鿏

鿏（Meitnerium）是人工合成的放射性金属元素，^[5][2]又称“超铹láo元素”或“超锕ā系元素”，^[6]位于元素周期表的第7周期VIII族，元素符号为Mt，原子序数为109，分子量是278，电子分布式为[Rn]7s25f146d7，^[2]预测其呈固态，原子半径128pm，氧化态可能为+9，+8，+6，+4，+3和+1价，^[2]没有稳定的同位素。^[5]

1982年8月29日，德国达姆施塔特亥姆霍兹重离子研究中心（Gesellschaft für Schwerionenforschung，GSI）通过核反应式生成109号元素的同位素266Mt原子和一个自由中子，该原子仅存在了0.005s，^[7][6][2]三年后，这项发现在杜布纳联合核研究所也得到了证实。^[7]1997年8月27日，国际纯化学和应用化学联合会（IUPAC）为纪念对发现核裂变有重大贡献的物理学家梅特纳(Lise Meitner，1878.11.17—1968.10.27)，将109号元素正式命名为“Meitnerium”，元素符号为“Mt”。^[8][9]1998年7月中国“全国科学技术名词审定委员会”根据IUPAC的决定拟定109号元素的新中文名为“鿏”。^[10]目前Meitnerium除了基础科学研究之外，没有任何已知的其他应用。^[2]

梅特纳是奥地利的物理家，1917年和奥托·哈恩（O.Hahn）合作发现了91号元素镤pú（Pa），^[11]第一次世界大战后回到柏林任凯瑟·威廉研究所辐射物理部主任，1935年与哈恩共同研究轴核在中子轰击下的变化，1938年希特勒吞并奥地利，犹太族的梅特纳不得已逃往瑞典。^[12]

1938年，小居里夫妇用中子轰击原子序数为92的铀yóu，发现产物含有大量原子序数为57的镧lán，与铀相比，原子序数改变了35，在元素周期表中的位置移动极大，但并未能对这个现象进行解释，哈恩和斯特拉斯曼（F.Strassmann）重复了该试验，明确用中子轰击铀后的产物是钡bèi（Ba）、氪kè（Kr）、中子和一些射线，但仍然找不到答案，于是向梅特纳进行求助。^[13]

1939年，梅特纳和奥托·弗里施（Otto Frisch，1904—1979）合作解释了哈恩和斯特拉斯曼的实验结果，^[11][14]提出了“核裂变”概念，即铀，钍tǔ核受中子打击后能分裂成大小差不多的两块，分裂的方式（即两个碎块重量的比例）不完全一样，铀裂变的一种方式和钍裂变的另一种方式，可产生相同的裂变碎块，因而得到同样一种放射物质，可解释先前的实验矛盾，而且根据爱因斯坦的质能公式可预见到核分裂会放出巨大的能量，^[12]是通常物质燃烧释放的化学能的几百万倍。^[14]

核分裂释放的能量作为一种新的能源很快改变了人类战争的模式。1945年8月6日，美国在日本广岛投放原子弹，核裂变能源的应用，迅速结束了第二次世界大战。不幸的是，在梅特纳非法离开纳粹德国后，哈恩避而不提其在发现核裂变的贡献以保护自己，因此哈恩个人因发现核裂变而独得1944年的诺贝尔化学奖。^[16]

1977年8月，国际纯化学和应用化学联合会（IUPAC）无机化学组会议规定从104号元素起，新元素的拉丁文名称根据原子序数的拉丁文数词命名，根据这一规定109号元素的拉丁文名称应为“Unnilennium”，化学元素符号为“Une”。^[17][18]

1982年8月29日，德国达姆施塔特亥姆霍兹重离子研究中心（Gesellschaft für Schwerionenforschung，GSI）的彼得·安布鲁斯特（Peter Armbruster）和戈特弗里德·明赞伯（Gottfried Münzenber）带领团队通过线性加速器装置用58Fe的加速原子核轰击209Bi原子，^[3][19][2]核反应式为，分析结果后发现了一个由两个连续α衰变和裂变组成的衰变链，^[6]检测到同位素266Mt原子和一个自由中子，^[7]266Mt的Eα约为11MeV，^[6]该原子仅存在了0.005s，^[20]经过一系列分析后证明得到的是109号元素质量为266的同位素。三年后，这项发现在杜布纳联合核研究所也得到了证实。^[7]

1994年GSI的霍夫曼（S.Hofmann）等人用64Ni的加速原子核轰击209Bi原子合成了111号元素（𬬭lún，Rg），得到三条衰变链，并监测到109号元素的同位素268Mt。^[21]

1997年8月27日，IUPAC发表正式文件，对101～109号重新定名，^[8]梅特纳虽然没有得到诺贝尔奖，但她在核裂变的贡献上却毋庸置疑，^[16]因此为纪念梅特纳，将109号元素正式命名为“Meitnerium”，元素符号为“Mt”。^[9]1998年7月中国“全国科学技术名词审定委员会”根据IUPAC的决定重新拟定101-109号元素的新中文名称，原则性意见为采用以往使用的形声造字的方法、避免与100号以前的名称同音，避免用多音字和怪异字，笔画要简单、使用简化字且所造之字符合汉语的文字规范，最终命名取得海峡两岸的共识，公布的101-109号元素名称如下：^[10]

2004年，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115号元素，^[22][23]核反应式为243Am(48Ca,xn) (x =3; 4)，在这个衰变链中，288Mc和287Mc的α-衰变产物包含276Mt和275Mt，衰变链的末端是铀同位素268Db和267Db的自发裂变。^[24]

2004年9月，森田浩介领导的小组通过用70Zn照射209Bi合成了113号元素，^[22]反应式为，这条衰变链的成员分别为278Nh、274Rg、270Mt和266Bh。^[25]该实验于2003年9月5日开始，2003年12月29日中断，2004年7月8日重新开始，一直持续到2004年8月2日，净照射时间为79d。^[25]

2007年，尤里·奥加涅相（Yuri Oganessian）等人用237Np和48Ca合成了113号元素的同位素282Nh，核反应式为237Np(48Ca,3n) 282Nh，经α衰变后可得到109号元素的同位素274Mt。^[26]

2010年，尤里·奥加涅相（Yuri Oganessian）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、113号元素、进一步衰变得到109号元素的同位素278Mt。^[27]

Mt元素的原子核包含109个质子和157个中子，^[28]其外层电子排布为[Rn]7s25f146d7，^[2]预测Mt呈面心立方晶体结构。^[29]

Mt已发现的同位素有九种：266Mt，268Mt，270Mt，274Mt，275Mt，276Mt，277Mt，278Mt和282Mt，均为α衰变，276Mtm和266Mtm为鿏元素的核同质异能素。其中最稳定的同位素是2013年发现的277Mt，半衰期为9s±6；最不稳定的同位素为1982年发现的266Mt，半衰期为2.0ms±0.5。268Mt、270M、274Mt、275Mt、276Mt和282Mt的半衰期也较短，均为毫秒级。同位素的放射性衰变特性如下：^[2]

根据在元素周期表的位置，推测Mt为金属固体，^[2]原子半径128pm，^[2]密度约为37.4g/cm-3，△Hsub=594kJ/mol-1，第一电离势能为8.7ev，^[30]且为顺磁性的。^[31]

Mt为6d系过渡金属的第七个成员，^[32]其基本性质与第9族其他元素（钴、铑lǎo和铱yī）相似。^[33]预测Mt最稳定的氧化态为+6、+3 和+1价，其中+3价在水溶液中最稳定。^[30]根据铱化合物[IrO4]+推测，Mt可能存在+9价，所以九氟化物 (MtF9)和 [MtO4]+是可能存在的，但预计 [IrO4]+比这些鿏化合物更稳定。^[34]Mt可能具有较高的氧化态+6价和+8价，会形成六氟fú化物 ( MtF6）和八氟化物 ( MtF8），因其较轻的同系物六氟化铱（IrF6) 在60°C以上时具有挥发性，因此类似的Mt化合物也可能具有足够的挥发性。^[32][35]Mt很容易与氧气反应并形成高度挥发性的四氧化物，^[33]还有与重卤化物离子如溴化物和碘化物形成强络合离子的倾向,^[32]Mt的四卤化物也被预测具有与铱相似的稳定性，因此也存在稳定的+4价态。^[36]

方法一：用58Fe的加速原子核轰击209Bi原子可得到同位素266Mt，反应式如下：^[7]

方法二：用70Zn照射209Bi可得到270Mt，衰变链如下：^[22][25]

方法三：用237Np和48Ca可得到274Mt，衰变链如下：^[26]

方法四：用64Ni和209Bi可得到268Mt，衰变链如下：^[21]