アンビニリウム（元素120）とは：未合成の仮説的アルカリ土類金属を解説

アンビニリウム（元素120）とは？未合成の仮説的アルカリ土類金属の性質、合成挑戦と最新研究動向をわかりやすく解説。第8周期・IUPAC仮称Ubnの位置付けや今後の見通しも紹介。

アンビニリウムは、周期表上で仮説的に想定される超重元素です（別名：エカ・ラジウム）。この元素の原子番号は120で、記号はUbnである。Unbiniliumという名前とUbnという記号は，IUPACの一時的な名称です。この名称と記号は、恒久的な名称が決定されるまで用いられます。理論的にはSブロック元素に属し、アルカリ土類金属（第2族）に配置されると予想されます。周期表では第8周期の第2元素に当たります。

性質の予測

アンビニリウムは実験的に合成されていないため、性質は理論計算や相対論的量子化学計算に基づく予測に依存します。主な予測は以下の通りです：

• 電子配置は外側の価電子が8s2に相当すると予想され、典型的なアルカリ土類金属と同様に+2の酸化数をとる可能性が高い。ただし超重元素では相対論効果が大きく、7dや7p軌道の寄与や電子の安定化により化学的性質が通常の族傾向から乖離することが予想されます。
• 金属的性質を示し、常温で固体である可能性が高いと考えられていますが、密度・融点・電気伝導性などの物理的値は理論値に幅があります。
• 原子半径やイオン化エネルギーは、相対論的効果により単純な族内傾向からずれるため、化学反応性は直感的な「下に行くほど反応しやすい」という規則通りとは限りません。

同位体と安定性の予測

既知の同位体は存在せず、理論上の同位体はすべて放射性で非常に短寿命と予想されます。超重元素に共通する問題として、陽子数が大きいためクーロン反発が強く、崩壊（α崩壊や自発核分裂）が速く進みます。ただし「安定の島（island of stability）」に近い中性子過剰な同位体（特に中性子数N≈184付近）では寿命が相対的に長くなる可能性が指摘されており、Z=120、N=184に対応する質量数約304の同位体は理論的に注目されています。実験的に十分中性子過剰な同位体を作ることは非常に困難です。

合成の試みと現状

この元素はまだ合成（発見）されていません。2011年にドイツのGSI Helmholtz Centre for Heavy Ion Researchのチームが合成実験を行い、報告の中で²⁹⁹Ubn生成の可能性が示唆された事例がありましたが、確定的な同位体の同定には至りませんでした。その後、ロシア（JINRなど）、日本（RIKENなど）、フランス（GANILなど）を含む国際的なグループでZ=120の合成計画が検討・計画され、2017年から2020年にかけて複数の試みが企画されました。しかしこれらの一連の実験は、超重元素合成の難しさ、生成確率（断面積）の小ささ、生成されても非常に短い寿命などにより成功率が極めて低いことを示しました。

一般にZ=120の合成は重イオン衝突による融合蒸発反応で試みられ、生成された原子はアルファ崩壊連鎖や自発核分裂を検出することで同定されます。現在の加速器・検出器・ターゲット材料などの技術水準では、Z=120が合成可能な技術的上限の一つになるとする見方があり、さらに重い元素を安定して作るためには新たな手法や装置の開発が必要です。

命名と将来の研究意義

「Unbinilium（Ubn）」はIUPACによる仮の命名規則に従った系統名です。恒久的な正式名称は、合成が確定して発見者が提案するまで決まりません。アンビニリウムのような超重元素の研究は、原子核の安定性、相対論効果が化学に与える影響、元素の周期律の限界など基礎科学的に多くの重要な情報を与えます。工業的・実用的用途は存在しないか非常に限定的であり、主に基礎研究目的での探索が続けられています。

安全性

現実には天然には存在せず、合成されても極めて少量かつ短寿命です。取り扱いが必要となる場合は放射線安全管理が必須ですが、現段階では一般的な安全問題は発生していません。

質問と回答

Q: アンビニリウムとは何ですか?

Q: アンビニリウムの記号は?

Q: アンビニリウムは仮の名前ですか、それとも恒久的な名前ですか?

Q: アンビニリウムはどのような元素ですか?

Q: アンビニリウムはまだ発見されていないのですか?

Q: 現在の技術でウンビニリウムを合成できる可能性はありますか?

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