要在一个每天最多只能制得几颗、寿命以秒计的原子身上“称出”化学键强弱，过去近乎天方夜谭。但GSI/FAIR（德国达姆施塔特）领衔的国际团队做到了：他们首次测得超重元素𬭳（Sg，原子序数106）与其一氧化碳配体之间的化学键能，直观呈现了相对论效应如何改写“周期表逻辑”。成果发表于《自然》（Nature）。

先交代背景——“相对论效应”。超重元素核电荷极高，紧贴原子核的内层电子被加速到接近光速。按狭义相对论，接近光速的物体会“变重”，这些s、p轨道电子于是被压向核、结合更紧；同时它们对核电荷的屏蔽增强，又使外层d、f电子被推得更远、结合变松。一收一放，整个电子壳层结构被重塑，化学性质自然偏离同族轻元素。把𬭳与上方同族的轻同系物钨（W）逐项对照，便成了检验周期表根基的试金石。

实验之难超乎想象。𬭳-259同位素在加速器上经核聚变反应制得，两个核态寿命均不足半秒；对照用钨-161、钨-162 同样短命。经TASCA分离器把𬭳原子从其他反应产物中分离后，原子被送入含一氧化碳的气流：若生成易挥发的六羰基配合物Sg(CO)6，便能穿越第一道探测器，抵达低温吸附的第二道探测器。本次共登记75个𬭳原子，其中仅3个落到六羰基探测器上；而钨有17%生成了同类配合物。产额悬殊，研究者由此反推：Sg(CO)6的键能比W(CO)6低约4 kJ/mol。

别小看这“4个千焦”。从铬到钼再到钨，六羰基键能一路走高，照此趋势𬭳本应更强，实测却出现反转。更妙的是，只有完整计入相对论效应的量子化学计算能解释这一反转；忽略相对论的简单计算，反而预测键能继续升高——这等于用实验“钉死”了相对论效应在超重元素化学中的关键角色。

一次突破来自全球协作。合作组发言人Alexander Yakushev与GSI/FAIR、美因茨大学超重元素化学部门负责人Düllmann教授均强调，成果离不开GSI/FAIR、美因茨大学、于韦斯屈莱大学等多家机构的跨学科合作；而𬭳的六羰基配合物正是十年前由日本理化所（RIKEN）首次合成。在首次精细测量超重元素分子化学键之后，研究者已把目光投向比𬭳更重的元素。元素周期表的“第七周期”，正被相对论一格格改写。

关键词：超重元素；𬭳（Seaborgium）；相对论效应；六羰基配合物；化学键能；Nature

标签：#超重元素 #相对论效应 #𬭳 #Seaborgium #SuperheavyElements #RelativisticEffects

参考文献

[1] YAKUSHEV A, KHUYAGBAATAR J, DÜLLMANN C E, et al. Observation of relativistic bond weakening in seaborgium hexacarbonyl[J]. Nature, 2026, 658: 337-341. DOI: 10.1038/s41586-026-11105-2.

https://doi.org/10.1038/s41586-026-11105-2

https://www.nature.com/articles/s41586-026-11105-2

图1 以实验直接观测数据为底的示意图（六羰基配合物生成比例，这正是推断键能差的实验依据）。数据口径：W(CO)₆生成比例17%；Sg(CO)₆为3/75≈4%。均出自论文及官方新闻稿。

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