本Valsler

大家好,欢迎来到元素中的化学播客。大约10年前,我们开始了一场发现之旅——用元素周期表作为图表,我们开始寻找化学元素背后的故事。我们走到图表的边缘,进入化学领域——一旦我们用尽了所有元素,就开始寻找化合物的故事。但是十年可以发生很多事情,元素周期表并不是一成不变的。

本周是德米特里·门捷列夫的生日,所以作为庆祝,Kit Chapman将在接下来的一周讲述最新的、最重的元素的故事。我们从上次的113号元素开始。

装备查普曼

日本人用两个词来形容他们的祖国。说到元素的发现,这是一个相当幸运的语言怪癖:否则日本对元素周期表的贡献可能永远不会被承认。

元素周期表- 113 -铌

来源:©Shutterstock

1909年,日本化学家小川正孝认为他发现了一种元素。与威廉·拉姆齐合作,他一直在分析矿物钍矿,并分离出少量未知物质。在拉姆齐的催促下,小川宣布他发现了43号元素,并以他的家乡nipponium命名。不幸的是,小川的结果无法被复制——当意大利二人组卡洛·佩里尔和埃米利奥最终生产出43号元素Segrè时,它被称为.后来人们发现小川很可能是发现了第75号元素,但那时日本的名字已经被遗忘了。这是一个国家的耻辱,在接下来的100年里一直困扰着日本科学界。当我在东京郊外的理研研究所见到西名中心主任英友英人时,他解释说:

Hideto En 'yo

小川正孝(1865-1930)

小川正孝(1865-1930)

这是一场梦。小川声称,一百年前,他发现,现在的名字是technicium。然而,它是.但是技术元素,你没有任何稳定的同位素,所以你不能随便挖,你必须自己制造。它是另一种同位素。所以从那时起,弥补这个错误就是一个国家的梦想。不知何故,自从森田三十多年前开始在这里工作以来,他就被委托调查此事。他花了二十年才赶上来。十年前我们就准备好了。我们的新设施。目前我们经营着世界上最大的铀粉碎机。由于这次升级,我们做好了与世界竞争的准备。 So in about 2002, we started the experiment. Now we were going to win the game.

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2003年9月,日本理化学研究所的一组科学家开始创造一种新元素。在日本理化研究所位于Wako市的nishiina加速器科学中心工作,kakisuke Morita的团队决定用加速的锌-70离子束轰击铋-209的目标,速度约为光速的10%。这是一种叫做“冷聚变”的技术,用更重的原子核和更低的能量来减少新形成的原子分裂的机会。这种方法在德国取得了成功,导致了108到112号元素的发现。但是冷聚变产生的结果很少。

日本队也不孤单。杜布纳联合核研究所和加州劳伦斯利弗莫尔国家实验室的一个美俄团队也在试图发现这种元素。美国人和俄罗斯人使用了另一种方法——热聚变,发现了115号元素,并记录了它衰变到113号元素的过程。比赛开始了。

2004年6月,俄罗斯人和美国人发现了113号元素的单个原子存在的证据。一个月后,日本团队报告说,他们做了同样的事情,记录了光束和目标的融合,因为它迅速衰变为105号元素,,然后在自发裂变中分裂。2005年4月,日本报道了第二次同样的事件。同年12月,美俄联合组织还报告了另一次看到113艘。

森田家介、森本恭治、松本宏和英人庆祝“Nihonium”的命名

森田之介,森本凯司,松本宏和英友秀人

来源:文部科学省ホ,ムペ,ジ

两组的证据都不足以打动IUPAC——管理元素发现的国际机构。美俄合作继续,不愿承担实验的成本。日本队还没有准备好放弃。不幸的是,他们的运气已经枯竭了。在接下来的7年里,他们一天24小时运行加速器,试图得到113号元素的最终、决定性的观测结果。资金正在耗尽。但日本人不愿放弃。然后,最奇怪的救世主出现了:一场引发核灾难的地震。

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由于地震,我们获得了大量的梁时间,因为它更便宜,更重要。在日本东北大地震后的两年里,我们急需电力,有很大的压力,不能用很多。但后来我们说‘我们只想做这个’。所以我们大部分时间都在跑步。通过这样做,我们得到了光度,越来越大。

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福岛核灾难导致电力成本飙升。理研为节省开支,下令结束所有加速器项目。森田的团队被允许继续进行一项实验。他们选择了制造113号元素的尝试,在2012年8月12日,也就是他们开始尝试9年后,他们制造出了第三条衰变链。这一次,原子没有在dubium中自发地分裂。它变成了,然后.毫无疑问,衰变链证明他们已经制造了113个。

2016年,RIKEN受邀为他们的作品命名。虽然有一些建议,但只有一个可能的赢家。一个世纪前,日本还没有得到nipponium——但还有第二个可能的词来表示“日出之地”,日本.2016年11月,世界同意了理研究所的提议:113号元素将被称为nihonium。日本科学将永远在元素周期表上得到认可;国家荣誉上的污点已被纠正。

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这就是基特·查普曼(Kit Chapman),为了让日本科学在元素周期表上得到认可,他进行了长达一个世纪的斗争。接下来,一个不太可能的合作元素。

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试图填补元素周期表中缺失元素的工作持续了30年;但在表的极端,寻找flerovium从第一次尝试到2012年被发现,美国经历了至少40年的冷战对抗。

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Kit带着114号元素flerovium的故事回来了。为了纪念门捷列夫的生日,我们在一个特别的页面上收集了我们所有的元素播客,以及元素风味的新闻、特写和观点内容——在chemistryworld新万博赞助商.com/periodic-table上找到所有这些。澳门万博公司和往常一样,你可以联系任何问题或意见-电子邮件chemistryworld@rsc.org推特@chemistryworld.我是本·瓦尔斯勒,感谢收看。