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技能代码是什么 关于技能代码的详细介绍

参见:分类:铌化合物铌在很多方面都与钽及锆十分相似。它会在室温下与氟反应,在200°C下与氯和氢反应,以及在400°C下与氮反应,产物一般都是间隙非整比化合物。铌金属在200°C下会在空气中氧化,且能抵御熔融碱和各种酸的侵蚀,包括王水、氢氯酸

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鎶字什么意思

鎶的核合成

主条目:鎶的同位素

超重元素如鎶是由粒子加速器轰击轻元素,诱导核聚变反应。大部分鎶的同位素可用这种方式直接合成,一些较重的只能作为更重元素的衰变产物被观测到。

核融合反应根据所涉及的能量被分为“热聚变”和“冷聚变”。在热核聚变反应,很轻和高能量弹加速撞向非常重的目标(多数都是锕系元素),从而引发复合核在高激发能(40-50MeV),可能会蒸发掉几个(3至5个)中子。在冷聚变反应,产生的融合原子核有一个相对较低的激发能(10-20MeV),从而降低发生裂变反应的概率。由于融合核冷却到基态,它们需要排放的只有一个或两个中子,因此,允许产生更多的富含中子的产物。后者是一个独特的概念,从这个地方核聚变声称要实现在室温条件下(见冷聚变)。 在1996年重离子研究所首次进行合成鎶的冷核聚变反应,并报告检测到两个Cn的衰变链。

2000年,他们撤回了此前的发表。在2000年重复的反应,他们希望能够进一步合成鎶原子。他们企图测量1N激发能,但在2002年的Zn束遭受了失败。

Cn的发现在2004年被日本理化学研究所证实,那里的研究人员进一步发现两个原子的同位素,并能确认整个衰变链的衰变量据。

Cn合成成功后,重离子研究所在1997年使用Zn进行了反应,研究同位旋(富含中子)对化学产量的影响。

该实验开始后,采用Ni离子合成一个鐽同位素。由于没有检测到Cn的衰变链导致截面*在1.2 PB。

1990年,一些初步迹象显示,鎶的同位素在多GeV的质子照射钨靶的情况下形成,重离子研究所和耶路撒冷大学合作研究了下列反应。

他们探测到一些自发裂变活动和12.5MeV的α衰变,这两者给指向辐射俘获产品Cn或1N蒸发残渣Cn。技术工作组和联合工作方案的结论是需要更多的研究来证实这些结论。 1998年,俄罗斯杜布纳Flerov核研究实验室(FLNR)开始了一个研究项目:使用钙-48核的“暖”聚变反应,合成超重元素。

新合成的Cn自发裂变成较轻的核素,半衰期约为5分钟。

该产物的长半衰期使科学家发起第一次针对鎶的化学气态实验。2000年,杜布纳的Yuri Yukashev重复实验,但未能证实任何半衰期为5分钟的自发裂变。2001年实验被重复,自发裂变造成的八块碎片被发现积累于低温部分,表明了鎶类似氡的属性。不过,有些科学家严重怀疑这些结果的由来。为了确认鎶的合成,同样的团队在2003年1月成功地重复了反应,证实了衰变模式和半衰期。他们还能够计算出估计的自发裂变活动质量至285。

美国的劳伦斯伯克利国家实验室团队在2002年进行的反应无法检测到任何自发裂变,计算的截面*在1.6 PB。

在2003-2004年杜布纳的团队使用稍微不同的设置:杜布纳天然气填充反冲分离器(DGFRS)重复反应。这一次,Cn被发现以9.53 MeV进行α衰变,半衰期约为4分钟。Cn也在4N通道被观察到(蒸发掉4中子)。

2003年,德国重离子研究所进行了搜索五分钟自发裂变活性的化学实验。像杜布纳的团队,他们能够在低温部分探测到七块自发裂变碎片。然而,这些自发裂变事件不相关,这表明他们不是从实际直接自发裂变的鎶原子核,并对原本得出类似氡般的化学性能提出质疑。

在杜布纳公布Cn不同的衰变属性后,重离子研究所的团队在2004年9月重复实验。他们无法检测到任何自发裂变事件和计算的截面*1.6 PB为检测一个事件,而不是由杜布纳报道的2.5 PB产量。

2005年5月,重离子研究所进行了物理实验,并确定了Cn的单个原子具有半衰期短的自发裂变,暗示以前未知的自发裂变分支。然而,杜布纳初步共观察了数次直接自发裂变事件,但已经错过了母核的α衰变。这些结果表明情况并非如此。

Cn的新衰变量据被证实在2006年的PSI-FLNR联合实验(旨在探测鎶的化学性质)。Cn的两个原子,被观察到在Fl的衰变产物中。实验表明,鎶表现为典型的12族成员,是化学性质不稳定的金属。

最后,重离子研究所的小组在2007年1月成功地重复他们的物理实验和检测Cn的三个原子,确认双方的α衰变和自发裂变的衰变模式。

因此,5分的自发裂变活动仍未经证实和不明。它可能是一个核异构体,即Cn,其截面依赖于准确的生产方法。

鎶的历史简介

当于1801年考察在大英博物馆的矿石时,Charles Hatchett被一个标签为columbite(钶铁矿)的样本激起了兴趣。他推测其包含一种新的金属,他是对的。他加热一块样本与碳酸钾,溶解产物到水中,添加了酸后获得了沉淀物。然而,进一步的处理也没能生产出元素本身,他命名其为columbium(钶——铌元素的旧译),被人们已知多年。

其他人对则对钶持怀疑态度,尤其是在接下来的一年发现了钽之后。这些金属在大自然中一起出现,而且很难分离。在1844年德国化学家Heinrich Rose证明了钶铁矿包含了这两种元素,他把columbium(钶)命名为niobium(铌)。

当时,科学家未能有效地把钶(铌)和性质极为相似的钽区分开来。1809年,英国化学家威廉·海德·沃拉斯顿(William Hyde Wollaston)对钶和钽的氧化物进行比较,得出两者的密度分别为5.918g/cm及超过8g/cm。虽然密度值相差巨大,但他仍认为两者是完全相同的物质。另一德国化学家海因里希·罗泽(Heinrich Rose)在1846年驳斥这一结论,并称原先的钽铁矿样本中还存在着另外两种元素。他以希腊神话中坦塔洛斯的女儿尼俄伯(Niobe,泪水女神)和儿子珀罗普斯(Pelops)把这两种元素分别命名为“Niobium”(铌)和“Pelopium”。钽和铌的差别细微,而因此得出的新“元素”Pelopium、Ilmenium和Dianium实际上都只是铌或者铌钽混合物。[4]

1864年,克利斯蒂安·威廉·布隆斯特兰(Christian Wilhelm Blomstrand)、亨利·爱丁·圣克莱尔·德维尔和路易·约瑟夫·特罗斯特(Louis Joseph Troost)明确证明了钽和铌是两种不同的化学元素,并确定了一些相关化合物的化学公式。瑞士化学家让-夏尔·加利萨·德马里尼亚(Jean Charles Galissard de Marignac)在1866年进一步证实除钽和铌以外别无其他元素。然而直到1871年还有科学家发表有关Ilmenium的文章。[4]

1864年,德马里尼亚在氢气中对氯化铌进行还原反应,首次制成铌金属。虽然他在1866年已能够制备不含钽的铌金属,但要直到20世纪初,铌才开始有商业上的应用:电灯泡灯丝。铌很快就被钨淘汰了,因为钨的熔点比铌更高,更适合作灯丝材料。1920年代,人们发现铌可以加强钢材,这成为铌一直以来的主要用途。贝尔实验室的尤金·昆兹勒(Eugene Kunzler)等人发现,铌锡在强电场、磁场环境下仍能保持超导性,这使铌锡成为第一种能承受高电流和磁场的物质,可用于大功率磁铁和电动机械。这一发现促使了20年后多股长电缆的生产。这种电缆在绕成线圈后可形成大型强电磁铁,用在旋转机械、粒子加速器和粒子探测器当中。[4]

纯净的金属样本在1864年由Christian Blomstrand制取,他用氢气加热还原氯化铌实现。[5]

鎶的推算的化学属性

氧化态

鎶是6d系的最后一个过渡金属,是元素周期表中12族最重的元素,位于锌、镉和汞下面。科学家预测,鎶与其他较轻的12族元素在属性上有显著差异。由于7s电子轨域的稳定加上相对论效应,6d轨域较不稳定性,因此Cn离子的电子排布很可能是[Rn]5f6d7s,这和同族元素是不同的。在水溶液中,鎶很可能形成+2和+4氧化态,后者更稳定。在较轻的12族元素里,+2氧化态是最常见的,而只有汞能呈+4氧化态,但极少见。唯一一个已知的四价汞化合物(四氟化汞,HgF₄)也只能在极端条件下存在。类似的鎶化合物CnF₄、CnO₂预计将更加稳定。双原子离子Hg²⁺中汞具有+1态,但是Cn²⁺离子预计将不稳定,甚至不存在。

原子气态

鎶有基态电子排布为[Rn]5f¹⁴6d¹⁰7s²,所以根据构造原理,鎶应该属于周期表的12族。因此,它的属性应表现为汞的较重同系物,可与金等贵金属形成二元化合物。鎶的化学实验主要研究鎶在不同温度下在金箔表面的吸附作用,从而计算出吸附焓值。由于7s轨域电子相对稳定,鎶表现出类似氡的属性。实验同时形成了汞和氡的放射性同位素,这使科学家能够比较这些元素的吸附特性。

最初的化学实验使用了²³⁸U(⁴⁸Ca,3n)²⁸³Cn反应。实验检测到目标同位素的自发裂变,半衰期为5分钟。分析数据表明,鎶的挥发性比汞高,并似乎具有惰性气体的属性。然而,由于未能确定Cn同位素的发现,因此科学家对这些化学实验结果是持着疑问的。2006年4月至5月,Flerov核研究实验室和保罗谢尔研究所的联合团队在联合核研究所进行了Fl的合成实验:Pu(Ca,3n)²⁸⁷Fl,并在衰变产物中对²⁸³Cn进行研究。该实验明确探测到两个²⁸³Cn原子,并发现鎶和金会产生弱金属-金属键。这意味着鎶是具高挥发性的汞同系物,明确属于12族。

2007年4月,科学家重复进行了这条反应,又合成了三个²⁸³Cn原子。该实验证实了鎶的吸附特性,结果表示鎶完全具有12族中的最重元素的应有属性。

鎶的衰变产物

原子

鎶有基态电子组态[Rn]5f6d7s,所以鎶应该属于周期表的12族,根据构造原理。因此,它应该表现为汞较重的同系物,形成强大的汞化合物与二元贵金属如金。实验探测反应性方面,鎶都集中在吸附的112号元素到金表面在不同温度下进行,以计算出吸附焓值。由于相对稳定的7S电子,鎶表现出类似氡的属性。实验是同时形成的汞和氡放射性同位素,允许比较吸附特性。

第一个实验使用了U(Ca,3n)Cn反应。 检测到自发裂变同位素与半衰期为5分钟。分析数据表明,鎶比汞更不稳定和似乎具有惰性气体的属性。然而,就合成Cn怀疑这些实验结果。由于这不确定性,JINR,FLNR-PSI团队在2006年4月5月做了探查这同位素的综合试验Pu(Ca,3n)Fl。在这个实验中,Cn的两个原子被明确标识和吸附性能表示鎶是一个更不稳定的汞同系物,由于与黄金形成弱的金属-金属键,它被置于周期表的12族。

2007年4月,该实验重复和另外三个Cn原子被验明正身。吸附特性被证实,并表示鎶是具有吸附性能的。

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