原子核物理学または化学において、超ウラン元素(ちょうウランげんそ、, TRU)とは、原子番号92のウランよりも重い元素を指す。

概要 原子番号が1〜92の元素は、6つの元素(43-テクネチウム、61-プロメチウム、85-アスタチン、87-フランシウム、89-アクチニウム、91-プロトアクチニウム)を除いて、自然界には比較的豊富に存在する。

しかし、原子番号93以降の元素(超ウラン元素)は、基本的に全て人工的に作り出さねばならない。また全て放射性で、半減期は地球の年齢よりかなり短い。よって、これらの元素が地球誕生の頃に存在していたとしても、はるか以前に消滅してしまっている。

現在地球上で発見される超ウラン元素は、基本的に原子炉や粒子加速器で人工的に作られたものである。但し、極微量の239Npと239Puは自然に生成され続けている。具体的には、ウラン鉱石が自発核分裂による中性子を捕獲した後、更に二段階のベータ崩壊を起こし、239Puとなる(238U > 239U > 239Np > 239Pu)。

発見されていない超ウラン元素や、発見されていてもまだ公式に名前がつけられていない元素には、IUPACの定めた元素の系統名を用いる。超ウラン元素の命名は、冷戦時には議論の原因となっていた。

発見したグループ 2016年現在、超ウラン元素の発見が認められた国はアメリカ、ロシア(旧ソビエト連邦)、ドイツ、日本の4カ国だけである(スウェーデンは後述の通り認められていない)。

冷戦期 カリフォルニア大学バークレー校 現在のローレンス・バークレー国立研究所、アメリカ合衆国 エドウィン・マクミラン - 超ウラン元素の最初の生成者。 93-ネプツニウム(Np) グレン・シーボーグ - 後任者。 94-プルトニウム(Pu) 95-アメリシウム(Am) 96-キュリウム(Cm) 97-バークリウム(Bk) 98-カリホルニウム(Cf) アルバート・ギオルソ - キュリウム、バークリウム、カリホルニウムの発見時、シーボーグのチームに属しており、後任となった。 99-アインスタイニウム(Es) 100-フェルミウム(Fm) 101-メンデレビウム(Md) 102-ノーベリウム(No) 103-ローレンシウム(Lr) 104-ラザホージウム(Rf) 105-ドブニウム(Db) - ハーニウムを提案していた。 106-シーボーギウム(Sg)

重イオン研究所(GSI、ドイツ) ペーター・アルムブルスターの下での発見。 107-ボーリウム(Bh) 108-ハッシウム(Hs) 109-マイトネリウム(Mt)

ノーベル物理学研究所(スウェーデン) このグループは冷戦期に新元素発見の報告をしたが、現在では当初の報告の正当性が疑われている。 102-ノーベリウム(No)の発見を主張した。発見は否定されたが、「ノーベリウム」という名称は最終的に認められた。

ドブナ原子核共同研究所(ソビエト連邦) このグループは冷戦期に新元素発見の報告をしたが、現在では当初の報告の正当性が疑われている。 ソビエト連邦時代 104-ラザホージウム(Rf) - クルチャトビウム(Khurchatovium)を提案していた。 105-ドブニウム(Db) - 主張は認められていないが、「ドブニウム」という名称が正式名称となっている。 106-シーボーギウム(Sg) 107-ボーリウム(Bh) - ニールスボーリウム(nielsbohrium)を提案していた。 108-ハッシウム(Hs) 109-マイトネリウム(Mt)

冷戦後 ローレンス・バークレー国立研究所(アメリカ合衆国) 116-リバモリウム(Lv) - 1999年に発見したと発表したが、2002年に捏造だと判明した。 118-オガネソン(Og) - 1999年に発見したと発表したが、2002年に捏造だと判明した。

重イオン研究所(GSI、ドイツ) ホフマンの下での発見。 110-ダームスタチウム(Ds) 111-レントゲニウム(Rg) 112-コペルニシウム(Cn)

ドブナ原子核共同研究所(ロシア) 114-フレロビウム(Fl) 同研究所とローレンスリバモア国立研究所(アメリカ)との合同研究チームによる発見。 116-リバモリウム(Lv) 113-ニホニウム(Nh)を発見したとしているが命名権は得られなかった。 115-モスコビウム(Mc)を発見し命名権を取得。 118-オガネソン (Og) の崩壊を観測したと2006年に報告Yu. Ts. Oganessian et al. Phys. Rev. C 2006, 74, 044602. DOI: 10.1103/PhysRevC.74.044602。

理化学研究所(理研、日本) 113-ニホニウム(Nh)を発見し命名権を取得。

超ウラン元素の一覧 これらはネプツニウム、プルトニウムを除き自然界には存在しない。 93-ネプツニウム(Np) 94-プルトニウム(Pu) 95-アメリシウム(Am) 96-キュリウム(Cm) 97-バークリウム(Bk) 98-カリホルニウム(Cf) 99-アインスタイニウム(Es) 100-フェルミウム(Fm) 101-メンデレビウム(Md) 102-ノーベリウム(No) 103-ローレンシウム(Lr) 104-ラザホージウム(Rf) 105-ドブニウム(Db) 106-シーボーギウム(Sg) 107-ボーリウム(Bh) 108-ハッシウム(Hs) 109-マイトネリウム(Mt) 110-ダームスタチウム(Ds) 111-レントゲニウム(Rg) 112-コペルニシウム(Cn) 113-ニホニウム(Nh) 114-フレロビウム(Fl) 115-モスコビウム(Mc) 116-リバモリウム(Lv) 117-テネシン(Ts) 118-オガネソン(Og) (第8周期以降の未発見元素は拡張周期表を参照)

脚注

関連項目 超重核 超アクチノイド元素 元素合成 安定の島 超新星爆発 アクチノイド