<p class="mw-empty-elt">




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<p class="mw-empty-elt">
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<p><b>鐽</b>（<span>拼音：<span lang="zh-latn-pinyin">dá</span>，注音：<span lang="zh-bopo">ㄉㄚˊ</span>，音同「達」</span>；英語：<span lang="en"><b>Darmstadtium</b></span>），是一種人工合成的化學元素，其化學符號為<b>Ds</b>，原子序數為110。鐽是一種放射性極強的超重元素及錒系後元素，所有同位素的半衰期都很短，非常不穩定，其最重也最長壽的同位素為<sup>281</sup>Ds，半衰期約為11秒。鐽是10族中最重的元素，但由於沒有足夠穩定的同位素，因此目前未能通過化學實驗來驗證鐽的性質是否符合元素週期律。有證據顯示存在著另一個更長壽的同核異構物<sup>281m</sup>Ds，其半衰期為3.71分鐘。
</p><p>德國達姆施塔特重離子研究所的研究團隊在1994年首次合成出鐽元素，並以發現地達姆施塔特命名此元素。
</p>


<h2><span id=".E6.A6.82.E8.BF.B0"></span><span id="概述">概述</span></h2>

 

<p>超重元素的原子核是在兩個不同大小的原子核的聚變中產生的。粗略地說，兩個原子核的質量之差越大，兩者發生反應的可能性就越大。由較重原子核組成的物質會作為靶子，被較輕原子核的粒子束轟擊。兩個原子核只能在距離足夠近的時候，才能聚變成一個原子核。原子核（全部都有正電荷）會因為靜電排斥而相互排斥，所以只有兩個原子核的距離足夠短時，強核力才能克服這個排斥力並發生聚變。粒子束因此被粒子加速器大大加速，以使這種排斥力與粒子束的速度相比變得微不足道。不過，只是靠得足夠近不足以使兩個原子核融合：當兩個原子核逼近彼此時，它們通常會融為一體約10<sup>−20</sup>秒，之後再分開（分開後的原子核不需要和先前相撞的原子核相同），而非形成單一的原子核。如果聚變發生了，兩個原子核產生的一個原子核會處於激發態，被稱為複合原子核，非常不穩定。為了達到更穩定的狀態，這個暫時存在的原子核可能會直接核分裂，或是放出一些帶走激發能量的中子。如果這些激發能量不足以使中子被放出，複合原子核就會放出γ射線。這個過程會在原子核碰撞後的10<sup>−16</sup>秒發生，並創造出更穩定的原子核。<span data-orig-title="联合工作团队" data-lang-code="en" data-lang-name="英語" data-foreign-title="IUPAC/IUPAP Joint Working Party"><span>聯合工作團隊</span></span>（JWP）定義，化學元素的原子核只有10<sup>−14</sup>秒內不進行放射性衰變，才能被識別出來，這個值大約是原子核得到它的外層電子，顯示其化學性質所需的時間。</p><p>粒子束穿過目標後，會到達下一個腔室——分離室。如果反應產生了新的原子核，它就會被這個粒子束攜帶。在分離室中，新產生的原子核會從其它核種（原本的粒子束和其它反應產物）中分離，並轉移到<span data-orig-title="半导体探测器" data-lang-code="en" data-lang-name="英語" data-foreign-title="Semiconductor detector"><span>半導體探測器</span></span>中，在這裡停住原子核。撞擊至探測器時的確切位置、能量和到達時間將會被記錄下來。這個轉移需要10<sup>−6</sup>秒的時間，意即這個原子核需要存活這麼長的時間才能被檢測到。若衰變發生，衰變的原子核被再次記錄，並測量位置、衰變能量和衰變時間。</p><p>原子核的穩定性源自於強核力，但強核力的作用距離很短，隨著原子核越來越大，強核力對最外層的核子（質子和中子）的影響減弱。同時，原子核會被質子之間，範圍不受限制的靜電排斥力撕裂。超重元素的主要衰變方式——α衰變和自發裂變都是這種排斥引起的。α衰變由發射出去的α粒子記錄，在實際衰變之前很容易確定衰變產物。如果這樣的衰變或一系列連續衰變產生了一個已知的原子核，則可以很容易地確定反應的原始產物。（衰變鏈中的所有衰變都必須在同一個地方發生。） 已知的原子核可以通過它經歷的衰變的特定特徵來識別，例如衰變能量（或更具體地說，發射粒子的動能）。然而，自發裂變會產生各種分裂產物，因此無法從其分裂產物確定原始核種。</p><p>嘗試合成超重元素的物理學家可以獲得的信息是探測器收集到的信息：粒子到達探測器的位置、能量和時間，以及粒子衰變的信息。物理學家分析這些數據並試圖得出結論，確認它確實是由新元素引起的，而非由不同的核種引起的。如果提供的數據不足以得出創造出來的核種確實是新元素的結論，並且對觀察到的效應沒有其他解釋，就可能在解釋數據時出現錯誤。</p>
<h2><span id=".E6.AD.B7.E5.8F.B2"></span><span id="歷史">歷史</span></h2>
<h3><span id=".E5.8F.91.E7.8E.B0"></span><span id="发现">發現</span></h3>
<p>鐽是一種人工合成的元素，由德國達姆施塔特重離子研究所（GSI）的<span data-orig-title="西格･霍夫曼" data-lang-code="en" data-lang-name="英語" data-foreign-title="Sigurd Hofmann"><span>西格･霍夫曼</span></span>等人於1994年11月9日，在線性加速器內利用鎳-62和鎳-64轟擊鉛-208而合成的。製成的同位素有鐽-269和鐽-271，其中鐽-271比較穩定。
</p>
<dl><dd><span><span><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle \,_{82}^{208}\mathrm {Pb} +\,_{28}^{62}\mathrm {Ni} \to \,_{110}^{269}\mathrm {Ds} +\,_{0}^{1}\mathrm {n} }">
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  </semantics></math></span></span></dd></dl><h3><span id=".E5.91.BD.E5.90.8D"></span><span id="命名">命名</span></h3>
<p>根據IUPAC元素系統命名法，鐽的舊稱是<i>Ununnilium</i>，源自110的拉丁文寫法。2003年8月16日，IUPAC正式將其命名為<i>Darmstadtium</i>，以紀念發現這元素的重離子研究所所在地達姆施塔特（但其實GSI位於達姆施塔特以北的Wixhausen小區）。由於110也是德國報警時所撥的號碼，鐽又有另外一個外號：<i>Policium</i>（警察元素）。</p><p>2003年12月，全國科學技術名詞審定委員會化學名詞審定委員會組織無機化學名詞組和放射化學名詞組及有關專家，討論了110號元素的中文名稱的定名問題，在廣泛徵求意見的基礎上審定名稱為「鐽」（讀音同「達」）。其定名使用的漢字已徵得國家語言文字工作委員會的同意，經全國科學技術名詞審定委員會批准予以公布使用。</p>
<h2><span id=".E5.90.8C.E4.BD.8D.E7.B4.A0.E8.88.87.E6.A0.B8.E7.89.B9.E6.80.A7"></span><span id="同位素與核特性">同位素與核特性</span></h2>


<p>目前已知的鐽同位素共有11個，質量數分別為267、269-271、273、275-277和279-281，還有三個已知的亞穩態，鐽-270m、鐽-271m和鐽-281m（未證實）。鐽的同位素全部都具有極高的放射性，半衰期極短，非常不穩定，且較重的同位素大多比較輕的同位素來的穩定，其中最長壽的同位素為鐽-281，半衰期約12.7秒，也是目前發現最重的鐽同位素。其餘同位素的半衰期都在1秒以下，大部分半衰期在1微秒至70毫秒之間。大多數鐽同位素主要發生α衰變，有些則會進行自發裂變。</p>
<h2><span id=".E5.8C.96.E5.AD.B8.E5.B1.AC.E6.80.A7"></span><span id="化學屬性">化學屬性</span></h2>
<h3><span id=".E6.8E.A8.E7.AE.97.E7.9A.84.E5.8C.96.E5.AD.B8.E5.B1.AC.E6.80.A7"></span><span id="推算的化學屬性">推算的化學屬性</span></h3>
<h4><span id=".E6.B0.A7.E5.8C.96.E6.85.8B"></span><span id="氧化態">氧化態</span></h4>
<p>鐽預計將是6d系的第8個過渡金屬，是元素週期表中10族最重的成員，位於鎳、鈀和鉑的下面。鉑的最高氧化態為+6，但鎳和鈀則具有穩定的+4和+2態。因此鐽的氧化態預計將會是+6、+4和+2。
</p>
<h4><span id=".E5.8C.96.E5.AD.B8.E7.89.B9.E6.80.A7"></span><span id="化學特性">化學特性</span></h4>
<p>鐽的同族元素從上到下高價態越來越穩定，因此鐽可能會形成穩定的六氟化物DsF<sub>6</sub>以及DsF<sub>5</sub>和DsF<sub>4</sub>和三氧化物DsO<sub>3</sub>。鹵素應該能夠與鐽形成四鹵化物，DsCl<sub>4</sub>、DsBr<sub>4</sub>和DsI<sub>4</sub>。和其他10族元素一樣，鐽預計可以有較高的硬度和催化性。
</p>
<h2><span id=".E6.B3.A8.E9.87.8A"></span><span id="注释">注釋</span></h2>

<h2><span id=".E5.8F.83.E8.80.83.E8.B3.87.E6.96.99"></span><span id="參考資料">參考資料</span></h2>

<h2><span id=".E5.8F.83.E8.80.83.E6.9B.B8.E7.9B.AE"></span><span id="參考書目">參考書目</span></h2>
<ul><li>袁自力等，(1977年)，《105號元素以後》（香港版），香港商務印書館。</li></ul><h2><span id=".E5.A4.96.E9.83.A8.E9.80.A3.E7.B5.90"></span><span id="外部連結">外部連結</span></h2>
<ul><li>元素鐽在洛斯阿拉莫斯國家實驗室的介紹<span title="英語">（英文）</span></li>
<li><span lang="en">EnvironmentalChemistry.com</span> —— 鐽<span title="英語">（英文）</span></li>
<li>元素鐽在<i>The Periodic Table of Videos</i>（諾丁漢大學）的介紹<span title="英語">（英文）</span></li>
<li>元素鐽在Peter van der Krogt elements site的介紹<span title="英語">（英文）</span></li>
<li>WebElements.com – 鐽<span title="英語">（英文）</span></li>
<li>IUPAC: Element 110 is named darmstadtium</li></ul><!-- 
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**鐽**（拼音：dá，注音：ㄉㄚˊ，音同「達」；英語：**Darmstadtium**），是一種人工合成的化學元素，其化學符號為 **Ds**，原子序數為 110。鐽是一種放射性極強的超重元素及錒系後元素，所有同位素的半衰期都很短，非常不穩定，其最重也最長壽的同位素為 281Ds，半衰期約為 11 秒。鐽是 10 族中最重的元素，但由於沒有足夠穩定的同位素，因此目前未能通過化學實驗來驗證鐽的性質是否符合元素週期律。有證據顯示存在著另一個更長壽的同核異構物 281mDs，其半衰期為 3.71 分鐘。

德國達姆施塔特重離子研究所的研究團隊在 1994 年首次合成出鐽元素，並以發現地達姆施塔特命名此元素。

## 概述

超重元素的原子核是在兩個不同大小的原子核的聚變中產生的。粗略地說，兩個原子核的質量之差越大，兩者發生反應的可能性就越大。由較重原子核組成的物質會作為靶子，被較輕原子核的粒子束轟擊。兩個原子核只能在距離足夠近的時候，才能聚變成一個原子核。原子核（全部都有正電荷）會因為靜電排斥而相互排斥，所以只有兩個原子核的距離足夠短時，強核力才能克服這個排斥力並發生聚變。粒子束因此被粒子加速器大大加速，以使這種排斥力與粒子束的速度相比變得微不足道。不過，只是靠得足夠近不足以使兩個原子核融合：當兩個原子核逼近彼此時，它們通常會融為一體約 10−20 秒，之後再分開（分開後的原子核不需要和先前相撞的原子核相同），而非形成單一的原子核。如果聚變發生了，兩個原子核產生的一個原子核會處於激發態，被稱為複合原子核，非常不穩定。為了達到更穩定的狀態，這個暫時存在的原子核可能會直接核分裂，或是放出一些帶走激發能量的中子。如果這些激發能量不足以使中子被放出，複合原子核就會放出 γ 射線。這個過程會在原子核碰撞後的 10−16 秒發生，並創造出更穩定的原子核。聯合工作團隊（JWP）定義，化學元素的原子核只有 10−14 秒內不進行放射性衰變，才能被識別出來，這個值大約是原子核得到它的外層電子，顯示其化學性質所需的時間。

粒子束穿過目標後，會到達下一個腔室 —— 分離室。如果反應產生了新的原子核，它就會被這個粒子束攜帶。在分離室中，新產生的原子核會從其它核種（原本的粒子束和其它反應產物）中分離，並轉移到半導體探測器中，在這裡停住原子核。撞擊至探測器時的確切位置、能量和到達時間將會被記錄下來。這個轉移需要 10−6 秒的時間，意即這個原子核需要存活這麼長的時間才能被檢測到。若衰變發生，衰變的原子核被再次記錄，並測量位置、衰變能量和衰變時間。

原子核的穩定性源自於強核力，但強核力的作用距離很短，隨著原子核越來越大，強核力對最外層的核子（質子和中子）的影響減弱。同時，原子核會被質子之間，範圍不受限制的靜電排斥力撕裂。超重元素的主要衰變方式 ——α 衰變和自發裂變都是這種排斥引起的。α 衰變由發射出去的 α 粒子記錄，在實際衰變之前很容易確定衰變產物。如果這樣的衰變或一系列連續衰變產生了一個已知的原子核，則可以很容易地確定反應的原始產物。（衰變鏈中的所有衰變都必須在同一個地方發生。） 已知的原子核可以通過它經歷的衰變的特定特徵來識別，例如衰變能量（或更具體地說，發射粒子的動能）。然而，自發裂變會產生各種分裂產物，因此無法從其分裂產物確定原始核種。

嘗試合成超重元素的物理學家可以獲得的信息是探測器收集到的信息：粒子到達探測器的位置、能量和時間，以及粒子衰變的信息。物理學家分析這些數據並試圖得出結論，確認它確實是由新元素引起的，而非由不同的核種引起的。如果提供的數據不足以得出創造出來的核種確實是新元素的結論，並且對觀察到的效應沒有其他解釋，就可能在解釋數據時出現錯誤。

## 歷史

### 發現

鐽是一種人工合成的元素，由德國達姆施塔特重離子研究所（GSI）的西格･霍夫曼等人於 1994 年 11 月 9 日，在線性加速器內利用鎳 - 62 和鎳 - 64 轟擊鉛 - 208 而合成的。製成的同位素有鐽 - 269 和鐽 - 271，其中鐽 - 271 比較穩定。

　
: $\,_{82}^{208}\mathrm {Pb} +\,_{28}^{62}\mathrm {Ni} \to \,_{110}^{269}\mathrm {Ds} +\,_{0}^{1}\mathrm {n} $

　
: $\,_{82}^{208}\mathrm {Pb} +\,_{28}^{64}\mathrm {Ni} \to \,_{110}^{271}\mathrm {Ds} +\,_{0}^{1}\mathrm {n} $

### 命名

根據 IUPAC 元素系統命名法，鐽的舊稱是 _Ununnilium_，源自 110 的拉丁文寫法。2003 年 8 月 16 日，IUPAC 正式將其命名為 _Darmstadtium_，以紀念發現這元素的重離子研究所所在地達姆施塔特（但其實 GSI 位於達姆施塔特以北的 Wixhausen 小區）。由於 110 也是德國報警時所撥的號碼，鐽又有另外一個外號：_Policium_（警察元素）。

2003 年 12 月，全國科學技術名詞審定委員會化學名詞審定委員會組織無機化學名詞組和放射化學名詞組及有關專家，討論了 110 號元素的中文名稱的定名問題，在廣泛徵求意見的基礎上審定名稱為「鐽」（讀音同「達」）。其定名使用的漢字已徵得國家語言文字工作委員會的同意，經全國科學技術名詞審定委員會批准予以公布使用。

## 同位素與核特性

目前已知的鐽同位素共有 11 個，質量數分別為 267、269-271、273、275-277 和 279-281，還有三個已知的亞穩態，鐽 - 270m、鐽 - 271m 和鐽 - 281m（未證實）。鐽的同位素全部都具有極高的放射性，半衰期極短，非常不穩定，且較重的同位素大多比較輕的同位素來的穩定，其中最長壽的同位素為鐽 - 281，半衰期約 12.7 秒，也是目前發現最重的鐽同位素。其餘同位素的半衰期都在 1 秒以下，大部分半衰期在 1 微秒至 70 毫秒之間。大多數鐽同位素主要發生 α 衰變，有些則會進行自發裂變。

## 化學屬性

### 推算的化學屬性

#### 氧化態

鐽預計將是 6d 系的第 8 個過渡金屬，是元素週期表中 10 族最重的成員，位於鎳、鈀和鉑的下面。鉑的最高氧化態為 + 6，但鎳和鈀則具有穩定的 + 4 和 + 2 態。因此鐽的氧化態預計將會是 + 6、+4 和 + 2。

#### 化學特性

鐽的同族元素從上到下高價態越來越穩定，因此鐽可能會形成穩定的六氟化物 DsF6 以及 DsF5 和 DsF4 和三氧化物 DsO3。鹵素應該能夠與鐽形成四鹵化物，DsCl4、DsBr4 和 DsI4。和其他 10 族元素一樣，鐽預計可以有較高的硬度和催化性。

## 注釋

## 參考資料

## 參考書目

* 袁自力等，(1977 年)，《105 號元素以後》（香港版），香港商務印書館。

## 外部連結

* 元素鐽在洛斯阿拉莫斯國家實驗室的介紹（英文）
* EnvironmentalChemistry.com —— 鐽（英文）
* 元素鐽在 _The Periodic Table of Videos_（諾丁漢大學）的介紹（英文）
* 元素鐽在 Peter van der Krogt elements site 的介紹（英文）
* WebElements.com – 鐽（英文）
* IUPAC: Element 110 is named darmstadtium
110號元素