化學元素周期表150歲啦 原來製造新元素這麼難！

它是課堂上讓人又愛又恨的必考知識點，也是影響人類科學進步的重大發現，小小的一張表，涵蓋了已發現的所有化學元素，而每行每列又都揭示著元素間的奧秘。今年是元素周期表150歲生日，百年間，它不斷更新添丁，如今第7行已經填滿，最新增加的4個新元素更是讓人見證著它的神奇。那麼新發現的四個元素對化學周期表有什麼意義？關於新元素的命名又有什麼講究？記者採訪了中國科學院化學研究所杜立波副研究員。

如今的元素周期表隊伍不斷壯大，2015年12月30日，國際純粹與應用化學聯合會（IUPAC）確認科學家們人工合成了四個新元素Nh、Mc、Ts、Og，它們在化學周期表中的編號分別對應113號、115號、117號、118號，2016年國際純粹與應用化學聯合會正式公布了新元素的英文命名及符號，這四個新元素也被正式添加到化學元素周期表第七行。

別看說起來簡單，製造出它們是非常不容易的，因為它們實在太不「聽話」了。由於質子之間相互排斥，目前已知擁有92個質子的鈾是自然界存在的最重的元素，而人工合成的包含100多個質子的超重元素是極不穩定的。為了維持平衡，這些超重元素將會衰變成質子更少、更穩定的元素。比如117號元素Tennessine，它的半衰期(一定量原子中的一半發生衰變所用的時間)只有短短的五萬分之一秒；由鋅離子與鉍撞擊產生的113號元素也很短命，據它的日本發現者報告，它的半衰期只有不到一千分之一秒。

為什麼如此艱難，科學家卻依然執著於製造它們呢？杜立波表示，這四個新元素對科學發展大有裨益，在化學界也是個意義重大的事。它們不僅補齊了元素周期表的第七行，讓化學周期表變得更加完整，也因為是人工合成、放射性強，為科學家在未來合成更重、有實用價值的元素提供了可能。同時，四個元素的發現，是用觀察數據證實了科學理論的過程，這讓科學家們此前基於元素周期表所做的預測更為可信，為科學理論的發展提供了基礎。

四個新元素的製造過程艱難，那麼該如何為這來之不易的「稀世珍寶」這命名呢？根據規定，它們的發現者有權為其命名並設計符號。可這也帶來了一個問題，各國語言不盡相同，要把這一串英文變為中文字元就需要我國科學家動腦筋了。

在國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)正式公布新元素的英文命名及符號一年後，它們才擁有了中文名字，其中還有兩個新造字。 113號、115號、117號、118號元素的中文定名依次為「釒爾」 「鏌」、「石田」、「氣奧」。 其中左石右田(tián)、上氣下奧(ào)，都是新造字。「釒爾」和「鏌」是原有的字，「釒爾」為新簡體字。

在給化學元素擬定中文名字的過程中，我國主要遵循的是1951年發布的《化學物質命名原則》。杜立波表示，金屬元素名稱用「金」為形旁，常溫下是固、液、氣態的非金屬單質用「石」、「氵」、「氣」 作形旁，要盡量採用左右結構左形右聲的形聲字。中文命名工作需徵詢社會和學界意見，組織專家進行反覆研討，並徵得國家語言文字工作委員會的同意納入國家規範用字，上報IUPAC，最終才能得以確認。中文名的正式發布不僅為元素規範了名稱，也為各行業領域學術科研、科普知識帶來了便利。

聯合國教科文組織曾說稱化學元素周期表為現代科學最重要、影響力最大的成就之一，關於化學元素周期表能否不斷擴展眾說紛紜，但它在化學上產生深遠影響，以及對物理、生物和其他基礎科學學科產生的意義是非凡的。祝這位150歲的「老人」生日快樂！（蔡琳、武玥彤）

受訪專家：杜立波 中國科學院化學研究所副研究員

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