铹 Lr

发现历史

1961年2月，加州大学伯克利分校的阿尔伯特·吉奥索、托尔比约恩·西克兰、阿尔蒙·拉什和罗伯特·拉蒂默宣布，他们用硼-10和硼-11离子轰击锎同位素的混合物，合成了103号元素。他们报告了一种半衰期约8秒的α辐射体，并将其质量数定为257。

这一归属后来被证明并不准确。1965年至1967年间，苏联杜布纳的一个团队通过不同的反应制得了103号元素的同位素，获得了更可靠的数据。1992年，IUPAC与IUPAP联合工作组认定伯克利和杜布纳共同发现了这种元素。

2015年，日本原子力研究开发机构的研究人员仅用几个原子，首次测定了铹的第一电离能。测得的数值与考虑了相对论效应的计算结果高度吻合，支持了“铹最外层电子所占据的轨道与其较轻同族元素不同”这一预言。

名称由来

这种元素是为了纪念美国物理学家 欧内斯特·劳伦斯，他发明了回旋加速器——一种让粒子沿螺旋轨道加速的装置，在许多人工元素的发现中发挥了核心作用。最初提议的符号是Lw，IUPAC于1963年将其改为 Lr。中文“铹”以金字旁加“劳”字，取劳伦斯的“劳”。

主要用途

• 基础研究：铹每次只能存在几个原子，在实验室之外没有用途。
• 周期表的形态：第3族底部应该放哪些元素，争论已持续了几十年。把钪、钇、镥、铹排在第3族的方案，在近年与IUPAC相关的讨论和教科书中获得了广泛支持，而对铹电子结构的测量直接为这一讨论提供了依据。
• 相对论化学：在重原子中，内层电子以接近光速的相当比例运动，这会重塑轨道的形状。铹是通过实验探测这类效应的试验场。

同位素

铹没有稳定同位素。寿命最长的 铹-266 半衰期约11小时，于2014年在以117号元素鿬为起点的衰变链末端被鉴定出来。化学实验通常使用能较大量制备的 铹-260（约2.7分钟），而2015年的电离能测量使用的是 铹-256。

日常生活中

铹在自然界中不存在，与日常生活毫无关联。它从未被制得可称量的量，纯金属也从未被制备出来。虽然具有放射性，但它每次只存在几个原子，因此不存在实际的接触风险。