钅波（Bohrium）

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简介

钅波是一种人造元素，由于其极短的半衰期，研究起来特别困难。然而，它在1981年通过在德国重离子研究所用Cr-54轰击Bi-209而被发现，直到2000年，专家小组才能够制造出足够大量的这种元素来研究其化学特性。较重的同位素衰变最慢，观察到的最长时间勉强超过60秒。这种元素的极低稳定性限制了其研究范围，使其超越了基础科学研究。

钅波的命名可能源于丹麦科学家尼尔斯·玻尔，他的原子结构开创性研究对原子物理学至关重要。这种合成元素在自然界似乎非常稀有，但被认为是一种非常坚硬的金属。1976年，戈特弗里德·明岑贝格和彼得·阿姆布鲁斯特发现了这种金属。

什么是钅波？

钅波是6d系中的第五个过渡金属，也是元素周期表中7族中最重的元素。钅波可以归类为过渡金属。钅波的合成最初在1976年由苏联提出。因此，最终被认可的合成直到1981年才由德国达姆施塔特GSI的一组研究人员首次实现。钅波是一种放射性元素，可以通过化学方法合成。这种金属大约有十种同位素。

最稳定的同位素似乎是Bh²⁷⁰，其半衰期约为61秒。钅波通过α衰变机制衰变并产生钅杜(Db)-266。在水溶液中，七价钅波预计不稳定，但会很容易转化为更稳定的四价钅波。钅波也应该形成挥发性氧化物Bh₂O₇。当氧化物溶于水时，会形成HbHO₄。钅波的氧氟化物的合成可能有助于识别类铼的特性。

由于其合成非常受限且成本高昂，以及钅波快速衰变的事实，因此对其及其化合物的性质研究相对较少。到目前为止，已经观察到一些独特的化学性质，但钅波金属的性质尚不清楚，只有推测。

钅波的结构

钅波的性质

• 原子序数为107，原子量为270。

• 电子构型为[Rn]5f¹⁴ 6d⁵ 7s²。

• 在+7氧化态下稳定。

• 具有金属表面，呈银白色/灰色。

• 晶体结构为密排六方结构。

• 估计原子半径约为128 pm。

• 预计是一种相对较重的金属，密度约为22.5 g/cm³。

• 预测沸点约为5000 K，熔点约为1700 K。

• 含有10种同位素，其中最稳定的是Bh²⁷⁰，因为它的半衰期约为61秒。

• 人造过渡元素的原子质量主要由元素周期表中最长寿命的同位素决定。

• 原子质量的设定方式应考虑未来可能产生具有更长半衰期的新的同位素。

• 某些化学测试表明，钅波金属是7族元素铼的较重同系物。

钅波的用途

由于到目前为止只产生了极少量的这种金属原子，因此除了科学研究之外，钅波目前似乎没有任何特殊的用途。此外，由于其稀有性，钅波仅被科学家使用，没有记录对人和机构的负面影响和应用。

钅波的来源

钅波的来源目前尚不清楚。这是一种通过化学方法少量合成的金属。杜布纳小组通过用Cr-54重离子轰击Bi-204来生产这种金属。你可以使用涂有脆性Bi元素涂层的快速旋转圆柱体来获得它。该容器被改造成了一个靶子。用倾斜的Cr-54离子流轰击它。整个过程使研究人员能够看到最终的固体金属大约0.0002秒。

结论

钅波是一种人工合成的金属，原子序数为107，符号为Bh。1976年，由彼得·阿姆布鲁斯特和戈特弗里德·明岑贝格领导的研究小组在德国达姆施塔特重离子研究学会发现了它。钅波是一种固体金属，属于元素周期表的第七周期和第三族。它是一种惰性气体状元素，具有高度稳定的电子构型。它是一种银白色的金属，非常脆，在空气中缓慢氧化。它是一种高密度金属，密度与铅元素相当。它在自然界中不存在，但预计会在超新星爆发中产生。

常见问题

1. 什么导致钅波发生反应？

由于只合成了少量钅波，其与空气的反应性尚不清楚。它们的反应性应该与铼和锝元素相似。

2. 钅波对人体有害吗？

钅波没有生物学意义。它特别有毒，因为它是一种重金属，会衰变释放α粒子。

3. 钅波易燃吗？

钅波的可燃性尚未得到证实，因为只合成了少量钅波原子。

4. 钅波的丰度如何？

它尚未在自然界中发现，仅在实验室中合成了少量原子。其组成和外观尚不清楚，但反应性与铼相似。钅波太稀有，无法有任何家用和工业用途。

5. 钅波名称的意义是什么？

钅波是一种人造金属，以丹麦物理学家尼尔斯·玻尔命名。该元素最初被称为尼尔斯玻尔钅波，符号为Ns，但国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）将其简化，因为没有其他元素有完整的名称。

6. 钅波的质地是什么样的？

钅波是一种通过实验合成的放射性同位素。它很可能是银白色的金属。Bh-262可能是最稳定的形式，半衰期为17秒。

7. 钅波有多少不同的能级？

Bh原子含有107个电子，电子层结构为2.8.18.32.32.13。