𨭎

𨭎原稱106號元素，首次於1974年在阿伯特·吉奥索和E. Kenneth Hulet的帶領下，利用劳伦斯伯克利国家实验室的超重離子直線加速器發現。[3]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。

發現106號元素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（104號元素的現稱），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。鑒於國際上对104至107號元素名均存在較大分歧，1997年8月27日IUPAC在協商后正式對101至109號元素的重新英文定名，𨭎的英文現稱seaborgium得到了IUPAC的採用及國際上的承認。[5]

全國科學技術名詞化學名詞審定委員會據此於1998年7月8日重新审定、公佈101至109號元素的中文命名，其中首次給出106號元素中文名：「𨭎」（xǐ，音同「喜」）[6]，名稱源自IUPAC決定的英文名seaborgium（Sg），以紀念美國化學家格倫·西奧多·西博格。[7][8]

氧化態

經過推算，𨭎是6d系過渡金屬的第3個元素，也是元素週期表中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。因此𨭎估計會有穩定的+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

𨭎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，所以𨭎也應該會形成SgO₃。已知的MO₃氧化物能溶於鹼當中，並形成氧離子，因此𨭎也應形成𨭎酸鹽離子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會與水氣反應，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氣中都是不穩定的，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⁻。𨭎也預計會形成類似的絡合物。

最初研究𨭎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。𨭎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，𨭎形成了揮發性氧氯化物，與其他6族元素相似：

Sg + O
2 + 2 HCl → SgO
2Cl
2 + H
2

2001年，一組人員繼續研究𨭎的氣態化學。他們把𨭎與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𨭎，該反應在較輕的6族元素中是常見的。[9]

2 Sg + 3 O
2 → 2 SgO
3

SgO
3 + H
2O → SgO
2(OH)
2

在水溶狀態下，𨭎的化學與鉬和鎢的相近，會形成穩定的+6氧化態。𨭎首先在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]⁻。0.1 M的HNO₃溶液無法稀釋𨭎，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。

𨭎除了+6价外，目前唯一已知的氧化态为0。在2014年，𨭎被发现了羰基配合物Sg(CO)₆，和同族形成的Cr(CO)₆、Mo(CO)₆、W(CO)₆类似。Sg(CO)₆是挥发性的化合物，和二氧化硅接触迅速反应。[10]

本節有關以冷核聚變反應合成𨭎原子核。這些過程在低激發能（約10至20 MeV，因而稱為「冷」核聚變）生成複核，裂變之後存活機率較高。處於激發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奥尔基·弗廖罗夫領導的團隊在1974年首次利用冷核聚變反應嘗試合成𨭎。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。The TWG的結論為，根據當時的證據不足以作出任何結論。[11]

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。[11]

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中子蒸發激發函數。 [12]

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。

在優化設施之後，重離子研究所人員在2003年使用金屬鉛目標測量了1n激發函數。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激發函數，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年發佈。[13]2005年9月的工作也包括開始對²⁶⁰Sg進行光譜分析。

位於劳伦斯伯克利国家实验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。[14]

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。[11]

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。[12]

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。[11]

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。[11]劳伦斯伯克利国家实验室在2006年研究發射物同位旋的效應以及複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激發函數時，辨認出²⁵⁹Sg和²⁵⁸Sg。[15]

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。[11]1994年，重離子研究所的團隊利用這條反應合成𨭎，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。

本節有關以熱核聚變反應合成𨭎原子核。這些過程在高激發能（約40至50 MeV，因而稱為「熱」核聚變）生成複核，裂變及擬裂變之後存活機率較低。處於激發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。[16]2006年，重離子研究所和劳伦斯伯克利国家实验室同時研究了該反應，並使用了母子體衰變關係法。劳伦斯伯克利的團隊測量了4n、5n和6n通道的激發函數，而重離子研究所的團隊則觀察到額外的3n通道活動。[17][18][19]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Yuri Lazarev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𨭎同位素之後得到的成果。報告中指出，²⁶⁶Sg以8.57 MeV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。[20]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（見𨭆）發現，²⁶⁶Sg只進行短半衰期的自發裂變（T_SF = 360 ms）。有可能這是其基態（^266gSg），而另一個直接產生的活動則指向高旋的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8.85 MeV，計算出的半衰期為8.9秒；而^265bSg的衰變能量為8.70 MeV，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𨭎的化學屬性（見下）。

²⁴⁹Cf(¹⁸O,xn)^267-xSg (x=4)

劳伦斯伯克利和勞倫斯利福摩爾國家實驗室的合作團隊在1974年首次成功合成了𨭎。[3]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，因此未能證明𨭎確實被合成了。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年終於被劳伦斯伯克利的另一個團隊證實。[21]

𨭎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：

²⁶⁶Sg

最初的研究辨認出一次8.63 MeV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8.77 MeV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8.77 MeV活動應該指向²⁶⁵Sg。因此，自發裂變是源自基態的，而8.52 MeV的活動則是源自高旋的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，8.52 MeV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8.69 MeV，半衰期為7.4秒。對產自²⁷⁷Cn和²⁶⁹Hs衰變的²⁶⁵Sg的觀測指出，8.69 MeV的α線可能與半衰期約為20秒的一個同核異構能級有關。這個能級很可能就是混淆指向²⁶⁶Sg或²⁶⁵Sg的原因，因為兩者均能夠衰變為進行裂變的鑪同位素。

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8.85 MeV，半衰期為8.9秒；第二種衰變能量為8.70 MeV，半衰期為16.2秒。

²⁶³Sg

成功合成²⁶³Sg的反應產生了一條能量為9.06 MeV的α線。[3]在觀察^271gDs、^271mDs和²⁶⁷Hs衰變產生的²⁶³Sg之後，研究人員證實了以9.25 MeV的α放射進行衰變的同核異構體。同時9.06 MeV的衰變也被證實了，並指向半衰期為0.3秒的基態。9.25 MeV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。

²⁶¹Sg的衰變光譜圖

目前被接受的²⁶¹Sg衰變圖，根據Streicher等人於2003至2006年在重離子研究所的研究

²⁶⁹Sg

1999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。[25]該同位素最終於2010年成功被合成。