镆

镆mò（moscovium），又称为鏌，^[5]是人工合成的放射性金属元素，^[2]放射性极强，^[6]位于元素周期表的第7周期VA族，元素符号为Mc，原子序数为115，分子量是289，电子排布式为[Rn]7s27p35f146d10，预测其呈固态，熔点约为670K​，沸点约为1400K，原子半径187pm，氧化态可能为+1价和+3价。^[1]最稳定的同位素为290Mc，半衰期为840ms±360。^[1]

2004年，俄国（杜布纳联合核子研究所，JINR）和美国（劳伦斯利弗莫尔国家实验室，LLNL）联合小组通过243Am(48Ca,xn)(x=3;4)核反应合成了115号元素的同位素288Mc和287Mc。^[7][8]2016年11月30日，国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）正式公布115号元素名为moscovium（Mc），该名称源于莫斯科市的市名Moscow，^[9]2017年5月将中文名定为“镆”。^[5]目前moscovium除了基础科学研究之外，没有任何已知的其他应用。^[1]

比铀yóu更重的元素均是人工合成的，^[10]这类元素统称为“超重元素”，^[11]原子序数越大就越不稳定，半衰期就越短，“稳定岛”假说预言在第114号元素附近存在着超重原子核稳定区域，该区域可能存在半衰期较长，相对稳定的原子。^[12]美国芝加哥大学的安德斯（Edward Anders）博士曾宣称1969年坠落在墨西哥的一块陨石上有114号（或许是113或115号）元素存在的痕迹，^[13]他指出在元素形成的末期，超新星爆发不仅可以形成铀、钚bù、超铀和超钚等元素，还可能产生111～115号超重元素。^[14]

2003年8月，俄罗斯杜布纳联合核研究所尤里·奥加涅相（Yuri Oganessian）院士领导的小组首次合成了115号元素（288Mc和287Mc）及其α衰变产物113号元素，并于2004年2月在《物理评论》（Physical Review C）上公布了实验结果，^[15][16][17]该项成果是JINR-LLNL（俄国杜布纳联合核子研究所-美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室）联合小组的科学家合作完成的，^[7]实验用含20个质子的钙元素的同位素反复轰击含95个质子的镅méi元素，得到两个115号元素的同位素288Mc和287Mc，^[18][19]核反应式为243Am(48Ca,xn)(x=3;4)，其中3n蒸发通道产生的288Mc和4n蒸发通道产生的287Mc的后续衰变一致。结果表明，在这个衰变链中，288Mc和287Mc的α-衰变产物分别为284Nh和283Nh，衰变链的末端是铀同位素268Db和267Db的自发裂变。^[8]

2010年，尤里·奥加涅相等人用249Bk和48Ca合成了117号元素（293Ts和294Ts），该元素随后衰变为115号元素（290Mc和289Mc）和113号元素（286Nh和285Nh）。^[20]

2011年，国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）与国际纯粹与应用物理学联合会（IUPAP）的联合工作组（JWP）对杜布纳实验室的试验进行评估，但结论是现有理论无法充分区分第4族和第5族元素的化学性质，因此不承认115号元素的发现。^[21]

2012和2013年尤里·奥加涅相等人用243Am(48Ca,2n)反应观察到289Mc→285Nh，可以作为交叉反应来证实他们发现了元素117同位素293Ts，以及它的子体285Nh作为其衰变链的一部分。2013年，Oganessian等人用热聚变243Am(48Ca,xn)反应，产生了24条由288Mc到284Nh的α衰变链，4条由289Mc到285Nh的α衰变链，以及一条由287Mc到283Nh的不完整的α衰变链。^[22]同年8月，德国达姆施塔特亥姆霍兹重离子研究中心（Gesellschaft für Schwerionenforschung，GSI）的鲁道夫（Rudolph）等人用相同的反应产生了6个完整的链序列，也证实了这一元素的发现。因此俄罗斯联合核研究所的科学家被授予115号元素的命名权。^[22][23]

2016年5月，隆德大学（Lund University）和GSI通过一种新的统计方法对镆的合成提出了质疑，他们认为289Mc的衰变链（可辅助确认镆合成的同位素）差异太大，无法确认属于同一核素。还发现293Ts 和289Mc衰变链之间的联系可能并不存在，之前报道的间接支持新元素产生的交叉反应情况也是极不可能的。^[24][25]

2017年6月8日，杜布纳团队的两名成员发表了一篇文章来回应这些质疑，文章中采用广泛的统计方法对衰变数据进行了分析，并将其应用于奇数核的短衰变链，发现隆德大学和GSI所提出的分析衰变链的方法在应用于放射性衰变分析时可能会导致可疑的结论，并证明了249Bk+48Ca和243Am+48Ca两个反应中分配给同位素289Mc, 285Nh和281Rg的α-粒子能量和衰变时间合理的一致性。^[26]

2015年12月30日，IUPAC/IUPAP组建的联合工作组确认人工合成了113号、115号、117号和118号4个新元素，^[9]俄罗斯和美国拥有115号、117号和118号3种元素的冠名权，^[27]而113号元素的命名权则授予日本。^[2]2016年6月8日，公示了这四个新元素发现者提出的推荐名供公众审查与查阅，2016年11月30日，IUPAC正式公布115号元素名为moscovium（Mc），该名称源于莫斯科市的市名Moscow。^[9]2017年5月9日，中国科学院、国家语言文字工作委员会、全国科学技术名词审定委员会在北京联合召开发布会，正式向社会发布113号、115号、117号、118号元素中文名称，^[28][2]其中第1—16族的元素，命名以“-ium”结尾，金属元素名称则用金字旁，^[29]并采用左右结构左形右声的形声字，从已有的汉字中找出发音靠近国际命名的汉字，^[30]因此将115号元素中文名定为“镆”，台湾名定为“鏌”。^[5]

截至到2016年元素周期表已经从92号元素扩展至118号，“镆”元素所在的第七周期所有元素均已被发现。^[31][32]

Mc是元素周期表VA族中的元素，同一族的还有氮(N)、磷（P）、砷shēn（As）、锑（Sb）、铋（Bi），^[2]其外层电子排布为[Rn]7s27p35f146d10。^[1]

Mc已发现的同位素有五种，为286-290Mc，衰变模式均为α，其中290Mc的半衰期为840ms±360，289Mc的半衰期为410ms±150，288Mc的半衰期为177ms±20，287Mc的半衰期为60ms±30。同位素的放射性衰变特性如下：^[1]

根据在元素周期表的位置，推测Mc为固态金属，熔点为670K(400°C,750°F)​，沸点为~1400K​(~1100°C,​~2000°F)​，原子半径187pm，^[1]密度11g/cm-3，^[3]汽化热为33kcal/g-atom，升华热为34kcal/g-atom，标准焓hán值36±3kcal/g-atom，熵shāng值16cal deg-1(g-atom)，^[4]△Hsub=142kJ/mol-1，第一电离势能为5.58ev。^[3]

Mc中的一个电子位于相对不稳定的7p3/2轨道上，与原子核的联系是松散的，而7p1/22则是惰性电子对，因此Mc的+1价类似于Tl+（铊离子）的+1价，Mc在第15族和第7周期的电离势（IP）值也是最小的，推测Mc的化学性质与Tl（第13族）和Bi（铋）的化学性质有对角线关系，预测Mc的标准电极电位为-1.5V，证明Mc是相当活泼的。^[3]

Mc通常有+1和+3两种氧化态，Mc+与卤化物、氰化物和氨等阴离子的络合能力较低，+1价态下很容易发生水解，并且其氢氧化物、碳酸盐、草酸盐和氟化物应该是可溶的，硫化物不溶，氯化物、溴化物、碘和硫氰化物仅微溶，过量的HCl中不会影响McCl的溶解度。^[4]+3价的Mc应该是相对稳定的，化学性质类似于+3价的Tl，但更接近于+3价的Bi，^[3]Mc3+的三氯化物、三溴化物和三碘化物可能是可溶的，水解后可形成类似于BiOCI和BiOBr的盐。三氟fú化物应该像BiF3和McS3一样不溶，硫酸盐和硝酸盐可溶于适当的酸，而磷酸盐则不溶。^[4]不太可能存在+5价。其熔点和沸点接近于第113号元素Nh（鿭）。^[3]

预计McH3具有三角锥型（C3v）结构，Mc-H键长为195.4pm，H-Mc-H键角为91.8°，原子化能为90.8kcal/mol。^[34]

方法一：用48Ca照射243Am，可获得第115号元素，反应式如下：^[18]

方法二：用249Bk和48Ca反应可得到117号元素，随后衰变为115号和113号元素，反应式如下：^[20]