「氫氦鋰鈹硼碳氮……」
大家熟悉的元素周期表又有4個新元素有了中文名。
文 | 柴如瑾
本文摘編自微信公眾號「光明微教育」（ID：gmweijiaoyu），不代表瞭望智庫觀點。
5月9日，經過公眾提議、兩岸協商、專家研討和學界徵詢等程序，中國科學院、國家語言文字工作委員會、全國科學技術名詞審定委員會在京聯合發布了113號、115號、117號和118號4個新合成元素的中文定名，依次為「釒爾」(nǐ)、「鏌」（mò）、「石田」（tián）、「氣+奧」（ào）。
這4個新元素的英文名稱和元素符號，已在2016年11月30日由負責管理元素符號的國際化學組織「國際純粹與應用化學聯合會」（IUPAC）正式發布，這標誌著元素周期表中的第7周期被全部填滿。
這一關係到自然科學和全球華語的命名結果，究竟是怎樣產生的呢？
2015年底，113、115、117和118號元素的發現得到了國際組織的正式承認。
「按照國際慣例，超重元素的定名是由國際純粹與應用化學聯合會（IUPAC）和國際純粹與應用物理聯合會（IUPAP）共同組建的聯合工作組來審定。一般規定，元素發現者擁有優先命名的推薦權，最後由IUPAC正式公布。」中國原子能科學研究院研究員、中科院院士張煥喬告訴記者。
據了解，此次公布的4個新元素名稱主要源於地名和科學家姓氏。它們分別為：
113號
nihonium（Nh），
源於日本的國名Nihon；
115號
moscovium（Mc），
源於俄羅斯莫斯科的市名Moscow；
117號
tennessine（Ts），
源於美國田納西州的州名Tennessee；
118號
oganesson（Og），
源於俄羅斯核物理學家尤裡·奧加涅相的名字Yuri Oganessian。
而根據2016年國際純粹與應用化學聯合會（IUPAC）公布的新版《元素命名指南》，新元素名可源於神話人物或天體、礦物或相似的物質、地名或地理區域名、元素的性質以及科學家，用拉丁文命名的新元素，在其他主要語種中，應當有其恰當的譯名。
「從95號元素開始的24個元素的命名，要麼基於地名或地理區域名，要麼基於科學家的姓氏。」中國科學院理論物理研究所研究員周善貴解釋道，「這主要是因為，這裡面的很多元素都是利用原子核物理手段在實驗室合成的，而合成新元素的技術難度極大，實驗周期特別長。比如，在2003年9月到2012年10月的9年多時間裡，科學家在日本理化學研究所進行了17輪實驗，經過1.4萬億億次轟擊，才發現3個113號元素的原子核。因此，近年來新元素命名通常用來紀念進行相關研究活動的國家和地區或者領導相關實驗團隊的科學家。」
「由於中國語言文字的獨有特點，新元素的中文定名只能採取翻譯的形式，這就涉及漢字的選用和新造問題。」教育部語言文字信息管理司原副司長王鐵琨說。
按照國際純粹與應用化學聯合會（IUPAC）的新版《元素命名指南》，新元素的命名必須反映歷史並保持化學的一致性。
即屬於第1—16族的元素，命名以「-ium」結尾；
屬於第17族的元素，命名以「-ine」結尾；
屬於第18族的元素，命名以「-on」結尾。
我國也早有類似的規則。
1932 年公布的《化學命名原則》就確立了新元素的造字依據：金屬元素名稱用金字旁，非金屬元素的單質在常溫下為固、液、氣態的，分別以石字旁、三點水和氣字頭為偏旁，一般採用左右結構左形右聲的形聲字。
北京師範大學文學院資深教授、漢字與中文信息處理研究所所長王寧進一步解釋：「元素的中文名稱，如五金的漢字『銀』『銅』『鉛』『錫』『鐵』等，都是古代已經有的字，正是因為有了這些金字旁的字，才導致了金屬與非金屬定名的差別。此後的定名一律採用形聲字，也是基於漢字分類的傳統。」
既然形聲字的義符已經可以確定了，那麼為元素定中文名稱，其實就是確定這個漢字的聲符。
按照少造新字、符合國家漢字規範、發音靠近國際命名、避免與以前元素同音、使用簡化字、儘量避開常用字、儘量採用繁簡無差別的字的這七條要求，此次定名的「釒爾」「鏌」「石田」「氣+奧」4個元素均為形聲字，讀音靠近國際命名。
而且「釒爾」為選用已有的古字並類推簡化，「鏌」用於古代的劍名，沒有常用義，這樣有利於保證科技用語的專業性，不與生活用語混淆，不產生歧義。
「石田」「氣+奧」是在選字未果的情況下造的新字，因為窮盡氣字頭漢字無發「ào」音的字可選，而「石田」的簡繁體無差異，有利於海峽兩岸和使用漢字的國家、地區間科技名詞術語的統一。
3
元素用字在爭論中誕生
「不求真能為科學做出貢獻，但求我微弱之思想能給偉大的思考者、研究者帶來一丁點的靈感和思路。」一位署名「明月」者在給全國科技名詞委的信中如是寫道。
為4個新元素定名，受到廣大科技工作者和公眾的廣泛關注。截至2016年12月31日，僅通過電子郵件正式向全國科技名詞委提交命名建議的就有261封，其中為113號元素推薦的中文名達76種。
這些建議經過來自化學、物理學、語言學、計算機科學與技術和出版界的專家學者集中討論和公開徵求意見，選出了候選漢字並在2017年1月15日召開的新元素中文名定名會上進行討論投票。
據全國科技名詞委專職副主任裴亞軍介紹：「會議對115號元素中文名定為『鏌』、117號定名為「石田」，沒有異議。113號定名的爭論在於候選字『釒爾』(nǐ)易誤讀為『ěr』,而候選字『釒宏』（hóng）的發音接近於國際名nihonium的第二個音節，不符合一般採用第一音節的發音作為元素中文定名的習慣。也有專家提出118號中文名『氣+奧』較難書寫，字形不美觀。」
此外，「釒日」（rì）也是113號元素中文名的熱門候選字。在社會意見徵求期間，約有三分之一的意見都傾向於這個字。比如，教育部語言文字應用研究所研究員馮志偉就提出，113號元素具有金屬屬性，發現者主要為日本科學家，因此左邊為「釒」，右邊為「日」，很自然構成了「釒日」，其繁體字鈤也在《漢語大字典》中有收錄，讀音為rì。
之所以未將「釒日」作為113號元素的中文名，裴亞軍解釋，「鈤」曾是我國化學家造出來作為32號元素「鍺」以及88號元素「鐳」的舊譯名，易造成歧義；而且「釒日」的發音違背了仿造西方讀音造字原則，且與42號元素「鉬」字形相近，易引起混淆。
「118號元素命名為oganesson，這是歷史上第二次以在世的科學家姓氏命名一個新元素。」周善貴認為，「『氣+奧』這個字比較繁，寫起來不容易，但我們應該尊重國際科學界的共識，在中文名上也明確體現出對奧加涅相所作貢獻的表彰。」
利用重離子熔合反應合成新元素的三種類型:
第一種是熱熔合反應，即利用比較輕的重離子「炮彈」去轟擊錒系靶核，形成激發能約為40～50MeV（兆電子伏\[特\]）的複合核，通過蒸發4～5個中子退激，生成104～106號元素超重核。美國加州伯克利實驗室通過這種方式合成了104、105、106號元素。
第二種是冷熔合反應，即用A＞40的重離子轟擊球形雙幻核208Pb\[鉛\]、209Bi\[鉍\]，形成激發能約為10～15MeV的複合核，通過蒸發1個中子退激，生成107～113號元素超重核。通過這種方式，德國重離子研究中心（GSI）合成了107～112號元素，日本理化學研究所科學家在2004年利用70Zn\[鋅\]轟擊209Bi\[鉍\]，合成了113號新元素。
第三種是溫熔合反應，即用48Ca\[鈣\]離子轟擊超鋂錒系靶核（如248Cm\[鋦\]、249Bk\[鉳\]和249Cf\[鉲\]），形成激發能約為35～45MeV的複合核，通過蒸發3～4個中子退激，生成113～118號元素超重核。俄羅斯聯合核研究所完成了這項工作。
第一，在核物理領域，尋找到新的雙滿殼穩定核區，可以為殼模型理論提供新的有力支持；研究新元素的核結構和衰變特性，可提供新的核譜學知識。
第二，在化學領域，隨著原子增重，電子數越來越多，會出現很強的相對論效應，從而改變元素的化學性質，甚至是在元素周期表的排位。
第三，在原子物理領域，通過研究新元素原子的電子結構，可以提供新的信息和知識。
第四，如果新元素的半衰期與天體（或地球）的年齡相當，那麼在自然界中就有可能發現，從而可對天體物理學提供新的知識。
除了實際應用的價值，探索新的元素更多是出於對科學奧秘的興趣和好奇，元素到底有沒有盡頭，這是科學家十分感興趣的問題，因為地球和宇宙都是由元素構成的。
針對元素中文名採用新造漢字的主要原因如下：
（1）漢字屬於表意文字的詞素音節文字，不能像印歐語系的各語言之間那樣，在引進科技名詞時可採用轉寫的方式。要從氣、石、金部中尋找一個形聲字而不與其他常用字重複是很困難的。
（2）元素定名必須符合1932年以來的「元素命名原則」中關於元素用字的右半邊為聲旁的慣例。
（3）復活一個古字，與創造一個新字，對於科技界和公眾來說，其接受的難易程度是相同的，所付出的成本也是相同的。
因此，元素的中文命名要準確、唯一和便利使用，很難從已有漢字中選出。何況，新的元素發現的周期比之一般詞彙增長的周期要長，因此並不會妨礙漢字規範。所以在選字未果的情況下，新造漢字是必要的。
為了在計算機及電子裝置內處理各國、各地區的字符，世界各地採用了不同的編碼標準。例如中國香港及臺灣地區使用繁體字，通常採用大五碼；中國大陸使用簡體字，通常採用國標碼。由於不同的編碼標準互不兼容，一個編碼在不同的編碼標準內可能代表不同的字符。
隨著全世界信息交換需求的增加和信息技術的發展，國際標準ISO/IEC 10646（通用多八位編碼字符集）提出對全世界古今文字統一編碼。採用該標準後，世界上所有文字，可以在一個計算機平臺上處理多種語言文本而不需轉碼。
就漢字而言，自20世紀80年代以來，中國（大陸、港、澳、臺）、日本、韓國、越南這些漢字的主要使用者就積極加入到這個國際標準的研製工作中，並於1990年成立了漢字編碼國際工作組（Ideographic Rapporteur Group，IRG）。 今天，無論是桌面系統（常見者如Windows、macOS、Linux）還是移動系統（常見者如Android、蘋果的iOS），都採用了這個國際標準。
此次元素中文定名中的新造漢字，全國科技名詞委將在2017年5月，按照國際標準ISO/IEC 10646提案要求，進行屬性標註，並配備合格的證明資料，爭取儘快取得其在ISO/IEC 10646的區位碼和字符集，從而實現新造漢字的全面信息化。
元素能否存在取決於其原子核壽命是否足夠長，長到有足夠時間抓住電子，形成一個平衡態系統，原子核是由中子和質子組成的，而質子是帶正電荷的，相互間有庫侖力作用，是排斥的，質子和中子，質子和質子，中子和中子之間還有核力，核力帶有吸引的性質，原子核的壽命取決於庫侖力與核力的平衡，庫侖力是長程力，核力是短程力，隨著中子和原子數量的增加，原子核越來越大，庫侖力逐漸顯現，原子核壽命越來越短，乃至不能存才，所以，元素周期表是有盡頭的。
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