【科普文分享】【鎄】美團隊首次測量神秘元素鎄　揭其基本特性與同系元素不同／小肥波

／／最新刊於《自然》的研究指，成功找到人工合成、人類幾乎一無所知的元素鎄 (Einsteinium) 部份基本特性。

鎄是在 1952 年第一次美國能源部氫彈爆炸的殘餘物中發現，英文名字是以著名物理學家愛因斯坦命名。該原子序為 99 的元素不是自然存在於地球上，一直只能以專門核反應堆微量產生，同時因為鎄很難與其他元素分離、具有很高放射性並迅速衰變，這使得過去近 70 年研究該元素極為困難。

鎄是元素週期表底部 15 種錒系元素 (Actinide) 其中一個，這些較重的金屬元素是通過用中子和質子撞擊目標元素而成，鎄則是中子和質子撞擊鋦 (Curium) 產生。美國勞倫斯柏克萊國家實驗室 (Berkeley Lab) 團隊利用了田納西州橡樹嶺國家實驗室的專門核反應堆，成功製造出 233 納克 (nanogram) 的純鎄，並進行了自 1970 年代以來首次實驗。

鎄僅為副產品　產量極少

該反應堆原目的是製造鐦 (Californium) ，這種在核電廠中使用的商業上重要元素，因此僅產生很少量的鎄作為副產物。由於兩種元素相似，因此從鐦中提取純鎄很困難，最終僅得到了微量的鎄-254 ，這是該元素最穩定的同位素之一。

愛荷華大學化學系助理教授、前柏克萊國家實驗室研究員 Korey Carter 表示，得到的鎄-254 量非常少，肉眼看不到，唯一能分辨它存在的方法就是來自其放射性訊號。

但獲得鎄只是成功的一半。下一個問題是找到一個保存該元素的地方。

鎄-254 的半衰期為 276 天，然後會分解成錇-250 (Berkelium-250) ，後者會放出破壞性很強的伽瑪射線。新墨西哥州洛斯阿拉莫斯國家實驗室的研究人員設計了一種特殊的 3D 打印器皿，用以保護柏克萊國家實驗室團隊免受這種輻射影響。

但元素的衰減也為團隊帶來其他問題。 Carter 解釋，鎄-254 一直穩定衰減，每個月檢測時都會流失 7.2％ 質量，因此在計劃實驗時必須考慮到這一點。同時受武漢肺炎 (COVID-19) 大流行影響，部分研究未能按原定時間進行，故需爭分奪秒。

現時的主要發現是鎄的化學鍵長度，即兩個鍵原子之間的平均距離的測量，學者可透過此長度預測其與其他元素的互動方式。他們發現鎄的化學鍵長與錒系元素的總體趨勢背道而馳。這是過去理論上已經預測過的，但以前從未通過實驗證明過。

另外，與其他錒系元素相比，鎄在曝露於光線下的發光能力也大不相同， Carter 將其描述為「前所未有的物理現象」。團隊將需要進一步實驗以確定原因。

研究亦可以使將來製造鎄變得更容易，鎄甚至可能會被用作製造出更重的元素，包括未發現的元素，例如假想元素 119 即 Ununennium (Uue) 。／／

〔《實驗科學吧》週期表冷知識！〕
曾經背週期表背到77的捧油舉手！（酒保✊
如果沒有氦氖氬氪氙氡的魔音傳腦，這世界應該會被氟氯溴碘砈吧🤔（？
　
話說那一堆堆簡寫符號與命名，除了硬背以外，其實有些命名還是有點原因，譬如是以發現者的國家名，或是紀念某個偉大科學家，各位捧油來挑挑看選選看吧～（？
　
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【鍅⭐Fr（Francium）｜原子序87】
\大家很常常背到的氫鋰鈉鉀銣銫鍅/
1939年，法國科學家馬格利特·佩里發現了鍅元素，並且以 #法國 命名。其為放射性極高的金屬，非常罕見又不穩定。

【鋂⭐Am（Americium）｜原子序95】
\或譯作鎇/
1944年，柏克萊加州大學首次人工合成並分離出鋂，並且以 #美洲 命名。屬於放射性元素，鋂的發現被指與當時在製造原子彈的曼哈頓計劃息息相關，在核事故現場常常會發現鋂元素。

【銪⭐Eu（Europium）｜原子序63】
1901年，法國化學家尤金·德馬塞在懷疑未知元素污染物時，成功將銪元素分離出來，並以 #歐洲 命名。曾因為其磷光特性作為歐元仿偽設計。

【釕⭐Ru（Ruthenium）｜原子序44】
1844年，由科學家Karl Ernst Claus發現，並以 #羅賽尼亞 命名。通常加熱至1500℃時才能被加工。最新應用是在Intel 半導體10nm製程上。

【鉨⭐Nh（Nihonium）｜原子序113】
\超年輕的元素！/
2012年，由日本理化學研究所成功合成，並以 #日本 的日語羅馬拼音命名。其具有放射性，至今成功合成的鉨原子竟然只有14個！

【鑀⭐Es（Einsteinium）｜原子序99】
\鑀～鑀鑀鑀！/
1952年，在第一次氫彈爆炸的殘餘物中發現鑀，並以科學家 #愛因斯坦 命名。鑀是一種柔軟銀白色具放射性金屬，地球形成時產生的原始鑀元素都衰變惹。

【鍺⭐Ge（Germanium）｜原子序32】
1886年，科學家克萊門斯·溫克勒於在一種稀有礦物中，發現了鍺，並以 #德國 的拉丁語名命名。其硬硬der有光澤，是半導體重要材料，包括應用在光纖技術、太陽能等。

【釙⭐Po（polonium）｜原子序84】
1898年，#居里夫人 與他的丈夫皮埃爾·居里發現在極為艱困的實驗環境下，從瀝青鈾礦中提煉而得的放射性元素，並以居里夫人的故鄉波蘭（Polska）命名。當時並不知道放射性元素對人體的傷害，普遍認為居里夫人的死因和她長期研究放射性元素有關。

【鍆⭐Md（Mendelevium）｜原子序101】
1955年，於加州大學成功合成，具有很強的放射性，並以最先創建元素週期表的 #門德列夫 命名，其發現化學元素的週期性，除了排出史上第一張元素週期表，還以此預測許多當時未發現的元素，包含剛剛有提到的【鍺Ge】！
\就是你讓我們背好苦！/

＊資料來源：維基百科