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我国科学家领衔完成铅元素原子量修订 |
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IUPAC更新元素周期表 |
图1 2019年IUPAC发布的元素周期表（未修改铅元素标准原子量）
图 2 2021年5月6日，IUPAC基于朱祥坤等的研究修订铅元素的标准原子量
蓝色格子的元素：该元素只有一个稳定同位素，其原子量可以通过现代的质谱仪精确测量；粉红色格子的元素：该元素存在多个稳定（或者半衰期足够长）的同位素，其原子量需要同时考虑不同同位素的质量和不同同位素的相对丰度。如果目前对地球样品中该元素同位素丰度的变化范围有足够的了解，就可以知道该元素原子量的最大值和最小值（在格子的黑色方括号中标出），并获得一个地球平均的原子量（在格子中用白色数字标出）。
黄色格子的元素：与粉红色格子的元素一样，该元素存在多个稳定同位素，但目前对地球样品中这个元素的不同同位素丰度变化范围了解得还不够。因此，只能估算出一个大概的平均值及其误差；白色格子的元素：该元素的所有同位素都不稳定，在自然界找不到对应的物质可以得到其有意义的同位素丰度，因此，IUPAC不给出其原子量，只给出其原子序数。
历时十年，通过7位专家的严格评审以及国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）的审核，5月6日，IUPAC正式将铅元素标准原子量从原来的207.2±0.1修订为[206.14, 207.94]。这也意味着人类对铅元素原子量的认识往前迈出了质的一步，即由“人类对其原子量了解不够多”的铅（黄色格子）变为“人类明确了解其原子量最大值和最小值”的铅（粉红色格子）（图1和图2）。这项工作由中国地质科学院地质研究所朱祥坤博士领衔的国际研究团队完成，其相关成果发表于《纯粹应用化学》。
朱祥坤团队通过对自上世纪50年代以来数百篇有关铅同位素高精度分析的文献进行系统调研，在科学分类的基础上，对8000多个各类普通地球物质（不包括陨石等样品）的铅同位素高精度分析数据进行统计，厘定了铅元素原子量的最小值和最大值。
尤为令人惊叹的是铅元素原子量的最大值和最小值都来自于苏格兰西北部28亿年前的Lewisian古老杂岩体中的独居石。这些独居石被坚硬、稳定的石榴子石包裹，杜绝了外界普通铅的污染。
铅元素的原子量是一区间值，不是常数。为方便教学等用途，推荐使用207.2作为铅元素原子量。如果因科研、商业等原因需要精确的铅元素原子量值，需要对具体样本进行测定。
该成果将更新教科书的元素周期表，并对相关应用领域产生持久性影响。
相关论文信息：https://doi.org/10.1515/pac-2018-0916
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