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Ubh
原子序126的元素 来自维基百科，自由的百科全书
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Unbihexium（化学符号为Ubh）是一种尚未被发现的化学元素，原子序数是126。直到这个元素被发现、确认并确定了永久名称之前，Unbihexium和Ubh分别为这个元素的暂定系统命名和化学符号。在扩展元素周期表中，Ubh位于第8周期，预测是属于g区的超锕系元素。由于Ubh的质子数126为理论上的幻数之一，该元素可能处在假想的超重元素稳定岛的中央，其部分同位素可能具有很长的半衰期，尤其是中子数可能亦为幻数的310
126Ubh
或354
126Ubh
[4]，可能是稳定岛中寿命最长的核素，因而受到核物理学家的关注。
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基于对其高核稳定性假设的兴趣，科学家在1971年首次尝试合成Ubh，并在之后几年内曾试着从天然样本中寻找该元素的存在。期间虽然有一些观察成果被发表，但最近的研究表明这些实验结果并不准确。时至今日，Ubh仍未被成功合成出来，在自然界中也没有发现任何Ubh同位素存在的迹象。不同模型对Ubh稳定性的预测差异很大，有些学者认为稳定岛应该位于原子序数较低的超重元素之间，可能更接近鿔和𫓧。
预计Ubh是一种化学性质活泼的超锕系元素，具有从+1到+8的多种氧化态，并且可能是钚的较重同类物。其5g、6f、7d和8p轨道的能级也预计会相互重叠，使得对该元素化学性质的预测变得复杂。
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概论
超重元素的合成
超重元素[b]的原子核是在两个不同大小的原子核[c]的聚变中产生的。粗略地说，两个原子核的质量之差越大，两者就越有可能发生反应。[11]由较重原子核组成的物质会作为靶子，被较轻原子核的粒子束轰击。两个原子核只能在距离足够近的时候，才能聚变成一个原子核。原子核都带正电荷，会因为静电排斥力而相互排斥，所以只有两个原子核的距离足够短时，强核力才能克服这个排斥力并发生聚变。粒子束因此被粒子加速器大大加速，以使这种排斥力与粒子束的速度相比变得微不足道。[12]施加到粒子束上以加速它们的能量可以使它们的速度达到光速的十分之一。但是，如果施加太多能量，粒子束可能会分崩离析。[12]
不过，只是靠得足够近不足以使两个原子核聚变：当两个原子核逼近彼此时，它们通常会融为一体约10−20秒，之后再分开（分开后的原子核不需要和先前相撞的原子核相同），而非形成单一的原子核。[12][13]这是因为在尝试形成单个原子核的过程中，静电排斥力会撕开正在形成的原子核。[12]每一对目标和粒子束的特征在于其截面，即两个原子核彼此接近时发生聚变的概率。[d]这种聚变是量子效应的结果，其中原子核可通过量子隧穿效应克服静电排斥力。如果两个原子核可以在该阶段之后保持靠近，则多个核相互作用会导致能量的重新分配和平衡。[12]
两个原子核聚变产生的原子核处于非常不稳定，[12]被称为复合原子核的激发态。[15]复合原子核为了达到更稳定的状态，可能会直接裂变，[16]或是放出一些中子来带走激发能量。如果激发能量太小，无法放出中子，复合原子核就会放出γ射线来带走激发能量。这个过程会在原子核碰撞后的10−16秒发生，并创造出更稳定的原子核。[16]原子核只有在10−14秒内不衰变，IUPAC/IUPAP联合工作小组才会认为它是化学元素。这个值大约是原子核得到它的外层电子，显示其化学性质所需的时间。[17][e]
衰变和探测
粒子束穿过目标后，会到达下一个腔室——分离室。如果反应产生了新的原子核，它就会存在于这个粒子束中。[19]在分离室中，新的原子核会从其它核素（原本的粒子束和其它反应产物）中分离，[f]到达半导体探测器后停止。这时标记撞击探测器的确切位置、能量和到达时间。[19]这个转移需要10−6秒的时间，因此原子核需要存在这么长的时间才能被检测到。[22]若衰变发生，衰变的原子核被再次记录，并测量位置、衰变能量和衰变时间。[19]
原子核的稳定性源自于强核力，但强核力的作用距离很短，随着原子核越来越大，强核力对最外层的核子（质子和中子）的影响减弱。同时，原子核会被质子之间，范围不受限制的静电排斥力撕裂。[23]强核力提供的核结合能以线性增长，而静电排斥力则以原子序数的平方增长。后者增长更快，对重元素和超重元素而言变得越来越重要。[24][25]超重元素理论预测[26]及实际观测到[27]的主要衰变方式，即α衰变和自发裂变都是这种排斥引起的。[g]几乎所有会α衰变的核素都有超过210个核子，[29]而主要通过自发裂变衰变的最轻核素有238个核子。[27]有限位势垒在这两种衰变方式中抑制了原子核衰变，但原子核可以隧穿这个势垒，发生衰变。[24][25]
放射性衰变中常产生α粒子是因为α粒子中的核子平均质量足够小，足以使α粒子有多余能量离开原子核。[31]自发裂变则是由静电排斥力将原子核撕裂而致，会产生各种不同的产物。[25]随着原子序数增加，自发裂变迅速变得重要：自发裂变的部分半衰期从92号元素铀到102号元素锘下降了23个数量级，[32]从90号元素钍到100号元素镄下降了30个数量级。[33]早期的液滴模型因此表明有约280个核子的原子核的裂变势垒会消失，因此自发裂变会立即发生。[25][34]之后的核壳层模型表明有大约300个核子的原子核将形成一个稳定岛，其中的原子核不易发生自发裂变，而是会发生半衰期更长的α衰变。[25][34]随后的研究发现预测存在的稳定岛可能比原先预期的更远，还发现长寿命锕系元素和稳定岛之间的原子核发生变形，获得额外的稳定性。[35]对较轻的超重核素[36]以及那些更接近稳定岛的核素[32]的实验发现它们比先前预期的更难发生自发裂变，表明核壳层效应变得重要。[h]
α衰变由发射出去的α粒子记录，在原子核衰变之前就能确定衰变产物。如果α衰变或连续的α衰变产生了已知的原子核，则可以很容易地确定反应的原始产物。[i]因为连续的α衰变都会在同一个地方发生，所以通过确定衰变发生的位置，可以确定衰变彼此相关。[19]已知的原子核可以通过它经历的衰变的特定特征来识别，例如衰变能量（或更具体地说，发射粒子的动能）。[j]然而，自发裂变会产生各种裂变产物，因此无法从其裂变产物确定原始核素。[k]
尝试合成超重元素的物理学家可以获得的信息是探测器收集到的信息，即原子核到达探测器的位置、能量、时间以及它衰变的信息。他们分析这些数据并试图得出结论，确认它确实是由新元素引起的。如果提供的数据不足以得出创造出来的核素确实是新元素的结论，且对观察到的现象没有其它解释，就可能在解释数据时出现错误。[l]Remove ads
历史
Unbihexium的名字是作为元素周期表中的一个占位符使用的，例如用于关于探求126号元素的科学文章中。钚以后的超铀元素都是人工制造的，并且通常最终以科学家的名字或在原子物理中做出贡献的实验室的所在地的名字命名。
第一次尝试合成Ubh 126号元素是在1971年，Bimot等人使用了所谓的“热核聚变反应”[47]：
在实验中，观察到的具有高能量的α粒子，这可能可以视为成功合成Ubh 126号元素后发生的衰变现象，但最近的研究发现实际上该α粒子并不是来自Ubh 126号元素，因此该次实验并没有成功。
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性质
根据使用非相对论Skyrme能量密度按Hartree-Fock-Bogoliubov法进行的计算，其很可能是在一个稳定性"井"中或稳定元素岛中最稳定的元素。较早期的文献认为310Ubh具有126个质子，与184个中子，184和126都是幻数，且根据哈特里－福克方程，126个质子正好填满了一个质子壳层，故310Ubh可能具有很长的半衰期[50][51]，并为稳定元素岛的中央。然而后来的核壳层模型认为中子的壳层可能与质子的壳层不同，而认为稳定元素岛的中央可能是354Ubh[52]。
日本原子能研究开发机构所使用的核素图中预测了小于等于Z = 149和N = 256 的一系列核素之衰变方式。 而在Z = 126 (右上)，β稳定（不β衰变的界线）线穿过不稳定区域向自发裂变（半衰期小于1纳秒）的区域，并延伸到N = 228填满核壳层位置的附近形成一个稳定的“海岬”，其中可能包含了双幻数的354Ubh，为稳定元素岛的中央[52]。
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由于Ubh会迅速氧化所以可能形成UbhO（氧化Ubh），由于推测的外层电子（2, 8, 18, 32, 38, 18, 8, 2）最外层只有两个，故易形成Ubh2+的阳离子所以UbhO溶于水将形成Ubh(OH)2。预测Ubh能与酸性物质反应，与盐酸（HCl）反应也可能形成Ubh盐即UbhCl2；与硫酸（H2SO4）反应也可能形成Ubh的硫酸盐即UbhSO4。
在小说中
在John Byrne所著的《Action Comics》一书中，将氪星石元素虚构为元素周期表中的126号元素。[53]
注释
参考资料
参考书目
参见
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