Ust

✍ dations ◷ 2025-04-26 12:45:33 #缺少图像的周期表信息框模板

6g1(推测)
2, 8, 18, 32, 50, 33, 18, 8, 4(推测)

Ust(英语:Unsepttrium,化学符号为Ust)是一种尚未被发现的化学元素,原子序数是173。其周期的归属众说纷纭,有排列在第10周期g区元素的说法,也有排在第9周期碱金族的说法,而根据现行较广泛接受的皮寇(英语:Pekka_Pyykkö)以及Nefedov模型,可能具有碱金属的部分特性,但其周期仍尚未有定论。

由于现行理论会在原子序大于或等于173时出现矛盾,因此部分研究认为,Ust可能是理论上可以以原子形态存在的最重元素,更重的元素可能只能以离子的形态存在。

Ust在周期表上的位置有不止一种说法。1969年,格伦·西奥多·西博格根据根据构造原理提出的周期表中,Ust被安排在第九周期的g3族,上方为123号元素、下方为245号元素;1973年德国物理学家布克哈德·弗里克(Burkhard Fricke)的扩展元素周期表则将Ust安排在g1族;而2010年提出的皮寇(英语:Pekka_Pyykkö)模型则将Ust安排在碱金族,但对于其周期归属多个研究皆有不同看法,目前尚未有一篇广泛接受的研究指出第8周期以后的元素排列。

对于其是否为周期表的终点学界众说纷纭,例如弗里克认为Ust是元素周期表中最后一种元素,而沃尔特·格瑞纳(Walter Greiner)认为的原子序可达到184甚至194:588,亦有学者认为周期表的终点可能更早结束,例如费曼认为最后一个元素为137号元素以及稳定岛预测的126号元素:592。

根据1979年,国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)发布之有关新元素命名的建议,若根据这一规则,173号元素应称为“Unsepttrium”,符号为Ust。在元素被发现并获得正式永久命名之前,都会先以元素系统命名法命名。但科学家一般称之为173号元素、(173)或173。

Ust尚未被发现,目前也没有尝试合成的报告。早期的推测,它是一种g区元素,在这个预测下,根据此推测以及元素周期律,其化学性质有可能与g区元素Ubt相似。

另外一个预测则将Ust列为碱金属,在该预测中Ust的最后一个电子将会填入6g7/2轨域,因为自旋-轨域相互作用会使得8p3/2轨域和6g7/2轨域之间产生非常大的能隙,因此在这预测中最外层的电子束缚力将会很弱,并且容易形成Ust+离子。因此Ust依照这个结果来看,可能会表现出与碱金属类似的化学性质,甚至可能有比铯更高的反应性,然而相对论效应使得Uue和钫的预测反应性比铯还低。

理论上,根据狄拉克方程式,当质子数大于137时将出现虚数解而出现矛盾,但前述运算未考虑到原子核的大小,因为狄拉克方程式是将原子核视为一个点,因此,德国的物理学家沃尔特·葛雷纳(英语:Walter_Greiner)更进一步的探讨了考虑到有限原子核大小的更准确的理论计算,并在1982年发表了研究,该研究表明当质子数为173时,原子核将达到“临界电荷”,其结合能超过电子静止时能量的两倍。而电子静止时能量的两倍(2mec2 = 1.022MeV)已达电子和正子对的湮灭能量,并且有实验表明,当达到此能量时,将发生逆反应电子和正子成对产生(实验是将电子静止时能量的两倍的伽玛射线射入原子),空缺的最内部壳层会导致一颗电子凭空产生,同时发射一颗正子。

1977年亥姆霍兹重离子研究中心借由铀原子(Z = 92)原子核相互碰撞产生质子数为184的虚拟粒子进行了相关研究。1980年正子发射的现象在类似实验中被关观测到,但使用的原子是锔(Z = 96),而2p轨域在质子数为185也会达到临界电荷。另一个研究则认为当Z = 245时,2s轨域也将崩溃。

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