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ニホニウムはなぜ元素番号113なのでしょうか?

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ID非公開さん

2016/6/1307:30:37

ニホニウムはなぜ元素番号113なのでしょうか?

新しく発見されたので 周期表の最後に来ると思っていたのですが、調べると114番目以降の元素が既に存在していると知りました。

ニホニウムが発見されるまでは113番目はどうなっていたのですか?

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tai********さん

2016/6/1314:50:04

元素のうち、92番ウランより大きな原子番号の物(超ウラン元素と呼ぶ)は、基本的に自然界には存在しません。「発見」と言っても、人間が意図的に作り、その存在が確認されたと言う事です。

113番原子は今回の発見まで存在しなかった。114番が先に作られたと言う事です。原子番号は発見された順番ではなく、原子核の中の陽子の数を表しています。

94番プルトニウムなどは原子力発電所の原子炉で大量に生成されるのですが、基本的に原子番号が大きな元素ほど作るのは難しくなります。

113番ニホニウムは30番亜鉛と83番ビスマスの原子核を高速でぶつけ、合体させて作りました(核融合反応と言います)。
30+83=113となるわけです。

実際には亜鉛原子核を秒速3万kmの速度まで上げる必要があり、実験装置は長さ70mもの巨大な工場プラントの様な物が使われています。

また原子核は非常に小さい(1兆分の1cmと言ったレベル)なので、命中させる事自体難しいし、ぶつかっても跳ね返ったりして核融合の起きる可能性はとても低いです。
今回の認証までには9年の歳月をかけ数垓回(垓=100000000000000000000)もの放射が行われましたが、合成が確認されたニホニウム原子はたった3個だけです。
命名についてのインタビューで研究者の方が「下手な鉄砲も数撃ちゃ当たる」とジョークを言っていましたが、大変な忍耐力のいる実験です。

また合成された大きな元素は短時間で自然崩壊・分裂してしまう性質があります。ニホニウムも40秒程で分裂してしまいます。
この短時間にわずかな個数の原子で、本当に元素が合成された事を証明する必要があります。この証明は合成それ自体と並び大変困難な事です。

ニホニウムを含め107番~113番の元素の合成は「冷たい核融合」と呼ばれる技術が使われましたが、もう一つ「熱い核融合」と呼ばれる技術も元素合成で使われています。「熱い」方が合成自体はうまく進むのですが、存在証明は「冷たい」方がやりやすいです。

ニホニウム発見の前に既に、114番フロニウム、116番リバモリウムが発見されていましたが、これらはロシアの同じ研究所で「熱い核融合」で作られた物です。114番を「冷たい」で合成すると100年はかかっただろうと言われています。

合成する元素にふさわしい技術と設備が違う事が、元素発見の順序が逆になった理由と言う事です。
ニホニウムより小さい102番~106番元素も「熱い核融合」で作られています。合成と検証のバランスが大事なわけです。

今回ニホニウムと同時に115番、117番、118番元素も認められました。
これで元素の第7周期までは発見されたわけです。
しかし、119番以降の合成は「熱い核融合」の技術でも無理だろうと考えられています。
新しい技術の開発と実験装置の製造を待たなければいけないので、当分新元素の発見は無いでしょう。
こうした研究で一番のネックになるのは、巨大で精巧な実験装置を作る費用です。

でも人類の新元素追及の夢はまだ続くでしょう。
私も自分が生きている間にさらに新しい元素が発見されることを楽しみにしています。

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mar********さん

2016/6/1314:58:27

>新しく発見されたので 周期表の最後に来ると思っていた

これがまったくナンセンスです。
順番通りじゃないと見つからないと考える理由なんてどこにもありません。

>ニホニウムが発見されるまでは113番目はどうなっていたのですか?

当然ながら『未発見だった』。
もちろん、発見されてから命名されるまでには、検証のためにかなりの時間が経ってますけど。

aki********さん

2016/6/1314:06:24

ニホニウムって名づけるって事に成っただけで、まだ正式に決定してないので113番元素は現在までは仮称でラテン語で113番元素を意味するウンウントリウムと呼ばれてる。
同じようにまだ未発見で名前が決まっていない119番元素はウンウンエンニウムとか仮称がちゃんとある。

kap********さん

2016/6/1309:01:46

ionbalanceさんの回答が正解です、
なお陽子の読み方は「ようこ」ではありません、「ようし」と読みます。

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ion********さん

2016/6/1307:49:38

原子番号が113とは、原子核に陽子が113個ある元素です。発見の順番ではありません。

mon********さん

2016/6/1307:44:20

原子番号は発見された順序で決まるものではありません。
113番目(原子番号113)に相当する原子が未だ見つかっていなかっただけのことです。
周期律表のことをご存知ならすぐに分かるはずです。
高校の物理でも習ったはずです。

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