歷史
發現
原稱106號元素，首次於1974年在阿伯特·吉奧索和E.KennethHulet的帶領下，利用勞倫斯伯克利國家實驗室的超重離子直線加速器發現。他們用18O離子撞擊249Cf目標，並產生出新的核素263Sg。該核素進行放射衰變，半衰期為0.9±0.2秒。命名
發現 的美國團隊提出將新元素命名為seaborgium（Sg），以紀念美國化學家格倫·西奧多·西博格。他是該團隊的成員之一，並在多個錒系元素的發現中都作出了重要的貢獻。這個名稱引起了爭議。IUPAC所用的臨時名稱為unnilhexium（Unh），根據IUPAC元素系統命名法。1994年，一個IUPAC委員會提出將元素命名為rutherfordium（鑪的現稱），並規定元素不能以在世的人物命名。[4]美國化學學會強烈抗議這項規定。他們指出，在阿爾伯特·愛因斯坦在世時命名的einsteinium（鑀）已經設下了先例，而且調查顯示化學家們對西博格仍然在世並沒有意見。1997年，經過有關元素104至108的協商之後， 的現稱seaborgium得到了國際上的承認。
基本信息
原子序數：106元素符號：Sg
元素中文名稱：釒喜
讀音：xǐ
元素英文名稱：Seaborgium
相對原子質量：263
核內質子數：106
核外電子數：106
核電核數：106
質子質量：1.77338E-25
質子相對質量：106.742
所屬周期：7
所屬族數：VIB
摩爾質量：212
核外電子排布：2,8,18,32,32,12,2
顏色和狀態：金屬
發現人：杜布納研究所
發現時間和地點：1974，前蘇聯
人造放射性元素，可能是金屬態，元素序號為106，過渡金屬之一。半衰期為21秒，化學性質不活潑。釒喜-266是最穩定的同位素。Seaborgium名稱的由來是為了向諾貝爾獎得主西博格(Seaborg)致敬。
化學特性
氧化態經過推算， 是6d系過渡金屬的第3個元素，也是元素周期表中6族的最重元素，位於鉻、鉬和鎢以下。該族的所有元素都呈現出+6氧化態，其穩定性隨著元素的重量而增加。因此 估計會有穩定的+6態。這個族的穩定+5和+4態也在較重的元素中呈現出來；除鉻(III)以外，該族的+3態是還原性的。化學 的許多化學特性都是通過同族較輕元素的反應中推算出來的，如從鉬和鎢。鉬和鎢很容易形成三氧化物MO3，所以 也應該會形成SgO3。已知的MO3氧化物能溶於鹼當中，並形成氧離子，因此 也應形成 酸鹽離子SgO42−。另外，WO3能與酸反應，意味著SgO3也會是兩性的。鉬的氧化物MoO3會與水汽反應，產生氫氧化物MoO2(OH)2，所以SgO2(OH)2也是可能形成的。同族較重的元素容易形成具揮發性和不穩定的六鹵化物MX6（X=Cl,F）。只有鎢形成不穩定的六溴化鎢WBr6。因此，SgF6和SgCl6都是可能形成的化合物，其繼承鎢的特性有可能表現在六溴化物SgBr6的更高穩定性上。這些鹵化物在氧和水汽中都是不穩定的，並會立即形成具揮發性的氧鹵化物MOX4和MO2X2。故此SgOX4（X=F,Cl）和SgO2X2（X=F,Cl）應該會形成。在水溶狀態下，它們和氟離子形成各種氧氟絡負離子，例如MOF5−和MO3F33−。 也預計會形成類似的絡合物。
實驗化學
氣態最初研究 化學的實驗主要是通過對揮發性氧氯化物進行氣態熱力色譜法。 原子首先在這條反應中產生：248Cm(22Ne,4n)266Sg，加熱後與O2/HCl混合物反應。產生出的氧氯化物的吸附屬性在測量之後與鉬和鎢作對比。結果顯示， 形成了揮發性氧氯化物，與其他6族元素相似：
Sg+O2+2HCl→SgO2Cl2+H2
2001年，一組人員繼續研究 的氣態化學。他們把 與O2在H2O環境下反應。情況與形成氧氯化物時相近，實驗結果顯示形成了氫氧化氧 ，該反應在較輕的6族元素中是常見的。
2Sg+3O2→2SgO3
SgO3+H2O→SgO2(OH)2
在水溶狀態下， 的化學與鉬和鎢的相近，會形成穩定的+6氧化態。 首先在HNO3/HF溶液中被稀釋成正離子交換樹脂，可能形成中性的SgO2F2或絡負離子[SgO2F3]−。0.1M的HNO3溶液無法稀釋 ，而相比之下鉬和鎢則可以。這意味著[Sg(H2O)6]6+的水解最多進行到絡正離子[Sg(OH)5(H2O)]+為止。
化合物及絡離子
| 公式 | 名稱 |
|---|---|
| SgO2Cl2 | 氧氯化 |
| SgO2F2 | 氧氟化 |
| SgO3 | 三氧化 |
| SgO2(OH)2 | 氫氧化氧 |
| [SgO2F3]− | trifluorodioxoseaborgate(VI) |
| [Sg(OH)5(H2O)]+ | aquapentahydroxyseaborgium(VI) |
核合成
冷核聚變
本節有關以冷核聚變反應合成 原子核。這些過程在低激發能（約10至20MeV，因而稱為“冷”核聚變）生成覆核，裂變之後存活機率較高。處於激髮狀態的原子核再衰變至基態，期間只發出一顆或兩顆中子。
208Pb(54Cr,xn)262-xSg(x=1,2,3)
位於前蘇聯杜布納聯合核研究所由格奧爾基·弗廖羅夫領導的團隊在1974年首次利用冷核聚變反應嘗試合成 。他們宣布製造出一次0.48秒長的自發裂變，並指向259Sg。根據後期證據，他們很可能當時探測到260Sg及其衰變產物256Rf兩者的衰變反應。TheTWG的結論為，根據當時的證據不足以作出任何結論。
該團隊在1983至1984年再次研究這條反應，並探測到5秒長的自發裂變，並直接指向260Sg。
位於德國重離子研究所的團隊首次在1985年研究了這條反應。他們使用的是改進了的母子體衰變關係法，並探測到261Sg(x=1)和260Sg，以及測量到不完整的1n中子蒸發激發函式。
2000年12月，位於法國國家大型重離子加速器的團隊研究了該反應，並探測到10顆261Sg原子及2顆260Sg原子。
在最佳化設施之後，重離子研究所人員在2003年使用金屬鉛目標測量了1n激發函式。同年5月，他們成功把鉛-208目標替換成更耐損耗的硫化鉛（PbS）目標，從而能夠在日後使用更強的離子束。他們探測了1n、2n和3n激發函式，並首次在261Sg同位素上運用α-γ光譜法。他們探測到這個同位素的大約1600個原子，還辨認到新的α光譜線，量度了更準確的半衰期以及辨認出新的電子捕獲和自發裂變支鏈。另外，他們首次探測到了來自衰變產物鑪的K殼層X光，並改進了有關260Sg的數據，包括一個不確定的同核異構體。這項研究在2005年9月和2006年3月也有繼續進行。對261Sg的累積數據於2007年發布。2005年9月的工作也包括開始對260Sg進行光譜分析。
位於勞倫斯伯克利國家實驗室的團隊最近研究了這條反應，從而對同位素261Sg進行分析。他們探測到一個新的同核異構體261mSg，其通過內部轉換衰變到基態。在同一項實驗中，他們也證實了衰變產物257Rf的K殼層同核異構體257m2Rf。
207Pb(54Cr,xn)261-xSg(x=1,2)
位於杜布納的團隊在1974年研究了這條反應，結果與先前使用鉛-208目標時相同。自發裂變活動最先指向259Sg，但之後改為指向260Sg或256Rf，或兩者皆是。在1983至1984年的進一步工作中探測到5秒長的自發裂變，指向衰變源260Sg。
重離子研究所的團隊首次在1985年利用母子體衰變關係法研究了該反應。他們確定探測到259Sg，其為2n中子蒸發通道產物。
這條反應在2005年3月再一次被使用。研究用硫化鉛目標對偶-偶同位素260Sg進行光譜分析。
206Pb(54Cr,xn)260-xSg
杜布納團隊在1974年研究了該反應。他們用它來判斷使用Pb-207和Pb-208目標時所觀察到的自發裂變行為的源頭。他們並沒有探測到任何自發裂變，意味著產生的同位素主要進行α衰變。
208Pb(52Cr,xn)260-xSg(x=1,2)
在1974年一系列冷核聚變反應中，杜布納的團隊也研究了該反應，但同樣沒有探測到自發裂變。勞倫斯伯克利國家實驗室在2006年研究發射物同位鏇的效應以及覆核原子量對蒸發殘餘量的影響，當中再次研究了這條反應。他們在測量1n激發函式時，辨認出259Sg和258Sg。
209Bi(51V,xn)260-xSg(x=2)
在1974年一系列冷核聚變反應中，杜布納的團隊也研究了該反應，但同樣沒有探測到自發裂變。1994年，重離子研究所的團隊利用這條反應合成 ，從而研究新發現的偶-偶同位素258Sg。他們探測到10顆258Sg原子，其進行了自發裂變。
熱核聚變
本節有關以熱核聚變反應合成 原子核。這些過程在高激發能（約40至50MeV，因而稱為“熱”核聚變）生成覆核，裂變及擬裂變之後存活機率較低。處於激髮狀態的原子核再衰變至基態，期間發出3至5顆中子。
238U(30Si,xn)268-xSg(x=3,4,5,6)
對該反應的首次研究是由日本原子能研究所的科學家於1998年進行的。他們探測到一次自發裂變，當時不確定地指向新同位素264Sg或由263Sg經過電子捕獲後形成的263Db。[12]2006年，重離子研究所和勞倫斯伯克利國家實驗室同時研究了該反應，並使用了母子體衰變關係法。勞倫斯伯克利的團隊測量了4n、5n和6n通道的激發函式，而重離子研究所的團隊則觀察到額外的3n通道活動。[13][14][15]兩組人員都辨認出新同位素264Sg，其在短半衰期內進行了自發裂變。
248Cm(22Ne,xn)270-xSg(x=4?,5)
1993年，位於杜布納由YuriLazarev帶領的團隊宣布發現了半衰期較長的266Sg和265Sg，都是經過這條反應在4n和5n通道中產生的。這是在尋找可進行化學研究的 同位素之後得到的成果。報告中指出，266Sg以8.57MeV的能量放射α粒子，半衰期約為20秒。這為Z=108，N=162閉核的穩定性理論提供了證據。[16]1997年，重離子研究所進一步研究了該反應。儘管他們確認了266Sg的產量、衰變模式及半衰期，但是一些矛盾之處仍然存在。在最近進行的對270Hs的合成實驗中（見 ）發現，266Sg只進行短半衰期的自發裂變（TSF=360ms）。有可能這是其基態（266gSg），而另一個直接產生的活動則指向高鏇的K同核異構體266mSg。要證實這一點需要進一步的實驗。
最近在重新評估265Sg和266Sg的衰變特性後，得出的結論為，至今所有衰變都源自具有兩種同核異構體的265Sg。其一是265aSg，其主要的α線位於8.85MeV，計算出的半衰期為8.9秒；而265bSg的衰變能量為8.70MeV，半衰期為16.2秒。直接產生時，兩個同核異構能級同時存在。從269Hs的衰變數據中能看出，265bSg是在269Hs衰變時產生的，並會衰變至短半衰期的261gRf同位素。這意味著266Sg其實並非放射α粒子的長半衰期同位素，它實際上在短時間內就會進行裂變。
無論源頭是哪一個同位素，研究人員最近成功使用這條反應來研究 的化學屬性（見下）。
249Cf(18O,xn)267-xSg(x=4)
勞倫斯伯克利和勞倫斯利福摩爾國家實驗室的合作團隊在1974年首次成功合成了 。在成功時所用的實驗中，他們利用了新的母子體關係法辨認出新同位素263Sg。1975年，橡樹嶺國家實驗室的團隊證實了這些衰變數據，但未能辨認出一致的X光，因此未能證明 確實被合成了。1979年，位於杜布納的團隊通過探測自發裂變來研究了這條反應。相比從伯克利得出的數據，他們計算出263Sg的自發裂變支鏈為70%。原先成功的合成反應在1994年終於被勞倫斯伯克利的另一個團隊證實。
作為衰變產物
的同位素也是某些更高元素衰變中的產物。下表列出至今為止的觀測| 蒸發殘餘 | 同位素 |
|---|---|
| 291 Lv,287 Fl,283 Cn | 271 Sg |
| 285 Fl | 269 Sg |
| 271 Hs | 267 Sg |
| 270 Hs | 266 Sg |
| 277 Cn,273 Ds,269 Hs | 265 Sg |
| 271 Ds,267 Ds | 263 Sg |
| 270 Ds | 262 Sg |
| 269 Ds,265 Hs | 261 Sg |
| 264 Hs | 260 Sg |
同位素
| 同位素 | 發現年份 | 發現所用反應 |
|---|---|---|
| 258 Sg | 1994年 | 209 Bi(51 V,2n) |
| 259 Sg | 1985年 | 207 Pb(54 Cr,2n) |
| 260 Sg | 1985年 | 208 Pb(54 Cr,2n) |
| 261g Sg | 1985年 | 208 Pb(54 Cr,n) |
| 261m Sg | 2009年 | 208 Pb(54 Cr,n) |
| 262 Sg | 2001年 | 207 Pb(64 Ni,n) |
| 263m Sg | 1974年 | 249 Cf(18 O,4n) |
| 263g Sg | 1994年 | 208 Pb(64 Ni,n) |
| 264 Sg | 2006年 | 238 U(30 Si,4n) |
| 265 Sg | 1993年 | 248 Cm(22 Ne,5n) |
| 266 Sg | 2004年 | 248 Cm(26 Mg,4n) |
| 267 Sg | 2004年 | 248 Cm(26 Mg,3n) |
| 268 Sg | 未知 | |
| 269 Sg | 2010年 | 242 Pu(48 Ca,5n) |
| 270 Sg | 未知 | |
| 271 Sg | 2003年 | 242 Pu(48 Ca,3n) |
目前已知的 同位素有12個（不包括亞穩態及K鏇同核異構體）。半衰期最長的是269Sg，這個同位素會進行α衰變和自發裂變，半衰期大約為2.1分鐘。半衰期最短的是258Sg，同樣會進行α衰變和自發裂變。其半衰期為2.9毫秒。
同核異構體
266Sg
最初的研究辨認出一次8.63MeV的α衰變，半衰期約為21秒，並指向266Sg的基態。之後的研究辨認出一個以8.52和8.77MeV能量進行α放射的核素，其半衰期約為21秒。這對偶-偶核素來說是罕見的。近期有關合成270Hs的工作辨認出266Sg進行自發裂變，半衰期只有360毫秒。最近對277Cn和269Hs的研究為265Sg和261Rf的衰變帶來了新的信息。結果指出，原先的8.77MeV活動應該指向265Sg。因此，自發裂變是源自基態的，而8.52MeV的活動則是源自高鏇的K同核異構體的。要證實這一切則仍需要更多的實驗。最近重新評估數據後的結論指出，8.52MeV的活動應該指向265Sg，而266Sg只會進行裂變。
265Sg
直接合成265Sg的實驗產生了4條α線：8.94、8.84、8.76和8.69MeV，半衰期為7.4秒。對產自277Cn和269Hs衰變的265Sg的
261Sg的衰變光譜圖對數據的重新評估指出，確實存在兩種同核異構體。一種的主要衰變能量為8.85MeV，半衰期為8.9秒；第二種衰變能量為8.70MeV，半衰期為16.2秒。
263Sg
成功合成263Sg的反應產生了一條能量為9.06MeV的α線。在觀察271gDs、271mDs和267Hs衰變產生的263Sg之後，研究人員證實了以9.25MeV的α放射進行衰變的同核異構體。同時9.06MeV的衰變也被證實了，並指向半衰期為0.3秒的基態。9.25MeV的活動指向半衰期為0.9秒的同核異構能級。
最近合成271g,mDs的數據當中有關267Hs衰變的結果存在怪異之處。其中一次衰變中，267Hs衰變為263Sg，再進行α衰變，半衰期約為6秒。該活動仍沒有確切的同核異構體源頭，要得出結論就需要更多的研究。
撤回的同位素
269Sg1999年聲稱合成293Uuo時，同位素269Sg被辨認為其一衰變產物。它以α放射進行衰變，半衰期為22秒。這次發現在2001年被撤回。該同位素最終於2010年成功被合成。
