镆: 原子序數為115的化學元素

鏌（mò）（英語：Moscovium），是一種人工合成的化學元素，其化學符號为Mc，原子序數为115。鏌是一種放射性極強的超重元素，所有同位素的半衰期都極短，極為不穩定，其最長壽的已知同位素為鏌-290，半衰期僅0.65秒。鏌不出現在自然界中，只能在實驗室內以粒子加速器人工合成，於2003年用鈣-48離子撞擊鋂而發現。至今約有100個鏌原子被探測到^{[來源請求]}，所發現原子的質量數介於286至290間。

镆 ₁₁₅Mc

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） 鉍 ↑ 镆 ↓ (Uhp) 鈇 ← 镆 → 鉝
概況
名稱·符號·序數	镆（Moscovium）·Mc·115
元素類別	未知 可能為貧金屬
族·週期·區	15·7·p
標準原子質量	[290]
电子排布	[Rn] 5f14 6d10 7s2 7p3 （預測） 2, 8, 18, 32, 32, 18, 5 （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（2003年）
物理性質
物態	固體（預測）
密度	（接近室温） 11（預測） g·cm−3
熔点	~700 K，~400 °C，~750（預測） °F
沸點	~1400 K，~1100 °C，~2000（預測） °F
原子性質
氧化态	1, 3（預測）
电离能	第一：538.4（預測） kJ·mol−1
原子半径	200（預測） pm
共价半径	162（估值） pm
雜項
CAS号	54085-64-2
同位素 查 论 编
主条目：镆的同位素 同位素 丰度 半衰期​（t1/2） 衰變 方式 能量​（MeV） 產物 286Mc 人造 20 毫秒 α 10.71 282Nh 287Mc 人造 38 毫秒 α 10.59 283Nh 288Mc 人造 193 毫秒 α 10.46 284Nh 289Mc 人造 250 毫秒 α 10.31 285Nh 290Mc 人造 650 毫秒 α 9.95 286Nh

俄羅斯及美國科學家組成的團隊發現鈇後，於2003年在俄羅斯杜布納聯合原子核研究所（JINR）所合成。2015年12月，其被國際純化學和應用化學聯合會（IUPAC）和國際純粹與應用物理學聯合會（IUPAP）的聯合工作團隊（英语：IUPAC/IUPAP Joint Working Party）認定為四個新元素之一，於2016年11月28日，正式以莫斯科州之名，將此元素命名為鏌，而莫斯科州正是杜布納聯合原子核研究所的所在地。

在元素週期表中，鏌是位於p區的錒系後元素，屬於第7週期、第15族（氮族），是已知最重的氮族成員。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鏌是否與同族中第二重的元素鉍有著相似的化學特性。根據計算，鏌可能與同族中較輕的元素（氮、磷、砷、銻）有類似的化學性質，且屬於後過渡金屬，儘管計算也顯示鏌的某些性質可能和同族元素有較大差異。此外，鏌的性質可能也與鉈有顯著的相似之處，因為兩者在準閉合殼層之外，皆具有一個不太被束縛的電子。

發現

 

2004年2月2日，由俄羅斯杜布納聯合核研究所和美國勞倫斯利福摩爾國家實驗室聯合組成的科學團隊在《物理評論快報》上表示成功合成了镆。他們使用⁴⁸Ca離子撞擊²⁴³Am目標原子，產生了4個镆原子。這些原子通過發射α粒子，衰變為²⁸⁴Nh，需時約100毫秒。

${\displaystyle \,_{20}^{48}\mathrm {Ca} +\,_{95}^{243}\mathrm {Am} \to \,_{115}^{291}\mathrm {Mc} ^{*}\to \,_{115}^{288}\mathrm {Mc} +3\,_{0}^{1}\mathrm {n} \to \,_{113}^{284}\mathrm {Nh} +\,_{2}^{4}\mathrm {He} }$ 

美俄科學家的這次合作計劃也對衰變產物²⁶⁸Db進行了化學實驗，並證實發現了Uut。科學家在2004年6月和2005年12月的實驗中，通過量度自發裂變成功確認了𬭊同位素。數據中的半衰期和衰變模式都符合理論中的²⁶⁸Db，證實了衰變來自於原子序為115的主原子核。但是在2011年，IUPAC认为该结果只是初步的，不足以称得上是一项发现。

2013年，由瑞典隆德大学核物理学家Dirk Rudolph领导的团队在德国达姆施塔特GSI亥姆霍兹重离子研究中心，通过将钙同位素撞擊镅的方法再次合成了镆。

命名

镆最先被稱為“eka-鉍”。Ununpentium（Uup）是該元素獲得正式命名之前，IUPAC元素系統命名法所賦予的臨時名稱。研究人員一般稱之為“元素115”。

命名提议

115号元素主要有两个命名提议，一个是根据法国物理学家保羅·朗之萬命名为langevinium，另一个提议是根据Dubna研究所所在地莫斯科州命名为moscovium。IUPAC於2016年11月28日正式採用後者。

中文名稱

2017年1月15日，中華人民共和國全国科学技术名词审定委员会联合国家语言文字工作委员会组织化学、物理学、语言学界专家召开了113号、115号、117号、118号元素中文定名会，將此元素命名為镆（读音同「漠」）。

2017年4月5日，中華民國國家教育研究院的化學名詞審譯委員會審譯修正通過之「化學元素一覽表」將此元素命名為「鏌」，音同「莫」。

未來實驗

Flerov核反應實驗室有計劃研究較輕的镆同位素，所用反應為：²⁴¹Am + ⁴⁸Ca。

目前已知的鏌同位素共有5個，質量數介於286-290之間，全部都具有極高的放射性，半衰期極短，極為不穩定，且愈重的同位素穩定性愈高，因為它們更接近穩定島的中心，其中最長壽的同位素為鏌-290，半衰期約0.65秒，也是目前發現最重的鏌同位素。

核合成

能產生Z=115复核的目標、發射體組合

下表列出各種可用以產生115號元素的目標、發射體組合。

熱聚變

²³⁸U(⁵¹V,xn)^289−xMc

有強烈證據顯示重離子研究所在2004年底一項氟化鈾(IV)實驗中曾進行過這個反應。他們並未發布任何報告，因此可能並未探測到任何產物原子，這是團隊意料之內的。

²⁴³Am(⁴⁸Ca,xn)^291−xMc (x=3,4)

杜布納團隊首先在2003年7月至8月進行了該項反應。在兩次分別進行的實驗中，他們成功探測到3個²⁸⁸Mc原子與一個²⁸⁷Mc原子。2004年6月，他們進一步研究這項反應，目的是要在²⁸⁸Mc衰變鏈中隔離出²⁶⁸Db。團隊在2005年8月重複進行了實驗，證實了衰變的確來自²⁶⁸Db。

同位素發現時序

同位素產量

熱聚變

下表列出直接合成镆的熱聚變核反應的截面和激發能量。粗體數據代表從激發函數算出的最大值。+代表觀測到的出口通道。

理論計算

衰變特性

利用量子穿隧模型的理論計算支持實驗得出的α衰變數據。

蒸發殘留物截面

下表列出各種目標-發射體組合，並給出最高的預計產量。

MD = 多面；DNS = 雙核系統；σ = 截面

由於鏌的生產極為昂貴且每次的產量皆極少，產出的鏌又會在極短時間內發生衰變，因此目前除了核特性外，尚未利用實驗測量過任何鏌或其化合物的化學屬性，只能通過理論來預測。

推算的化學屬性

氧化態

镆預計為7p系的第3個元素，是元素週期表中15 (VA)族最重的成員，位於鉍之下。這一族的氧化態為+V，但穩定性各異。氮的+V態大多是像N₂O₅这样的分子的形式氧化态，实际上极難形成，因為它有較低的d軌域，而且氮原子容納不下5個配體。磷、砷和銻能夠表現出明顯的+V態特性，但鉍卻很難達到該氧化態，因為其6s²電子不易參與形成化學鍵。這個現象稱為“惰性電子對效應”，一般與6s電子軌域的相對論性穩定性相關。镆預計會延續這個趨勢，並只會具有+III和+I氧化態。氮(I)和鉍(I)也存在，但較罕見，而镆(I)很可能會有一些獨特的屬性，可能比起铋(I)更像铊(I)。由於自旋軌道耦合作用，鈇可能會有完整的軌域，並具有類似惰性氣體的屬性。這樣的話，镆可能只有一顆價電子，因為Mc⁺離子會和鈇有相同的電子排布。