ニホニウム

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コペルニシウム ニホニウム フレロビウム
Tl

Nh

Uht
Element 1: 水素 (H), 非金属
Element 2: ヘリウム (He), 希ガス
Element 3: リチウム (Li), アルカリ金属
Element 4: ベリリウム (Be), 卑金属
Element 5: ホウ素 (B), 金属
Element 6: 炭素 (C), 非金属
Element 7: 窒素 (N), 非金属
Element 8: 酸素 (O), 非金属
Element 9: フッ素 (F), ハロゲン
Element 10: ネオン (Ne), 希ガス
Element 11: ナトリウム (Na), アルカリ金属
Element 12: マグネシウム (Mg), 卑金属
Element 13: アルミニウム (Al), 卑金属
Element 14: ケイ素 (Si), 金属
Element 15: リン (P), 非金属
Element 16: 硫黄 (S), 非金属
Element 17: 塩素 (Cl), ハロゲン
Element 18: アルゴン (Ar), 希ガス
Element 19: カリウム (K), アルカリ金属
Element 20: カルシウム (Ca), アルカリ土類金属
Element 21: スカンジウム (Sc), 遷移金属
Element 22: チタン (Ti), 遷移金属
Element 23: バナジウム (V), 遷移金属
Element 24: クロム (Cr), 遷移金属
Element 25: マンガン (Mn), 遷移金属
Element 26: 鉄 (Fe), 遷移金属
Element 27: コバルト (Co), 遷移金属
Element 28: ニッケル (Ni), 遷移金属
Element 29: 銅 (Cu), 遷移金属
Element 30: 亜鉛 (Zn), 卑金属
Element 31: ガリウム (Ga), 卑金属
Element 32: ゲルマニウム (Ge), 金属
Element 33: ヒ素 (As), 金属
Element 34: セレン (Se), 非金属
Element 35: 臭素 (Br), ハロゲン
Element 36: クリプトン (Kr), 希ガス
Element 37: ルビジウム (Rb), アルカリ金属
Element 38: ストロンチウム (Sr), アルカリ土類金属
Element 39: イットリウム (Y), 遷移金属
Element 40: ジルコニウム (Zr), 遷移金属
Element 41: ニオブ (Nb), 遷移金属
Element 42: モリブデン (Mo), 遷移金属
Element 43: テクネチウム (Tc), 遷移金属
Element 44: ルテニウム (Ru), 遷移金属
Element 45: ロジウム (Rh), 遷移金属
Element 46: パラジウム (Pd), 遷移金属
Element 47: 銀 (Ag), 遷移金属
Element 48: カドミウム (Cd), 卑金属
Element 49: インジウム (In), 卑金属
Element 50: スズ (Sn), 卑金属
Element 51: アンチモン (Sb), 金属
Element 52: テルル (Te), 金属
Element 53: ヨウ素 (I), ハロゲン
Element 54: キセノン (Xe), 希ガス
Element 55: セシウム (Cs), アルカリ金属
Element 56: バリウム (Ba), アルカリ土類金属
Element 57: ランタン (La), ランタノイド
Element 58: セリウム (Ce), ランタノイド
Element 59: プラセオジム (Pr), ランタノイド
Element 60: ネオジム (Nd), ランタノイド
Element 61: プロメチウム (Pm), ランタノイド
Element 62: サマリウム (Sm), ランタノイド
Element 63: ユウロピウム (Eu), ランタノイド
Element 64: ガドリニウム (Gd), ランタノイド
Element 65: テルビウム (Tb), ランタノイド
Element 66: ジスプロシウム (Dy), ランタノイド
Element 67: ホルミウム (Ho), ランタノイド
Element 68: エルビウム (Er), ランタノイド
Element 69: ツリウム (Tm), ランタノイド
Element 70: イッテルビウム (Yb), ランタノイド
Element 71: ルテチウム (Lu), ランタノイド
Element 72: ハフニウム (Hf), 遷移金属
Element 73: タンタル (Ta), 遷移金属
Element 74: タングステン (W), 遷移金属
Element 75: レニウム (Re), 遷移金属
Element 76: オスミウム (Os), 遷移金属
Element 77: イリジウム (Ir), 遷移金属
Element 78: 白金 (Pt), 遷移金属
Element 79: 金 (Au), 遷移金属
Element 80: 水銀 (Hg), 卑金属
Element 81: タリウム (Tl), 卑金属
Element 82: 鉛 (Pb), 卑金属
Element 83: ビスマス (Bi), 卑金属
Element 84: ポロニウム (Po), 金属
Element 85: アスタチン (At), ハロゲン
Element 86: ラドン (Rn), 希ガス
Element 87: フランシウム (Fr), アルカリ金属
Element 88: ラジウム (Ra), アルカリ土類金属
Element 89: アクチニウム (Ac), アクチノイド
Element 90: トリウム (Th), アクチノイド
Element 91: プロトアクチニウム (Pa), アクチノイド
Element 92: ウラン (U), アクチノイド
Element 93: ネプツニウム (Np), アクチノイド
Element 94: プルトニウム (Pu), アクチノイド
Element 95: アメリシウム (Am), アクチノイド
Element 96: キュリウム (Cm), アクチノイド
Element 97: バークリウム (Bk), アクチノイド
Element 98: カリホルニウム (Cf), アクチノイド
Element 99: アインスタイニウム (Es), アクチノイド
Element 100: フェルミウム (Fm), アクチノイド
Element 101: メンデレビウム (Md), アクチノイド
Element 102: ノーベリウム (No), アクチノイド
Element 103: ローレンシウム (Lr), アクチノイド
Element 104: ラザホージウム (Rf), 遷移金属
Element 105: ドブニウム (Db), 遷移金属
Element 106: シーボーギウム (Sg), 遷移金属
Element 107: ボーリウム (Bh), 遷移金属
Element 108: ハッシウム (Hs), 遷移金属
Element 109: マイトネリウム (Mt), 遷移金属
Element 110: ダームスタチウム (Ds), 遷移金属
Element 111: レントゲニウム (Rg), 遷移金属
Element 112: コペルニシウム (Cn), 卑金属
Element 113: ニホニウム (Nh), 卑金属
Element 114: フレロビウム (Fl), 卑金属
Element 115: モスコビウム (Mc), 卑金属
Element 116: リバモリウム (Lv), 卑金属
Element 117: テネシン (Ts), ハロゲン
Element 118: オガネソン (Og), 希ガス
113Nh
外見
不明
一般特性
名称, 記号, 番号 ニホニウム, Nh, 113
, 周期, ブロック 13, 7, p
原子量 [286]
電子配置 [Rn] 5f14 6d10 7s2 7p1
電子殻 2, 8, 18, 32, 32, 18, 3(画像
物理特性
原子特性
その他
CAS登録番号 54084-70-7
最安定同位体
詳細はニホニウムの同位体を参照
同位体 NA 半減期 DM DE (MeV) DP
278Nh syn 0.34 ms α 11.68 274Rg
282Nh syn 73 ms α 10.63 278Rg
283Nh syn 0.10 s α 10.12 279Rg
284Nh syn 0.49 s α 10.00 280Rg
285Nh syn 5.5 s α 9.74, 9.48 281Rg
286Nh syn 19.6 s α 9.63 282Rg

ニホニウム: nihonium)は、原子番号113元素元素記号Nh。正式名称が決定するまでは、IUPAC系統名ウンウントリウム: ununtrium, Uut)と呼ばれていた。

周期表第13族元素に属し、タリウムの下に位置するため「エカタリウム」と呼ばれることもある。超ウラン元素では比較的長寿命とされ、278Nhの平均寿命は2ミリ秒であることがわかっている[1]

歴史[編集]

2003年8月、ロシアドゥブナ合同原子核研究所アメリカローレンス・リバモア国立研究所による合同研究チームがアメリシウムカルシウムから115番元素[注 1]元素合成に成功し、翌2004年2月、そのα崩壊の過程で0.48秒間、113番元素を観測したと発表したが[2]、113番元素についての命名権は得られなかった。

2004年9月28日日本理化学研究所は、森田浩介博士らの率いるグループが線形加速器を用いて光速の10%にまで加速した70Zn209Biに衝突させる事で113番元素の合成に成功したと発表した[3][4][5][6][7]

この実験は80日間にわたって、2.8×1012 個/秒(1秒間に2.8兆個)の亜鉛原子核をビスマス原子核に約 1.7×1019 回照射した。生成した113番元素の原子核は344マイクロ秒 (3.44×104 s) でα崩壊し、レントゲニウムの同位体となったのを、同年7月23日に検出している[4][5][7]

2006年6月には、ドゥブナ合同原子核研究所とローレンス・リバモア国立研究所による合同研究チームが、ネプツニウムとカルシウムから113番元素の合成に成功したと発表している[8]

2009年にはドゥブナ合同原子核研究所やアメリカのオークリッジ国立研究所などによるバークリウムとカルシウムから117番元素のテネシンを元素合成する共同研究において、その崩壊過程で113番元素を検出している[9]

2012年9月27日、理化学研究所は3個目の合成を発表した[1][10]278Uutが6回のα崩壊を経て254Mdとなる崩壊系列の確認に初めて成功した。前回は4回目のα崩壊で生じる262Db自発核分裂してしまったが、今回はα崩壊(確率は2/3)し、次の258Lrもα崩壊で254Mdとなるのを観測できたため、合成した原子核が113番元素だと証明できた[1][4][11]

理化学研究所が3個の113番元素の合成および証明に成功したことから、日本時間2015年12月31日IUPAC評議会により理化学研究所の研究グループに113番元素の命名権が与えられた[12][13]。研究グループは名称案を2016年3月18日にIUPACに提出し[14]、同年6月8日に「nihonium(ニホニウム)」(元素記号:Nh)と言う名称案が発表され、約5ヶ月間にわたり一般からの意見を公募してパブリックレビューを受けた上で[15][16][17][18][19]、同年11月30日にニホニウムに正式に決定となった[20][21]

命名[編集]

複数の発見者(命名権獲得)候補があったが、日本時間2015年12月31日IUPAC評議会[22]は延期していた、発見報告のある118番までの未発見元素4つについて認定することを発表し[12]、日本の理化学研究所の研究グループが113番元素の命名権を獲得したと発表した[13]。新元素の発見はアジア初の快挙である[13]。同研究グループは2016年3月18日に名称案をIUPACに提出し[14]、早ければ2016年末〜2017年初め頃にも承認・決定される見通しとなった[13][15]

2016年6月8日、IUPACは113番、115番、117番および118番元素の名称案を発表した。113番元素の名称案は「nihoniumニホニウム)」(元素記号:Nh)とされた。これは発見国である日本国にほんこくにちなんだ名称である。これらの元素の名称案について約5ヶ月間、一般からの意見を公募しパブリックレビューを受けた上で[15][16][17][18][19]、同年11月30日、決定に至った(後述[20][21]

命名権獲得までの経緯[編集]

理化学研究所のチームが、ロシアのドゥブナ合同原子核研究所およびアメリカのローレンス・リバモア国立研究所、オークリッジ国立研究所による合同研究チームと命名権を争うこととなり、その行方が注目されていた。

理化学研究所のチームは2004年7月23日2005年4月2日の2回の合成[3][23]をもって2006年と2007年に合同作業部会に申請したが[4][5][7][11]、認定は見送られている[4][7][11]。同チームはその後2008年から2009年にかけての実験で、崩壊過程で生じる266Bhの存在をより確実にすることで証拠を補強した[4][7][11][24]。しかし2011年1月に発表された、国際純正・応用化学連合 (IUPAC) と国際純粋・応用物理学連合 (IUPAP) の113から116および118番元素についての合同作業部会の報告書[25]でも、113番元素の認定は見送られている。その一方で米露のグループは114番元素と116番元素の発見を認定されている。これは理化学研究所のような確実な証拠が無くとも充分な状況証拠があれば命名権が得られる前例となり、理化学研究所にとっては逆風となった[26]

理化学研究所のチームは2012年の合同作業部会にも申請しており、その審議中の8月12日に3個目の生成に成功している[注 2][4][7][10][11]レントゲニウム重イオン研究所が3個目の生成後に命名権を得ているため、命名権を獲得できる可能性が高まった。この年の申請は5月に締め切られており、追加の証拠という形で受理はされたものの、直ちに認定とはならなかった[26]。さらに何回か生成と崩壊系列を確認すれば命名権がより確実になるものの、必要な設備[注 3]は動かすのに数百万円から数十億円かかり、容易ではなかった。一方で翌年の2013年には米露のグループも状況証拠のみで命名権を満たす程度の充分なデータを揃えており、もし前年に理化学研究所が3例目の証拠を提出していなければこの時点で米露のグループが命名権を得ていた可能性が高かったと関係者は見ている[26]

2015年8月のIUPAC評議会[22]では認定および命名権の付与が検討されたものの決定が延期となっており、日本時間の同年12月31日にようやく認定に至った。

承認の背景[編集]

114から118番元素まではいずれもアクチノイドをターゲットにした励起エネルギーの高い「熱い核融合」により、合成に成功したグループに命名権が与えられている。この手法は、重い原子核を材料とするため成功率は高いが、必然的に中性子を多く含むため自発核分裂を生じやすく、『崩壊系列が、既知の核種に到達すること』という発見の大原則を達成できず、状況証拠どまりとなりがちだった。

一方、113番元素において理化学研究所は、中程度の重さの原子核同士を材料とする「冷たい核融合(コールドフュージョン)」により、自発核分裂を起こさず既知の核種に崩壊系列が繋がる、確実な証拠を得ることに成功した[注 4]

元素名の候補[編集]

理化学研究所の新元素合成実験は1990年代後半に「ジャポニウム計画[注 5]と名付けられ、以来実施されてきた経緯があり[27]、113番元素の名称についても「ジャポニウム」(予定元素記号:Jp, Jn[注 6]が最有力とみられていたが、2016年6月8日には前述のとおり同研究所のチームがIUPACに提出した名称案は「ニホニウム」(予定元素記号:Nh)であることが公表された[16][17][18][19]。ジャポニウム若しくはジャパニウムという名称が最有力とされながらも、最終的に候補から除外された背景には、母国語である日本語にこだわった点と、英語圏における日本人蔑称である「ジャップ (Jap) 」を連想させるという懸念があったことなどの理由がある[28][29]

なおこの他には、同研究所所在地の和光市からワコニウム、和光市の旧地名でもある大和町からヤマトニウム物理学者仁科芳雄にちなむニシナニウムなどの候補も挙がっていた[30]。またニッポニウム(予定元素記号:Nm)は、43番元素として一度命名されたものの取り消された、レニウムを巡る過去の経緯から混乱を避けるため採用できないルールとなっており、除外されていた[31][32]

Nature誌上での予想[編集]

イギリスの科学雑誌『ネイチャー』はブログ版「The Sceptical Chymist」で専門家による元素名の予想をオッズ付きで行なっており、このページでは上記の候補の他に、天照大神にちなんだ "Amaterasium" や煙々羅にちなんだ "Enenraium"、ゴジラにちなんだ "Godzillium" なども候補として挙がっていた[33][34]

理化学研究所の発表[編集]

2016年6月8日、理化学研究所は113番元素の新名称として「ニホニウムnihonium)」(元素記号:Nh)と命名する案を発表した[15][18][19]

正式決定[編集]

国際純正・応用化学連合 (IUPAC) は2016年11月30日、113番元素の名称について日本側の提案通りに「ニホニウムnihonium)」(元素記号:Nh)と決定したことを発表した[20][21]

理研新元素発見記念事業(ニホニウム通り)[編集]

和光市は理化学研究所のチームによる「ニホニウム」発見を受けて「理研新元素発見記念事業」に着手する[35]

和光市は「理研新元素発見記念事業」の一環として、東武東上線の和光市駅から理化学研究所までの道路約 1.1 km を「ニホニウム通り」と命名し、この道路に記念のモニュメントや1番から113番までの元素記号の路面板などを設置することとなった。和光市では11月1日から20日までの間に4つの名称候補について市民投票を実施し、425票中最多の165票を獲得した「ニホニウム通り」に命名することを決定した[35]

ニホニウム通りの歩道には、青銅製の、元素記号1番から112番までの路面板112枚(一辺30cm)と113番の路面板1枚(一辺120cm)を 10 m 間隔で設置する。また、和光市駅前には理化学研究所から記念碑が寄贈されるほか、モニュメント等が設置される[35]

脚注[編集]

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注釈[編集]

  1. ^ 後にモスコビウムと名付けられた。
  2. ^ ただし、生成の成功が明らかとなったのは同年8月18日の事である[4][11]
  3. ^ 線形加速器だけでなく、粒子を捕捉して崩壊を観測する装置などが必要。
  4. ^ しかし中性子の少ない未発見元素の合成はほぼ限界に達しており、そのような確実な証拠をもって命名権が与えられた元素は、この時点でニホニウムが最後となっている。将来的にも、119番以降の元素のコールドフュージョンは期待されていない[7]
  5. ^ 日本を表すラテン語の "Japonia" にちなむ。
  6. ^ これにより、周期表に初めて "J" の文字が出現する可能性があった。

出典[編集]

  1. ^ a b c “3個目の113番元素の合成を新たな崩壊経路で確認” (プレスリリース), 理研, (2012年9月27日), オリジナル2012年11月27日時点によるアーカイブ。, https://web.archive.org/web/20121127065710/http://www.riken.go.jp/r-world/info/release/press/2012/120927/detail.html 2015年12月31日閲覧。 
  2. ^ Oganessian et al. (2003)
  3. ^ a b Morita et al. (2004)
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  5. ^ a b c 研究者インタビュー”. 113番元素特設ページ. 理研. p. 1. 2016年1月6日閲覧。
  6. ^ “新発見の113番元素” (プレスリリース), 理研, (2004年9月28日), オリジナル2004年10月11日時点によるアーカイブ。, https://web.archive.org/web/20041011165210/http://www.riken.go.jp/r-world/info/release/press/2004/040928_2/index.html 2015年12月31日閲覧。 
  7. ^ a b c d e f g デイビー日高 (2012年9月28日). “理研、113番元素の命名優先権獲得に王手 - 新たな崩壊経路の3例目を確認”. マイナビニュース (マイナビ). http://news.mynavi.jp/articles/2012/09/28/113element/ 2016年1月4日閲覧。 
  8. ^ Oganessian et al. (2007)
  9. ^ Oganessian et al. (2010)
  10. ^ a b Morita et al. (2012)
  11. ^ a b c d e f 研究者インタビュー”. 113番元素特設ページ. 理研. p. 2. 2016年1月6日閲覧。
  12. ^ a b “Discovery and Assignment of Elements with Atomic Numbers 113, 115, 117 and 118” (プレスリリース), IUPAC, (2015年12月31日), オリジナル2015年12月31日時点によるアーカイブ。, https://web.archive.org/web/20151231074712/http://www.iupac.org/news/news-detail/article/discovery-and-assignment-of-elements-with-atomic-numbers-113-115-117-and-118.html 
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  34. ^ Stuart Cantrill (2016年1月26日). “New kids on the p-block”. The Sceptical Chymist. nature.com blogs. 2016年5月16日閲覧。
  35. ^ a b c ““ニホニウム通り”誕生、和光市駅〜理研の道路 新元素発見の記念”. 埼玉新聞 (埼玉新聞社). (2016年12月3日). http://www.saitama-np.co.jp/news/2016/12/03/09.html 2016年12月5日閲覧。 

参考文献[編集]

原論文

関連項目[編集]

外部リンク[編集]