stringtranslate.com

борий

Борий — синтетический химический элемент ; он имеет символ Bh и атомный номер 107. Он назван в честь датского физика Нильса Бора . Как синтетический элемент, он может быть создан в ускорителях частиц , но не встречается в природе. Все известные изотопы бория высокорадиоактивны ; наиболее стабильный известный изотоп - 270 Bh с периодом полураспада примерно 2,4 минуты, хотя неподтвержденный 278 Bh может иметь более длительный период полураспада - около 11,5 минут.

В периодической таблице это трансактинидный элемент d-блока . Он является членом 7-го периода и принадлежит к группе 7 элементов как пятый член 6-го ряда переходных металлов . Химические эксперименты подтвердили, что борий ведет себя как более тяжелый гомолог рения в 7-й группе. Химические свойства бория охарактеризованы лишь частично, но они хорошо сравниваются с химией других элементов 7-й группы .

Введение

Синтез сверхтяжелых ядер

Графическое изображение реакции ядерного синтеза.
Графическое изображение реакции ядерного синтеза . Два ядра сливаются в одно, испуская нейтрон . Реакции, приводившие к созданию новых элементов, к этому моменту были схожими, с той лишь разницей, что иногда выделялось несколько единичных нейтронов, или вообще не выделялось ни одного.

Сверхтяжелое [a] атомное ядро ​​создается в результате ядерной реакции, объединяющей два других ядра неравного размера [b] в одно; грубо говоря, чем более неравны два ядра по массе , тем больше вероятность того, что они вступят в реакцию. [17] Материал, состоящий из более тяжелых ядер, превращается в мишень, которая затем бомбардируется пучком более легких ядер. Два ядра могут слиться в одно только в том случае, если они приблизятся друг к другу достаточно близко; Обычно ядра (все положительно заряженные) отталкивают друг друга из-за электростатического отталкивания . Сильное взаимодействие может преодолеть это отталкивание, но только на очень небольшом расстоянии от ядра; Таким образом, ядра пучка сильно ускоряются , чтобы сделать такое отталкивание незначительным по сравнению со скоростью ядра пучка. [18] Энергия, приложенная к ядрам пучков для их ускорения, может привести к тому, что они достигнут скорости, достигающей одной десятой скорости света . Однако если приложить слишком много энергии, ядро ​​пучка может развалиться. [18]

Одного сближения недостаточно для слияния двух ядер: когда два ядра сближаются друг с другом, они обычно остаются вместе примерно 10–20 секунд  , а затем расходятся (не обязательно в том же составе, что и до реакции), а не образуют одно ядро. [18] [19] Это происходит потому, что во время попытки образования одного ядра электростатическое отталкивание разрывает образующееся ядро. [18] Каждая пара мишени и пучка характеризуется своим поперечным сечением — вероятностью того, что слияние произойдет, если два ядра сблизятся друг с другом, выраженной через поперечную площадь, на которую должна попасть падающая частица, чтобы произошел синтез. . [c] Этот синтез может произойти в результате квантового эффекта, при котором ядра могут туннелировать за счет электростатического отталкивания. Если два ядра смогут оставаться рядом после этой фазы, множественные ядерные взаимодействия приведут к перераспределению энергии и энергетическому равновесию. [18]

В результате слияния возникает возбужденное состояние [22] , называемое составным ядром , и поэтому оно очень нестабильно. [18] Чтобы достичь более стабильного состояния, временное слияние может делиться без образования более стабильного ядра. [23] Альтернативно, составное ядро ​​может выбросить несколько нейтронов , которые унесут энергию возбуждения; если последнего недостаточно для выброса нейтронов, слияние приведет к образованию гамма-излучения . Это происходит примерно через 10–16 секунд  после первоначального ядерного столкновения и приводит к созданию более стабильного ядра. [23] В определении Объединенной рабочей группы IUPAC/IUPAP (JWP) говорится, что химический элемент может быть признан открытым только в том случае, если его ядро ​​не распалось в течение 10–14 секунд . Это значение было выбрано в качестве оценки того, сколько времени требуется ядру, чтобы приобрести внешние электроны и, таким образом, проявить свои химические свойства. [24] [д]

Распад и обнаружение

Пучок проходит через мишень и достигает следующей камеры — сепаратора; если образуется новое ядро, оно уносится этим лучом. [26] В сепараторе вновь образовавшееся ядро ​​отделяется от других нуклидов (из исходного пучка и любых других продуктов реакции) [e] и переносится в детектор с поверхностным барьером , который останавливает ядро. Отмечается точное место предстоящего воздействия на детекторе; также отмечена его энергия и время прибытия. [26] Передача занимает около 10-6 секунд  ; Чтобы быть обнаруженным, ядро ​​должно выжить так долго. [29] Ядро записывается снова, как только регистрируется его распад, и измеряются местоположение, энергия и время распада. [26]

Стабильность ядра обеспечивается сильным взаимодействием. Однако его радиус действия очень короток; по мере увеличения размеров ядра его влияние на самые внешние нуклоны ( протоны и нейтроны) ослабевает. При этом ядро ​​разрывается за счет электростатического отталкивания между протонами, и его радиус действия не ограничен. [30] Полная энергия связи , обеспечиваемая сильным взаимодействием, увеличивается линейно с числом нуклонов, тогда как электростатическое отталкивание увеличивается пропорционально квадрату атомного номера, т.е. последнее растет быстрее и становится все более важным для тяжелых и сверхтяжелых ядер. [31] [32] Таким образом, теоретически предсказаны сверхтяжелые ядра [33] и до сих пор наблюдалось [34] преимущественное распад через моды распада, которые вызваны таким отталкиванием: альфа-распад и спонтанное деление . [f] Почти все альфа-излучатели имеют более 210 нуклонов, [36] а самый легкий нуклид, в первую очередь подвергающийся спонтанному делению, имеет 238. [37] В обоих режимах распада ядра сдерживаются соответствующими энергетическими барьерами для каждого режима, но они могут быть проложен через туннель. [31] [32]

Аппарат для создания сверхтяжелых элементов
Схема установки для создания сверхтяжелых элементов на базе Дубненского газонаполненного сепаратора отдачи, созданной в Лаборатории ядерных реакций им. Флерова ОИЯИ. Траектория внутри детектора и устройства фокусировки луча изменяется из-за наличия дипольного магнита в первом и квадрупольного магнитов во втором. [38]

Альфа-частицы обычно образуются в результате радиоактивного распада, поскольку масса альфа-частицы на нуклон достаточно мала, чтобы оставить некоторую энергию, которую альфа-частица может использовать в качестве кинетической энергии для выхода из ядра. [39] Спонтанное деление вызвано электростатическим отталкиванием, разрывающим ядро ​​на части и производящим различные ядра в разных случаях деления одинаковых ядер. [32] По мере увеличения атомного номера спонтанное деление быстро становится более важным: частичные периоды полураспада спонтанного деления уменьшаются на 23 порядка величины от урана (элемент 92) до нобелия (элемент 102), [40] и на 30 порядков величины. от тория (90-й элемент) до фермия (100-й элемент). [41] Таким образом, более ранняя модель жидкой капли предполагала, что спонтанное деление будет происходить почти мгновенно из-за исчезновения барьера деления для ядер с числом около 280 нуклонов. [32] [42] Более поздняя модель ядерной оболочки предположила, что ядра, содержащие около 300 нуклонов, образуют остров стабильности , в котором ядра будут более устойчивы к спонтанному делению и в основном будут подвергаться альфа-распаду с более длительным периодом полураспада. [32] [42] Последующие открытия показали, что предсказанный остров может находиться дальше, чем первоначально предполагалось; они также показали, что ядра, промежуточные между долгоживущими актинидами и предсказанным островом, деформируются и приобретают дополнительную стабильность за счет оболочечных эффектов. [43] Эксперименты с более легкими сверхтяжелыми ядрами, [44] , а также с ядрами, расположенными ближе к ожидаемому острову, [40] показали большую, чем предполагалось ранее, устойчивость к спонтанному делению, показывая важность оболочечных эффектов на ядрах. [г]

Альфа-распад регистрируется по испускаемым альфа-частицам, а продукты распада легко определить еще до фактического распада; если в результате такого распада или серии последовательных распадов образуется известное ядро, можно легко определить исходный продукт реакции. [h] (То, что все распады внутри цепочки распада действительно были связаны друг с другом, устанавливается по расположению этих распадов, которое должно находиться в одном и том же месте.) [26] Известное ядро ​​можно распознать по специфическим характеристикам распада он подвергается воздействию энергии распада (или, точнее, кинетической энергии испускаемой частицы). [i] Однако в результате спонтанного деления в качестве продуктов образуются различные ядра, поэтому исходный нуклид не может быть определен по его дочерним элементам. [Дж]

Таким образом, информация, доступная физикам, стремящимся синтезировать сверхтяжелый элемент, — это информация, собранная на детекторах: местоположение, энергия и время прибытия частицы в детектор, а также время ее распада. Физики анализируют эти данные и стремятся прийти к выводу, что это действительно было вызвано новым элементом и не могло быть вызвано другим нуклидом, чем заявленный. Часто предоставленных данных недостаточно для вывода о том, что новый элемент определенно был создан, и нет другого объяснения наблюдаемым эффектам; допущены ошибки в интерпретации данных. [к]

История

Первоначально элемент 107 предлагалось назвать в честь Нильса Бора , датского физика-ядерщика, именем нильсборий (Ns). Позже ИЮПАК изменил это название на борий (Bh).

Открытие

Две группы заявили об открытии элемента . О наличии бория впервые сообщила в 1976 году советская исследовательская группа под руководством Юрия Оганесяна , в ходе которой мишени из висмута-209 и свинца -208 бомбардировались ускоренными ядрами хрома -54 и марганца -55 соответственно. [55] Были замечены две активности: одна с периодом полураспада от одной до двух миллисекунд, а другая с периодом полураспада примерно пять секунд. Поскольку соотношение интенсивностей этих двух активностей было постоянным на протяжении всего эксперимента, было высказано предположение, что первое происходит от изотопа бория-261, а второе - от его дочернего дубния -257. Позже изотоп дубния был исправлен до дубния-258, период полураспада которого действительно составляет пять секунд (период полураспада дубния-257 составляет одну секунду); однако период полураспада, наблюдаемый для его родителя, намного короче, чем период полураспада, наблюдавшийся позже при окончательном открытии бория в Дармштадте в 1981 году. Рабочая группа по трансфермию IUPAC / IUPAP (TWG) пришла к выводу, что, хотя дубний-258, вероятно, был обнаружен в этом эксперименте доказательства образования родительского бория-262 не были достаточно убедительными. [56]

В 1981 году немецкая исследовательская группа во главе с Питером Армбрустером и Готфридом Мюнценбергом в Центре исследований тяжелых ионов GSI имени Гельмгольца (GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung) в Дармштадте бомбардировала мишень из висмута-209 ускоренными ядрами хрома-54, чтобы произвести 5 атомов изотоп борий-262: [57]

209
83Би
+54
24Кр
→262
107Бх
+н

Это открытие было дополнительно подтверждено детальными измерениями цепи альфа-распада образующихся атомов бория до ранее известных изотопов фермия и калифорния . Рабочая группа IUPAC /IUPAP Transfermium (TWG) признала сотрудничество GSI официальными первооткрывателями в своем отчете за 1992 год. [56]

Предлагаемые названия

В сентябре 1992 года немецкая группа предложила название nielsbohrium с символом Ns в честь датского физика Нильса Бора . Советские ученые из Объединенного института ядерных исследований в Дубне (Россия) предложили дать это имя элементу 105 (который в конечном итоге был назван дубнием), а немецкая группа хотела признать как Бора, так и тот факт, что группа из Дубны была первой предложить реакцию холодного синтеза и одновременно помочь решить спорную проблему наименования 105-го элемента. Команда Дубны согласилась с предложением немецкой группы по наименованию 107-го элемента. [58]

Возникли разногласия по поводу названия элементов от 104 до 106; ИЮПАК принял уннилсептий (символ Uns ) в качестве временного систематического названия этого элемента. [59] В 1994 году комитет ИЮПАК рекомендовал назвать элемент 107 борием , а не нильсборием , поскольку не было прецедента использования полного имени ученого в названии элемента. [59] [60] Первооткрыватели выступили против этого, поскольку существовала некоторая обеспокоенность тем, что это название можно спутать с бором, и, в частности, с различием названий соответствующих оксианионов , бората и бората . Дело было передано в датское отделение ИЮПАК, которое, несмотря на это, проголосовало за название борий , и, таким образом, название борий для элемента 107 было признано на международном уровне в 1997 году; [59] названия соответствующих оксианионов бора и бория остаются неизменными, несмотря на их гомофонию. [61]

изотопы

Борий не имеет стабильных или встречающихся в природе изотопов. Несколько радиоактивных изотопов были синтезированы в лаборатории либо путем слияния двух атомов, либо путем наблюдения за распадом более тяжелых элементов. Сообщалось о двенадцати различных изотопах бория с атомными массами 260–262, 264–267, 270–272, 274 и 278, один из которых, борий-262, имеет известное метастабильное состояние . Все они, за исключением неподтвержденного 278 Bh, распадаются только посредством альфа-распада, хотя прогнозируется, что некоторые неизвестные изотопы бория подвергаются спонтанному делению. [69]

Более легкие изотопы обычно имеют более короткий период полураспада; Наблюдались периоды полураспада менее 100 мс для 260 Bh, 261 Bh, 262 Bh и 262m Bh. 264 Bh, 265 Bh, 266 Bh и 271 Bh более стабильны (около 1 с), а 267 Bh и 272 Bh имеют период полураспада около 10 с. Самые тяжелые изотопы являются наиболее стабильными: период полураспада 270 Bh и 274 Bh составляет около 2,4 мин и 40 с соответственно, а еще более тяжелый неподтвержденный изотоп 278 Bh имеет еще более длительный период полураспада - около 11,5 минут.

Наиболее богатые протонами изотопы с массами 260, 261 и 262 были получены непосредственно в результате холодного синтеза, изотопы с массой 262 и 264 были зарегистрированы в цепочках распада мейтнерия и рентгения, а богатые нейтронами изотопы с массами 265, 266, 267 были созданы при облучении актинидных мишеней. Пять наиболее нейтронно-богатых с массами 270, 271, 272, 274 и 278 (не подтверждено) появляются в цепочках распада 282 Nh, 287 Mc, 288 Mc, 294 Ts и 290 Fl соответственно. Период полураспада изотопов бория колеблется от примерно десяти миллисекунд для 262m Bh до примерно одной минуты для 270 Bh и 274 Bh, а для неподтвержденного 278 Bh он достигает примерно 11,5 минут, который может иметь один из самых длинных периодов полураспада среди зарегистрированных сверхтяжелых изотопов. нуклиды. [70]

Прогнозируемые свойства

Измерено очень мало свойств бория или его соединений; это связано с его крайне ограниченным и дорогим производством [71] и тем, что борий (и его родительские элементы) очень быстро распадаются. Было измерено несколько уникальных свойств, связанных с химией, но свойства металлического бория остаются неизвестными, и доступны только предсказания.

Химическая

Борий — пятый член 6d-ряда переходных металлов и самый тяжелый член 7-й группы периодической таблицы, после марганца , технеция и рения . Все члены группы с готовностью изображают степень окисления своей группы +7, и это состояние становится более стабильным по мере нисхождения группы. Таким образом, ожидается, что борий образует стабильное состояние +7. Технеций также демонстрирует стабильное состояние +4, тогда как рений демонстрирует стабильные состояния +4 и +3. Таким образом, Борий может проявлять и эти низшие состояния. [6] Более высокая степень окисления +7 с большей вероятностью существует в оксианионах, таких как перборат, BhO.−
4, аналог более легкого перманганата , пертехнетата и перрената . Тем не менее, борий(VII), вероятно, нестабилен в водном растворе и, вероятно, будет легко восстановлен до более стабильного бория(IV). [2]

Известно, что более легкие элементы 7-й группы образуют летучие гептоксиды M 2 O 7 (M = Mn, Tc, Re), поэтому борий также должен образовывать летучий оксид Bh 2 O 7 . Оксид должен раствориться в воде с образованием борной кислоты HBhO 4 . Рений и технеций образуют ряд оксигалогенидов в результате галогенирования оксида. При хлорировании оксида образуются оксихлориды MO 3 Cl, поэтому в этой реакции должен образоваться BhO 3 Cl. Фторирование приводит к образованию MO 3 F и MO 2 F 3 для более тяжелых элементов в дополнение к соединениям рения ReOF 5 и ReF 7 . Следовательно, образование оксифторида бория может помочь указать на свойства экарения. [72] Поскольку оксихлориды асимметричны и они должны иметь все более большие дипольные моменты при движении вниз по группе, они должны становиться менее летучими в ряду TcO 3 Cl > ReO 3 Cl > BhO 3 Cl: это было экспериментально подтверждено в 2000 году путем измерения энтальпии адсорбции этих трех соединений . Значения для TcO 3 Cl и ReO 3 Cl составляют -51 кДж/моль и -61 кДж/моль соответственно; экспериментальное значение для BhO 3 Cl составляет -77,8 кДж/моль, что очень близко к теоретически ожидаемому значению -78,5 кДж/моль. [2]

Физические и атомные

Ожидается, что борий при нормальных условиях будет твердым телом и будет иметь гексагональную плотноупакованную кристаллическую структуру ( c / a  = 1,62), аналогичную его более легкому родственному рению. [3] Ранние предсказания Фрике оценили его плотность в 37,1 г/см 3 , [2] но более новые расчеты предсказывают несколько более низкое значение - 26–27 г/см 3 . [4] [5]

Ожидается, что атомный радиус бория составит около 128 часов вечера. [2] Прогнозируется , что из-за релятивистской стабилизации 7s-орбитали и дестабилизации 6d-орбитали ион Bh + будет иметь электронную конфигурацию [Rn] 5f 14 6d 4 7s 2 , отдавая 6d-электрон вместо 7s-орбитали. электрона, что противоположно поведению его более легких гомологов марганца и технеция. Рений, с другой стороны, следует за своим более тяжелым родственным борием, отдавая 5d-электрон перед 6s-электроном, поскольку релятивистские эффекты стали значительными к шестому периоду, где они вызывают, среди прочего, желтый цвет золота и низкую температуру плавления. ртути .​ Ожидается, что ион Bh 2+ будет иметь электронную конфигурацию [Rn] 5f 14 6d 3 7s 2 ; напротив, ожидается, что ион Re 2+ будет иметь конфигурацию [Xe] 4f 14 5d 5 , на этот раз аналогичную конфигурации марганца и технеция. [2] Ожидается, что ионный радиус гексакоординированного семивалентного бория составит 58 пм (семивалентный марганец, технеций и рений имеют значения 46, 57 и 53 пм соответственно). Пятивалентный борий должен иметь больший ионный радиус - 83 пм. [2]

Экспериментальная химия

В 1995 году первый отчет о попытке выделения элемента оказался неудачным, что побудило новые теоретические исследования выяснить, как лучше всего исследовать борий (используя для сравнения его более легкие гомологи технеций и рений) и удалить нежелательные загрязняющие элементы, такие как трехвалентные актиниды , группа 5 элементов и полоний . [73]

В 2000 году было подтверждено, что, хотя релятивистские эффекты важны, борий ведет себя как типичный элемент 7-й группы. [74] Команда Института Пола Шеррера (PSI) провела химическую реакцию с использованием шести атомов 267 Bh, образующихся в реакции между 249 Bk и ионами 22 Ne. Полученные атомы термализовали и реагировали со смесью HCl/O 2 с образованием летучего оксихлорида. В результате реакции также были получены изотопы его более легких гомологов, технеция (в виде 108 Tc) и рения (в виде 169 Re). Измеренные кривые изотермической адсорбции убедительно свидетельствуют об образовании летучего оксихлорида со свойствами, близкими к свойствам оксихлорида рения. Это сделало борий типичным членом группы 7. [75] В этом эксперименте были измерены энтальпии адсорбции оксихлоридов технеция, рения и бория, что очень хорошо согласуется с теоретическими предсказаниями и предполагает последовательность уменьшения летучести оксихлоридов вниз по группе. 7 TcO 3 Cl > ReO 3 Cl > BhO 3 Cl. [2]

2 Бх + 3 О
2+ 2 HCl → 2 BhO
3Сл + Н
2

Долгоживущие тяжелые изотопы бория, образующиеся как дочерние элементы более тяжелых элементов, открывают преимущества для будущих радиохимических экспериментов. Хотя для производства тяжелого изотопа 274 Bh требуется редкая и высокорадиоактивная мишень из берклия , изотопы 272 Bh, 271 Bh и 270 Bh могут быть легко получены как дочерние элементы более легко производимых изотопов московия и нихония . [76]

Примечания

  1. ^ В ядерной физике элемент называется тяжелым , если его атомный номер высок; свинец (элемент 82) является одним из примеров такого тяжелого элемента. Термин «сверхтяжелые элементы» обычно относится к элементам с атомным номером более 103 (хотя существуют и другие определения, например, с атомным номером более 100 [12] или 112 ; [13] иногда этот термин представляет собой эквивалент термина « сверхтяжелые элементы». «трансактинид», который ставит верхний предел перед началом гипотетического ряда суперактинидов ). [14] Термины «тяжелые изотопы» (данного элемента) и «тяжелые ядра» означают то, что можно понять на обычном языке — изотопы большой массы (для данного элемента) и ядра большой массы соответственно.
  2. ↑ В 2009 году группа ОИЯИ под руководством Оганесяна опубликовала результаты своей попытки создать хассий в симметричной реакции 136 Xe +  136 Xe. Им не удалось обнаружить ни одного атома в такой реакции, поставив верхний предел сечения, меры вероятности ядерной реакции, в 2,5  пб . [15] Для сравнения, реакция, приведшая к открытию гассия, 208 Pb + 58 Fe, имела сечение ~20 пб (точнее, 19+19
    -11     pb), по оценкам первооткрывателей. [16]
  3. ^ Количество энергии, приложенной к частице пучка для ее ускорения, также может влиять на значение поперечного сечения. Например, в28
    14    Си
    +1
    0    н
    →28
    13    Ал
    +1
    1    п
    реакции, сечение плавно меняется от 370 мб при 12,3 МэВ до 160 мб при 18,3 МэВ, с широким пиком при 13,5 МэВ с максимальным значением 380 мб. [20]
  4. ^ Эта цифра также обозначает общепринятый верхний предел времени жизни составного ядра. [25]
  5. ^ Это разделение основано на том, что образующиеся ядра движутся мимо мишени медленнее, чем непрореагировавшие ядра пучка. Сепаратор содержит электрические и магнитные поля, воздействие которых на движущуюся частицу компенсируется при определенной скорости частицы. [27] Такому разделению также могут способствовать измерение времени пролета и измерение энергии отдачи; комбинация этих двух может позволить оценить массу ядра. [28]
  6. ^ Не все режимы распада вызваны электростатическим отталкиванием. Например, бета-распад вызван слабым взаимодействием . [35]
  7. ^ Уже к 1960-м годам было известно, что основные состояния ядер различаются по энергии и форме, а также что определенные магические числа нуклонов соответствуют большей стабильности ядра. Однако предполагалось, что в сверхтяжелых ядрах нет ядерной структуры, поскольку они слишком деформированы, чтобы образовать ее. [40]
  8. ^ Поскольку масса ядра не измеряется напрямую, а рассчитывается на основе массы другого ядра, такое измерение называется косвенным. Возможны и прямые измерения, но для сверхтяжелых ядер они по большей части остались недоступными. [45] О первом прямом измерении массы сверхтяжелого ядра было сообщено в 2018 году в LBNL. [46] Масса определялась по местоположению ядра после переноса (местоположение помогает определить его траекторию, которая связана с отношением массы к заряду ядра, поскольку перенос осуществлялся в присутствии магнита). [47]
  9. ^ Если бы распад происходил в вакууме, то, поскольку суммарный импульс изолированной системы до и после распада должен сохраняться , дочернее ядро ​​также получило бы небольшую скорость. Таким образом, соотношение двух скоростей и, соответственно, соотношение кинетических энергий будет обратным отношению двух масс. Энергия распада равна сумме известной кинетической энергии альфа-частицы и дочернего ядра (точная доля первой). [36] Расчеты справедливы и для эксперимента, но разница в том, что ядро ​​не движется после распада, поскольку оно привязано к детектору.
  10. ^ Спонтанное деление было открыто советским физиком Георгием Флёровым , [48] ведущим ученым ОИЯИ, и поэтому оно стало «конеком» для установки. [49] Напротив, ученые LBL считали, что информации о делении недостаточно для заявления о синтезе элемента. Они считали, что спонтанное деление недостаточно изучено, чтобы использовать его для идентификации нового элемента, поскольку было трудно установить, что составное ядро ​​​​выбрасывало только нейтроны, а не заряженные частицы, такие как протоны или альфа-частицы. [25] Таким образом, они предпочитали связывать новые изотопы с уже известными посредством последовательных альфа-распадов. [48]
  11. ^ Например, элемент 102 был ошибочно идентифицирован в 1957 году в Нобелевском институте физики в Стокгольме , округ Стокгольм , Швеция . [50] Ранее не было никаких окончательных утверждений о создании этого элемента, и его шведские, американские и британские первооткрыватели присвоили этому элементу имя — нобелий . Позже выяснилось, что идентификация была неверной. [51] В следующем году RL не смогла воспроизвести шведские результаты и вместо этого объявила о своем синтезе элемента; это утверждение также было опровергнуто позже. [51] ОИЯИ настаивал на том, что они были первыми, кто создал этот элемент, и предложил собственное имя для нового элемента — джолиотий ; [52] советское название также не было принято (позже в ОИЯИ назвали наименование 102-го элемента «поспешным»). [53] Это название было предложено ИЮПАК в письменном ответе на их решение о приоритете заявлений об открытии элементов, подписанном 29 сентября 1992 года. [53] Название «нобелий» осталось неизменным из-за его широкого использования. [54]
  12. ^ В разных источниках даны разные значения периода полураспада; перечислены самые последние опубликованные значения.

Рекомендации

  1. ^ Джонсон, Э.; Фрике, Б.; Джейкоб, Т.; Донг, Чехия; Фриче, С.; Першина, В. (2002). «Потенциалы ионизации и радиусы нейтральных и ионизированных разновидностей элементов 107 (борий) и 108 (гассий) из расширенных многоконфигурационных расчетов Дирака – Фока». Журнал химической физики . 116 (5): 1862–1868. Бибкод : 2002JChPh.116.1862J. дои : 10.1063/1.1430256.
  2. ^ abcdefghijk Хоффман, Дарлин К.; Ли, Диана М.; Першина, Валерия (2006). «Трансактиниды и элементы будущего». В Морссе; Эдельштейн, Норман М.; Фугер, Жан (ред.). Химия актинидных и трансактинидных элементов (3-е изд.). Дордрехт, Нидерланды: Springer Science+Business Media . ISBN 1-4020-3555-1.
  3. ^ abc Эстлин, А.; Витос, Л. (2011). «Изначальный расчет структурной устойчивости 6d-переходных металлов». Физический обзор B . 84 (11). Бибкод : 2011PhRvB..84k3104O. doi : 10.1103/PhysRevB.84.113104.
  4. ^ аб Гьянчандани, Джьоти; Сикка, Словакия (10 мая 2011 г.). «Физические свойства элементов 6 d-серии из теории функционала плотности: близкое сходство с более легкими переходными металлами». Физический обзор B . 83 (17): 172101. doi :10.1103/PhysRevB.83.172101.
  5. ^ аб Крац; Лизер (2013). Ядерная и радиохимия: основы и приложения (3-е изд.). п. 631.
  6. ^ аб Фрике, Буркхард (1975). «Сверхтяжелые элементы: предсказание их химических и физических свойств». Недавнее влияние физики на неорганическую химию . Структура и связь. 21 : 89–144. дои : 10.1007/BFb0116498. ISBN 978-3-540-07109-9. Проверено 4 октября 2013 г.
  7. ^ Химические данные. Борий - Bh, Королевское химическое общество
  8. ^ abcdefghij Кондев, ФГ; Ван, М.; Хуанг, WJ; Наими, С.; Ауди, Г. (2021). «Оценка ядерных свойств NUBASE2020» (PDF) . Китайская физика C . 45 (3): 030001. doi :10.1088/1674-1137/abddae.
  9. ^ ФУШЕ (2012). «Синтез SH-ядер» . Проверено 12 августа 2016 г.
  10. ^ аб Оганесян, Юрий Ц.; Абдуллин Ф.Ш.; Бейли, PD; и другие. (9 апреля 2010 г.). «Синтез нового элемента с атомным номером Z=117». Письма о физических отзывах . 104 (142502). Американское физическое общество. Бибкод : 2010PhRvL.104n2502O. doi : 10.1103/PhysRevLett.104.142502. ПМИД  20481935.(дает время жизни 1,3 минуты на основе одного события; преобразование в период полураспада осуществляется путем умножения на ln(2).)
  11. ^ Аб Хофманн, С.; Хайнц, С.; Манн, Р.; Маурер, Дж.; Мюнценберг, Г.; Анталич, С.; Барт, В.; Буркхард, Х.Г.; Даль, Л.; Эберхардт, К.; Гживач, Р.; Гамильтон, Дж. Х.; Хендерсон, РА; Кеннелли, Дж. М.; Киндлер, Б.; Кожухаров И.; Ланг, Р.; Ломмель, Б.; Мирник, К.; Миллер, Д.; Муди, К.Дж.; Морита, К.; Нисио, К.; Попеко, АГ; Роберто, Дж.Б.; Ранке, Дж.; Рыкачевский, КП; Саро, С.; Шайденбергер, К.; Шотт, HJ; Шонесси, округ Колумбия; Стойер, Массачусетс; Тёрле-Попиш, П.; Тинсчерт, К.; Траутманн, Н.; Ууситало, Дж.; Еремин, А.В. (2016). «Обзор сверхтяжелых ядер четных элементов и поиск элемента 120». Европейский физический журнал А. 2016 (52). Бибкод : 2016EPJA...52..180H. дои : 10.1140/epja/i2016-16180-4.
  12. ^ Кремер, К. (2016). «Объяснитель: сверхтяжелые элементы». Химический мир . Проверено 15 марта 2020 г.
  13. ^ «Открытие элементов 113 и 115». Ливерморская национальная лаборатория Лоуренса . Архивировано из оригинала 11 сентября 2015 г. Проверено 15 марта 2020 г.
  14. ^ Элиав, Э.; Калдор, У.; Борщевский, А. (2018). «Электронная структура атомов трансактинидов». В Скотте, РА (ред.). Энциклопедия неорганической и бионеорганической химии . Джон Уайли и сыновья . стр. 1–16. дои : 10.1002/9781119951438.eibc2632. ISBN 978-1-119-95143-8. S2CID  127060181.
  15. ^ Оганесян, Ю. Ц. ; Дмитриев С.Н.; Еремин А.В.; и другие. (2009). «Попытка получить изотопы элемента 108 в реакции синтеза 136 Xe + 136 Xe». Физический обзор C . 79 (2): 024608. doi :10.1103/PhysRevC.79.024608. ISSN  0556-2813.
  16. ^ Мюнценберг, Г .; Армбрустер, П .; Фолджер, Х.; и другие. (1984). «Идентификация элемента 108» (PDF) . Zeitschrift für Physik A. 317 (2): 235–236. Бибкод : 1984ZPhyA.317..235M. дои : 10.1007/BF01421260. S2CID  123288075. Архивировано из оригинала (PDF) 7 июня 2015 года . Проверено 20 октября 2012 г.
  17. ^ Субраманиан, С. (28 августа 2019 г.). «Создание новых элементов нерентабельно. Просто спросите этого ученого из Беркли». Блумберг Бизнесуик . Проверено 18 января 2020 г.
  18. ^ abcdef Иванов, Д. (2019). «Сверхтяжелые шаги в неизвестное». nplus1.ru (на русском языке) . Проверено 02 февраля 2020 г.
  19. ^ Хинде, Д. (2017). «Что-то новое и сверхтяжелое в таблице Менделеева». Разговор . Проверено 30 января 2020 г.
  20. ^ Керн, Б.Д.; Томпсон, МЫ; Фергюсон, Дж. М. (1959). «Сечения некоторых (n, p) и (n, α) реакций». Ядерная физика . 10 : 226–234. Бибкод : 1959NucPh..10..226K. дои : 10.1016/0029-5582(59)90211-1.
  21. ^ Вахле, А.; Сименель, К.; Хинде, диджей; и другие. (2015). Сименель, К.; Гомес, PRS; Хинде, диджей; и другие. (ред.). «Сравнение экспериментального и теоретического распределения масс по углам квазиделения». Сеть конференций Европейского физического журнала . 86 : 00061. Бибкод : 2015EPJWC..8600061W. doi : 10.1051/epjconf/20158600061 . hdl : 1885/148847 . ISSN  2100-014Х.
  22. ^ «Ядерные реакции» (PDF) . стр. 7–8 . Проверено 27 января 2020 г.Опубликовано как Лавленд, штат Вашингтон; Моррисси, диджей; Сиборг, GT (2005). «Ядерные реакции». Современная ядерная химия . John Wiley & Sons, Inc., стр. 249–297. дои : 10.1002/0471768626.ch10. ISBN 978-0-471-76862-3.
  23. ^ Аб Краса, А. (2010). «Источники нейтронов для АДС». Факультет ядерных наук и физической инженерии . Чешский технический университет в Праге : 4–8. S2CID  28796927.
  24. ^ Вапстра, AH (1991). «Критерии, которые должны быть выполнены для признания открытия нового химического элемента» (PDF) . Чистая и прикладная химия . 63 (6): 883. doi : 10.1351/pac199163060879. ISSN  1365-3075. S2CID  95737691.
  25. ^ Аб Хайд, EK; Хоффман, округ Колумбия ; Келлер, О.Л. (1987). «История и анализ открытия элементов 104 и 105». Радиохимика Акта . 42 (2): 67–68. дои :10.1524/ract.1987.42.2.57. ISSN  2193-3405. S2CID  99193729.
  26. ^ abcd Мир химии (2016). «Как создать сверхтяжелые элементы и закончить таблицу Менделеева [Видео]». Научный американец . Проверено 27 января 2020 г.
  27. ^ Хоффман, Гиорсо и Сиборг 2000, стр. 334.
  28. ^ Хоффман, Гиорсо и Сиборг 2000, стр. 335.
  29. ^ Загребаев, Карпов и Грейнер 2013, с. 3.
  30. ^ Бейзер 2003, с. 432.
  31. ^ Аб Паули, Н. (2019). «Альфа-распад» (PDF) . Вводная ядерная, атомная и молекулярная физика (часть ядерной физики) . Свободный университет Брюсселя . Проверено 16 февраля 2020 г.
  32. ^ abcde Паули, Н. (2019). «Деление ядра» (PDF) . Вводная ядерная, атомная и молекулярная физика (часть ядерной физики) . Свободный университет Брюсселя . Проверено 16 февраля 2020 г.
  33. ^ Стащак, А.; Баран, А.; Назаревич, В. (2013). «Моды спонтанного деления и времена жизни сверхтяжелых элементов в теории функционала ядерной плотности». Физический обзор C . 87 (2): 024320–1. arXiv : 1208.1215 . Бибкод : 2013PhRvC..87b4320S. дои : 10.1103/physrevc.87.024320 . ISSN  0556-2813.
  34. ^ Ауди и др. 2017, стр. 030001-129–030001-138.
  35. ^ Бейзер 2003, с. 439.
  36. ^ аб Бейзер 2003, с. 433.
  37. ^ Ауди и др. 2017, с. 030001-125.
  38. ^ Аксенов, Н.В.; Штайнеггер, П.; Абдуллин Ф.Ш.; и другие. (2017). «О летучести нихония (Nh, Z = 113)». Европейский физический журнал А. 53 (7): 158. Бибкод : 2017EPJA...53..158A. дои : 10.1140/epja/i2017-12348-8. ISSN  1434-6001. S2CID  125849923.
  39. ^ Бейзер 2003, с. 432–433.
  40. ^ abc Оганесян, Ю. (2012). «Ядра на «острове стабильности» сверхтяжелых элементов». Физический журнал: серия конференций . 337 (1): 012005-1–012005-6. Бибкод : 2012JPhCS.337a2005O. дои : 10.1088/1742-6596/337/1/012005 . ISSN  1742-6596.
  41. ^ Моллер, П.; Никс, младший (1994). Свойства деления самых тяжелых элементов (PDF) . Симпозиум Dai 2 Kai Hadoron Tataikei no Simposium, Токай-мура, Ибараки, Япония. Университет Северного Техаса . Проверено 16 февраля 2020 г.
  42. ^ аб Оганесян, Ю. Ц. (2004). «Сверхтяжелые элементы». Мир физики . 17 (7): 25–29. дои : 10.1088/2058-7058/17/7/31 . Проверено 16 февраля 2020 г.
  43. ^ Шедель, М. (2015). «Химия сверхтяжелых элементов». Философские труды Королевского общества A: Математические, физические и технические науки . 373 (2037): 20140191. Бибкод : 2015RSPTA.37340191S. дои : 10.1098/rsta.2014.0191 . ISSN  1364-503X. ПМИД  25666065.
  44. ^ Хулет, ЕК (1989). Биомодальное спонтанное деление . 50-летие ядерного деления, Ленинград, СССР. Бибкод : 1989nufi.rept...16H.
  45. ^ Оганесян, Ю. Ц.; Рыкачевский, КП (2015). «Плацдарм на острове стабильности». Физика сегодня . 68 (8): 32–38. Бибкод : 2015PhT....68h..32O. дои : 10.1063/PT.3.2880 . ISSN  0031-9228. ОСТИ  1337838. S2CID  119531411.
  46. ^ Грант, А. (2018). «Взвешивание самых тяжелых элементов». Физика сегодня . дои :10.1063/PT.6.1.20181113a. S2CID  239775403.
  47. ^ Хоуз, Л. (2019). «Изучение сверхтяжелых элементов в конце таблицы Менделеева». Новости химии и техники . Проверено 27 января 2020 г.
  48. ^ Аб Робинсон, AE (2019). «Трансфермиевые войны: научные драки и обзывательства во время холодной войны». Дистилляции . Проверено 22 февраля 2020 г.
  49. ^ "Популярная библиотека химических элементов. Сиборгий (экавольфрам)" [Популярная библиотека химических элементов. Сиборгий (эка-вольфрам). nt.ru (на русском языке) . Проверено 7 января 2020 г.Перепечатано из "Экавольфрам" [Эка-вольфрам]. Популярная библиотека полезных элементов. Серебро – Нильсборий и далее [ Популярная библиотека химических элементов. Серебро через нильсборий и далее . Наука . 1977.
  50. ^ «Нобелий - Информация об элементе, свойства и использование | Периодическая таблица» . Королевское химическое общество . Проверено 01 марта 2020 г.
  51. ^ ab Kragh 2018, стр. 38–39.
  52. ^ Краг 2018, с. 40.
  53. ^ Аб Гиорсо, А.; Сиборг, GT; Оганесян, Ю. Ц.; и другие. (1993). «Ответы на отчет «Обнаружение элементов трансфермиума» с последующим ответом на ответы рабочей группы по трансфермиуму» (PDF) . Чистая и прикладная химия . 65 (8): 1815–1824. дои : 10.1351/pac199365081815. S2CID  95069384. Архивировано (PDF) из оригинала 25 ноября 2013 года . Проверено 7 сентября 2016 г.
  54. ^ Комиссия по номенклатуре неорганической химии (1997). «Названия и символы трансфермиевых элементов (Рекомендации ИЮПАК 1997 г.)» (PDF) . Чистая и прикладная химия . 69 (12): 2471–2474. дои : 10.1351/pac199769122471.
  55. ^ Ю; Демин, А.Г.; Данилов, Н.А.; Флеров Г.Н.; Иванов, депутат; Ильжинов А.С.; Колесников Н.Н.; Марков Б.Н.; Плотко, В.М.; Третьякова, СП (1976). «О спонтанном делении нейтронодефицитных изотопов элементов». Ядерная физика А . 273 : 505–522. дои : 10.1016/0375-9474(76)90607-2.
  56. ^ аб Барбер, RC; Гринвуд, штат Нью-Йорк; Гринкевич, АЗ; Жаннен, Ю.П.; Лефорт, М.; Сакаи, М.; Улехла, И.; Вапстра, AP; Уилкинсон, Д.Х. (1993). «Открытие трансфермиевых элементов. Часть II: Введение в профили открытия. Часть III: Профили открытия трансфермиевых элементов». Чистая и прикладная химия . 65 (8): 1757. doi : 10.1351/pac199365081757 . S2CID  195819585.
  57. ^ abc Мюнценберг, Г.; Хофманн, С.; Хессбергер, ФП; Рейсдорф, В.; Шмидт, К.Х.; Шнайдер, JHR; Армбрустер, П.; Сам, CC; Тума, Б. (1981). «Идентификация элемента 107 по α-корреляционным цепочкам». Zeitschrift für Physik A. 300 (1): 107–8. Бибкод : 1981ZPhyA.300..107M. дои : 10.1007/BF01412623. S2CID  118312056 . Проверено 24 декабря 2016 г.
  58. ^ Гиорсо, А.; Сиборг, GT; Органессиан, Ю. Ц.; Звара, И.; Армбрустер, П.; Хессбергер, ФП; Хофманн, С.; Лейно, М.; Мюнценберг, Г.; Рейсдорф, В.; Шмидт, К.-Х. (1993). «Ответы на «Открытие трансфермиевых элементов» Лабораторией Лоуренса Беркли, Калифорния; Объединенным институтом ядерных исследований, Дубна; и Gesellschaft Fur Schwerionenforschung, Дармштадт, с последующим ответом на ответы Рабочей группы по трансфермию». Чистая и прикладная химия . 65 (8): 1815–1824. дои : 10.1351/pac199365081815 .
  59. ^ Комиссия abc по номенклатуре неорганической химии (1997). «Названия и символы трансфермиевых элементов (Рекомендации ИЮПАК 1997 г.)» (PDF) . Чистая и прикладная химия . 69 (12): 2471–2474. дои : 10.1351/pac199769122471.
  60. ^ «Названия и символы трансфермиевых элементов (Рекомендации ИЮПАК 1994 г.)» . Чистая и прикладная химия . 66 (12): 2419–2421. 1994. doi : 10.1351/pac199466122419 .
  61. ^ Международный союз теоретической и прикладной химии (2005). Номенклатура неорганической химии (Рекомендации ИЮПАК 2005 г.). Кембридж (Великобритания): RSC – IUPAC . ISBN 0-85404-438-8 . стр. 337–9. Электронная версия. 
  62. ^ Нельсон, С.; Грегорич, К.; Драгоевич И.; Гарсия, М.; Гейтс, Дж.; Судове, Р.; Ниче, Х. (2008). «Самый легкий изотоп Bh, полученный в результате реакции Bi209(Cr52,n)Bh260» (PDF) . Письма о физических отзывах . 100 (2): 022501. Бибкод : 2008PhRvL.100b2501N. doi : 10.1103/PhysRevLett.100.022501. PMID  18232860. S2CID  1242390. Архивировано (PDF) из оригинала 9 октября 2022 г.
  63. ^ Мюнценберг, Г.; Армбрустер, П.; Хофманн, С.; Хессбергер, ФП; Фолджер, Х.; Келлер, Дж.Г.; Нинов В.; Поппенсикер, К.; и другие. (1989). «Элемент 107». Zeitschrift für Physik A. 333 (2): 163. Бибкод : 1989ZPhyA.333..163M. дои : 10.1007/BF01565147. S2CID  186231905.
  64. ^ Хофманн, С.; Нинов В.; Хессбергер, ФП; Армбрустер, П.; Фолджер, Х.; Мюнценберг, Г.; Шотт, HJ; Попеко, АГ; Еремин А.В.; Андреев А.Н.; Саро, С.; Джаник, Р.; Лейно, М. (1995). «Новый элемент 111». Zeitschrift für Physik A. 350 (4): 281. Бибкод : 1995ZPhyA.350..281H. дои : 10.1007/BF01291182. S2CID  18804192.
  65. ^ Ган, З.Г.; Го, Дж. С.; Ву, XL; Цинь, З.; Фан, ХМ; Лей, XG; Лю, HY; Го, Б.; и другие. (2004). «Новый изотоп 265 Bh». Европейский физический журнал А. 20 (3): 385. Бибкод : 2004EPJA...20..385G. дои : 10.1140/epja/i2004-10020-2. S2CID  120622108.
  66. ^ аб Уилк, Пенсильвания; Грегорич, Кентукки; Терлер, А.; Лауэ, Калифорния; Эйхлер, Р.; Нинов В, В.; Адамс, Дж.Л.; Кирбах, Вашингтон; и другие. (2000). «Доказательства существования новых изотопов элемента 107: 266Bh и 267Bh». Письма о физических отзывах . 85 (13): 2697–700. Бибкод : 2000PhRvL..85.2697W. doi : 10.1103/PhysRevLett.85.2697. ПМИД  10991211.
  67. ^ abc Оганесян, Ю. Ц.; Утенков В.К.; Коврижных, Н.Д.; и другие. (2022). «Новый изотоп 286Mc, полученный в реакции 243Am + 48Ca». Физический обзор C . 106 (64306): 064306. Бибкод : 2022PhRvC.106f4306O. дои : 10.1103/PhysRevC.106.064306 . S2CID  254435744.
  68. ^ abc Оганесян, Ю. Ц. (2007). «Самые тяжелые ядра, образующиеся в реакциях, индуцированных 48Ca (свойства синтеза и распада)». В Пенионжкевич Ю. Э.; Черепанов Е.А. (ред.). Материалы конференции AIP: Международный симпозиум по экзотическим ядрам . Том. 912. с. 235. дои : 10.1063/1.2746600. ISBN 978-0-7354-0420-5.
  69. ^ Сонцогни, Алехандро. «Интерактивная карта нуклидов». Национальный центр ядерных данных: Брукхейвенская национальная лаборатория. Архивировано из оригинала 2 апреля 2019 г. Проверено 6 июня 2008 г.
  70. ^ Мюнценберг, Г.; Гупта, М. (2011). «Производство и идентификация трансактинидных элементов». В Вертесе — Аттила; Надь, Шандор; Кленчар, Золтан; Ловас, Резсо Г.; Рёш, Франк (ред.). Справочник по ядерной химии: Производство и идентификация трансактинидных элементов . п. 877. дои : 10.1007/978-1-4419-0720-2_19. ISBN 978-1-4419-0719-6.
  71. ^ Субраманиан, С. (2019). «Создание новых элементов нерентабельно. Просто спросите этого ученого из Беркли». Блумберг Бизнесуик . Архивировано из оригинала 14 ноября 2020 года . Проверено 18 января 2020 г.
  72. ^ Ханс Георг Надлер «Рений и соединения рения», Энциклопедия промышленной химии Ульмана, Wiley-VCH, Weinheim, 2000. doi : 10.1002/14356007.a23_199
  73. ^ Мальмбек, Р.; Скарнемарк, Г.; Альстад, Дж.; Фюре, К.; Йоханссон, М.; Омтведт, JP (2000). «Процедура химического разделения, предложенная для исследования бория». Журнал радиоаналитической и ядерной химии . 246 (2): 349. doi :10.1023/A:1006791027906. S2CID  93640208.
  74. ^ Геггелер, HW; Эйхлер, Р.; Брюхле, В.; Дресслер, Р.; Дюльманн, Ч. Э.; Эйхлер, Б.; Грегорич, Кентукки; Хоффман, округ Колумбия; и другие. (2000). «Химическая характеристика бория (элемент 107)». Природа . 407 (6800): 63–5. Бибкод : 2000Natur.407...63E. дои : 10.1038/35024044. PMID  10993071. S2CID  4398253.
  75. ^ Эйхлер, Р.; и другие. «Газохимическое исследование бория (Bh, элемент 107)» (PDF) . Годовой отчет GSI за 2000 год . Архивировано из оригинала (PDF) 19 февраля 2012 г. Проверено 29 февраля 2008 г.
  76. ^ Муди, Кен (30 ноября 2013 г.). «Синтез сверхтяжелых элементов». В Шеделе, Матиас; Шонесси, Дон (ред.). Химия сверхтяжелых элементов (2-е изд.). Springer Science & Business Media. стр. 24–8. ISBN 9783642374661.

Библиография

Внешние ссылки