113号、115号、117号和118号元素中文名之管见
2017-05-26周善贵
摘要:简要介绍113、115、117和118号元素的确认和命名情况,讨论合成超重原子核与新元素面临的困难,并针对这四个元素中文名提出个人的看法。
关键词:新元素, 命名, 中文名, 超重原子核
中图分类号:H059; O571.6; O6-01; O619文献标识码:ADOI:10.3969/j.issn.1673-8578.2017.02.009
Comments on the Chinese Names of the Elements with Atomic Numbers 113, 115, 117 and 118//ZHOU Shangui
Abstract: The author briefly introduces the discovery and naming of the elements with atomic numbers 113, 115, 117 and 118, and discusses the challenges in synthesizing super heavy nuclei and new elements. Also, the author presents some personal comments on the Chinese names of these four elements.
Keywords: new elements, naming, Chinese names, super heavy nuclei
收稿日期:2017-03-09
基金项目:国家重点基础研究发展规划(2013CB834400)、国家自然科学基金(11525524、11621131001、11647601和11711540016)和中国科学院前沿科学重点研究项目
作者简介:周善贵 (1971—),男,博士,中国科学院理论物理研究所研究员,主要研究方向为原子核物理理论。通信方式: sgzhou@itp.ac.cn。
经过国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)和国际纯粹与应用物理联合会(IUPAP)任命的联合工作组的检验,113、115、117和118号元素的发现于2015年底得到了正式承认。2016年11月30日,IUPAC公布了这几个元素的命名及符号:113号元素名为nihonium,符号为Nh;115号元素名为moscovium,符号为Mc;117号元素名为tennessine,符号为Ts;118号元素名为oganesson,符号为Og。至此,元素周期表的第7行完全填满。
根据新元素命名原则[1],新元素名可源于神话人物或天体、矿物或相似的物质、地名或地理区域名、元素的性质以及科学家。然而,从95号元素开始的24个元素的命名,要么基于地名或地理区域名,要么基于科学家的姓氏。出现这种情况的原因有很多,其中的一个主要原因是,合成新元素具有极大的技术难度,相关研究不仅具有十分重要的科学意义,也是人类认识自然的能力和一个国家/地区、一个合作团队(与领导该团队的科学家)以及相关实验室科学水平的最好展示[2]。
101号之后的元素都是利用原子核物理的手段(重离子熔合蒸发反应)在实验室里合成的[2-6]。其中,104号及之后的元素被称作“超重元素”,相应的同位素被称为“超重原子核”。超重原子核的存在源于量子效应。20世纪60年代,理论预言存在一个超重稳定岛。为合成超重原子核与新元素,需要重离子加速器及相关探测设备。因此,上述理论预言极大地促进了国际上重离子加速器及相关探测设备的建造,推动了重离子物理的发展。合成超重原子核的截面非常小,分离、鉴别超重原子核的过程也很复杂,这导致相关实验非常困难,实验周期特别长。以113号元素为例,科学家在日本理化学研究所进行了五百多天实验,才发现3个事件[7-8]。因此,近年来新元素命名通常用来纪念进行相关研究活动的国家/地区或者领导相关实验团队的科学家,最新命名的113、115、117和118号元素也是如此。国际核物理学界对此给予了广泛的认同和支持。
IUPAC支持非拉丁语的主要语种将元素名称进行恰当的翻译。在我国,针对新元素的中文定名也形成了一些原则[9-14]。根据这些原则,全国科学技术名词审定委员会及时组织语言学家、物理学家和化学家针对113、115、117和118号元素的中文名进行了多次讨论,并提出了恰当的建议。
2016年4月1日IUPAC公布的新版元素命名指南中明确提出,新元素的命名必须保持化学的一致性。我国针对元素进行的中文定名早有类似的规则。根据这个规则,113、115号元素的中文名应以“金”为形旁,117号元素的中文名应该用“石”作为偏旁,而118号元素的中文名则应冠以“气”字头[15]。
113号元素名源于Nihon。Nihon是日本国的国名“日本”的两个日语称呼中的一个,另一个为Nippon。因此,包括笔者在内的很多人曾建议“钅日”(繁体为“鈤”)为其中文名。但“鈤”是我国化学家造出来的字,曾用作32号元素(现名“锗”)和88号元素(现名“镭”)的旧译名。为避免造成歧义及混淆,不能选“钅日”作为第113号元素的中文名。目前建议“钅尔”(繁体为“鉨”)作为113号元素的中文名。该字的第一个发音与nihonium的第一个音节接近,而且结构简单,易于书写,是一个比较合适的选择。
为了纪念发现115号元素(和很多其他新元素)的俄罗斯杜布纳联合核子研究所所在的地區——Moscow,115号元素命名为moscovium。Moscow的中文译名为“莫斯科”。为忠实推荐名来源,该元素的中文名建议为已有汉字“镆”。“镆”字的发音与moscovium的第一个音节很接近。这个中文名符合元素中文命名规则,采用了左右结构、左形右声的形声字。
117号元素也是在俄罗斯杜布纳发现的。该元素名为tennessine,是为了认可美国Tennessee地区的橡树岭国家实验室、范德比尔特大学以及田纳西大学诺克斯维尔分校对超重元素研究做出的重要贡献。Tennessee的中文译名为“田纳西”。因此,117号元素的中文名选为“”是很自然的。“”的建议发音同“田”,与tennessine的第一个音节比较接近。这个新造字也符合元素命名规则,即采用左右结构、左形右声的形声字。
为了表彰俄罗斯核物理学家Oganessian院士对于超重元素研究的卓越贡献,118号元素命名为oganesson。这是历史上第二次以在世的科学家姓氏命名一个新元素。Oganessian的中文译名为“奥加涅相”。将Oganessian院士姓氏的中文名第一个字“奥”与“气”字头组合在一起,即造出118号元素的中文名“”,建议的中文发音同“奥”,与oganesson的第一个音节接近。“”这个字比较繁,写起来不是很容易。但是,笔者认为,我们应该尊重国际科学界的共识,在中文名上也明确体现出对奥加涅相院士在超重元素研究中所做贡献的表彰。因此,这个字是118号元素中文名的不二之选。
参考文献
[1] Koppenol W H, Corish J, GarciaMartinez J, et al. How to name new chemical elements(IUPAC Recommendations 2016) [J]. Pure Appl. Chem., 2016, 88(4):401-405.
[2] 周善贵. 超重原子核与超重元素 [J]. 物理, 2014, 43(12): 817-825.
[3] 蔡善钰. 人造元素 [M]. 上海: 上海科学普及出版社, 2006.
[4] 孟旭, 赵恩广, 周善贵.114和116号超重新元素的名称最终确定 [J].物理, 2014, 43(3): 215-215.