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Ust

原子序173的元素
提示：此条目页的主题不是Uts或UST。

Unsepttrium（化学符号为Ust）是一种尚未被发现的化学元素，原子序数是173。直到这个元素被发现、确认并确定了永久名称之前，Unsepttrium和Ust分别为这个元素的暂定系统命名和化学符号。该元素所归属的周期众说纷纭，有排列在第10周期g区元素的说法，也有排在第9周期碱金族的说法，而根据现行较广泛接受的皮寇（英语：Pekka Pyykkö）以及Nefedov模型[6]，Ust可能具有碱金属的部分特性，但其周期仍尚未有定论。

Ust 173Ust
氢（非金属） 氦（惰性气体）
锂（碱金属） 铍（碱土金属） 硼（类金属） 碳（非金属） 氮（非金属） 氧（非金属） 氟（卤素） 氖（惰性气体）
钠（碱金属） 镁（碱土金属） 铝（贫金属） 硅（类金属） 磷（非金属） 硫（非金属） 氯（卤素） 氩（惰性气体）
钾（碱金属） 钙（碱土金属） 钪（过渡金属） 钛（过渡金属） 钒（过渡金属） 铬（过渡金属） 锰（过渡金属） 铁（过渡金属） 钴（过渡金属） 镍（过渡金属） 铜（过渡金属） 锌（过渡金属） 镓（贫金属） 锗（类金属） 砷（类金属） 硒（非金属） 溴（卤素） 氪（惰性气体）
铷（碱金属） 锶（碱土金属） 钇（过渡金属） 锆（过渡金属） 铌（过渡金属） 钼（过渡金属） 锝（过渡金属） 钌（过渡金属） 铑（过渡金属） 钯（过渡金属） 银（过渡金属） 镉（过渡金属） 铟（贫金属） 锡（贫金属） 锑（类金属） 碲（类金属） 碘（卤素） 氙（惰性气体）
铯（碱金属） 钡（碱土金属） 镧（镧系元素） 铈（镧系元素） 镨（镧系元素） 钕（镧系元素） 钷（镧系元素） 钐（镧系元素） 铕（镧系元素） 钆（镧系元素） 铽（镧系元素） 镝（镧系元素） 钬（镧系元素） 铒（镧系元素） 铥（镧系元素） 镱（镧系元素） 镏（镧系元素） 铪（过渡金属） 钽（过渡金属） 钨（过渡金属） 铼（过渡金属） 锇（过渡金属） 铱（过渡金属） 铂（过渡金属） 金（过渡金属） 汞（过渡金属） 铊（贫金属） 铅（贫金属） 铋（贫金属） 钋（贫金属） 砈（类金属） 氡（惰性气体）
钫（碱金属） 镭（碱土金属） 锕（锕系元素） 钍（锕系元素） 镤（锕系元素） 铀（锕系元素） 镎（锕系元素） 钚（锕系元素） 镅（锕系元素） 锔（锕系元素） 锫（锕系元素） 锎（锕系元素） 锿（锕系元素） 镄（锕系元素） 钔（锕系元素） 锘（锕系元素） 铹（锕系元素） 𬬻（过渡金属） 𬭊（过渡金属） 𬭳（过渡金属） 𬭛（过渡金属） 𬭶（过渡金属） 鿏（预测为过渡金属） 𫟼（预测为过渡金属） 𬬭（预测为过渡金属） 鿔（过渡金属） 鿭（预测为贫金属） 𫓧（贫金属） 镆（预测为贫金属） 𫟷（预测为贫金属） 鿬（预测为卤素） 鿫（预测为惰性气体）
Uue（预测为碱金属） Ubn（预测为碱土金属）
143 Uqt（化学性质未知） 144 Uqq（化学性质未知） 145 Uqp（化学性质未知） 146 Uqh（化学性质未知） 147 Uqs（化学性质未知） 148 Uqo（化学性质未知） 149 Uqe（化学性质未知） 150 Upn（化学性质未知） 151 Upu（化学性质未知） 152 Upb（化学性质未知） 153 Upt（化学性质未知） 154 Upq（化学性质未知） 155 Upp（化学性质未知） 156 Uph（化学性质未知） 157 Ups（化学性质未知） 158 Upo（化学性质未知） 159 Upe（化学性质未知） 160 Uhn（化学性质未知） 161 Uhu（化学性质未知） 162 Uhb（化学性质未知） 163 Uht（化学性质未知） 164 Uhq（化学性质未知） 165 Uhp（化学性质未知） 166 Uhh（化学性质未知） 167 Uhs（化学性质未知） 168 Uho（化学性质未知） 169 Uhe（化学性质未知） 170 Usn（化学性质未知） 171 Usu（化学性质未知） 172 Usb（化学性质未知）
121 Ubu（化学性质未知） 122 Ubb（化学性质未知） 123 Ubt（化学性质未知） 124 Ubq（化学性质未知） 125 Ubp（化学性质未知） 126 Ubh（化学性质未知） 127 Ubs（化学性质未知） 128 Ubo（化学性质未知） 129 Ube（化学性质未知） 130 Utn（化学性质未知） 131 Utu（化学性质未知） 132 Utb（化学性质未知） 133 Utt（化学性质未知） 134 Utq（化学性质未知） 135 Utp（化学性质未知） 136 Uth（化学性质未知） 137 Uts（化学性质未知） 138 Uto（化学性质未知） 139 Ute（化学性质未知） 140 Uqn（化学性质未知） 141 Uqu（化学性质未知） 142 Uqb（化学性质未知）
173 Ust（预测为超临界原子） 174 Usq（预测为超临界原子） 175 Unseptpentium（预测为超临界原子） 176 Unsepthexium（预测为超临界原子） 177 Unseptseptium（预测为超临界原子） 178 Unseptoctium（预测为超临界原子） 179 Unseptennium（预测为超临界原子） 180 Unoctnilium（预测为超临界原子） 181 Unoctunium（预测为超临界原子） 182 Unoctbium（预测为超临界原子） 183 Unocttrium（预测为超临界原子） 184 Uoq（预测为超临界原子） ...
※注：119号及以后的元素并无公认的排位，上表
之排位是从理论计算的电子排布推论而得的一种
未定论
↑
Ust
↓
未定论
Usb ← Ust → Usq或无[1][2]
概况
名称·符号·序数Unsepttrium·Ust·173
元素类别未知
部分理论认为是碱金属
族·周期·区未定论·未定论·g
标准原子质量未知
电子排布[Usb] 6g1（推测）[3][4][5]
2, 8, 18, 32, 50, 33, 18, 8, 4（推测）[4][5]
物理性质
原子性质
氧化态未知
杂项
CAS号55187-84-3

由于现行理论会在原子序大于或等于173时出现矛盾，因此部分研究认为，Ust可能是理论上可以以原子形态存在的最重元素，更重的元素可能只能以离子的形态存在[1]。

在周期表上的位置

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Ust在周期表上的位置有不止一种说法。1969年，格伦·西奥多·西博格根据构造原理提出的周期表中，Ust被安排在第九周期的g3族[7]，上方为123号元素、下方为245号元素；1973年德国物理学家布克哈德·弗里克（Burkhard Fricke）的扩展元素周期表则将Ust安排在g1族；而2010年提出的皮寇（英语：Pekka Pyykkö）模型则将Ust安排在碱金族，但对于其周期归属多个研究皆有不同看法，目前尚未有一篇广泛接受的研究指出第8周期以后的元素排列。

对于其是否为周期表的终点学界众说纷纭，例如弗里克认为Ust是元素周期表中最后一种元素[2]，而沃尔特·格瑞纳（Walter Greiner）认为的原子序可达到184甚至194[6][8]:588，亦有学者认为周期表的终点可能更早结束，例如费曼认为最后一个元素为137号元素以及稳定岛预测的126号元素[8]:592。

命名

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根据1979年，国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）发布之有关新元素命名的建议，若根据这一规则，173号元素应称为“Unsepttrium”，符号为Ust[9][10]。在元素被发现并获得正式永久命名之前，都会先以元素系统命名法命名。但科学家一般称之为173号元素、(173)或173[3]。

性质

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Ust尚未被发现，目前也没有尝试合成的报告。早期的推测，它是一种g区元素[3]，在这个预测下，根据此推测以及元素周期律，其化学性质有可能与g区元素Ubt相似。

另外一个预测则将Ust列为碱金属，在该预测中Ust的最后一个电子将会填入6g7/2轨域[5]，因为自旋-轨域相互作用会使得8p3/2轨域和6g7/2轨域之间产生非常大的能隙，因此在这预测中最外层的电子束缚力将会很弱，并且容易形成Ust+离子。因此Ust依照这个结果来看，可能会表现出与碱金属类似的化学性质，甚至可能有比铯更高的反应性[11]，然而相对论效应使得Uue和钫的预测反应性比铯还低。

特征

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理论上，根据狄拉克方程式，当质子数大于137时将出现虚数解而出现矛盾，但前述运算未考虑到原子核的大小，因为狄拉克方程式是将原子核视为一个点，因此，德国的物理学家沃尔特·葛雷纳（英语：Walter Greiner）更进一步的探讨了考虑到有限原子核大小的更准确的理论计算，并在1982年发表了研究，该研究表明当质子数为173时，原子核将达到“临界电荷”，其结合能超过电子静止时能量的两倍[12]。而电子静止时能量的两倍（2mec2 = 1.022MeV）已达电子和正子对的湮灭能量，并且有实验表明，当达到此能量时，将发生逆反应电子和正子成对产生（实验是将电子静止时能量的两倍的伽玛射线射入原子）[13]，空缺的最内部壳层会导致一颗电子凭空产生，同时发射一颗正子[1]。

1977年亥姆霍兹重离子研究中心借由铀原子（Z = 92）原子核相互碰撞产生质子数为184的虚拟粒子进行了相关研究。1980年正子发射的现象在类似实验中被观测到，但使用的原子是锔（Z = 96），而2p轨域在质子数为185也会达到临界电荷[13]。另一个研究则认为当Z = 245时，2s轨域也将崩溃[14]。

参考文献

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  1. ^ 1.0 1.1 1.2 Greiner, Walter; Schramm, Stefan. Resource Letter QEDV-1: The QED vacuum. American Journal of Physics. 2008-06-XX, 76 (6): 509–518 [2021-04-25]. ISSN 0002-9505. doi:10.1119/1.2820395. （原始内容存档于2021-05-12） （英语）. 
  2. ^ 2.0 2.1 Fricke, B.; Greiner, W.; Waber, J. T. The continuation of the periodic table up to Z = 172. The chemistry of superheavy elements. Theoretica Chimica Acta. 1971-09-XX, 21 (3): 235–260. ISSN 0040-5744. doi:10.1007/BF01172015 （英语）. 
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 Synthesis of the Transactinides and their Chemistry. Lanthanide and Actinide Chemistry. John Wiley & Sons, Ltd. 2006: 225–236 [2021-04-25]. ISBN 978-0-470-01008-2. doi:10.1002/0470010088.ch14/summary. （原始内容存档于2021-01-11） （英语）. 
  4. ^ 4.0 4.1 Fricke, Burkhard. Superheavy elements a prediction of their chemical and physical properties. Recent Impact of Physics on Inorganic Chemistry 21. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg. 1975: 89–144. ISBN 978-3-540-07109-9. doi:10.1007/bfb0116498 （英语）. 
  5. ^ 5.0 5.1 5.2 Fricke, B.; Soff, G. Dirac-Fock-Slater calculations for the elements Z = 100, fermium, to Z = 173. Atomic Data and Nuclear Data Tables. 1977-01-XX, 19 (1): 83–95 [2021-04-25]. Bibcode:1977ADNDT..19...83F. doi:10.1016/0092-640X(77)90010-9. （原始内容存档于2020-07-27） （英语）. 
  6. ^ 6.0 6.1 Schwerdtfeger, Peter; Pyykkö, Pekka. [Abteilungsexemplar] Relativistic electronic structure theory: : (dedicated to Pekka Pyykkö on the occation of his 60th birthday). Theoretical and computational chemistry 1. ed. Amsterdam [u.a.]: Elsevier. 2002 [2021-04-25]. ISBN 978-0-444-51249-9. （原始内容存档于2021-04-26） （英语）. 
  7. ^ Seaborg, Glenn T. Prospects for Further Considerable Extension of the Periodic Table. Modern Alchemy. World Scientific Series in 20th Century Chemistry. Volume 2. WORLD SCIENTIFIC. 1994-05-01: 170–178. ISBN 978-981-02-1440-1. doi:10.1142/9789812795953_0033. 
  8. ^ 8.0 8.1 Emsley, John. Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements New. New York, NY: Oxford University Press. 2011: 588. ISBN 978-0-19-960563-7. 
  9. ^ Unsepttrium - Ust. ChemicalAid. N.p., n.d. Web. [2018-04-15]. （原始内容存档于2017-07-05）. 
  10. ^ Recommendations for the Naming of Elements of Atomic Numbers Greater than 100. Pure and Applied Chemistry. 1979-01-01, 51 (2): 381–384 [2021-04-23]. ISSN 1365-3075. doi:10.1351/pac197951020381. （原始内容存档于2021-04-26）. 
  11. ^ А. В. Кульша. Есть ли граница у таблицы Менделеева? (PDF). [2018-09-08]. （原始内容存档 (PDF)于2020-10-17）. что цезий по сравнению со 173-м можно будет считать металлом невысокой активности 
  12. ^ Greenberg, Jack S.; Greiner, Walter. Search for the sparking of the vacuum. Physics Today. 1982-08-XX, 35 (8): 24–32. ISSN 0031-9228. doi:10.1063/1.2915201 （英语）. 
  13. ^ 13.0 13.1 真空は崩壊するか （页面存档备份，存于互联网档案馆）日本物理学会志
  14. ^ Reinhardt, Joachim; Greiner, Walter. Probing Supercritical Fields with Real and with Artificial Nuclei. Greiner, Walter (编). Nuclear Physics: Present and Future. Cham: Springer International Publishing. 2015: 195–210. ISBN 978-3-319-10198-9. doi:10.1007/978-3-319-10199-6_19 （英语）. 
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