115号元素驾到

1869年，俄国化学家门捷列夫按照元素周期律编制了史上第一张化学元素周期表。之后，新元素不断被科学家们发现或合成。

自从1937年科学家们首次合成第43号元素锝（Tc）以后，每隔几年，就有几种新元素在实验室中“诞生”。

人工合成新元素，必须让两个原子量较小的原子相互撞击，使它们的原子核融合，从而得到原子量较大的新原子。其过程如同让一颗行星撞击到另一颗行星的内部，会产生极大的能量，不仅非常危险，而且成本高昂。目前，全世界只有六七个实验室具备这方面的技术和设备。

随着合成的新元素的原子序数的增大，这项工作变得越来越艰难。人工合成的新元素大多为放射性元素，随着元素序号的增大，它们的半衰期也越来越短。比如，第100号元素镄（Fm）的半衰期约为20个小时，而第114号元素（Fl）的半衰期约为2.6秒。要证明新元素被成功合成，必须在其极短暂的半衰期内确定其质子数，而这恰恰是极其困难的。

合成新元素还需要一点“运气”。从理论上来说，人工合成的新原子的质子数应等于两个相互撞击的原子的质子数之和，但事实并非如此。1996年，科学家们用锌原子束（Zn，质子数30）轰击铅靶（Pb，质子数82），合成了第112号元素哥白尼（Cn），此后又尝试用铀和钙、钚和氩、锔和硫等来合成Cn，因为这三组元素的质子数之和都为112。然而，除了用铀和钙合成了Cn的同位素之外，其他尝试都失败了。

2004年，俄罗斯核子联合研究所和美国劳伦斯・利弗莫尔国家实验室合作，用含有20个质子的钙离子（Ca2+）轰击含有95个质子的镅原子（Am），四次合成了一种新原子。这些新原子很不稳定，在几微秒后就衰变成第113号元素（暂名Uut），之后又进一步衰变成第105号元素钅杜（Db）。

根据人工合成元素的原理，科学家认为这就是第115号元素（暂名Uup）的原子。但是由于没能在该原子衰变前测出它的质子数，所以第115号元素没有获得国际纯粹与应用物理联合会（IUPAP）和国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）的认可。

不过科学家们并没有放弃。2013年8月下旬，瑞典隆德大学核物理学家德克・鲁道夫领导的团队用同样的方法合成了Uup原子。这强有力地表明，两个团队均成功地在实验室合成了这个新元素。之后，他们根据“不同元素会发射该元素原子特有能量的X射线”的原理，测量出这种新原子的X射线辐射水平，发现它与理论上的第115号元素相同。这也为证明第115号元素的成功合成提供了新证据。

接下来， IUPAP和IUPAC的专家小组将会对实验的各个方面进行反复验证，比如，实验能否重复、结论是否正确等。一旦确认实验成立，第115号元素即可获得官方命名，并在元素周期表上“安家落户”。

【练一练】

2013年8月27日，英国广播公司报道，瑞典科学家发现了115号元素存在的新证据。已知115号元素的一种核素为X，下列有关115号元素的叙述，正确的是

A. 115号元素在元素周期表中位于第八周期

B. 115号元素的这种核素中，中子数与核外电子数之差为174

C. 115号元素原子与12C原子质量之比为11512

D. 115号元素最高可显+5价

【参考答案】

D （115号元素的核素X的质子数与核外电子数均为115，中子数为289-115=174，故中子数与核外电子数之差为59，B错误。115号元素原子与12C的相对原子质量为28912，C错误。根据元素周期表的结构，每个周期最多可排的元素种数分别为2，8，8，

18，18，32，32，所以第七周期最后一个元素应为118号元素，115号元素在周期表中的位置为第七周期第五主族， A错误，D正确。）