铱铂金汞铊铅铋钋砹氡（4*4=16对）

第4 周期：钾钙钪钛钒铬锰铁钴镍铜锌镓锗砷硒溴氪（3*3=9对） 第2周期：锂铍硼碳氮氧氟氖（2*2=4对）

第8周期：119号，120号（1*1=1对，但这2个元素尚待发现） 同样的，稀有气体元素的壳层电子对分布，也是呈对称的平方数列： 第6周期：氡元素1层-4层的壳层电子对排列：1对，4对，9对，16对，

第7周期：118号元素1层-7层的壳层电子对排列：1对，4对，9对。16，16对，9对，4对，（要完成对称，还需发现第8周期的1对元素） 发现118号元素的重大意义在于：对称与平方是人类探索自然规律的两大数学工具。