102 锘 No

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2020/5/1
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合成元素,诺贝尔,锘
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本文作者：漂泊

锘是一种人工合成的放射性元素，瑞典诺贝尔研究所的科学家利用¹²C轰击²⁴⁴Cm合成了它，锘得名于瑞典发明家「阿尔弗雷德·诺贝尔」。

锘的基本物理性质

分类	第ⅢB族▪锕系金属（放射性元素）
原子序号・原子量	102 [259]
电子配置	5f¹⁴7s²
发现者	杜布纳联合核子研究所
主要的同位素	²⁵³No,²⁵⁴No,²⁵⁵No,²⁵⁷No,²⁵⁹No
最长半衰期	58min（²⁵⁹No）
前后的元素	钔-锘-铹

锘的发现

102号元素的发现是一个复杂的过程，瑞典、美国和苏联的科研机构都宣称最早发现了102号元素，但关于102号元素最早的完整而精确的检测报告则是由杜布纳联合核子研究所于1966年发表。1957年，瑞典诺贝尔研究所的物理学家宣称首次发现了102号元素，他们每隔半小时用¹³C离子轰击²⁴⁴Cm靶，并持续了25小时，标靶在撞击间隙会进行离子交换反应，50次撞击中有12次出现了能放出能量大约为8.5MeV的α粒子的粒子，其半衰期大约为10分钟，该粒子被推断为²⁵¹102 或²⁵³102。诺贝尔研究所决定以著名化学家、发明家诺贝尔（Alfred Bernhard Nobel）之名将102号元素命名为Nobelium（锘），并由IUPAC批准。

1958年，美国加州大学伯克利分校的Albert Ghiorso、Glenn T. Seaborg、John R. Walton和Torbjørn Sikkeland重复了诺贝尔研究所的实验，他们利用重离子线性加速器（heavy-ion linear accelerator, HILAC）加速¹²C和¹³C离子轰击锔（95%²⁴⁴Cm和5%²⁴⁶Cm）并对其产物进行了分析。他们没有探测到诺贝尔研究所宣称的能够放出能量大约为8.5MeV的α粒子的粒子。1959年，诺贝尔研究所试图解释伯克利团队在1985年为何没能发现102号元素，并坚持认为他们自己成功合成了102号元素，后来的结果显示，诺贝尔研究所发现的能放出能量大约为8.5MeV的α粒子的粒子很有可能是²²⁵Th，它的半衰期在8分钟左右，衰变为²¹³Po的过程中会放出能量为8.53612MeV的α粒子。

伯克利团队虽然没有重复出诺贝尔研究所的结果，但是他们宣称发现了²⁵⁰Fm，这可能是由²⁵⁴102衰变产生的（半衰期为3秒）。1963年，杜布纳联合核子研究所重复伯克利团队的工作后，确认该反应会产生²⁵⁴102，但是半衰期的测量结果是不准确的，其半衰期实际上是50 ± 10s。后来的工作表明在该反应中²⁵⁰Fm也有可能直接合成，而并非来自衰变，可能伯克利团队实际上并没有成功合成102号元素。1966年，杜布纳联合核子研究所又利用²²Ne轰击²³⁸U也得到了102号元素（²⁵⁴102，其半衰期远超3秒），苏联科学家为了纪念过世不久的科学家 Irène Joliot-Curie（居里夫人的女儿），将该元素命名为Joliotium(符号为Jo)，这造成了持续几十年的元素命名争议。1992年，IUPAC确认了杜布纳联合核子研究所1966年的工作，认为他们才是102元素的发现者，但102号元素的名称依旧批准为锘，这引起了一定的争议。^[1-6]

阿尔弗雷德·贝恩哈德·诺贝尔（Alfred Bernhard Nobel）

阿尔弗雷德·贝恩哈德·诺贝尔是瑞典化学家，著名的发明家、工程师。他是炸药的发明者。他不仅在炸药方面取得了杰出的成就，他也在硝化甘油的导火线、无声枪炮、金属的硬化处理、焊接、使用瓦斯的海底装备、人造橡胶、人造皮革和以硝化纤维素为基础制造真漆或染料等诸多领域都做出了卓越的贡献。诺贝尔一生拥有355项专利发明，并在欧美等五大洲20个国家开设了约100家公司和工厂，积累了巨额财富。凭借着这巨额的财富，他创立了诺贝尔奖，在世界范围内，诺贝尔奖都被认为是所有颁奖领域内最重要的奖项，诺贝尔也因此名垂青史。

诺贝尔1833年出生于瑞典斯德哥尔摩，诺贝尔兄弟的父亲叫伊曼纽尔·诺贝尔，也是一个发明家，他来到俄罗斯是为了发展自己的事业。他发明了一种新型水雷并想办法推荐给了沙皇，这帮助沙皇在克里米亚战争中将英国皇家海军的舰队挡在了克列斯塔要塞之外。伊曼纽尔也因此受到了沙皇的嘉奖，从此翻了身。于是诺贝尔在9岁的时候随全家移居了俄罗斯，由于他身体不好又不会俄语，因此父亲请了一名家庭教师给他们兄弟三人上课。17岁时，诺贝尔远渡重洋，赴美学习化学，之后又在欧美各国考察了一段时间。

1860年，诺贝尔开始研究硝化甘油，三年后，因意外炸死了弟弟，政府禁止他们再进行试验。他因此一度把实验室设在了斯德哥尔摩市外马拉湖的一条驳船上。同年秋天，诺贝尔成功发明硝化甘油炸药用雷管并获得硝化甘油炸药的专利。一年后，另一个弟弟也因意外（硝化甘油工厂爆炸）而死。1865年，诺贝尔在德国汉堡设立火药公司，并在克鲁伯建厂，后来因硝化甘油爆炸事件不断在世界各地发生，所以各地争相取缔，公司陷入困境，与此同时，诺贝尔又发明了甘油炸药，并在两年后获得了英国的炸药专利，同年发明了雷管。1878年，诺贝尔又发明了可塑炸药，并成立了诺贝尔兄弟石油公司。巴库的石油和众多的专利帮助诺贝尔赚取了巨额的财富，这也是诺贝尔奖的财政基础。

1895年，诺贝尔立下遗嘱：将其遗产的大部分（约920万美元）作为基金，将每年所得利息分为5份，设立诺贝尔奖，分为物理学奖、化学奖、生理学或医学奖、文学奖及和平奖5种奖金，授予世界各国在这些领域对人类作出重大贡献的人。1968年，瑞典国家银行在成立300周年之际，捐出大额资金给诺贝尔基金，增设“瑞典国家银行纪念诺贝尔经济科学奖”，该奖于1969年首次颁发，人们习惯上称这个额外的奖项为诺贝尔经济学奖。^[7-11]

参考文献

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[11]“Alfred Nobel’s will”. NobelPrize.org.