关于《现代汉语词典》中元素及元素周期表的几点建议

2018-01-15才磊

中国科技术语 2017年6期

摘要：提出长式元素周期表中族的标注方法、原子量的取值及理由，指出《现代汉语词典》中关于元素释义的问题以及建议补充新增元素的条目。

关键词：元素周期表，元素，族，原子量，《现代汉语词典》

中图分类号：G633.8；H061 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1673-8578.2017.06.011

Abstract：In this article， we put forward the annotation method， the value and reason of the atomic weight for tribes in the longform periodic table， and point out the problems about the interpretations of elements in Modern Chinese Dictionary and suggest to add entries about new elements.

Keywords： Periodic Table of Element， element， group， atomic weight， Modern Chinese Dictionary

“只要研究化学，就一定会见到元素周期表。如果有一天我们与宇宙中另外的智慧生命取得联系，我们也确信，两种文明将有相同的关于元素的有序体系。此体系一定会被两种智慧生命立即认出。”这是英国剑桥大学埃姆斯利（J.Emsley）博士对元素周期表的评价[1]。

19世纪中叶，近代化学开始传入中国，它的传播与发展，需要一整套崭新的化学语言。例如现在元素周期表中的118个元素，绝大多数元素的中文名称都是根据西方的元素名称翻译过来的。

在《现代汉语词典》的历次版本中，都有元素以及元素周期表的相关内容，随着科学技术的发展，人类对于元素及元素周期表的认识也在不断地完善和提高，为此，笔者对《现代汉语词典》中有关元素及元素周期表的修订提出以下几点建议。

一关于长式元素周期表中族的标注方法

1988年，国际纯粹与應用化学联合会（International Union of Pure and Applied Chemistry，IUPAC）在组织专家进行多次讨论的基础上，通过了18族标法的建议，并在《纯粹与应用化学》杂志上发表[2]。此标法历经数载目前已逐渐为国际学术界、教育界认可。除IUPAC以外，美国化学会（American Chemical Society ，ACS）、英国皇家化学会（The Royal Society of Chemistry）、美国洛斯·阿拉莫斯国家实验室（Los Alamos National Laboratory）等国际专业权威组织，以及影响力很大的网站如维基百科、万维网元素周期表（www.webelements.com）、动态元素周期表（www.ptable.com）也都采用了相同的标注方法。

笔者曾在2015年就长式元素周期表中族的标法提出过建议[3]，阐述了元素周期表的发展历史、国内外关于元素周期表族的标法的纷争，并就当时国内长式元素周期表族的标法进行了调研。现历经两年之后，可以看到，越来越多的国内专业以及教育出版物采用了18族的标法，而《现代汉语词典》仍沿用美国的A-B-A模式。

目前国内出版物中，主、副族的分类标法较为普遍，但标注形式尚未统一：一种是《现代汉语词典》的A-B-A模式；一种是人民教育出版社的欧洲A-B模式；一种是化学工业出版社的将A、B分别标注在1～18数字后以区分主族和副族的模式。

2001年，人民教育出版社的初中化学教材改版为18族、A-B模式并行的方式。究其原因，一是中考、高考涉及的学生太多，完全改为18族的标法社会成本太大，且尚需要一定的时日；二是在学习元素周期律时，分出主、副族，对于学习化学的学生来说，不再需要去逐一研究百余种元素的性质，只需了解主族、副族、过渡元素族、稀土元素族中典型元素的性质，即可有效地预测其他元素的性质。

因此，笔者建议《现代汉语词典》中元素周期表关于族的标法：第一，与国际接轨，采用18族标法；第二，为教学服务，并便于中考、高考的衔接，同时采用欧洲的标注方式即A-B模式。具体参见表1。

二关于元素周期表中的原子量

1.原子量的概念及测定

原子量（又称相对原子质量）概念的确立及其数值的测定，是元素周期表的基础。由于原子的真实质量很小，实际使用很不方便。1803年英国化学家道尔顿（J.Dalton）提出相对原子质量，并发表了第一张原子量表[4]。历经一百多年的探究和争论，1961年，IUPAC将原子量规定为“某元素1个原子的平均质量与标准原子质量单位[12C 原子质量的1/12，1.660 540 2×10-27kg]的比值”，并在1962年发表了《1961原子量表》[5]。至此，12C基准一直沿用至今。

原子量的测定经历了1810年始的化学法、1940年始的质谱法、1950年始的校准质谱法，其精确度和准确度越来越高。传统上，一直认为原子量是恒定的，从1920年IUPAC发布的第一版原子量表，原子量一直是单一的数值，其数值后括号内的数字表示原子量末位上的不确定度。不确定度一方面来源于测定的实验误差，另一方面来源于天然样品的同位素丰度差异。

1979年，IUPAC原子质量与同位素丰度委员会明确指出原子量有不确定性，因数值取决于其物质来源和处理过程，从而提出了标准原子量的概念。但直到2009年，IUPAC给出的原子量仍是单一数值。

2010年12月12日，IUPAC网站发布的新版元素周期表有了历史性的变化，其中10个元素（氢、锂、硼、碳、氮、氧、硅、硫、氯、铊）的原子量标注采用了区间方式，即这些元素的原子量有其上限和下限，因为随着技术的进步，已经发现元素周期表中有些元素的原子量并非一成不变。例如氢元素以往的原子量是1.007 94（7），然而，其实际原子量却可以根据氢原子所处的位置不同而位于1.007 84和1.008 11区间内[6]。此数值的标法是元素周期表诞生以来的首次，而新的标注方式更能准确地反映这些元素在大自然中的实际存在状况。

标准原子量（standard atomic weight）定义为由IUPAC的原子量与同位素丰度委员会推荐发布的原子量。每两年修订发表的标准原子量表是当时对地球上自然存在的元素所知的丰度范围而言的，适用于可信度高的正常样品（正常样品指广泛用于工业和科学研究的任意合理来源的单质和化合物，且在短暂的地质年代里不发生同位素组成的显著变化）。按照上述定义，人工合成的元素则无原子量可言[7]。

核素的相对原子质量客观上并不会变动，而对应于元素的原子量则不然，它不仅仅取决于核素的相对原子质量的测定准确度，也取决于它的同位素相对丰度的准确度。而后者的不确定性并不仅仅取决于测定准确度，还取决于取样的地点以及时间的推移。正由于这种复杂性，IUPAC的原子量与同位素丰度委员会每两年要审定并公布一次新的标准原子量数值。

2015年12月，IUPAC评估和发布了最新版的元素周期表，修订了19个元素的标准原子量。118种元素中84种有标准原子量，其中12个元素给出的是区间值，其余因为是放射性元素，没有稳定同位素数，因此没有标准原子量。标准原子量的数值后括号内的数字表示原子量末位上的不确定度。考虑到一般的教学和科研的需求，对于标准原子量有区间范围的10个元素，IUPAC第一次将其“传统原子量”或称“惯用原子量”（conventional atomic weight）同时标在元素周期表中，以方便使用。

对原子量的认识的不断深入，使原子量的数值更加接近自然界的真实数值，反映出人类认识大自然的不断进步。原子量的细微变化对科学研究和工业生产都非常重要。例如，精确测量碳同位素的丰度可以用来确定食物的纯度和来源。氮、氯和其他元素的同位素测量可以用于追踪河流和地下水的污染源[8]。因此，《现代汉语词典》中元素周期表中原子量的数值应及时反映当前科技的发展，再版时应给予及时的修订。

2.原子量的取值

针对IUPAC评估和发布的标准原子量，各国际专业委员会及专业网站采取了不同的处理办法：（1）英国皇家化学会（The Royal Society of Chemistry）采用的是相对原子质量（relative atomic mass）。其数值最多保留了6位有效数字，如47号元素银的相对原子质量为107.868[9]。（2）美国洛斯·阿拉莫斯国家实验室（Los Alamos National Laboratory）采用的是原子量（atomic weight）。其数值最多保留了5位有效数字，如81号元素铊的原子量为204.38[10]。（3）美国化学会（CAS）直接引用了IUPAC的元素周期表[11]。（4）维基百科采用了IUPAC的标准原子量。如氢的标准原子量为[1.007 84，1.008 11] [12]。（5）webelement网站采用的是相对原子质量。其数值最多保留了5位有效数字，如2号元素氦的相对原子质量为4.0026[13]。（6）ptable网站采用的是IUPAC标准原子质量的方法。如氢的标准原子量为[1.007 84，1.008 11] [14]。

经过以上调研，根据IUPAC公布的元素周期表中的标准原子量，充分考虑《现代汉语词典》的读者群的知识水平，建议原子量数值的选择，分为以下几种情况进行取值：（1）对于标准原子量为单一数值的，保留原数值；（2）对于标准原子量为区间的，选用IUPAC所标的传统原子量数值；（3）对于标准原子量的数值后是括号数值的（括号内的数字为原子量末位数的不确定度），保留原数值；（4）对于未标出标准原子量的放射性元素，为读者使用方便，标出该元素半衰期最长的同位素的质量数，并加上方括号以区别。

具体的元素周期表中的原子量的数值，参见表2。

三关于元素的释义

1.建议每一个元素的释义中加上此元素在元素周期表中的原子序数

根据术语学的理论，一个概念虽然有多个特征，但最重要的是其中能据以区分该概念和他概念的特征即区别特征。定义描述事物时，必须给出区别特征。如：“菱形是无直角的等边四边形。”“无直角”是把菱形同正方形区分开来的区别特征[15-16]。

《现代汉语词典》对元素周期表的每个元素都加注了释义，释义中阐述了元素的性质、原子符号、用途等相关内容，但每一元素最为重要的内涵却有所缺失。不管是非金属还是金属，这些都只是元素的本质特征，而对于每个元素，原子序数是唯一的，因此，原子序数是其区别特征。建議《现代汉语词典》中每个元素的释义首先加上此元素在元素周期表中的原子序数，也就是该原子的核电荷数。

2.建议删去氢、氧、氮、氟、氦、氖、氩、氪、氙、氡等释义中“气体元素”的说法

《现代汉语词典》中，带有气字头的10个元素（氢、氧、氮、氟、氦、氖、氩、氪、氙、氡）的释义，开头首先解释为“气体元素”。“金属元素”“非金属元素”的说法虽然已约定俗成，但“气体元素”的说法不科学，学界很少使用。试想如果“气体元素”可以的话，那也应该会有“固体元素”“液体元素”之说。在全国科学技术名词审定委员会公布的《化学名词》及维基百科、百度等相关资料中也没有此术语，科学出版社的《化学化工词汇》（2016年第5版）收集了17.5万条化学化工术语，其中也没有气体元素（gas element）这一词条；知乎网站上科技文章所涉及“气体元素”的也非常少。笔者认为应是科学性错误，建议修改。

3.对每个元素应明确是按照元素定义还是按照此元素组成的单质或物质定义

以《现代汉语词典》第7版关于“氢”的释义为例：“氢（氫）qīng①气体元素，符号H。无色无臭无味，是密度最小的元素。氢的同位素有氘、氚、氕三种。在工业上用途很广。②指氢气。”[17]1063“氢”的释义中，“无色无味无臭”不是氢元素的本质特征，是氢气的本质特征，但放在了氢元素的释义中。氢气是由两个氢原子组成的单质（单质是由同一种元素的原子组成的纯净物），与氢元素是两个概念。其释义不能混在一起，否则会产生很大的误导。建议释义改为：“氢（氢）qīng①原子序数为1的元素名称，符号H。氢的同位素有氘、氚、氕三种。宇宙中最丰富的元素。②指氢气：由两个氢原子组成、常温常压下无色透明、无臭无味的气体。最轻的气体。广泛用于石油和化学工业。”

再以《现代汉语词典》第7版关于“锂”的释义为例：“锂（鋰）lǐ 金属元素，符号Li，银白色，在空气中易氧化而变暗，质软，是金属元素中最轻的，化学性质活泼。用于核工业和冶金工业，也用来制特种合金、特种玻璃等。”[17]800其中“银白色，在空气中易氧化而变暗，质软”是金属锂的本质特征。“用于核工业和冶金工业，也用来制特种合金、特种玻璃等”也是金属锂的用途。虽然金属锂是由一个锂原子所构成的单质，也就是说“锂”可以是锂元素，也可以是锂原子组成的单质金属锂。但此条目的释义混淆在一起，没有分别说明，容易引起歧义。建议释义改为：“锂（鋰）lǐ 原子序数为3的元素名称，符号Li。具有金属性，是金属元素中最轻的，化学性质活泼。其单质质软，呈银白色，在空气中易氧化而变暗。金属锂用于核工业和冶金工业，也用来制特种合金、特种玻璃等。”

《现代汉语词典》第7版114个元素的释义，都有相似的问题，建议逐条修订。

四关于新增元素的条目

2015年12月30日，IUPAC与国际纯粹与应用物理联合会（International Union of Pure and Applied Physics， IUPAP）组建的联合工作组确认人工合成了113号、115号、117号和118号4个新元素。2016年11月30日，IUPAC正式公布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，元素符号为Og。

全国科学技术名词审定委员会在向全社会征求意见后，又广泛征求了化学、物理学、语言学界专家的意见，并先后召开了两次新元素中文定名研讨会，在尊重IUPAC元素命名法原则的基础上，结合中国化学界通行已久的“中文元素命名原则”，本着有利于海峡两岸和汉语文化圈科技名词统一和信息交流的原则，根据大多数专家的意见，将113号、115号、117号、118号元素的中文名分别定为钅尔、镆、、。2017年3月10日，新元素中文汉字得到国家语言文字工作委员会的同意，并纳入国家规范用字。2017年5月9日，中国科学院、国家语言文字工作委员会、全国科学技术名词审定委员会在北京联合召开发布会，正式向社会发布113号、115号、117号、118号元素中文名称。

鉴于新增元素有三个是新造的汉字（钅尔、、），建议《现代汉语词典》增加相关条目。

新增元素是近年发现并确认的，其半衰期很短，对它们的研究还很难，其化学性质尚待进一步研究，虽然测量到其物理性质，但考虑到《现代汉语词典》的读者是初中以上文化水平，故不必加入太深的科技内容。笔者草拟了其中一个元素的释义：“ào原子序数为118的元素名称，符号Og。由人工合成，具有放射性。目前观测到的原子十分不稳定，半衰期很短。其原子序数和原子量是所有已发现的元素中最高的。”

五结语

本文采用应用术语学的方法对《现代汉语词典》中元素周期表以及元素的释义的修订提出了一些建议。术语学与词典学关系密切，就定义（或释义）来说，术语学更强调语义的特性以及概念的形象化，词典学更注重语义或逻辑的说明以及术语的全貌[18]。但对于涉及科技的术语（条目），定名准确，定义（或释义）反映其本质特征，没有科学性错误或歧义都是必需的。

参考文献

[1] 为什么是门捷列夫？：元素周期表的故事、意义、哲理[M]. 大连理工大学国家基础化学教学基地，译.大连：大连理工大学出版社，2012： 1.

[2] Fluck E. New Notations in the Periode Table[J]. Pure & Appl.Chem，1988（60）： 431.

[3] 才磊. 长式元素周期表的中族的标法[J].中国科技术语，2016（2）：30-35.

[4] 秋实，孙晓云.浅谈原子量测定的发展过程[J].河北师范大学学报：自然科学版，1990（2）：95-99.

[5] 钱秋宇.化学元素的原子量[J].大学化学，2001（6）：1-8.

[6] Wieser M E，Coplen T B.Atomic weights of the elements 2009（IUPAC Technical Report） [J]. Pure Appl. Chem. 2011，83（2）： 359–396.

[7] 全国科学技术名词审定委员会.化学名词[M].2版.北京：科学出版社，2016：1.

[8] 杜華斌.十种元素原子量将用区间方式标注[N].科技日报，2010-12-17（001）.

[9] [EB/OL].[2017-10-30].http：//www.rsc.org/periodictable.

[10] [EB/OL].[2017-10-30].http：//periodic.lanl.gov/index.shtml.

[11] [EB/OL].[2017-10-30].https：//www.acs.org/content/acs/en/education/whatischemistry/periodictable.html.