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Ust 。
Uts 137 Uts 名稱·符號 ·序數 Untriseptium·Uts·137 元素類別 未知 可能為超錒系元素 族 ·週期 ·區 不適用 ·8 ·g 標準原子質量 未知 电子排布 [Og ] 5g11 6f4 8s2 8p2 1/2 (推測)[ 3] [ 4] 2, 8, 18, 32, 43, 22, 8, 4(推測)
Uts的电子層(2, 8, 18, 32, 43, 22, 8, 4(推測)) 氧化态 根據5g元素預測 可能具有+6氧化態[ 5] CAS号 55127-57-6 [ 6] 主条目:Uts的同位素
Uts預測的電子排佈為[Og ] 5g11 6f4 8s2 8p2 1/2 )[ 3] ,對應的殼層為:2, 8, 18, 32, 43, 22, 8, 4。
Untriseptium (化學符號 為Uts )是一種尚未被發現的化學元素 ,原子序數 是137。直到这个元素被发现、确认并确定了永久名称之前,Untriseptium 和Uts 分别为这个元素的暫定系统命名和化学符号 。根據皮寇 模型[ 8] ,其在扩展元素周期表 中排列在第8週期 ,预测是屬於g區 的超锕系元素 。
有關Uts的研究多半是在討論週期表 可能的終點[ 2] [ 9] ,1948年時,理查德·費曼 指出了現有理論在137號元素之後可能出現的悖論[ 10] ,也因此在部分非正式場合中會以費曼的名字稱這個元素為「Feynmanium」[ 11] 。
目前尚未有人成功合成Uts,也無法確定其原子核 是否能夠存在,因為原子核滴线 的不穩定性可能意味著周期表將在穩定島 後不遠之處結束[ 12] [ 13] 。根據現有理論,僅能確定其不會存在任何穩定 的同位素 [ 7] 。
Untriseptium一詞來自於1979年IUPAC 發表了對元素新命名的建議[ 14] [ 15] ,該建議將元素以原子序數在十進位制 的數字以拉丁文組合做為命名[ 16] ,其中字首「Un-」代表1,表示原子序的百位數、字根「tri-」代表3,表示原子序的十位數、字根「septi-」代表7,表示原子序的個位數[ 17] 、字尾「-ium」表示金屬元素[ 18] 。而費曼指出了原子序大於137的元素會出現的悖論,並認為137號元素可能是最後一個存在的元素,也因此在非正式場合中,該元素也被稱為「Feynmanium」[ 10] ,名稱來自於費曼的名字[ 11] 。
由於扩展元素周期表 的排列方式並無統一,因此在皮寇 模型提出以及軌域模型普及之前,週期表無考慮到軌域能階問題時,是直接照著排列下去的,而其中一種排法Uts正好是在𬭊 的下方,也因此有些網站會將「eka-dubnium」也記載為Uts的別名,意為𬭊 的下方的元素[ 19] ,而根據皮寇 模型,𬭊 下方應為159號元素(Unpentennium,Upe)[ 20] 。然而根據該模型預測Uts的電子排佈方式[ 21] ,其應屬於g區元素,而g區元素從第8周期 開始,因此Uts在週期表中位置的上方是沒有元素的。
由於許多原子核理論的模型在原子序到137之後都會出現問題、矛盾或存在悖論,因此理論上,Uts可能為最後一個存在的元素。這些現象最早由理查德·費曼於1948年指出[ 22] 。
理查德·費曼指出,根據玻爾模型 ,原子序大於137的元素,其內層軌域可能電子無法穩定存在[ 23] ,因爲在1s原子軌域 中的電子的速度v 計算如下:
v
=
Z
α
c
≈
Z
c
137.036
{\displaystyle v=Z\alpha c\approx {\frac {Zc}{137.036}}}
當中Z 是原子序 ,α 是描述電磁力 強度的精細結構常數 。[ 24] 在這個計算中,任何原子序高於137的元素的1s軌域電子速度計算結果會比光速 c 還大[ 25] [ 26] ,因此任何不建基於相對論 的理論(如波爾模型)不足以處理這種計算。
而若將其結果轉換成動量 [ 27] :
p
=
m
v
1
−
v
2
/
c
2
{\displaystyle p={\frac {mv}{\sqrt {1-v^{2}/c^{2}}}}}
對於任意高的p,我們可以找到滿足該等式的v < c。且電子的速度與原子核存在與否無關,因此此計算矛盾並不意味著Uts會是元素週期表上的最後一個元素[ 2] 。
相對論 的狄拉克方程 可以計算出原子的基態能量:
E
=
m
c
2
1
+
Z
2
α
2
n
−
(
j
+
1
/
2
)
+
(
j
+
1
/
2
)
2
−
Z
2
α
2
,
{\displaystyle E={\frac {mc^{2}}{\sqrt {1+{\frac {Z^{2}\alpha ^{2}}{n-(j+1/2)+{\sqrt {(j+1/2)^{2}-Z^{2}\alpha ^{2}}}}}}}},}
其中,m為電子靜止質量 、c為光速 、z為質子數 、α為精細結構常數 。
以m0 表示電子 的靜質量 ,則其基態能量為:
E
=
m
0
c
2
1
−
Z
2
α
2
≈
m
0
c
2
1
−
(
Z
137.036
)
2
{\displaystyle E=m_{0}c^{2}{\sqrt {1-Z^{2}\alpha ^{2}}}\approx m_{0}c^{2}{\sqrt {1-({Z \over 137.036})^{2}}}}
當質子數為138或更大時,根號中將會出現負值,導致其值不是實數 ,因而導致狄拉克基態的波函數是震蕩的,並且正能譜與負能譜之間沒有間隙,正如克萊因悖論 所言[ 28] 。
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