鈇: 原子序数为114的化学元素

鈇（fū）（英語：Flerovium），是一種人工合成的化學元素，其化學符號为Fl，原子序數为114。鈇是一種放射性極強的超重元素，所有同位素的半衰期都很短，非常不穩定。鈇不出現在自然界中，只能在實驗室內以粒子加速器反應生成。鈇於1999年由俄羅斯杜布納聯合原子核研究所（JINR）的研究團隊用鈣（⁴⁸Ca）離子撞擊鈽而發現，其名稱得自蘇聯原子物理學家格奧爾基·佛雷洛夫。科學家至今共觀測到約90個鈇原子，其中58個是直接合成的，其餘的則是在更重元素（鉝和鿫）的衰變產物中發現的。^{[來源請求]}

鈇 ₁₁₄Fl

氫（非金屬） 氦（惰性氣體） 鋰（鹼金屬） 鈹（鹼土金屬） 硼（類金屬） 碳（非金屬） 氮（非金屬） 氧（非金屬） 氟（鹵素） 氖（惰性氣體） 鈉（鹼金屬） 鎂（鹼土金屬） 鋁（貧金屬） 矽（類金屬） 磷（非金屬） 硫（非金屬） 氯（鹵素） 氬（惰性氣體） 鉀（鹼金屬） 鈣（鹼土金屬） 鈧（過渡金屬） 鈦（過渡金屬） 釩（過渡金屬） 鉻（過渡金屬） 錳（過渡金屬） 鐵（過渡金屬） 鈷（過渡金屬） 鎳（過渡金屬） 銅（過渡金屬） 鋅（過渡金屬） 鎵（貧金屬） 鍺（類金屬） 砷（類金屬） 硒（非金屬） 溴（鹵素） 氪（惰性氣體） 銣（鹼金屬） 鍶（鹼土金屬） 釔（過渡金屬） 鋯（過渡金屬） 鈮（過渡金屬） 鉬（過渡金屬） 鎝（過渡金屬） 釕（過渡金屬） 銠（過渡金屬） 鈀（過渡金屬） 銀（過渡金屬） 鎘（過渡金屬） 銦（貧金屬） 錫（貧金屬） 銻（類金屬） 碲（類金屬） 碘（鹵素） 氙（惰性氣體） 銫（鹼金屬） 鋇（鹼土金屬） 鑭（鑭系元素） 鈰（鑭系元素） 鐠（鑭系元素） 釹（鑭系元素） 鉕（鑭系元素） 釤（鑭系元素） 銪（鑭系元素） 釓（鑭系元素） 鋱（鑭系元素） 鏑（鑭系元素） 鈥（鑭系元素） 鉺（鑭系元素） 銩（鑭系元素） 鐿（鑭系元素） 鎦（鑭系元素） 鉿（過渡金屬） 鉭（過渡金屬） 鎢（過渡金屬） 錸（過渡金屬） 鋨（過渡金屬） 銥（過渡金屬） 鉑（過渡金屬） 金（過渡金屬） 汞（過渡金屬） 鉈（貧金屬） 鉛（貧金屬） 鉍（貧金屬） 釙（貧金屬） 砈（類金屬） 氡（惰性氣體） 鍅（鹼金屬） 鐳（鹼土金屬） 錒（錒系元素） 釷（錒系元素） 鏷（錒系元素） 鈾（錒系元素） 錼（錒系元素） 鈽（錒系元素） 鋂（錒系元素） 鋦（錒系元素） 鉳（錒系元素） 鉲（錒系元素） 鑀（錒系元素） 鐨（錒系元素） 鍆（錒系元素） 鍩（錒系元素） 鐒（錒系元素） 鑪（過渡金屬） 𨧀（過渡金屬） 𨭎（過渡金屬） 𨨏（過渡金屬） 𨭆（過渡金屬） 䥑（預測為過渡金屬） 鐽（預測為過渡金屬） 錀（預測為過渡金屬） 鎶（過渡金屬） 鉨（預測為貧金屬） 鈇（貧金屬） 鏌（預測為貧金屬） 鉝（預測為貧金屬） 鿬（預測為鹵素） 鿫（預測為惰性氣體） 铅 ↑ 鈇 ↓ (Uhq) 鉨 ← 鈇 → 镆
概況
名稱·符號·序數	鈇（Flerovium）·Fl·114
元素類別	貧金屬
族·週期·區	14·7·p
標準原子質量	[289]
电子排布	[Rn] 5f14 6d10 7s2 7p2 （預測） 2, 8, 18, 32, 32, 18, 4 （預測）
歷史
發現	聯合核研究所及勞倫斯利福摩爾國家實驗室（1999年）
物理性質
物態	液体（預測）
密度	（接近室温） 11.4±0.3（预测） g·cm−3
熔点	284±50 K，11±50 °C，52±90 °F（预测）
原子性質
氧化态	2, 4（預測）
电离能	第一：823.9（預測） kJ·mol−1 第二：1600（预测） kJ·mol−1
原子半径	160（估值） pm
共价半径	143（估值） pm
雜項
CAS号	54085-16-4
同位素 查 论 编
主条目：鈇的同位素 同位素 丰度 半衰期​（t1/2） 衰變 方式 能量​（MeV） 產物 287Fl 人造 360 毫秒 α 10.16 283Cn 288Fl 人造 653 毫秒 α 10.076 284Cn 289Fl 人造 2.1 秒 α 9.95 285Cn

在元素週期表中，鈇是位於p區的錒系後元素，屬於第7週期、第14族（碳族），是已知最重的碳族成員。但2007年進行的初步化學實驗指出，鈇具有出乎意料的高揮發性，性質和同族的鉛非常不同。在初步實驗中，鈇甚至似乎表現出與稀有气体相似的性質。更近期的實驗結果顯示，鈇與金的化學反應與鎶相似，表明鈇是一種極易揮發的元素，在標準狀況下甚至可能是氣態的。實驗中鈇也表現出其金屬性，符合鉛的較重同族元素的屬性，且是第14族中反應活性最低的金屬。截至2022年，科學家對鈇的性質到底更像金屬還是惰性氣體的問題仍未有定論。

鈇有²⁸⁴Fl～²⁸⁹Fl共6种同位素，其中最長壽的鈇同位素为鈇-289，半衰期約為2.1秒。未經證實的同位素鈇-290可能具有更長的半衰期，為19秒。科學家預計鈇位於理論上的穩定島的中心附近，並且預測更重的未發現同位素，尤其是核子數為雙重幻數的鈇-298，可能具有更長的半衰期。

發現

1998年12月，位於俄羅斯杜布納聯合核研究所（JINR）的科學家使用⁴⁸Ca離子撞擊²⁴⁴Pu目標體，合成一個鈇原子。該原子以9.67 MeV的能量進行α衰變，半衰期為30秒。該原子其後被確認為²⁸⁹Fl同位素。這項發現在1999年1月公佈。然而，之後的實驗並未能重現所觀測到的衰變鏈。因此這顆原子的真正身份仍待確認，有可能是穩定的同核異構體^289mFl。

1999年3月，同一個團隊以²⁴²Pu代替²⁴⁴Pu目標體，以合成其他的鈇同位素。這次，他們成功合成兩個鈇原子，原子以10.29 MeV的能量進行α衰變，半衰期為5.5秒。這兩個原子確認為²⁸⁷Fl。其他的實驗同樣未能重現這次實驗的結果，因此真正產生的原子核身份一樣不能被確定，但有可能是穩定的同核異構體^287mFl。

杜布納的團隊在1999年6月進行實驗，成功製成鈇。這項結果是受到公認的。他們重複進行²⁴⁴Pu的反應，並產生兩個鈇原子，原子以9.82 MeV能量進行α衰變，半衰期為2.6秒。

研究人員一開始把所產生的原子認定為²⁸⁸Fl，但2002年12月進行的研究工作則將結論更改為²⁸⁹Fl。

${\displaystyle \,_{94}^{244}\mathrm {Pu} +\,_{20}^{48}\mathrm {Ca} \to \,_{114}^{292}\mathrm {Fl} ^{*}\to \,_{114}^{289}\mathrm {Fl} +3\,_{0}^{1}\mathrm {n} }$ 

2009年5月，IUPAC的聯合工作組發布鎶的發現報告，其中提到²⁸³Cn的發現。由於²⁸⁷Fl和²⁹¹Lv（見下）的合成數據牽涉到²⁸³Cn，因此這也意味著鈇的發現得到證實。

2009年1月，伯克利團隊證實²⁸⁷Fl和²⁸⁶Fl的發現。接著在2009年7月，德國重離子研究所又證實²⁸⁸Fl和²⁸⁹Fl的發現。

2011年6月11日，IUPAC證實鈇的存在。

命名

Flerovium（Fl）是IUPAC在2012年5月30日正式採用的，以纪念苏联原子物理学家格奥尔基·弗廖罗夫。此前根据IUPAC元素系統命名法所產生的臨時名稱為Ununquadium（Uuq）。科學家通常稱之為“元素114”（或E114）。

中文命名

2012年6月2日，中華民國國家教育研究院的化學名詞審譯委員會暫定以鈇作為該元素的中文名稱。 2013年7月，中華人民共和國全國科學技術名詞審定委員會通過以𫓧（读音同「夫」）為中文定名。

未來的實驗

日本理化學研究所的一個團隊已表示有計劃研究以下的冷聚變反應：

${\displaystyle \,_{82}^{208}\mathrm {Pb} +\,_{32}^{76}\mathrm {Ge} \to \,_{114}^{284}\mathrm {Fl} ^{*}\to \,?}$ 

Flerov核反應實驗室在未來有計劃研究在²³⁹Pu和⁴⁸Ca反應中合成的較輕的鈇同位素。

也有計劃使用不同發射體能量再次用²⁴⁴Pu進行反應，以進一步了解2n通道，從而發現新的同位素²⁹⁰Fl。

目前已知的鈇同位素共有6個，質量數分別為284-289，此外鈇-289還有已知但未確認的亞穩態。鈇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，因為它們更接近穩定島的中心，其中最長壽的同位素為鈇-289，半衰期約1.9秒，也是目前發現最重的鈇同位素。未經證實的同位素鈇-290可能具有更長的半衰期，為19秒。除了鈇-289外，其他半衰期較長的同位素還有鈇-289m（未經證實），半衰期為1.1秒，其餘較輕同位素的半衰期都在1秒以下。

推算的化學屬性

氧化態

鈇預計屬於7p系，並是元素週期表中14 (IVA)族最重的成員，位於鉛之下。這一族的氧化態為+IV，而較重的元素也表現出較強的+II態，這是因為惰性電子對效應。錫的+II和+IV態強度相近。鉛的+II態比+IV態強。因此鈇應該繼續這一趨勢，有著氧化性的+IV態和穩定的+II態。

化學特性

鈇的化學特性應與鉛相近，能形成FlO、FlF₂、FlCl₂、FlBr₂和FlI₂。如果其+IV態能夠進行化學反應，它將只能形成FlO₂和FlF₄。它也有可能形成混合氧化物Fl₃O₄，類似於Pb₃O₄。

一些研究指出鈇的化學特性可能和惰性氣體氡更接近。^[已过时]

實驗化學

原子氣態

2007年4月至5月，瑞士保羅謝勒研究所與Flerov核反應實驗室的合作計劃研究了鎶的化學特性。第一項反應為²⁴²Pu(⁴⁸Ca,3n)²⁸⁷Fl，第二項反應為²⁴⁴Pu(⁴⁸Ca,4n)²⁸⁸Fl。他們將所生成的原子在金平面上的吸收屬性與氡的屬性作了比較。第一項實驗探測到3個²⁸³Cn原子，但同時也似乎探測到了1個²⁸⁷Fl原子。這項結果是出乎意料的，因為要移動生成了的原子需時大約2秒，鈇原子應該在被吸收前已經衰變了。第二個反應產生了2個²⁸⁸Fl原子和1個²⁸⁹Fl原子。其中兩個原子的吸收特性符合惰性氣體的特性。2008年進行的實驗肯定了這一重要的結果，所產生的²⁸⁹Fl原子特性也符合先前的數據，表示鈇和金發生交互作用時類似於惰性氣體。

• 稳定元素岛：鈇–120号元素– 126号元素
• 元素
• 元素周期表
• 幻数

• 鉛
• 擴展元素週期表
• 鈇的同位素

• Beiser, A. Concepts of modern physics 6th. McGraw-Hill. 2003. ISBN 978-0-07-244848-1. OCLC 48965418. 
• Hoffman, D. C.; Ghiorso, A.; Seaborg, G. T. The Transuranium People: The Inside Story. World Scientific. 2000. ISBN 978-1-78-326244-1. 
• Kragh, H. From Transuranic to Superheavy Elements: A Story of Dispute and Creation. Springer. 2018. ISBN 978-3-319-75813-8. 

• 元素鈇在洛斯阿拉莫斯国家实验室的介紹（英文）
• EnvironmentalChemistry.com —— 鈇（英文）
• 元素鈇在The Periodic Table of Videos（諾丁漢大學）的介紹（英文）
• 元素鈇在Peter van der Krogt elements site的介紹（英文）
• WebElements.com – 鈇（英文）
• First postcard from the island of nuclear stability
• Second postcard from the island of stability