

日本研究人員聲稱,他們已經發現了人們長期以來苦苦尋找的113號元素的確鑿證據。 113號元素是一種超重、超不穩定的元素,位於元素週期表的底部附近。目前,國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)尚未對此進行確認。 IUPAC負責制定元素週期表和元素的命名規則。但如果IUPAC最終批准,這些研究人員將成為亞洲首個命名自然界基本原子之一的團隊。
超重元素在自然界中並不存在,必須在實驗室中利用粒子加速器、核反應器、離子分離器和其他複雜設備進行發現。由理化學研究所仁科加速器科學中心森田康介領導的科學家團隊已經尋找超重元素113長達九年之久,並聲稱已經多次觀測到它的存在——但該團隊今天表示,證據從未如此清晰。
在八月的一項實驗中,研究團隊使用了一個客製化的充氣反沖離子分離器,並搭配一個能夠識別原子反應產物的半導體探測器。他們利用直線加速器將鋅離子加速到光速的10%,產生了113號元素。隨後,這些離子撞擊到一塊鉍原子上。鋅原子和鉍原子融合後,生成了一個含有113個質子的原子。這個原子以驚人的速度衰變為一系列子核,每個子核都是一個比母核輕的α粒子(由兩個質子和兩個中子組成)。這些子核是113號元素的明確產物,也是唯一能確定113號元素存在的產物。
卡內基美隆大學退休核化學家保羅·J·卡羅爾擔任國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)聯合工作小組主席,該小組將調查這一說法。他透過電子郵件表示,雖然該小組仍在審查過程中,但結果「非常令人鼓舞」。
早在2004年和2005年,同一研究團隊就曾在四次衰變事件中觀察到疑似113號元素的物質,其中包括105號元素(钅)同位素的自發性裂變。但由於最終產生的子體並非已知的113號元素同系物,因此國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)並未認可此發現。而這次,α衰變鏈更為清晰:從113號元素的重同位素衰變為鈹(111)、錸(109)、鈹(107)、釷(105)、鈹(103)和釔(101)等同系物的同位素。
一篇描述這條衰變鏈的新論文將發表在日本物理學會雜誌上。
卡羅爾表示,由俄羅斯和美國科學家組成的杜布納合作計畫也提交了另一種113同位素的研究結果供審查。 “兩個團隊都非常出色。”
卡羅爾說:“這是一項細緻嚴謹的工作,但JWP還沒有用批判的眼光審視細節。”
元素週期表幾乎已滿。過去幾年裡,各國的研究團隊相繼報告發現了最後剩餘的元素:113、115、117 和 118。截至今年6月,國際純與應用化學聯合會(IUPAC)仍在評估這些元素的發現聲明。目前尚未做出任何命名決定,但IUPAC和國際純粹與應用化學聯合會(IUPAP)聯合工作小組正在對此進行審議。如果IUPAC認可這項發現,理研(RIKEN)團隊將獲得命名113號元素的資格。
