日本人给他们发现的元素命名为了“日本”

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发布日期:2017年03月03日 所属分类:新知

2016年11月30日,国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)正式通过决议,将113号新元素命名为Nihonium(元素记号Nh)。自此,元素周期表中正式迎来了首位由非欧美国家命名的元素。

日本理化学研究所展示元素“Nh”在元素周期表中的位置。

日本理化学研究所展示元素“Nh”在元素周期表中的位置。

看到前缀“Nihon”,你可能知道了,这个元素的名字,是“日本”。而发现并命名这个元素的,是日本理化学研究所的研究者。

让我们先短暂回溯一下113号元素命名的历史。首先,2015年12月31日,IUPAC联系了日本理化学研究所(理研, RIKAN),认定理研森田浩介带领的研究小组为113号新元素的发现者,将元素的命名权授予了森田研究小组。

然后,在2016年6月8日,理研正式对外公布了113号元素的名字,决定将其命名为元素“日本”(简写为Nh, nihonium),并将于公示之后递交IUPAC申请承认。

对于(划掉)一个大量消耗国民的税金,最近还没多少正面新闻的(划掉)理研来说,新元素命名权是一个宣传自己的良机。于是理研也在第一时间开设了113元素的专页,并大张旗鼓宣传:日本是欧美国家以外第一个拿到元素命名权的国家。

日本发现的第113号元素在元素周期表的位置。

日本发现的第113号元素在元素周期表的位置。

今天我和大家说一下元素“日本”命名背后的几个小故事,同时跟大家讲一讲 “合成”新元素的新时代,跟元素“日本”以及日本科学界有着怎样的不解之缘。

新元素为何命名Nihonium?

新元素该起什么名字,其实也是个恼人的问题。首先需要考虑的当然是IUPAC的命名规则。详细的就不多说了,重要的地方如下:

1 以-ium结尾;

2 可以得名于科学家和国家,不可得名于公司或组织;

3 为避免混乱,即便不是正式名称,一个名称只要一旦使用过,就不得再用。

这样一来,以理研来命名(rikenium)自然就被否决了,于是以“日本”来命名这一方案就很快确定下来。那么剩下的问题就是,该用日语读音,还是该用英语读音。

即便忽略远古时代的各种读音,“日本”这两个汉字,在现代日语里面仍然有两种常用读法:“にほん nihon”和“にっぽん nippon”。

哪怕不懂日语,看英文拼写应该也大概能猜出来,Nihon(霓虹)这个读音远不如Nippon(你碰)这个读音来的霸气。毕竟 /p/ 这个辅音是个爆破音,而且双写辅音“pp”代表着一个短促停顿,更给 /p/ 音增添的不少气势。

日本人自己也并没有明确规定什么状况该用哪个读音,不过NHK(大概当于中国的中央人民广播电台&CCTV)的规则是:当正式做国号使用时用Nippon,其余时候用Nihon。因此日本不少重要组织读法都是Nippon。譬如日本的央行“日本银行Nippon Ginko”,就是选取了Nippon作为其官方读音。

在命名确定之前,日本媒体普遍猜测新元素会命名为Japanium,这样一来元素的缩写就是Jp,谁看了都会知道这个元素是以日本为名的。但是研究团队的带头人森田浩介(Kosuke Morita)对Jp案并不感兴趣,于是最后元素名称还是遵循了日语读音,被暂时定名为Nihonium。

看到这里你可能会奇怪:“你刚刚解释了半天为什么日本人更喜欢在正式场合/大场合把日本读成Nippon,那新元素为何不命名为Nipponium呢?”

回忆一下刚刚讲到的IUPAC命名规则——即便不是正式名称,一个名称只要一旦使用过,就不得再用——没错,其实元素“日本Nihonium”还有一个早早夭折了的“哥哥”。接下来我们就来八卦一下这个没有登上元素周期表的元素Nipponium,以及它和元素炼金术时代的不解之缘。

小川正孝和他的43号元素Nipponium

小川正孝是日本的化学家,曾经在伦敦留学2年,师从英国化学家威廉?拉姆齐(William Ramsay), 凭借对惰性气体的相关研究获得了1904年的诺贝尔化学奖)。

小川正孝留学伦敦期间,主要研究的是方钍石(主要成分二氧化钍ThO2)矿石中杂质的成分,并试图从中寻找新的元素。1906年返回日本之后,小川也没有放弃对方钍石中新元素的探求,并最终于1908年“发现”了一种“原子量约为100的新元素”。小川认为这个新元素是尚未发现的43号元素。在恩师拉姆齐的推荐下,他公开宣称发现了43号新元素,并将其命名为“日本Nipponium”。

但是小川是不幸的。他发现的并不是43号元素,他的实验结果也没有任何学者能够成功重现。

让我们回到元素周期表。可以看到43号元素是原子序数最低的人造元素,也是原子序数最低的没有非放射性稳定同位素的元素——正因如此,43号元素的发现成了人类开启元素炼金术时代的标志。

43号元素一度被认为并不存在于自然界之中,小川发现的“新元素”显然不会是43号元素。后人分析了小川的实验笔记,认为他其实发现的是与43号同族的75号元素铼(Re)。

43号元素的误报和发现

铼是开启“合成”新元素元素炼金术时代来临之前“发现”的倒数第二种自然存在的元素(最后一种是1939年发现的Fr),一直到1925年才被德国化学家沃尔特?诺达克,伊达?诺达克和奥托?伯格发现。小川很可能是最早观测到铼的化学家,但是遗憾地与之失之交臂。

而43号元素锝,也是故事颇多的一种元素。早在1828年德国化学家奥桑(G. W. Osann)就宣称发现了43号元素并将其命名为polinium,自此揭开了43号元素100多年不断被误报的历史。不少新元素都是在这段充满误报的历史中“被发现”或是被首次观测到的。

然而,地球上并不存在43号元素。最终,43号元素于1936年才在美国哥伦比亚大学的劳伦斯伯克利国家实验室中被塞格雷等科学家合成出来。因为这是第一个人类用技术合成出来的元素,(在当时看来)也是第一个不存在于自然界中的元素(直到1952年才在恒星中发现了43号元素锝的同位素的光谱,该事件同时也证实了恒星可以合成重元素的假说),因此决定用希腊语中表示“人工/人为”的“τεχνητ??(拉丁写法为technitos)”来命名43号元素。

就这样,43号元素最终被命名为锝(Tc, technetium),给100多年误报的历史画上了句号,也揭开了人类合成新元素的新时代。

元素Nipponium虽然没有在元素周期表中获得一席之地,但是仍然作为元素炼金术时代的一个见证者见证了人类发现和合成化学元素的新时代。百年之后,日本人正是用合成元素的手法,以另一种方式将日本之名(Nihonium)添加到了元素周期表中。我虽然对用国名命名元素的品味不敢苟同,不过日本几代科学人对科学的追求,仍然是值得我们尊敬与学习的。

来源:果壳网

作者:稷下(日本一桥大学环境伦理学博士)

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