Rearuh

**鉝 ₁₁₆Lv**
	; 镆 ← 鉝 → 鿬;
概況
名稱·符號·序數;	; 鉝（Livermorium）·Lv·116
元素類別	; 未知; 可能為貧金屬;
; 族·週期·區;	; 16 ·7·p;
標準原子質量	; [293]
電子排布	; [Rn] 5f14 6d10 7s2 7p4; （預測）; 2, 8, 18, 32, 32, 18, 6; （預測）; ; ;
歷史
發現	; 聯合核研究所及勞倫斯利弗莫爾國家實驗室（2000年）
物理性質
物態	; 固體（預測）
密度	; （接近室温）; 12.9（預測）g·cm−3;
	; 蒸氣壓; ;
原子性質
氧化態	; 2, 4（預測）;
電離能	; 第一：723.6（預測）kJ·mol−1;
共價半徑	; 175（預測） pm
雜項
CAS號	54100-71-9
最穩定同位素

注意：本页面含有Unihan新版用字：「鿔、鿬、𫓧、𫟷」。有关字符可能會错误显示，詳见Unicode扩展汉字。

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鉝^[3]^[4]（英语：Livermorium，Lv）是原子序為116的人造元素。其被正式命名前的臨時名稱為Ununhexium（Uuh），現名於2012年5月30日經國際純粹與應用化學聯合會同意後正式使用。^[5]

它是元素週期表16族最重的元素，位於釙之下，但由於沒有足夠穩定的同位素，因此目前無法用實驗來研究它的特性。

科學家於2000年發現鉝，至今成功合成約30個原子。這些原子都是直接合成或是鿫衰變的產物。已合成的鉝同位素質量數介乎290至293，其中²⁹³Lv是最穩定的，半衰期約為60毫秒。

2 同位素與核特性
- 2.1 核合成
  - 2.1.1 能產生Z=116复核的目標、發射體組合
  - 2.1.2 冷聚變
    - 2.1.2.1 ²⁰⁸Pb(⁸²Se,xn)^290−xLv
  - 2.1.3 熱聚變
    - 2.1.3.1 ²³⁸U(⁵⁴Cr,xn)^292−xLv
    - 2.1.3.2 ²⁴⁸Cm(⁴⁸Ca,xn)^296−xLv (x=3,4)
    - 2.1.3.3 ²⁴⁵Cm(⁴⁸Ca,xn)^293−x116 (x=2,3)
  - 2.1.4 作為衰變產物
  - 2.1.5 原子量為116的复核的裂變
  - 2.1.6 撤回的同位素
    - 2.1.6.1 ²⁸⁹Lv
  - 2.1.7 同位素發現時序
- 2.2 同位素產量
  - 2.2.1 熱聚變
- 2.3 理論計算
  - 2.3.1 衰變特性
  - 2.3.2 蒸發殘留物截面

3 化學屬性
- 3.1 推算的化學屬性
  - 3.1.1 氧化態
  - 3.1.2 化學特性

4 參見

5 參考資料

歷史

發現

2000年7月19日，位於俄羅斯杜布納聯合核研究所（JINR）的科學家使用⁴⁸Ca離子撞擊²⁴⁸Cm目標，探測到鉝原子的一次α衰變，能量為10.54 MeV。結果於2000年12月發佈。^[6]由於²⁹²Lv的衰變產物和已知的²⁸⁸Fl關聯，因此這次衰變起初被認為源自²⁹²Lv。然而其後科學家把²⁸⁸Fl更正為²⁸⁹Fl，所以衰變來源²⁹²Lv也順應更改到²⁹³Lv。他們於2001年4至5月進行了第二次實驗，再發現兩個鉝原子。^[7]

,_{20}^{48}mathrm {Ca} +,_{96}^{248}mathrm {Cm} to ,_{116}^{296}mathrm {Lv} ^{*}to ,_{116}^{293}mathrm {Lv} +3,_{0}^{1}mathrm {n}

在同樣的實驗裏，研究人員探測到鈇的衰變，並將此次衰變活動指定到²⁸⁹Fl。^[7]在重複進行相同的實驗後，他們並沒有觀測到該衰變反應。這可能是來自鉝的同核異能素^293bLv的衰變，或是^293aLv的一條較罕見的衰變支鏈。這須進行進一步研究才能確認。

研究團隊在2005年4月至5月重複進行實驗，並探測到8個鉝原子。衰變數據證實所發現的同位素是²⁹³Lv。同時他們也通過4n通道第一次觀測到²⁹²Lv。^[8]

2009年5月，聯合工作組在報告中指明，發現了的鎶同位素包括²⁸³Cn。^[9]²⁸³Cn是²⁹¹Lv的衰變產物，因此該報告意味著²⁹¹Lv也被正式發現（見下）。

2011年6月11日，IUPAC證實了鉝的存在。^[10]

命名

原文名稱

鉝的原文名稱Livermorium（Lv），是IUPAC在2012年5月30日正式命名的^[11]。之前IUPAC根据系統命名法将之命名为Ununhexium（Uuh）^[12]。科學家通常稱之為“元素116”（或E116）。

此前鉝被提議以俄羅斯莫斯科州（Moscow Oblast）名为Moscovium，但由于元素114和116是俄罗斯和美国劳伦斯利福摩尔国家实验室研究人员合作的产物，而元素114已经根据俄罗斯的要求命名，因此元素116最后以实验室所在地美国利弗莫尔市（Livermore）命名为Livermorium（Lv）^[13]^[14]。

中文名稱

2012年6月2日，台灣的國家教育研究院的化學名詞審譯委員會將此元素暫譯為鉝。^[3]^[4]2013年7月，中華人民共和國全國科學技術名詞審定委員會通過以鉝為中文定名。^[4]

目前及未來的實驗

位於杜布納的團隊表示有意利用²⁴⁴Pu和⁵⁰Ti的核反應合成鉝。通過這項實驗，他們可以研究是否可能以原子序大於20的發射體來合成原子序大於118的超重元素。雖然原定計劃在2008年進行，但這項實驗至今仍未開始。^[15]

研究團隊也有計劃使用不同發射體能量來重複²⁴⁸Cm反應，以進一步了解2n通道，從而發現新的同位素²⁹⁴Lv。另外，他們計劃在未來完成4n通道產物²⁹²Lv的激發函數，並估量N=184核殼層對產生蒸發殘留物的穩定效應。

同位素與核特性

核合成

能產生Z=116复核的目標、發射體組合

下表列出各種可用以產生116號元素的目標、發射體組合。

目標	發射體	CN	結果
²⁰⁸Pb	⁸²Se	²⁹⁰Lv	至今失敗
²³²Th	⁵⁸Fe	²⁹⁰Lv	尚未嘗試
²³⁸U	⁵⁴Cr	²⁹²Lv	至今失敗
²⁴⁴Pu	⁵⁰Ti	²⁹⁴Lv	尚未嘗試
²⁵⁰Cm	⁴⁸Ca	²⁹⁸Lv	尚未嘗試
²⁴⁸Cm	⁴⁸Ca	²⁹⁶Lv	反應成功
²⁴⁶Cm	⁴⁸Ca	²⁹⁴Lv	尚未嘗試
²⁴⁵Cm	⁴⁸Ca	²⁹³Lv	反應成功
²⁴⁹Cf	⁴⁰Ar	²⁸⁹Lv	尚未嘗試

冷聚變

²⁰⁸Pb(⁸²Se,xn)^290−xLv

1998年，重離子研究所嘗試了輻射俘獲產物（x=0）以合成²⁹⁰Lv。他們限制截面為4.8 pb，並未發現任何原子。

熱聚變

²³⁸U(⁵⁴Cr,xn)^292−xLv

有粗略的證據顯示重離子研究所在2006年曾經嘗試過這個反應。他們沒有發布實驗結果，表示很可能並沒有發現任何原子。^[16]

²⁴⁸Cm(⁴⁸Ca,xn)^296−xLv (x=3,4)

1977年Ken Hulet和他的團隊在勞倫斯利福摩爾國家實驗室首次進行合成鉝的實驗。他們並未發現任何鉝原子。^[17]尤里·奥加涅相和他的團隊在Flerov核反應實驗室之後在1978年嘗試了這個反應，但最終失敗。1985年，伯克利實驗室和在重離子研究所的Peter Armbruster（英语：Peter Armbruster）團隊進行了實驗，結果依然是失敗的，計算出來的截面限度為10至100 pb。^[18]

2000年，杜布納的俄羅斯科學家終於成功探測到一個鉝原子，指向到同位素²⁹²Lv。^[6]2001年，他們重複了這一個反應，再次合成了2個原子，驗證了此前的實驗結果。另外也不確定地探測到一個²⁹³Lv原子，因為其首次α衰變違背探測到。^[7]2004年4月，團隊又再使用較高能量重複實驗，並發現了一條新的衰變鏈，指向到²⁹²Lv。根據這個發現，原先的數據就被重新指向到²⁹³Lv。不確定的衰變鏈因此可能是這個同位素的稀有的一條分支。這個反應另外有產生了2個²⁹³Lv原子。^[8]

²⁴⁵Cm(⁴⁸Ca,xn)^293−x116 (x=2,3)

為了找出合成出的鉝同位素的原子量，在2003年3月至5月期間杜布納的團隊用⁴⁸Ca離子撞擊²⁴⁵Cm目標。他們觀察到了兩個新的同位素：²⁹¹Lv和²⁹⁰Lv。^[19]這個實驗在2005年2月至3月成功重複進行，其中合成了10個原子，其衰變數據與2003年實驗報告中的相符。^[20]

作為衰變產物

鉝也在鿫的衰變中被探測到。2006年10月，在一個用⁴⁸Ca離子撞擊²⁴⁹Cf的實驗中，3個鿫原子被發現，並迅速衰變成鉝。^[20]

觀察到²⁹⁰Lv，意味著成功合成了²⁹⁴鿫，也證明了成功合成元素鿫。

原子量為116的复核的裂變

位於杜布納的Flerov核反應實驗室在2000至2006年進行了一系列的實驗，研究^296,294,290Lv复核的裂變特性。實驗使用了4條核反應：²⁴⁸Cm+⁴⁸Ca、²⁴⁶Cm+⁴⁸Ca、²⁴⁴Pu+⁵⁰Ti和²³²Th+⁵⁸Fe。結果反映了這種原子核裂變的方式主要為放出閉殼原子核，如¹³²Sn (Z=50, N=82)。另一發現為，使用⁴⁸Ca和⁵⁸Fe發射體的聚變裂變路徑產量相似，說明在未來合成超重元素時，可以使用⁵⁸Fe發射體。另外，比較使用⁴⁸Ca和⁵⁰Ti發射體合成²⁹⁴Lv的實驗，如果用⁵⁰Ti，聚變裂變產量約少3倍，表示未來能用於合成超重元素。^[21]

撤回的同位素

²⁸⁹Lv

1999年，勞倫斯伯克利國家實驗室在《物理評論快報》中宣布成功合成²⁹³Og（見Og）。^[22]所指的同位素²⁸⁹Lv經過了11.63 MeV能量的α衰變，半衰期為0.64 ms。翌年，他們宣布撤回此前的發現，因為其他研究人員未能複製實驗結果。^[23]2002年6月，實驗室主任公佈，原先這兩個元素的發現結果是建立在维克托･尼诺夫（英语：Victor Ninov）編造的實驗數據上的。

同位素發現時序

同位素	發現年份	核反應
²⁹⁰Lv	2002年	²⁴⁹Cf(⁴⁸Ca,3n)^[24]
²⁹¹Lv	2003年	²⁴⁵Cm(⁴⁸Ca,2n)^[19]
²⁹²Lv	2004年	²⁴⁸Cm(⁴⁸Ca,4n)^[8]
²⁹³Lv	2000年	²⁴⁸Cm(⁴⁸Ca,3n)^[6]

同位素產量

熱聚變

下表列出直接合成鉝的熱聚變核反應的截面和激發能量。粗體數據代表從激發函數算出的最大值。+代表觀測到的出口通道。

發射體	目標	CN	2n	3n	4n	5n
⁴⁸Ca	²⁴⁸Cm	²⁹⁶Lv		1.1 pb, 38.9 MeV^[8]	3.3 pb, 38.9 MeV ^[8]
⁴⁸Ca	²⁴⁵Cm	²⁹³Lv	0.9 pb, 33.0 MeV^[19]	3.7 pb, 37.9 MeV ^[19]

理論計算

衰變特性

利用量子穿隧模型的理論計算支持合成^293,292Lv的實驗數據。^[25]^[26]

蒸發殘留物截面

下表列出各種目標-發射體組合，並給出最高的預計產量。

DNS = 雙核系統； σ = 截面

目標	發射體	CN	通道（產物）	σ_max	模型	參考資料
²⁰⁸Pb	⁸²Se	²⁹⁰Lv	1n (²⁸⁹Lv)	0.1 pb	DNS	^[27]
²⁰⁸Pb	⁷⁹Se	²⁸⁷Lv	1n (²⁸⁶Lv)	0.5 pb	DNS	^[27]
²³⁸U	⁵⁴Cr	²⁹²Lv	2n (²⁹⁰Lv)	0.1 pb	DNS	^[28]
²⁵⁰Cm	⁴⁸Ca	²⁹⁸Lv	4n (²⁹⁴Lv)	5 pb	DNS	^[28]
²⁴⁸Cm	⁴⁸Ca	²⁹⁶Lv	4n (²⁹²Lv)	2 pb	DNS	^[28]
²⁴⁷Cm	⁴⁸Ca	²⁹⁵Lv	3n (²⁹²Lv)	3 pb	DNS	^[28]
²⁴⁵Cm	⁴⁸Ca	²⁹³Lv	3n (²⁹⁰Lv)	1.5 pb	DNS	^[28]

化學屬性

推算的化學屬性

氧化態

鉝預計為7p系非金屬的第4個元素，並是元素週期表中16族（VIA）最重的成員，位於釙之下。這一族的氧化態為+VI，除了缺少d-軌域的氧外。硫、硒、碲及釙的氧化態都是+IV，穩定性由S(IV)和Se(IV)的還原性到Po(IV)的氧化性。Te(IV)是碲最穩定的氧化態。這表示較高氧化態穩定性較低，因此鉝應有氧化性的+IV態，以及更穩定的+II態。同族其他元素亦能產生−II態，如氧化物、硫化物、硒化物、碲化物和釙化物。

化學特性

鉝的化學特性能從釙的特性推算出來。因此，它應在氧化後產生二氧化鉝（LvO₂）。三氧化鉝（LvO₃）也有可能產生，但可能性較低。在氧化鉝（LvO）中，鉝會展現出+II氧化態的穩定性。氟化後它可能會產生四氟化鉝（LvF₄）和/或二氟化鉝（LvF₂）。氯化和溴化後會產生二氯化鉝（LvCl₂）和二溴化鉝（LvBr₂）。碘對其氧化後一定不會產生比二碘化鉝（LvI₂）更重的化合物，甚至可能完全不發生反應。^{[來源請求]}

參見

穩定島

參考資料

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[24] 見Og

[half-lifes-25] P. Roy Chowdhury, C. Samanta, and D. N. Basu. α decay half-lives of new superheavy elements. Phys. Rev. C. 2006, 73: 014612. doi:10.1103/PhysRevC.73.014612.

[26] C. Samanta, P. Roy Chowdhury and D.N. Basu. Predictions of alpha decay half lives of heavy and superheavy elements. Nucl. Phys. A. 2007, 789: 142–154. doi:10.1016/j.nuclphysa.2007.04.001.

[FengColdFusion-27] 27.0^27.1 Feng, Zhao-Qing; Jin, Gen-Ming; Li, Jun-Qing; Scheid, Werner. Formation of superheavy nuclei in cold fusion reactions. Physical Review C. 2007, 76: 044606. doi:10.1103/PhysRevC.76.044606.

[FengHotFusion-28] 28.0^28.1^28.2^28.3^28.4 Feng, Z; Jin, G; Li, J; Scheid, W. Production of heavy and superheavy nuclei in massive fusion reactions. Nuclear Physics A. 2009, 816: 33. doi:10.1016/j.nuclphysa.2008.11.003.

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²⁴⁸Cm(⁴⁸Ca,xn)^296−xLv (x=3,4)

²⁴⁵Cm(⁴⁸Ca,xn)^293−x116 (x=2,3)

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208Pb(82Se,xn)290−xLv

熱聚變

238U(54Cr,xn)292−xLv

248Cm(48Ca,xn)296−xLv (x=3,4)

245Cm(48Ca,xn)293−x116 (x=2,3)

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