𬭳是什么?
𬭳(符号Sg)是元素周期表中的第106号元素,属于7周期6族的过渡金属。 以Glenn Seaborg命名,当时他仍然在世——这在元素周期表中尚属首次。 在室温下为固态,并具有放射性。
结构
这不是环上点阵图,而是对每个已占据亚层的实际概率密度|ψ|²进行蒙特卡洛采样。拖动即可旋转。蓝色和紫色表示波函数的相反符号,这正是成键成为可能的原因。
测量值
每个条形图显示𬭳在全部118种元素中该属性所处的位置。
来源:IUPAC 2021标准原子量、CRC《化学与物理手册》、NIST。标有~的数值为预测值,而非测量值。
尺寸,按比例显示
半径247 pm——即0.247 nm,因此大约2.02百万个这样的原子并排起来才有一毫米长。
温度范围
𬭳的两种状态转变均未测定——因为同时存在过的原子太少。
背后的故事
以Glenn Seaborg命名,当时他仍然在世——这在元素周期表中尚属首次。
𬭳于1974年6月由Albert Ghiorso、J. M. Nitschke、José R. Alonso、Carol T. Alonso、M. Nurmia、G. T. Seaborg等人在劳伦斯伯克利国家实验室发现。这一发现延续了冷战时期美国在超重元素合成领域的领先地位。
研究团队使用伯克利的超重离子直线加速器(SuperHILAC),用氧-18离子轰击锎-249靶,生成半衰期为0.9秒的𬭳-263。这代表了超重元素合成技术的一项重大突破。
该元素以“seaborgium”命名,以纪念Glenn T. Seaborg(1912-1999)。他是诺贝尔奖得主,发现了十种超铀元素,并革新了核化学。值得注意的是,元素命名时Seaborg仍在世,这使其成为第一个以在世人物命名的元素。
杜布纳的苏联科学家对发现优先权提出异议,引发了又一场冷战时期的命名争议。IUPAC最初于1994年拒绝“seaborgium”这一名称,但在1997年改变决定,正式承认该名称以及伯克利的发现优先权。
国际合作团队于2025年利用GSI的TASCA分离器发现𬭳-257,代表了𬭳研究的最新进展。22次观测到的衰变事件提供了详细的核数据,显示出超重元素物理学的持续进步。
用途
𬭳是理解超重元素族6化学行为的关键测试对象,帮助科学家确定在极端相对论条件下,铬、钼和钨的化学性质如何延伸至超重区域。
科学家利用𬭳研究超重原子核中的核壳层效应和稳定性规律。2025年最新发现的𬭳-257为裂变性质以及影响超重元素行为的壳层效应提供了新见解。
𬭳使对化学键中的相对论效应开展突破性研究成为可能。在极端核电荷作用下,电子轨道的形状和能量会发生显著改变。这些研究验证了关于超重元素化学性质的理论预测。
研究团队利用𬭳研究包括α衰变序列、自发裂变和K异构态在内的复杂衰变链。最近在𬭳-259中发现K异构态,为探索核结构现象开辟了新途径。
𬭳研究推动了超灵敏分析技术的创新,包括TASCA等充气分离器、先进粒子探测阵列,以及用于识别单个超重原子的复杂数据分析方法。
𬭳的应用仅限于世界领先的核物理设施,包括德国的GSI亥姆霍兹重离子研究中心、日本的RIKEN、美国的伯克利实验室和俄罗斯的JINR。这些设施利用𬭳开展前沿超重元素研究。
研究团队将𬭳用于先进核能谱学研究,包括α衰变能量测量、γ射线探测和核寿命研究。2025年发现𬭳-257,展示了现代超重元素研究所能达到的精度。
科学家利用𬭳开展革命性的单个原子化学研究,在分析化学能力的绝对极限下,通过气相色谱和萃取技术研究其氧化态和化学键。
𬭳研究推动了最先进探测系统的开发,包括TASCA分离器、位置灵敏探测器和先进计时系统,这些代表了核物理仪器技术的最高水平。
来源
地壳中含量为0 mg/kg · 比0%的元素更丰富
𬭳只能通过人工合成存在于粒子加速器中,在地球上或恒星现象中从未被自然探测到。这种超重元素代表了一种除人类技术干预外,在宇宙其他地方都不存在的物质。
科学家通过用氧-18离子轰击锎-249靶,或在直线加速器中用铬-52离子轰击铅-206/208靶来制备𬭳。最近发现𬭳-257所采用的是铬-52轰击铅-206靶。
最稳定的𬭳同位素271Sg的半衰期仅为2.4分钟,而新发现的257Sg仅存活12.6毫秒。这些极短的寿命说明了研究超重元素性质的挑战。
𬭳的生产规模为每次实验生成单个原子,2025年发现𬭳-257时仅观测到22次衰变事件。全世界所有研究设施每年的总产量或许只有数百至数千个原子。
不同于通过恒星核合成或宇宙射线相互作用形成的元素,由于半衰期极短且对核反应条件要求极为特殊,𬭳无法自然存在。它代表了人工元素制造技术的最高水平。
处理
𬭳具有放射性。 它没有稳定同位素——每个原子核都会衰变。的处理需要适当的屏蔽和许可。
最高级别危险:𬭳是一种强放射性超重元素,会发生α衰变和自发裂变,释放危险的高能粒子、中子和γ辐射。即使是单个原子也会带来理论上的健康风险,因此需要绝对密封的防护规程。
𬭳同位素会发射高能α粒子并发生自发裂变,新发现的𬭳-257同时表现出α衰变和自发裂变路径。这会产生多种同时存在的辐射危害,包括裂变碎片和中子发射。
研究需要最高级别的密封系统,包括重屏蔽热室、机器人操作设备、中子探测与屏蔽设备,以及持续进行的多参数辐射监测。紧急去污设施和专门的医疗设施必须随时可用。
所有接触𬭳的材料都会成为极其危险的核废物,需要专门的长期储存和环境监测。污染会造成持续数十年的辐射危害,因此必须采取最严格的核安全规程。
快速解答
𬭳(符号Sg)是元素周期表中的第106号元素,属于7周期6族的过渡金属。 以Glenn Seaborg命名,当时他仍然在世——这在元素周期表中尚属首次。 在室温下为固态,并具有放射性。
[Rn] 5f¹⁴ 6d⁴ 7s²,共有7个已占据的电子层,电子分布为2, 8, 18, 32, 32, 12, 2。𬭳没有稳定同位素,因此没有标准原子量。所列数值271是其已知寿命最长同位素的质量数。
预计𬭳的密度约为35 g/cm³,但从未制得足够大的样品来称量。作为比较,水的密度为1.0 g/cm³。
𬭳由Lawrence Berkeley National Laboratory于1974年发现。 它以glenn T. Seaborg命名。
𬭳在地球上不会以任何有意义的数量自然存在——它是在反应堆或加速器中制得的。
是。𬭳没有稳定同位素——它的每个原子核都会衰变。 自然界中不存在可用数量的该元素,必须通过合成获得。