单原子级技术实现锕系(Actinium)与锘(Nobelium)分子的直接鉴定

来自劳伦斯伯克利国家实验室的研究人员通过88英寸回旋加速器合成锕(Ac, Z=89)和锘(No, Z=102)离子，利用FIONA质谱技术首次实现超重元素分子物种的直接鉴定，为研究相对论效应对锕系及超重元素(Z≥104)化学性质的颠覆性影响提供关键实验依据。

　　

元素周期表的传统规律在重元素领域面临挑战——位于周期表底部的锕系元素(Z>88)和超重元素(Z≥104)因巨大原子核引发的相对论效应，可能彻底改变其化学行为，甚至预示着可预测周期表的终结。为破解这一难题，科学家们采用单原子级研究手段：在劳伦斯伯克利国家实验室的88英寸回旋加速器上，通过核反应合成锕(Ac)和锘(No)离子后，将其暴露于微量H₂O和N₂环境中。借助FIONA(核素A鉴定)系统的质量数测定技术，首次直接捕获到这些重元素与气体分子形成的化合物特征信号。这项突破不仅验证了单原子技术研究超重元素分子物种的可行性，更将为揭示相对论效应如何重塑元素化学性质打开新的大门。