stringtranslate.com

Флеровий

Флеровий — синтетический химический элемент ; имеет символ Fl и атомный номер 114. Это чрезвычайно радиоактивный , сверхтяжёлый элемент, названный в честь Лаборатории ядерных реакций имени Флёрова Объединённого института ядерных исследований в Дубне , Россия, где этот элемент был открыт в 1999 году. Название лаборатории, в свою очередь, дано в честь российского физика Георгия Флёрова ( Флёров на кириллице , отсюда и транслитерация « ё » на «е»). [16] ИЮПАК принял название 30 мая 2012 года. Название и символ ранее были предложены для элемента 102 ( нобелий ), но в то время не были приняты ИЮПАК.

Это трансактинид в p-блоке периодической таблицы . Он находится в периоде 7 , самый тяжелый известный член группы углерода и последний элемент, химия которого была исследована. Первоначальные химические исследования в 2007–2008 годах показали, что флеровий оказался неожиданно летучим для элемента группы 14. [17] Более поздние результаты показывают, что реакция флеровия с золотом похожа на реакцию коперниция , показывая, что он очень летуч и даже может быть газообразным при стандартной температуре и давлении , что он будет проявлять металлические свойства, согласующиеся с тем, что он является более тяжелым гомологом свинца , и что он будет наименее реакционноспособным металлом в группе 14. Ведет ли себя флеровий больше как металл или как благородный газ, по состоянию на 2024 год все еще не решено; он также может быть полупроводником.

О флеровии известно очень мало, поскольку он может быть получен только по одному атому за раз, либо путем прямого синтеза, либо путем радиоактивного распада еще более тяжелых элементов, и все известные изотопы являются короткоживущими. Известно шесть изотопов флеровия , массовые числа которых варьируются от 284 до 289; самый стабильный из них, 289 Fl , имеет период полураспада ~2,1 секунды, но неподтвержденный 290 Fl может иметь более длительный период полураспада в 19 секунд, что является одним из самых длинных периодов полураспада среди всех нуклидов в этих самых дальних уголках периодической таблицы. Предполагается, что флеровий находится вблизи центра теоретического острова стабильности , и ожидается, что более тяжелые изотопы флеровия, особенно, возможно, магический 298 Fl , могут иметь еще более длительные периоды полураспада.

Введение

Синтез сверхтяжелых ядер

Графическое изображение реакции ядерного синтеза
Графическое изображение реакции ядерного синтеза . Два ядра сливаются в одно, испуская нейтрон . Реакции, создававшие новые элементы до этого момента, были похожи, с единственной возможной разницей, что иногда выделялось несколько отдельных нейтронов или вообще ни одного.

Сверхтяжелое [a] атомное ядро ​​создается в ядерной реакции, которая объединяет два других ядра неравного размера [b] в одно; грубо говоря, чем более неравны два ядра с точки зрения массы , тем больше вероятность того, что они прореагируют. [23] Материал, состоящий из более тяжелых ядер, превращается в мишень, которая затем бомбардируется пучком более легких ядер. Два ядра могут слиться в одно, только если они подойдут друг к другу достаточно близко; обычно ядра (все положительно заряженные) отталкиваются друг от друга из-за электростатического отталкивания . Сильное взаимодействие может преодолеть это отталкивание, но только на очень коротком расстоянии от ядра; ядра пучка, таким образом, значительно ускоряются , чтобы сделать такое отталкивание незначительным по сравнению со скоростью ядра пучка. [24] Энергия, применяемая к ядрам пучка для их ускорения, может заставить их достичь скорости, достигающей одной десятой скорости света . Однако если приложить слишком много энергии, ядро ​​пучка может развалиться. [24]

Для слияния двух ядер недостаточно просто сблизиться достаточно сильно: когда два ядра приближаются друг к другу, они обычно остаются вместе около 10-20 секунд  , а затем расходятся (не обязательно в том же составе, что и до реакции), а не образуют единое ядро. [24] [25] Это происходит потому, что во время попытки образования единого ядра электростатическое отталкивание разрывает формирующееся ядро. [24] Каждая пара мишени и пучка характеризуется своим поперечным сечением — вероятностью того, что слияние произойдет, если два ядра приблизятся друг к другу, выраженной в терминах поперечной площади, которую должна поразить падающая частица, чтобы слияние произошло. [c] Это слияние может произойти в результате квантового эффекта, при котором ядра могут туннелировать через электростатическое отталкивание. Если два ядра могут оставаться близко после этой фазы, множественные ядерные взаимодействия приводят к перераспределению энергии и энергетическому равновесию. [24]

Результирующее слияние является возбужденным состоянием [28] — называемым составным ядром — и поэтому оно очень нестабильно. [24] Чтобы достичь более стабильного состояния, временное слияние может расщепляться без образования более стабильного ядра. [29] В качестве альтернативы составное ядро ​​может выбросить несколько нейтронов , которые унесут энергию возбуждения; если последней недостаточно для испускания нейтрона, слияние произведет гамма-луч . Это происходит примерно через 10−16 секунд  после первоначального ядерного столкновения и приводит к созданию более стабильного ядра. [29] Определение Совместной рабочей группы ИЮПАК/ИЮПАП (JWP) гласит, 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 электроны и, таким образом, проявить свои химические свойства. [30] [d]

Распад и обнаружение

Пучок проходит через мишень и достигает следующей камеры, сепаратора; если образуется новое ядро, оно переносится этим пучком. [32] В сепараторе вновь образованное ядро ​​отделяется от других нуклидов (ядра исходного пучка и любых других продуктов реакции) [e] и передается в поверхностно-барьерный детектор , который останавливает ядро. Точное место предстоящего удара по детектору отмечается; также отмечаются его энергия и время прибытия. [32] Передача занимает около 10−6 секунд  ; чтобы быть обнаруженным, ядро ​​должно прожить это время. [35] Ядро регистрируется снова после того, как регистрируется его распад, и измеряются местоположение, энергия и время распада. [32]

Стабильность ядра обеспечивается сильным взаимодействием. Однако его радиус действия очень мал; по мере увеличения размеров ядра его влияние на самые внешние нуклоны ( протоны и нейтроны) ослабевает. В то же время ядро ​​разрывается электростатическим отталкиванием между протонами, и его радиус действия не ограничен. [36] Общая энергия связи , обеспечиваемая сильным взаимодействием, линейно увеличивается с числом нуклонов, тогда как электростатическое отталкивание увеличивается с квадратом атомного номера, т. е. последний растет быстрее и становится все более важным для тяжелых и сверхтяжелых ядер. [37] [38] Таким образом, теоретически предсказано [39] и до сих пор наблюдалось [40] , что сверхтяжелые ядра в основном распадаются через моды распада, которые вызваны таким отталкиванием: альфа-распад и спонтанное деление . [f] Почти все альфа-излучатели имеют более 210 нуклонов, [42] а самый легкий нуклид, в первую очередь подвергающийся спонтанному делению, имеет 238. [43] В обоих режимах распада ядрам препятствуют распадаться соответствующие энергетические барьеры для каждого режима, но они могут туннелироваться через них. [37] [38]

Аппарат для создания сверхтяжелых элементов
Схема установки для создания сверхтяжелых элементов на основе газонаполненного сепаратора отдачи «Дубна», созданного в Лаборатории ядерных реакций им. Г. Н. Флерова в ОИЯИ. Траектория внутри детектора и устройства фокусировки пучка изменяется из-за дипольного магнита в первом и квадрупольных магнитов во втором. [44]

Альфа-частицы обычно производятся в радиоактивных распадах, поскольку масса альфа-частицы на нуклон достаточно мала, чтобы оставить некоторую энергию для альфа-частицы, которая может быть использована в качестве кинетической энергии для выхода из ядра. [45] Спонтанное деление вызвано электростатическим отталкиванием, разрывающим ядро, и производит различные ядра в различных случаях деления идентичных ядер. [38] 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), [46] и на 30 порядков величины от тория (элемент 90) до фермия (элемент 100). [47] Таким образом, более ранняя модель жидкой капли предполагала, что спонтанное деление будет происходить почти мгновенно из-за исчезновения барьера деления для ядер с примерно 280 нуклонами. [38] [48] Более поздняя модель ядерной оболочки предполагала, что ядра с примерно 300 нуклонами образуют остров стабильности , в котором ядра будут более устойчивы к спонтанному делению и в первую очередь будут подвергаться альфа-распаду с более длительными периодами полураспада. [38] [48] Последующие открытия предполагали, что предсказанный остров может быть дальше, чем первоначально предполагалось; они также показали, что ядра, промежуточные между долгоживущими актинидами и предсказанным островом, деформируются и получают дополнительную стабильность за счет оболочечных эффектов. [49] Эксперименты с более легкими сверхтяжелыми ядрами, [50] а также с теми, которые ближе к ожидаемому острову, [46] показали большую, чем предполагалось ранее, стабильность по отношению к спонтанному делению, что показывает важность оболочечных эффектов для ядер. [g]

Альфа-распады регистрируются испускаемыми альфа-частицами, и продукты распада легко определить до фактического распада; если такой распад или серия последовательных распадов производит известное ядро, исходный продукт реакции может быть легко определен. [h] (То, что все распады в цепочке распада действительно были связаны друг с другом, устанавливается по местоположению этих распадов, которые должны происходить в одном и том же месте.) [32] Известное ядро ​​можно распознать по определенным характеристикам распада, которому оно подвергается, таким как энергия распада (или, более конкретно, кинетическая энергия испускаемой частицы). [i] Однако спонтанное деление производит различные ядра в качестве продуктов, поэтому исходный нуклид не может быть определен по его дочерним ядрам. [j]

Информация, доступная физикам, стремящимся синтезировать сверхтяжелый элемент, таким образом, представляет собой информацию, собранную на детекторах: местоположение, энергия и время прибытия частицы к детектору, а также данные о ее распаде. Физики анализируют эти данные и стремятся сделать вывод, что это действительно было вызвано новым элементом и не могло быть вызвано другим нуклидом, чем тот, который заявлен. Часто предоставленных данных недостаточно для вывода о том, что новый элемент был определенно создан, и нет другого объяснения наблюдаемых эффектов; были допущены ошибки в интерпретации данных. [k]

История

До открытия

В конце 1940-х — начале 1960-х годов, в первые дни создания все более тяжелых трансурановых элементов , было предсказано, что, поскольку такие элементы не встречаются в природе, они будут иметь все более короткие периоды полураспада спонтанного деления , пока они не прекратят свое существование совсем вокруг элемента 108 (теперь называемого хассием ). Первоначальная работа по синтезу более тяжелых актинидов, казалось, подтвердила это. [61] Но модель ядерных оболочек , введенная в 1949 году и широко развитая в конце 1960-х годов Уильямом Майерсом и Владиславом Свёнецким , утверждала, что протоны и нейтроны образуют оболочки внутри ядра, аналогичные электронным оболочкам . Благородные газы нереакционноспособны из-за полной электронной оболочки; аналогично, было высказано предположение, что элементы с полными ядерными оболочками — те, которые имеют « магическое » число протонов или нейтронов — будут стабилизированы против распада . Двойной магический изотоп , с магическими числами как протонов, так и нейтронов, будет особенно стабилизирован. Хайнер Мельднер рассчитал в 1965 году, что следующим дважды магическим изотопом после 208 Pb будет 298 Fl со 114 протонами и 184 нейтронами, который будет центром « острова стабильности ». [61] [62] Этот остров стабильности, предположительно от коперниция ( Z  = 112) до оганесона ( Z  = 118), появится после долгого «моря нестабильности» от менделевия ( Z  = 101) до рентгения ( Z  = 111), [61] и изотопы флеровия в нем, как предполагалось в 1966 году, имеют период полураспада более 10 8  лет. [63] Эти ранние предсказания очаровали исследователей и привели к первой попытке создания флеровия в 1968 году с помощью реакции 248 Cm( 40 Ar,xn) . Атомы флеровия не были обнаружены; считалось, что это связано с тем, что составное ядро ​​288 Fl имеет только 174 нейтрона вместо предполагаемых магических 184, и это оказало бы значительное влияние на сечение реакции (выход) и периоды полураспада полученных ядер. [64] [65] Прошло еще 30 лет, прежде чем флеровий был впервые создан. [61]Более поздние работы предполагают, что острова стабильности вокруг хассия и флеровия возникают из-за того, что эти ядра соответственно деформированы и сплющены , что делает их устойчивыми к спонтанному делению, и что истинный остров стабильности для сферических ядер находится около унбибия -306 (122 протона, 184 нейтрона). [66]

В 1970-х и 1980-х годах в теоретических исследованиях обсуждался вопрос о том, будет ли элемент 114 более летучим металлом, как свинец, или инертным газом. [67]

Первые признаки

Первые признаки флеровия были обнаружены в декабре 1998 года группой ученых Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ) в Дубне , Россия, под руководством Юрия Оганесяна , которые бомбардировали мишень из плутония-244 ускоренными ядрами кальция-48 :

244
94Пу
+48
20Ca
→292
114Фл
* →290
114Фл
+ 21
0н

Эта реакция уже была опробована ранее, но безуспешно; для этой попытки 1998 года ОИЯИ модернизировал все свое оборудование, чтобы лучше обнаруживать и разделять полученные атомы и более интенсивно бомбардировать мишень. [68] Был обнаружен один атом флеровия, распадающийся по альфа-частицам со временем жизни 30,4 с. Измеренная энергия распада составила 9,71  МэВ , что дает ожидаемый период полураспада 2–23 с. [69] Это наблюдение было отнесено к 289 Fl и опубликовано в январе 1999 года. [69] Позднее эксперимент был повторен, но изотоп с такими свойствами распада больше никогда не наблюдался, поэтому точная идентификация этой активности неизвестна. Это могло произойти из-за изомера 289m Fl , [70] [71], но поскольку присутствие целого ряда более долгоживущих изомеров в его цепочке распада было бы довольно сомнительным, наиболее вероятным назначением этой цепочки является канал 2n, ведущий к 290 Fl и захвату электронов к 290 Nh . Это хорошо согласуется с систематикой и тенденциями изотопов флеровия и согласуется с низкой энергией пучка, выбранной для этого эксперимента, хотя было бы желательно дальнейшее подтверждение посредством синтеза 294 Lv в реакции 248 Cm( 48 Ca,2n), которая бы альфа-распадалась до 290 Fl . [14] Группа RIKEN сообщила о возможном синтезе изотопов 294 Lv и 290 Fl в 2016 году в реакции 248 Cm( 48 Ca,2n), но альфа-распад 294 Lv был пропущен, наблюдался альфа-распад 290 Fl до 286 Cn вместо захвата электронов до 290 Nh , и отнесение к 294 Lv вместо 293 Lv не было определенным. [15]

Гленн Т. Сиборг , ученый из Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли , который принимал участие в работе по созданию таких сверхтяжелых элементов, сказал в декабре 1997 года, что «одним из его самых давних и самых заветных мечтаний было увидеть один из этих магических элементов»; [61] о синтезе флеровия ему рассказал его коллега Альберт Гиорсо вскоре после его публикации в 1999 году. Гиорсо позже вспоминал: [72]

Я хотел, чтобы Гленн знал, поэтому я подошел к его постели и рассказал ему. Мне показалось, что я увидел блеск в его глазах, но на следующий день, когда я пришел навестить его, он не помнил, что видел меня. Как ученый, он умер, когда у него случился этот инсульт. [72]

—  Альберт Гиорсо

Сиборг умер два месяца спустя, 25 февраля 1999 года. [72]

В марте 1999 года та же группа заменила мишень 244 Pu на 242 Pu, чтобы получить другие изотопы флеровия. В результате было получено два атома флеровия, каждый из которых распадался на альфа-частицы с периодом полураспада 5,5 с. Они были обозначены как 287 Fl . [73] Эта активность также не наблюдалась снова, и неясно, какое ядро ​​было получено. Возможно, это был изомер 287m Fl [74] или из-за захвата электронов 287 Fl, что привело к образованию 287 Nh и 283 Rg. [75]

Подтвержденное открытие

Подтвержденное в настоящее время открытие флеровия было сделано в июне 1999 года, когда команда Дубны повторила первую реакцию 1998 года. На этот раз было получено два атома флеровия; они подверглись альфа-распаду с периодом полураспада 2,6 с, что отличается от результата 1998 года. [70] Первоначально эта активность была ошибочно отнесена к 288 Fl из-за путаницы относительно предыдущих наблюдений, которые, как предполагалось, исходили от 289 Fl. Дальнейшая работа в декабре 2002 года наконец позволила положительно переназначить атомы июня 1999 года к 289 Fl. [74]

В мае 2009 года Совместная рабочая группа (JWP) ИЮПАК опубликовала отчет об открытии коперниция, в котором они признали открытие изотопа 283 Cn. [76] Это подразумевало открытие флеровия, из признания данных по синтезу 287 Fl и 291 Lv , которые распадаются до 283 Cn. Открытие флеровия-286 и -287 было подтверждено в январе 2009 года в Беркли. За этим последовало подтверждение флеровия-288 и -289 в июле 2009 года в Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI) в Германии. В 2011 году ИЮПАК оценил эксперименты дубненской команды 1999–2007 годов. Они посчитали ранние данные неубедительными, но приняли результаты 2004–2007 годов как флеровий, и элемент был официально признан открытым. [77]

Изотопы

В то время как метод химической характеристики дочернего ядра оказался успешным для флеровия и ливермория, а более простая структура четно-четных ядер сделала подтверждение оганесона ( Z  = 118) простым, возникли трудности в установлении соответствия цепочек распада изотопов с нечетными протонами, нечетными нейтронами или и тем, и другим. [80] [81] Чтобы обойти эту проблему с помощью горячего синтеза, цепочки распада которого заканчиваются спонтанным делением вместо соединения с известными ядрами, как это позволяет холодный синтез, в Дубне в 2015 году были проведены эксперименты по получению более легких изотопов флеровия путем реакции 48 Ca с 239 Pu и 240 Pu, в частности 283 Fl, 284 Fl и 285 Fl; последний ранее был охарактеризован в реакции 242 Pu( 48 Ca,5n) 285 Fl в Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли в 2010 году. 285 Fl был более четко охарактеризован, в то время как новый изотоп 284 Fl, как было обнаружено, подвергается немедленному спонтанному делению, а 283 Fl не наблюдался. [10] Этот самый легкий изотоп все еще предположительно может быть получен в реакции холодного синтеза 208 Pb( 76 Ge,n) 283 Fl, [14] которую группа в RIKEN в Японии в какой-то момент рассматривала для исследования: [82] [83] эта реакция, как ожидается, будет иметь более высокое поперечное сечение в 200 фб, чем «мировой рекорд» в 30 фб для 209 Bi( 70 Zn,n) 278 Nh, реакция, которую RIKEN использовала для официального открытия элемента 113 ( нихония ). [14] [84] [85] В качестве альтернативы, он может быть получен в будущем как правнучок 295 120 , достижимый в реакции 249 Cf( 50 Ti,4n). [86] Реакция 239 Pu+ 48 Ca также была предложена как средство для получения 282 Fl и 283 Fl в каналах 5n и 4n соответственно, но до сих пор наблюдался только канал 3n, приводящий к 284 Fl. [84]

Группа ученых из Дубны повторила свое исследование реакции 240 Pu+ 48 Ca в 2017 году, наблюдая три новые последовательные цепочки распада 285 Fl, еще одну цепочку распада этого нуклида, которая может проходить через некоторые изомерные состояния в его дочерних ядрах, цепочку, которая может быть отнесена к 287 Fl (вероятно, из-за примесей 242 Pu в мишени), и несколько спонтанных делений, некоторые из которых могут быть от 284 Fl, хотя возможны и другие интерпретации, включая побочные реакции, связанные с испарением заряженных частиц. [11] Альфа-распад 284 Fl до спонтанно делящегося 280 Cn был наконец обнаружен группой ученых из Дубны в 2024 году. [86]

Нейминг

Почтовая марка России, выпущенная в 2013 году, посвященная Георгию Флерову и флеровию

Согласно номенклатуре Менделеева для неназванных и неоткрытых элементов , флеровий иногда называют экасвинцом . В 1979 году ИЮПАК опубликовал рекомендации, согласно которым элемент должен был называться унунквадием (символ Uuq ), [87] систематическое название элемента в качестве заполнителя , пока открытие элемента не будет подтверждено и не будет принято решение о постоянном названии. Большинство ученых в этой области называли его «элементом 114», с символом E114 , (114) или 114. [3 ]

Согласно рекомендациям ИЮПАК, первооткрыватель(и) нового элемента имеет право предложить название. [88] После того, как ИЮПАК признал открытие флеровия и ливермория 1 июня 2011 года, ИЮПАК попросил группу исследователей ОИЯИ предложить постоянные названия для этих двух элементов. Команда из Дубны выбрала название флеровий (символ Fl), [89] [90] в честь российской Лаборатории ядерных реакций имени Г. Н. Флёрова (ЛЯР), названной в честь советского физика Георгия Флёрова (также пишется Флёров); в более ранних сообщениях утверждается, что название элемента было предложено непосредственно в честь Флёрова. [91] В соответствии с предложением, полученным от первооткрывателей, ИЮПАК официально назвал флеровий в честь Лаборатории ядерных реакций имени Г. Н. Флёрова, а не в честь самого Флёрова. [8] Флёров известен тем, что написал Иосифу Сталину в апреле 1942 года и указал на молчание в научных журналах в области ядерного деления в Соединенных Штатах, Великобритании и Германии. Флёров пришел к выводу, что это исследование должно было стать секретной информацией в этих странах. Работа и настойчивые призывы Флёрова привели к разработке собственного проекта атомной бомбы в СССР . [90] Флёров также известен открытием спонтанного деления вместе с Константином Петржаком . Церемония присвоения названий флеровию и ливерморию состоялась 24 октября 2012 года в Москве. [92]

В интервью 2015 года с Оганесяном ведущий, готовясь задать вопрос, сказал: «Вы говорили, что мечтали назвать [элемент] в честь своего учителя Георгия Флёрова». Не дав ведущему закончить, Оганесян несколько раз повторил: «Я это сделал». [93]

Прогнозируемые свойства

Было измерено очень мало свойств флеровия или его соединений; из-за его крайне ограниченного и дорогого производства [23] и того факта, что он распадается очень быстро. Было измерено несколько отдельных свойств, но по большей части свойства флеровия остаются неизвестными, и доступны только прогнозы.

Ядерная стабильность и изотопы

Области ядер разной формы, предсказанные моделью взаимодействующих бозонов [66]

Основой химической периодичности в периодической таблице является закрытие электронной оболочки в каждом благородном газе ( атомные номера 2 , 10 , 18 , 36 , 54 , 86 и 118 ): поскольку любые дальнейшие электроны должны войти в новую оболочку с более высокой энергией, конфигурации электронов с закрытой оболочкой заметно более стабильны, отсюда и инертность благородных газов. [94] Известно, что протоны и нейтроны также образуют закрытые ядерные оболочки, поэтому то же самое происходит при закрытии нуклонной оболочки, которое происходит при определенных числах нуклонов, часто называемых «магическими числами». Известные магические числа — 2, 8, 20, 28, 50 и 82 для протонов и нейтронов; также 126 для нейтронов. [94] Ядра с магическими числами протонов и нейтронов , такие как гелий-4 , кислород-16 , кальций-48 и свинец-208 , являются «вдвойне магическими» и очень стабильны. Эта стабильность очень важна для сверхтяжелых элементов : без стабилизации можно было бы ожидать, что периоды полураспада, согласно экспоненциальной экстраполяции, составят наносекунды у дармштадтия (элемент 110), потому что постоянно растущее электростатическое отталкивание между протонами преодолевает сильное ядерное взаимодействие ограниченного радиуса действия , которое удерживает ядра вместе. Следующие замкнутые нуклонные оболочки (магические числа) считаются центром долгожданного острова стабильности, где периоды полураспада до альфа-распада и спонтанного деления снова удлиняются. [94]

Орбитали с высоким азимутальным квантовым числом повышаются в энергии, устраняя то, что в противном случае было бы разрывом в орбитальной энергии, соответствующим закрытой протонной оболочке в элементе 114. Это повышает следующую протонную оболочку в область вокруг элемента 120. [ 66]

Первоначально, по аналогии с магическим числом нейтрона 126, следующая протонная оболочка также ожидалась в элементе 126 , слишком далеко за пределами возможностей синтеза середины 20-го века, чтобы получить много теоретического внимания. В 1966 году новые значения потенциала и спин-орбитального взаимодействия в этой области периодической таблицы [95] противоречили этому и предсказывали, что следующая протонная оболочка вместо этого будет в элементе 114, [94] и что ядра в этой области будут относительно стабильны по отношению к спонтанному делению. [94] Ожидаемые закрытые нейтронные оболочки в этой области были в нейтронном числе 184 или 196, что делает 298 Fl и 310 Fl кандидатами на то, чтобы быть дважды магическими. [94] Оценки 1972 года предсказывали период полураспада около 1 года для 298 Fl, который, как ожидалось, находился вблизи острова стабильности, сосредоточенного около 294 Ds (с периодом полураспада около 10 10  лет, что сопоставимо с 232 Th ). [94] После создания первых изотопов элементов 112–118 на рубеже 21-го века было обнаружено, что эти нейтронно-дефицитные изотопы были стабилизированы против деления. Таким образом, в 2008 году была выдвинута гипотеза, что стабилизация против деления этих нуклидов была обусловлена ​​их сплющенными ядрами, и что область сплющенных ядер была сосредоточена на 288 Fl. Кроме того, новые теоретические модели показали, что ожидаемый энергетический зазор между протонными орбиталями 2f 7/2 (заполненными в элементе 114) и 2f 5/2 (заполненными в элементе 120 ) был меньше, чем ожидалось, поэтому элемент 114 больше не казался стабильной сферической замкнутой ядерной оболочкой. Теперь ожидается, что следующее дважды магическое ядро ​​будет находиться около 306 Ubb, но ожидаемый короткий период полураспада этого нуклида и низкое сечение производства делают его синтез сложным. [66] Тем не менее, ожидается, что остров стабильности будет существовать в этой области, и ближе к его центру (к которому еще не приблизились достаточно близко) некоторые нуклиды, такие как 291 Mc и его альфа- и бета-распадные дочерние элементы , [n], могут распадаться путем испускания позитронов или захвата электронов и, таким образом, перемещаться в центр острова. [84] Из-за ожидаемых высоких барьеров деления любое ядро ​​в этом острове стабильности будет распадаться исключительно путем альфа-распада и, возможно, некоторого захвата электронов и бета-распада , [94]Оба из них приближают ядра к линии бета-стабильности, где, как ожидается, должен находиться остров. Для достижения острова необходим захват электронов, что проблематично, поскольку нет уверенности в том, что захват электронов является основным режимом распада в этой области диаграммы нуклидов . [84]

В 2000–2004 годах в Лаборатории ядерных реакций имени Флерова в Дубне были проведены эксперименты по изучению свойств деления составного ядра 292 Fl путем бомбардировки 244 Pu ускоренными ионами 48 Ca. [96] Составное ядро ​​представляет собой свободную комбинацию нуклонов , которые еще не организовались в ядерные оболочки. Оно не имеет внутренней структуры и удерживается вместе только силами столкновения между двумя ядрами. [97] [o] Результаты показали, что такие ядра делятся в основном путем выбрасывания дважды магических или почти дважды магических фрагментов, таких как 40 Ca , 132 Sn , 208 Pb или 209 Bi . Было также обнаружено, что снаряды 48 Ca и 58 Fe имеют схожий выход для пути слияния-деления, что предполагает возможное будущее использование снарядов 58 Fe для создания сверхтяжелых элементов. [96] Также было высказано предположение, что изотоп флеровия, богатый нейтронами, может быть образован путем квазиделения (частичного слияния с последующим делением) массивного ядра. [98] Недавно было показано, что реакции многонуклонной передачи при столкновениях ядер актинидов (таких как уран и кюрий ) могут быть использованы для создания сверхтяжелых ядер, богатых нейтронами, на острове стабильности, [98] хотя образование богатого нейтронами нобелия или сиборгиума более вероятно. [84]

Теоретические оценки периодов полураспада альфа-распада изотопов флеровия подтверждают экспериментальные данные. [99] [100] Прогнозируется, что выживший при делении изотоп 298 Fl, который, как долгое время считалось, является дважды магическим, имеет период полураспада альфа-распада ~17 дней. [101] [102] Изготовление 298 Fl напрямую путем синтеза-испарения в настоящее время невозможно: ни одна известная комбинация мишени и стабильного снаряда не может дать 184 нейтрона для составного ядра, а радиоактивные снаряды, такие как 50 Ca (период полураспада 14 с), пока не могут использоваться в необходимом количестве и интенсивности. [98] Одна из возможностей создания теоретически долгоживущих ядер коперниция ( 291 Cn и 293 Cn) и флеровия вблизи середины острова заключается в использовании еще более тяжелых мишеней, таких как 250 Cm , 249 Bk , 251 Cf и 254 Es , которые при слиянии с 48 Ca дадут изотопы, такие как 291 Mc и 291 Fl (как продукты распада 299 Uue, 295 Ts и 295 Lv), которые могут иметь как раз достаточно нейтронов для альфа-распада до нуклидов, достаточно близких к центру острова, чтобы, возможно, подвергнуться захвату электронов и переместиться внутрь к центру. Однако сечения реакций будут небольшими, и пока мало что известно о свойствах распада сверхтяжелых ядер вблизи линии бета-стабильности. Это может быть наилучшей надеждой на синтез ядер на острове стабильности, но это спекулятивно и может сработать на практике, а может и нет. [84] Другая возможность заключается в использовании контролируемых ядерных взрывов для получения высокого потока нейтронов , необходимого для создания макроскопических количеств таких изотопов. [84] Это будет имитировать r-процесс , в котором актиниды были впервые получены в природе, и разрыв нестабильности после того, как полоний был обойден, поскольку он обошел бы разрывы нестабильности при 258–260 Фм и при массовом числе 275 (атомные числа от 104 до 108). [84] Некоторые такие изотопы (особенно 291 Cn и 293 Cn) могли бы даже быть синтезированы в природе, но распадались бы слишком быстро (с периодами полураспада всего в тысячи лет) и производились бы в слишком малых количествах (~10 −12 распространенности свинца), чтобы их можно было обнаружить сегодня за пределами космических лучей . [84]

Атомный и физический

Флеровий находится в 14-й группе периодической таблицы , ниже углерода , кремния , германия , олова и свинца . Каждый предыдущий элемент 14-й группы имеет 4 электрона в своей валентной оболочке, отсюда конфигурация валентных электронов ns 2 np 2 . Для флеровия тенденция сохранится, и предсказывается конфигурация валентных электронов как 7s 2 7p 2 ; [3] флеровий будет во многом похож на своих более легких сородичей . Различия, вероятно, возникнут; большой вклад вносит спин-орбитальное (SO) взаимодействие — взаимное взаимодействие между движением электронов и спином . Оно особенно сильно в сверхтяжелых элементах, потому что электроны движутся быстрее, чем в более легких атомах, со скоростью, сравнимой со скоростью света . [103] Для флеровия он понижает энергетические уровни электронов 7s и 7p (стабилизируя соответствующие электроны), но два из энергетических уровней электронов 7p стабилизируются больше, чем четыре других. [104] Стабилизация электронов 7s называется эффектом инертной пары , а эффект «разрывания» подоболочки 7p на более и менее стабилизированные части называется расщеплением подоболочки. Химики-вычислители рассматривают расщепление как изменение второго ( азимутального ) квантового числа ℓ с 1 до 1 ⁄ 2 и 3 ⁄ 2 для более стабилизированных и менее стабилизированных частей подоболочки 7p соответственно. [105] [p] Для многих теоретических целей конфигурация валентных электронов может быть представлена ​​для отражения расщепления подоболочки 7p как 7s2
7п2
1/2[3] Эти эффекты приводят к тому, что химия флеровия несколько отличается от химии его более легких соседей.

Поскольку спин-орбитальное расщепление подоболочки 7p очень велико во флеровии, и обе заполненные орбитали флеровия в 7-й оболочке стабилизированы релятивистски, можно считать, что валентная электронная конфигурация флеровия имеет полностью заполненную оболочку. Его первая энергия ионизации 8,539  эВ (823,9  кДж/моль ) должна быть второй по величине в группе 14. [3] Уровни электронов 6d также дестабилизированы, что приводит к некоторым ранним предположениям о том, что они могут быть химически активными, хотя более новые работы предполагают, что это маловероятно. [94] Поскольку первая энергия ионизации выше, чем у кремния и германия , хотя все еще ниже, чем у углерода , было высказано предположение, что флеровий можно классифицировать как металлоид . [106]

Закрытая электронная конфигурация флеровия означает, что металлические связи в металлическом флеровии слабее, чем в элементах до и после; поэтому ожидается, что флеровий будет иметь низкую температуру кипения [3], и недавно было высказано предположение, что он, возможно, является газообразным металлом, аналогично предсказаниям для коперниция, который также имеет закрытую электронную конфигурацию. [66] Температуры плавления и кипения флеровия были предсказаны в 1970-х годах как около 70 и 150 °C, [3] значительно ниже, чем для более легких элементов группы 14 (свинец имеет 327 и 1749 °C), и продолжая тенденцию к снижению температур кипения вниз по группе. Более ранние исследования предсказывали температуру кипения ~1000 °C или 2840 °C [94] , но теперь это считается маловероятным из-за ожидаемой слабой металлической связи и того, что тенденции группы предполагают, что флеровий будет иметь низкую энтальпию сублимации. [3] Предварительные расчеты 2021 года предсказывали, что флеровий должен иметь температуру плавления -73 °C (ниже, чем ртуть при -39 °C и коперниций, предсказанный 10 ± 11 °C) и температуру кипения 107 °C, что делает его жидким металлом. [107] Подобно ртути , радону и коперницию , но не свинцу и оганесону (эка-радону), флеровий, как предполагается, не имеет сродства к электрону . [108]

В исследовании 2010 года были опубликованы расчеты, предсказывающие гексагональную плотноупакованную кристаллическую структуру для флеровия из-за эффектов спин-орбитальной связи и плотность 9,928 г/см 3 , хотя было отмечено, что это, вероятно, немного занижено. [109] Более новые расчеты, опубликованные в 2017 году, ожидали, что флеровий будет кристаллизоваться в гранецентрированной кубической кристаллической структуре, как и его более легкий конгенер свинец, [110] а расчеты, опубликованные в 2022 году, предсказали плотность 11,4 ± 0,3 г/см 3 , аналогичную свинцу (11,34 г/см 3 ). Эти расчеты показали, что гранецентрированная кубическая и гексагональная плотноупакованные структуры должны иметь почти одинаковую энергию, явление, напоминающее благородные газы. Эти расчеты предсказывают, что гексагональный плотноупакованный флеровий должен быть полупроводником с шириной запрещенной зоны 0,8 ± 0,3 эВ. (Коперниций также, как предсказывают, является полупроводником.) Эти расчеты предсказывают, что энергия сцепления флеровия должна быть около −0,5 ± 0,1 эВ; это похоже на предсказанное для оганесона (−0,45 эВ), больше, чем предсказанное для коперниция (−0,38 эВ), но меньше, чем у ртути (−0,79 эВ). Температура плавления была рассчитана как 284 ± 50 К (11 ± 50 °C), так что флеровий, вероятно, является жидкостью при комнатной температуре, хотя точка кипения не была определена. [4]

Электрон водородоподобного иона флеровия (Fl 113+ ; удалить все электроны, кроме одного), как ожидается, будет двигаться так быстро, что его масса будет в 1,79 раза больше массы неподвижного электрона из-за релятивистских эффектов . (Ожидается, что цифры для водородоподобных свинца и олова составят 1,25 и 1,073 соответственно. [111] ) Флеровий будет образовывать более слабые связи металл-металл, чем свинец, и будет меньше адсорбироваться на поверхностях. [111]

Химический

Флеровий является самым тяжелым известным членом группы 14, ниже свинца, и, как предполагается, будет вторым членом ряда элементов 7p. Ожидается, что нихоний и флеровий сформируют очень короткий подпериод, соответствующий заполнению орбитали 7p 1/2 , между заполнением подоболочек 6d 5/2 и 7p 3/2 . Ожидается, что их химическое поведение будет весьма отличительным: гомология нихония с таллием была названа «сомнительной» вычислительными химиками, в то время как гомология флеровия со свинцом была названа только «формальной». [112]

Первые пять членов группы 14 показывают степень окисления +4, а последние члены имеют все более выраженную химию +2 из-за начала эффекта инертной пары. Для олова состояния +2 и +4 схожи по стабильности, а свинец(II) является наиболее стабильным из всех химически хорошо изученных степеней окисления +2 в группе 14. [3] 7s-орбитали очень сильно стабилизированы во флеровии, поэтому для достижения степени окисления +4 необходима очень большая гибридизация sp 3 -орбитали , поэтому ожидается, что флеровий будет даже более стабильным, чем свинец в его сильно преобладающей степени окисления +2, а его степень окисления +4 должна быть крайне нестабильной. [3] Например, ожидается, что диоксид (FlO 2 ) будет крайне нестабилен по отношению к разложению на составляющие его элементы (и не будет образовываться в результате прямой реакции флеровия с кислородом), [3] [113] а флерован (FlH 4 ), который должен иметь длину связи Fl–H 1,787  Å [114] и будет самым тяжелым гомологом метана (более легкие соединения включают силан , герман и станнан ), как прогнозируется, будет более термодинамически нестабилен, чем плюмбан , спонтанно распадаясь на гидрид флеровия(II) (FlH 2 ) и H 2 . [115] Тетрафторид FlF 4 [116] будет иметь связи в основном за счет sd -гибридизаций, а не sp 3 -гибридизаций, [94] и его разложение на дифторид и фтор будет экзотермическим. [114] Другие тетрагалогениды (например, FlCl 4 дестабилизируется примерно на 400 кДж/моль) разлагаются аналогично. [114] Соответствующий полифторид-анион FlF2−
6должны быть нестабильны к гидролизу в водном растворе, а полигалогенидные анионы флеровия (II), такие как FlBr−
3и FlI−
3предсказывается, что они образуются преимущественно в растворах. [3] Гибридизации sd были предложены в ранних расчетах, поскольку 7s и 6d электроны флеровия имеют примерно одинаковую энергию, что позволило бы образоваться летучему гексафториду , но более поздние расчеты не подтверждают эту возможность. [94] В целом, спин-орбитальное сокращение орбитали 7p 1/2 должно приводить к меньшим длинам связей и большим углам связей: это было теоретически подтверждено в FlH 2 . [114] Тем не менее, даже FlH 2 должен быть релятивистски дестабилизирован на 2,6 эВ ниже Fl+H 2 ; большие спин-орбитальные эффекты также нарушают обычное синглет-триплетное деление в дигидридах группы 14. FlF 2 и FlCl 2 предсказываются более стабильными, чем FlH 2 . [117]

Из-за релятивистской стабилизации 7s 2 7p флеровия2
1/2конфигурация валентных электронов, состояние окисления 0 также должно быть более стабильным для флеровия, чем для свинца, так как электроны 7p 1/2 также начинают иметь мягкий эффект инертной пары: [3] эта стабилизация нейтрального состояния может привести к некоторому сходству между поведением флеровия и благородного газа радона . [67] Из-за ожидаемой относительной инертности флеровия двухатомные соединения FlH и FlF должны иметь более низкие энергии диссоциации , чем соответствующие соединения свинца PbH и PbF. [114] Флеровий(IV) должен быть даже более электроотрицательным, чем свинец(IV); [116] свинец(IV) имеет электроотрицательность 2,33 по шкале Полинга, хотя значение свинца(II) составляет всего 1,87. Флеровий может быть благородным металлом . [3]

Флеровий(II) должен быть более стабильным, чем свинец(II), и галогениды FlX + , FlX 2 , FlX−
3, и FlX2−
4(X = Cl , Br , I ) , как ожидается, будут легко образовываться. Фториды будут подвергаться сильному гидролизу в водном растворе. [3] Ожидается, что все дигалогениды флеровия будут стабильными; [3] дифторид будет растворим в воде. [118] Спин-орбитальные эффекты дестабилизируют дигидрид (FlH 2 ) почти на 2,6 эВ (250 кДж/моль). [113] В водном растворе оксианион флеровита ( FlO2−
2) также будет образовываться, аналогично плюмбиту . Сульфат флеровия (II) (FlSO 4 ) и сульфид (FlS) должны быть очень нерастворимы в воде, а ацетат флеровия (II) (FlC 2 H 3 O 2 ) и нитрат (Fl(NO 3 ) 2 ) должны быть вполне растворимы в воде. [94] Стандартный электродный потенциал для восстановления иона Fl 2+ до металлического флеровия оценивается примерно в +0,9 В, что подтверждает повышенную стабильность флеровия в нейтральном состоянии. [3] В целом, из-за релятивистской стабилизации спинора 7p 1/2 , ожидается, что Fl 2+ будет иметь свойства, промежуточные между свойствами Hg 2+ или Cd 2+ и его более легкого родственника Pb 2+ . [3]

Экспериментальная химия

Флеровий в настоящее время является последним элементом, химия которого была экспериментально исследована, хотя исследования пока не являются окончательными. Два эксперимента были проведены в апреле-мае 2007 года в рамках совместного сотрудничества FLNR- PSI для изучения химии коперниция. Первый эксперимент использовал реакцию 242 Pu( 48 Ca,3n) 287 Fl; а второй, 244 Pu( 48 Ca,4n) 288 Fl: эти реакции дают короткоживущие изотопы флеровия, чьи дочерние элементы коперниция затем будут изучаться. [119] Адсорбционные свойства полученных атомов на поверхности золота сравнивались со свойствами радона, поскольку тогда ожидалось, что полная электронная конфигурация коперниция приведет к поведению, подобному поведению благородного газа. [119] Благородные газы очень слабо взаимодействуют с металлическими поверхностями, что нехарактерно для металлов. [119]

Первый эксперимент обнаружил 3 атома 283 Cn, но, по-видимому, также 1 атом 287 Fl. Это было неожиданностью; время переноса для атомов продукта составляет ~2 с, поэтому флеровий должен был распасться до коперниция до адсорбции. Во второй реакции были обнаружены 2 атома 288 Fl и, возможно, 1 атом 289 Fl. Два из трех атомов показали адсорбционные характеристики, связанные с летучим, подобным благородному газу элементом, который был предложен, но не предсказан более поздними расчетами. Эти эксперименты дали независимое подтверждение открытия коперниция, флеровия и ливермория посредством сравнения с опубликованными данными о распаде. Дальнейшие эксперименты в 2008 году для подтверждения этого важного результата обнаружили 1 атом 289 Fl и подтвердили предыдущие данные, показывающие, что флеровий взаимодействовал с золотом подобно благородному газу. [119]

Эмпирическая поддержка флеровия, подобного благородному газу, вскоре ослабла. В 2009 и 2010 годах сотрудничество FLNR-PSI синтезировало больше флеровия, чтобы продолжить свои исследования 2007 и 2008 годов. В частности, первые три атома флеровия, полученные в исследовании 2010 года, снова предположили его свойства, подобные благородному газу, но полный набор, взятый вместе, привел к более неоднозначной интерпретации, необычной для металла в группе углерода, но не полностью подобной благородному газу по своим свойствам. [17] В своей статье ученые воздержались от того, чтобы называть химические свойства флеровия «близкими к свойствам благородных газов», как это было сделано ранее в исследовании 2008 года. [17] Летучесть флеровия была снова измерена посредством взаимодействия с золотой поверхностью и предоставила указания на то, что летучесть флеровия была сопоставима с летучестью ртути, астата и одновременно исследованного коперниция, который, как было показано в исследовании, является очень летучим благородным металлом, что соответствует его самому тяжелому известному элементу 12-й группы. [17] Тем не менее, было отмечено, что такое летучее поведение не ожидалось для обычного металла 14-й группы. [17]

В экспериментах 2012 года в GSI было обнаружено, что химия флеровия больше металлическая, чем подобная благородному газу. Йенс Фолькер Кратц и Кристоф Дюльманн специально назвали коперниций и флеровий как относящиеся к новой категории «летучих металлов»; Кратц даже предположил, что они могут быть газами при стандартной температуре и давлении . [66] [120] Эти «летучие металлы», как категория, должны были находиться между обычными металлами и благородными газами с точки зрения адсорбционных свойств. [66] Вопреки результатам 2009 и 2010 годов, в экспериментах 2012 года было показано, что взаимодействия флеровия и коперниция соответственно с золотом были примерно равны. [121] Дальнейшие исследования показали, что флеровий был более реакционноспособным, чем коперниций, вопреки предыдущим экспериментам и предсказаниям. [66]

В статье 2014 года, в которой подробно излагались экспериментальные результаты химической характеристики флеровия, группа GSI написала: «[флеровий] является наименее реакционноспособным элементом в группе, но все же металлом». [122] Тем не менее, на конференции 2016 года по химии и физике тяжелых и сверхтяжелых элементов Александр Якушев и Роберт Эйхлер, два ученых, которые принимали активное участие в GSI и ЛЯР в определении химии флеровия, по-прежнему призывали к осторожности, основываясь на несоответствиях различных ранее перечисленных экспериментов, отмечая, что вопрос о том, является ли флеровий металлом или благородным газом, все еще остается открытым с известными доказательствами: одно исследование предполагало слабое взаимодействие, подобное взаимодействию благородного газа, между флеровием и золотом, в то время как другое предполагало более сильное металлическое взаимодействие. [123] Более долгоживущий изотоп 289 Fl считался представляющим интерес для будущих радиохимических исследований. [124]

Эксперименты, опубликованные в 2022 году, предполагают, что флеровий — это металл, проявляющий более низкую реакционную способность по отношению к золоту, чем ртуть, но более высокую реакционную способность, чем радон. Эксперименты не смогли определить, была ли адсорбция вызвана элементарным флеровием (что считается более вероятным) или это было связано с соединением флеровия, таким как FlO, которое было более реактивным по отношению к золоту, чем элементарный флеровий, но оба сценария включают флеровий, образующий химические связи. [125] [126]

Смотрите также

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 больше 103 (хотя существуют и другие определения, такие как атомный номер больше 100 [18] или 112 ; [19] иногда этот термин представляется эквивалентом термина «трансактинид», который устанавливает верхний предел перед началом гипотетического ряда суперактинидов ). [20] Термины «тяжелые изотопы» (данного элемента) и «тяжелые ядра» означают то, что можно было бы понять на обычном языке — изотопы большой массы (для данного элемента) и ядра большой массы соответственно.
  2. ^ В 2009 году группа ученых ОИЯИ под руководством Оганесяна опубликовала результаты своей попытки создать хассий в симметричной реакции 136 Xe +  136 Xe. Им не удалось наблюдать ни одного атома в такой реакции, установив верхний предел сечения, меры вероятности ядерной реакции, в 2,5  пб . [21] Для сравнения, реакция, которая привела к открытию хассия, 208 Pb + 58 Fe, имела сечение ~20 пб. (точнее, 19+19
    -11     pb), по оценкам первооткрывателей. [22]
  3. ^ Количество энергии, приложенной к частице пучка для ее ускорения, также может влиять на величину поперечного сечения. Например, в28
    14    Си
    +1
    0    н
    →28
    13    Эл
    +1
    1    п
    Реакция, сечение плавно изменяется 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. [26]
  4. ^ Эта цифра также обозначает общепринятый верхний предел времени жизни составного ядра. [31]
  5. ^ Это разделение основано на том, что полученные ядра движутся мимо цели медленнее, чем не прореагировавшие ядра пучка. Сепаратор содержит электрические и магнитные поля, воздействие которых на движущуюся частицу компенсируется для определенной скорости частицы. [33] Такое разделение может также быть облегчено измерением времени пролета и измерением энергии отдачи; комбинация этих двух может позволить оценить массу ядра. [34]
  6. ^ Не все моды распада вызваны электростатическим отталкиванием. Например, бета-распад вызван слабым взаимодействием . [41]
  7. ^ К 1960-м годам уже 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 ее образовать. [46]
  8. ^ Поскольку масса ядра не измеряется напрямую, а вычисляется из массы другого ядра, такое измерение называется косвенным. Прямые измерения также возможны, но по большей части они остаются недоступными для сверхтяжелых ядер. [51] Первое прямое измерение массы сверхтяжелого ядра было сообщено в 2018 году в LBNL. [52] Масса была определена по местоположению ядра после переноса (местоположение помогает определить его траекторию, которая связана с отношением массы к заряду ядра, поскольку перенос был осуществлен в присутствии магнита). [53]
  9. ^ Если бы распад произошел в вакууме, то, поскольку полный импульс изолированной системы до и после распада должен сохраняться , дочернее ядро ​​также получило бы небольшую скорость. Отношение двух скоростей и, соответственно, отношение кинетических энергий, таким образом, было бы обратно отношению двух масс. Энергия распада равна сумме известной кинетической энергии альфа-частицы и энергии дочернего ядра (точной дроби первой). [42] 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 Флеровым , [54] ведущим ученым ОИЯИ, и поэтому это было «коньком» для установки. [55] 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 ​​испускало только нейтроны, а не заряженные частицы, такие как протоны или альфа-частицы. [31] Таким образом, они предпочли связать новые изотопы с уже известными с помощью последовательных альфа-распадов. [54]
  11. ^ Например, элемент 102 был ошибочно идентифицирован в 1957 году в Нобелевском институте физики в Стокгольме , Стокгольмский лен , Швеция . [56] Ранее не было никаких окончательных заявлений о создании этого элемента, и элементу было присвоено название его шведскими, американскими и британскими первооткрывателями, нобелий . Позже было показано, что идентификация была неверной. [57] В следующем году RL не смогли воспроизвести шведские результаты и вместо этого объявили о своем синтезе элемента; это заявление также было позже опровергнуто. [57] ОИЯИ настаивали на том, что они были первыми, кто создал элемент, и предложили собственное название для нового элемента, йолиотий ; [58] советское название также не было принято (ОИЯИ позже назвал наименование элемента 102 «поспешным»). [59] Это название было предложено ИЮПАК в письменном ответе на их постановление о приоритете заявок на открытие элементов, подписанном 29 сентября 1992 года. [59] Название «нобелий» осталось неизменным ввиду его широкого использования. [60]
  12. ^ Разные источники приводят разные значения периода полураспада; приведены самые последние опубликованные значения.
  13. ^ ab Этот изотоп не подтверждён
  14. ^ В частности, 291 Mc, 291 Fl, 291 Nh, 287 Nh, 287 Cn, 287 Rg, 283 Rg и ​​283 Ds, которые, как ожидается, распадутся на относительно долгоживущие ядра 283 Mt, 287 Ds и 291 Cn. [84]
  15. ^ По оценкам, требуется около 10−14 с  , чтобы нуклоны организовались в ядерные оболочки, после чего составное ядро ​​становится нуклидом , и это число используется ИЮПАК в качестве минимального периода полураспада, который должен иметь заявленный изотоп, чтобы его можно было распознать как нуклид. [97]
  16. ^ Квантовое число соответствует букве в названии электронной орбитали: 0 — s, 1 — p, 2 — d и т. д. Для получения дополнительной информации см. азимутальное квантовое число .

Ссылки

  1. ^ Флеровий и Ливерморий. Периодическая таблица видео . Ноттингемский университет. 2 декабря 2011 г. Получено 4 июня 2012 г.
  2. ^ "flerovium". Lexico UK English Dictionary UK English Dictionary UK English Dictionary . Oxford University Press . Архивировано из оригинала 5 февраля 2021 г.
  3. ^ abcdefghijklmnopqrs Хоффман, Дарлин К.; Ли, Диана М.; Першина, Валерия (2006). «Трансактиниды и будущие элементы». В Морсс; Эдельштейн, Норман М.; Фугер, Жан (ред.). Химия актинидов и трансактинидов (3-е изд.). Дордрехт, Нидерланды: Springer Science+Business Media . ISBN 978-1-4020-3555-5.
  4. ^ abcd Флорес, Эдисон; Смитс, Одиль Р.; Мьюз, Ян-Майкл; Джерабек, Пол; Швердтфегер, Питер (2022). «От газовой фазы к твердому состоянию: химическая связь в сверхтяжелом элементе флеровии». Журнал химической физики . 157. doi : 10.1063/5.0097642.
  5. ^ abcd Фрике, Буркхард (1975). "Сверхтяжелые элементы: предсказание их химических и физических свойств". Недавнее влияние физики на неорганическую химию . Структура и связь. 21 : 89–144. doi :10.1007/BFb0116498. ISBN 978-3-540-07109-9. Получено 4 октября 2013 г.
  6. ^ Першина, Валерия (30 ноября 2013 г.). «Теоретическая химия самых тяжелых элементов». В Schädel, Matthias; Shaughnessy, Dawn (ред.). Химия сверхтяжелых элементов (2-е изд.). Springer Science & Business Media. стр. 154. ISBN 9783642374661.
  7. ^ Бончев, Данаил; Каменска, Вергиния (1981). «Предсказание свойств 113–120 трансактинидных элементов». Журнал физической химии . 85 (9). Американское химическое общество: 1177–1186. doi :10.1021/j150609a021.
  8. ^ ab "Элемент 114 назван Флеровием, а элемент 116 назван Ливерморием" (пресс-релиз). IUPAC . 30 мая 2012 г. Архивировано из оригинала 2 июня 2012 г.
  9. ^ Утёнков, ВК; и др. (2015). Синтез сверхтяжёлых ядер на пределе стабильности: реакции 239,240Pu + 48Ca и 249–251Cf + 48Ca (PDF) . Международный симпозиум по сверхтяжёлым ядрам, Техасский университет A & M, Колледж-Стейшн, Техас, США, 31 марта – 2 апреля 2015 г.
  10. ^ abc Утёнков, ВК; Брюэр, НТ; Оганесян, Ю. Ц.; Рыкачевский, КП; и др. (15 сентября 2015 г.). "Эксперименты по синтезу сверхтяжёлых ядер 284 Fl и 285 Fl в реакциях 239,240 Pu + 48 Ca". Physical Review C. 92 ( 3): 034609. Bibcode :2015PhRvC..92c4609U. doi :10.1103/PhysRevC.92.034609.
  11. ^ abc Утёнков, ВК; Брюэр, НТ; Оганесян, Ю. Ц.; Рыкачевский, КП; и др. (30 января 2018 г.). «Нейтронодефицитные сверхтяжёлые ядра, полученные в реакции 240 Pu+ 48 Ca». Physical Review C. 97 ( 14320): 1–10. Bibcode :2018PhRvC..97a4320U. doi :10.1103/PhysRevC.97.014320.
  12. ^ abcd Оганесян, Ю. Ц.; Утёнков, В. К.; Ибадуллаев, Д.; и др. (2022). «Исследование реакций, вызванных 48 Ca, с мишенями из 242 Pu и 238 U на заводе сверхтяжелых элементов ОИЯИ». Physical Review C. 106 ( 024612). doi :10.1103/PhysRevC.106.024612.
  13. ^ Хофманн, С.; Хайнц, С.; Манн, Р.; Маурер, Дж.; и др. (2016). «Замечания о барьерах деления SHN и поиске элемента 120». В Пениножкевич, Ю. Е.; Соболев, Ю. Г. (ред.). Экзотические ядра: EXON-2016 Труды Международного симпозиума по экзотическим ядрам . Экзотические ядра. С. 155–164. ISBN 9789813226555.
  14. ^ abcde Хофманн, С.; Хайнц, С.; Манн, Р.; Маурер, Дж.; и др. (2016). «Обзор сверхтяжелых ядер четных элементов и поиск элемента 120». The European Physics Journal A . 2016 (52). Bibcode :2016EPJA...52..180H. doi :10.1140/epja/i2016-16180-4.
  15. ^ abc Кадзи, Дайя; Морита, Косукэ; Моримото, Кодзи; Хаба, Хиромицу; и др. (2017). «Изучение реакции 48 Ca + 248 Cm → 296 Lv* в RIKEN-GARIS». Журнал Физического общества Японии . 86 : 034201-1–7. Bibcode : 2017JPSJ...86c4201K. doi : 10.7566/JPSJ.86.034201.
  16. ^ "Свойства, применение и исследования флеровия (Fl) | AMERICAN ELEMENT ®". American Elements: The Materials Science Company . Получено 6 июня 2024 г.
  17. ^ abcde Эйхлер, Роберт; Аксенов Н.В.; Альбин, Ю. В.; Белозёров А.В.; Божиков Г.А.; Чепигин В.И.; Дмитриев С.Н.; Дресслер, Р.; Геггелер, Х.В.; Горшков В.А.; Хендерсон, GS (2010). «Индикация летучего элемента 114» (PDF) . Радиохимика Акта . 98 (3): 133–139. дои : 10.1524/ract.2010.1705. S2CID  95172228.
  18. ^ Krämer, K. (2016). «Объяснение: сверхтяжелые элементы». Chemistry World . Получено 15 марта 2020 г.
  19. ^ "Открытие элементов 113 и 115". Национальная лаборатория Лоуренса в Ливерморе . Архивировано из оригинала 11 сентября 2015 года . Получено 15 марта 2020 года .
  20. ^ Элиав, Э.; Калдор, У.; Борщевский, А. (2018). «Электронная структура атомов трансактинидов». В Скотте, РА (ред.). Энциклопедия неорганической и бионеорганической химии . John Wiley & Sons . стр. 1–16. doi :10.1002/9781119951438.eibc2632. ISBN 978-1-119-95143-8. S2CID  127060181.
  21. ^ Оганесян, Ю. Ц.; Дмитриев, СН; Еремин, АВ; и др. (2009). "Попытка получения изотопов элемента 108 в реакции синтеза 136 Xe + 136 Xe". Physical Review C. 79 ( 2): 024608. doi :10.1103/PhysRevC.79.024608. ISSN  0556-2813.
  22. ^ Мюнценберг, Г .; Армбрустер, П .; Фолджер, Х.; и др. (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.
  23. ^ ab Subramanian, S. (28 августа 2019 г.). «Создание новых элементов не окупается. Просто спросите этого ученого из Беркли». Bloomberg Businessweek . Получено 18 января 2020 г.
  24. ^ abcdef Иванов, Д. (2019). «Сверхтяжелые шаги в неизвестное». nplus1.ru (на русском языке) . Проверено 2 февраля 2020 г.
  25. ^ Хайнд, Д. (2017). «Что-то новое и сверхтяжелое в периодической таблице». The Conversation . Получено 30 января 2020 г.
  26. ^ Керн, Б. Д.; Томпсон, В. Э.; Фергюсон, Дж. М. (1959). «Сечения некоторых реакций (n, p) и (n, α)». Nuclear Physics . 10 : 226–234. Bibcode : 1959NucPh..10..226K. doi : 10.1016/0029-5582(59)90211-1.
  27. ^ Wakhle, A.; Simenel, C.; Hinde, DJ; et al. (2015). Simenel, C.; Gomes, PRS; Hinde, DJ; et al. (ред.). "Сравнение экспериментальных и теоретических распределений углов квазиделения". European Physical Journal Web of Conferences . 86 : 00061. Bibcode :2015EPJWC..8600061W. doi : 10.1051/epjconf/20158600061 . hdl : 1885/148847 . ISSN  2100-014X.
  28. ^ "Ядерные реакции" (PDF) . стр. 7–8 . Получено 27 января 2020 г. .Опубликовано как Loveland, WD; Morrissey, DJ; Seaborg, GT (2005). "Ядерные реакции". Современная ядерная химия . John Wiley & Sons, Inc. стр. 249–297. doi :10.1002/0471768626.ch10. ISBN 978-0-471-76862-3.
  29. ^ ab Krása, A. (2010). «Источники нейтронов для ADS». Факультет ядерных наук и физической инженерии . Чешский технический университет в Праге : 4–8. S2CID  28796927.
  30. ^ Wapstra, AH (1991). «Критерии, которые должны быть удовлетворены для признания открытия нового химического элемента» (PDF) . Pure and Applied Chemistry . 63 (6): 883. doi :10.1351/pac199163060879. ISSN  1365-3075. S2CID  95737691.
  31. ^ ab Hyde, EK; Hoffman, DC ; Keller, OL (1987). «История и анализ открытия элементов 104 и 105». Radiochimica Acta . 42 (2): 67–68. doi :10.1524/ract.1987.42.2.57. ISSN  2193-3405. S2CID  99193729.
  32. ^ abcd Chemistry World (2016). «Как создать сверхтяжелые элементы и закончить периодическую таблицу [видео]». Scientific American . Получено 27 января 2020 г. .
  33. ^ Хоффман, Гиорсо и Сиборг 2000, стр. 334.
  34. ^ Хоффман, Гиорсо и Сиборг 2000, стр. 335.
  35. ^ Загребаев, Карпов и Грейнер 2013, с. 3.
  36. ^ Бейзер 2003, стр. 432.
  37. ^ ab Pauli, N. (2019). "Альфа-распад" (PDF) . Введение в ядерную, атомную и молекулярную физику (часть ядерной физики) . Université libre de Bruxelles . Получено 16 февраля 2020 г. .
  38. ^ abcde Pauli, N. (2019). "Деление ядра" (PDF) . Введение в ядерную, атомную и молекулярную физику (часть ядерной физики) . Université libre de Bruxelles . Получено 16 февраля 2020 г. .
  39. ^ Staszczak, A.; Baran, A.; Nazarewicz, W. (2013). «Спонтанные режимы деления и времена жизни сверхтяжелых элементов в теории функционала ядерной плотности». Physical Review C. 87 ( 2): 024320–1. arXiv : 1208.1215 . Bibcode : 2013PhRvC..87b4320S. doi : 10.1103/physrevc.87.024320 . ISSN  0556-2813.
  40. ^ Ауди и др. 2017, стр. 030001-129–030001-138.
  41. ^ Бейзер 2003, стр. 439.
  42. ^ ab Beiser 2003, стр. 433.
  43. ^ Ауди и др. 2017, с. 030001-125.
  44. ^ Аксенов, Н.В.; Штайнеггер, П.; Абдуллин, Ф. Ш.; и др. (2017). «О летучести нихония (Nh, Z = 113)». The European Physical Journal A . 53 (7): 158. Bibcode :2017EPJA...53..158A. doi :10.1140/epja/i2017-12348-8. ISSN  1434-6001. S2CID  125849923.
  45. ^ Бейзер 2003, стр. 432–433.
  46. ^ abc Оганесян, Ю. (2012). «Ядра на «острове стабильности» сверхтяжелых элементов». Journal of Physics: Conference Series . 337 (1): 012005-1–012005-6. Bibcode : 2012JPhCS.337a2005O. doi : 10.1088/1742-6596/337/1/012005 . ISSN  1742-6596.
  47. ^ 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. .
  48. ^ ab Оганесян, Ю. Ц. (2004). "Сверхтяжелые элементы". Physics World . 17 (7): 25–29. doi :10.1088/2058-7058/17/7/31 . Получено 16 февраля 2020 .
  49. ^ Шедель, М. (2015). «Химия сверхтяжелых элементов». Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences . 373 (2037): 20140191. Bibcode : 2015RSPTA.37340191S. doi : 10.1098/rsta.2014.0191 . ISSN  1364-503X. PMID  25666065.
  50. ^ Hulet, EK (1989). Биомодальное спонтанное деление . 50-летие деления ядра, Ленинград, СССР. Bibcode : 1989nufi.rept...16H.
  51. ^ Оганесян, Ю. Ц.; Рыкачевский, КП (2015). «Плацдарм на острове стабильности». Physics Today . 68 (8): 32–38. Bibcode : 2015PhT....68h..32O. doi : 10.1063/PT.3.2880 . ISSN  0031-9228. OSTI  1337838. S2CID  119531411.
  52. ^ Грант, А. (2018). «Взвешивание самых тяжелых элементов». Physics Today . doi :10.1063/PT.6.1.20181113a. S2CID  239775403.
  53. ^ Howes, L. (2019). «Изучение сверхтяжелых элементов в конце периодической таблицы». Chemical & Engineering News . Получено 27 января 2020 г. .
  54. ^ ab Robinson, AE (2019). «Трансфермиевые войны: научные стычки и оскорбления во время холодной войны». Дистилляции . Получено 22 февраля 2020 г. .
  55. ^ "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.
  56. ^ "Нобелий - информация об элементах, свойства и применение | Периодическая таблица". Королевское химическое общество . Получено 1 марта 2020 г.
  57. ^ ab Kragh 2018, стр. 38–39.
  58. ^ Краг 2018, стр. 40.
  59. ^ ab Ghiorso, A.; Seaborg, GT; Oganessian, Yu. Ts.; et al. (1993). "Ответы на отчет 'Открытие элементов Transfermium' с последующим ответом на ответы Transfermium Working Group" (PDF) . Pure and Applied Chemistry . 65 (8): 1815–1824. doi :10.1351/pac199365081815. S2CID  95069384. Архивировано (PDF) из оригинала 25 ноября 2013 г. . Получено 7 сентября 2016 г. .
  60. ^ Комиссия по номенклатуре неорганической химии (1997). «Названия и символы трансфермиевых элементов (Рекомендации ИЮПАК 1997 г.)» (PDF) . Чистая и прикладная химия . 69 (12): 2471–2474. doi :10.1351/pac199769122471.
  61. ^ abcde Сакс, О. (8 февраля 2004 г.). «Привет с острова стабильности». The New York Times .
  62. ^ Бемис, CE; Никс, JR (1977). «Сверхтяжелые элементы — поиски в перспективе» (PDF) . Комментарии к Nuclear and Particle Physics . 7 (3): 65–78. ISSN  0010-2709.
  63. ^ Эмсли, Джон (2011). Строительные блоки природы: путеводитель по элементам от А до Я (новое издание). Нью-Йорк, Нью-Йорк: Oxford University Press. стр. 580. ISBN 978-0-19-960563-7.
  64. ^ Хоффман, DC; Гиорсо, A.; Сиборг, GT (2000). Трансурановые люди: внутренняя история . Imperial College Press. Bibcode : 2000tpis.book.....H. ISBN 978-1-86094-087-3.
  65. ^ Эфер, М.; Стефан, К. (1975). «Суперэлементы» (PDF) . Le Journal de Physique Colloques (на французском языке). 11 (36): С5–159–164. doi : 10.1051/jphyscol: 1975541.
  66. ^ abcdefgh Kratz, JV (5 сентября 2011 г.). Влияние сверхтяжелых элементов на химические и физические науки (PDF) . 4-я Международная конференция по химии и физике трансактинидных элементов . Получено 27 августа 2013 г.
  67. ^ ab Gäggeler, HW (5–7 ноября 2007 г.). "Gas Phase Chemistry of Superheavy Elements" (PDF) . Paul Scherrer Institute . Архивировано из оригинала (PDF) 20 февраля 2012 г. . Получено 10 августа 2013 г. .
  68. ^ Чепмен, Кит (30 ноября 2016 г.). «Что нужно, чтобы создать новый элемент». Chemistry World . Королевское химическое общество . Получено 3 декабря 2016 г. .
  69. ^ ab Oganessian, Yu. Ts.; et al. (1999). "Synthesis of Superheavy Nuclei in the 48Ca + 244Pu Reaction" (PDF) . Physical Review Letters . 83 (16): 3154. Bibcode :1999PhRvL..83.3154O. doi :10.1103/PhysRevLett.83.3154. Архивировано из оригинала (PDF) 30 июля 2020 г. . Получено 28 августа 2013 г. .
  70. ^ ab Оганесян, Ю. Ц.; и др. (2000). "Синтез сверхтяжелых ядер в реакции 48Ca + 244Pu: 288114" (PDF) . Physical Review C . 62 (4): 041604. Bibcode :2000PhRvC..62d1604O. doi :10.1103/PhysRevC.62.041604.
  71. ^ Оганесян, Ю. Ц. и др. (2004). "Измерения сечений и свойств распада изотопов элементов 112, 114 и 116, полученных в реакциях слияния 233,238U, 242Pu и 248Cm + 48Ca" (PDF) . Physical Review C. 70 ( 6): 064609. Bibcode : 2004PhRvC..70f4609O. doi : 10.1103/PhysRevC.70.064609. Архивировано из оригинала (PDF) 28 мая 2008 г.
  72. ^ abc Browne, MW (27 февраля 1999 г.). «Гленн Сиборг, руководитель группы, нашедшей плутоний, умер в возрасте 86 лет». The New York Times . Архивировано из оригинала 22 мая 2013 г. Получено 26 августа 2013 г.
  73. ^ Оганесян, Ю. Ц. и др. (1999). "Синтез ядер сверхтяжелого элемента 114 в реакциях, вызванных 48 Ca". Nature . 400 (6741): 242. Bibcode :1999Natur.400..242O. doi :10.1038/22281. S2CID  4399615.
  74. ^ ab Оганесян, Ю. Ц.; и др. (2004). "Измерения сечений реакций слияния-испарения 244Pu(48Ca,xn)292−x114 и 245Cm(48Ca,xn)293−x116". Physical Review C. 69 ( 5): 054607. Bibcode :2004PhRvC..69e4607O. doi : 10.1103/PhysRevC.69.054607 .
  75. ^ 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.; Шнайденбергер, К.; Шотт, HJ; Шонесси, округ Колумбия; Стойер, Массачусетс; Тёрле-Поспих, П.; Tinschert, K.; Trautmann, N.; Uusitalo, J.; Yeremin, AV (2016). "Замечания о барьерах деления SHN и поиск элемента 120". В Peninozhkevich, Yu. E.; Sobolev, Yu. G . (ред.). Экзотические ядра: EXON-2016 Труды Международного симпозиума по экзотическим ядрам . Экзотические ядра. стр. 155–164. ISBN 9789813226555.
  76. ^ Barber, RC; Gäggeler, HW; Karol, PJ; Nakahara, H.; Vardaci, E.; Vogt, E. (2009). "Открытие элемента с атомным номером 112 (Технический отчет ИЮПАК)" (PDF) . Pure and Applied Chemistry . 81 (7): 1331. doi :10.1351/PAC-REP-08-03-05. S2CID  95703833.
  77. ^ Barber, RC; Karol, PJ; Nakahara, H.; Vardaci, E.; Vogt, EW (2011). "Открытие элементов с атомными номерами больше или равными 113 (Технический отчет IUPAC)". Pure and Applied Chemistry . 83 (7): 1485. doi : 10.1351/PAC-REP-10-05-01 .
  78. ^ ab Oganessian, YT (2015). "Исследования сверхтяжелых элементов". Reports on Progress in Physics . 78 (3): 036301. Bibcode :2015RPPh...78c6301O. doi :10.1088/0034-4885/78/3/036301. PMID  25746203. S2CID  37779526.
  79. ^ Audi, G.; Kondev, FG; Wang, M.; Huang, WJ; Naimi, S. (2017). "Оценка ядерных свойств с помощью NUBASE2016" (PDF) . Chinese Physics C. 41 ( 3): 030001. Bibcode : 2017ChPhC..41c0001A. doi : 10.1088/1674-1137/41/3/030001.
  80. ^ Форсберг, У.; Рудольф, Д.; Фаландер, К.; Голубев, П.; Сармьенто, Л.Г.; Оберг, С.; Блок, М.; Дюльманн, Ч. Э.; Хессбергер, Ф.П.; Крац, Дж.В.; Якушев, Александр (9 июля 2016 г.). "Новая оценка предполагаемой связи между цепочками распада элемента 115 и элемента 117" (PDF) . Physics Letters B. 760 ( 2016): 293–6. Bibcode : 2016PhLB..760..293F. doi : 10.1016/j.physletb.2016.07.008 . Получено 2 апреля 2016 г.
  81. ^ Форсберг, Ульрика; Фаландер, Клас; Рудольф, Дирк (2016). Конгруэнтность цепочек распада элементов 113, 115 и 117 (PDF) . Нобелевский симпозиум NS160 – Химия и физика тяжелых и сверхтяжелых элементов. doi : 10.1051/epjconf/201613102003 .
  82. ^ Морита, Косукэ (2014). "Исследования сверхтяжелых элементов в RIKEN" (PDF) . Тезисы конференции APS Division of Nuclear Physics . 2014 : DG.002. Bibcode :2014APS..DNP.DG002M . Получено 28 апреля 2017 г. .
  83. ^ Моримото, Кодзи (октябрь 2009 г.). «Производство и свойства распада 266Bh и его дочерних ядер с использованием реакции 248Cm(23Na,5n)266Bh» (PDF) . www.kernchemie.uni-mainz.de . Университет Майнца . Архивировано из оригинала (PDF) 21 сентября 2017 г. . Получено 28 апреля 2017 г. .
  84. ^ abcdefghij Загребаев, Валерий; Карпов, Александр; Грейнер, Вальтер (2013). "Будущее исследований сверхтяжелых элементов: какие ядра могут быть синтезированы в течение следующих нескольких лет?" (PDF) . Journal of Physics: Conference Series . Vol. 420. IOP Science. pp. 1–15 . Получено 20 августа 2013 г. .
  85. ^ Хайнц, Софи (1 апреля 2015 г.). «Исследование стабильности сверхтяжелых ядер с помощью пучков радиоактивных ионов» (PDF) . cyclotron.tamu.edu . Техасский университет A & M . Получено 30 апреля 2017 г. .
  86. ^ ab Ибадуллаев, Дастан (2024). "Синтез и изучение свойств распада изотопов сверхтяжелого элемента Lv в реакциях 238U + 54Cr и 242Pu + 50Ti". jinr.ru . Объединенный институт ядерных исследований . Получено 2 ноября 2024 г. .
  87. ^ Чатт, Дж. (1979). «Рекомендации по наименованию элементов с атомными номерами больше 100». Чистая и прикладная химия . 51 (2): 381–384. doi : 10.1351/pac197951020381 .
  88. ^ Коппенол, WH (2002). «Наименование новых элементов (Рекомендации ИЮПАК 2002 г.)» (PDF) . Чистая и прикладная химия . 74 (5): 787. doi :10.1351/pac200274050787. S2CID  95859397.
  89. ^ Браун, М. (6 июня 2011 г.). «Два сверхтяжелых элемента добавлены в периодическую таблицу». Wired . Получено 7 июня 2011 г.
  90. ^ ab Welsh, J. (2 декабря 2011 г.). "Названы два элемента: Livermorium и Flerovium". LiveScience . Получено 2 декабря 2011 г.
  91. ^ «Российские физики предложат назвать 116 химический элемент московием» [Российские физики предложили назвать 116 химический элемент московием ]. РИА Новости . 26 марта 2011 года . Проверено 8 мая 2011 г.Заместитель директора ОИЯИ Михаил Иткис заявил: «Мы хотели бы назвать 114-й элемент в честь Георгия Флерова – флеровий, а второй [116-й элемент] – московий, не в честь Москвы, а в честь Московской области ».
  92. ^ Попеко, Андрей Г. (2016). "Синтез сверхтяжелых элементов" (PDF) . jinr.ru . Объединенный институт ядерных исследований . Архивировано из оригинала (PDF) 4 февраля 2018 года . Получено 4 февраля 2018 года .
  93. ^ Оганесян, Ю. Ц. (10 октября 2015 г.). "Гамбургский счет" [Гамбургский расчёт] (Интервью) (на русском языке). Беседовала О. Орлова. Общественное телевидение России . Архивировано из оригинала 17 ноября 2021 года . Проверено 18 января 2020 г.
  94. ^ abcdefghijklm Фрике, Б.; Грейнер, В.; Вабер, Дж. Т. (1971). «Продолжение периодической таблицы до Z = 172. Химия сверхтяжелых элементов» (PDF) . Theoretica Chimica Acta . 21 (3): 235–260. doi :10.1007/BF01172015. S2CID  117157377.
  95. ^ Калинкин, Б. Н.; Гареев, ФА (2001). Синтез сверхтяжелых элементов и теория атомного ядра . стр. 118. arXiv : nucl-th/0111083v2 . Bibcode :2002exnu.conf..118K. CiteSeerX 10.1.1.264.7426 . doi :10.1142/9789812777300_0009. ISBN  978-981-238-025-8. S2CID  119481840. {{cite book}}: |journal=проигнорировано ( помощь )
  96. ^ ab "Ежегодные отчеты ОИЯИ 2000–2006". ОИЯИ . Получено 27 августа 2013 .
  97. ^ ab Эмсли, Джон (2011). Строительные блоки природы: путеводитель по элементам от А до Я (новое издание). Нью-Йорк, Нью-Йорк: Oxford University Press. стр. 590. ISBN 978-0-19-960563-7.
  98. ^ abc Загребаев, В.; Грейнер, В. (2008). "Синтез сверхтяжелых ядер: поиск новых реакций производства". Physical Review C. 78 ( 3): 034610. arXiv : 0807.2537 . Bibcode : 2008PhRvC..78c4610Z. doi : 10.1103/PhysRevC.78.034610.
  99. ^ Chowdhury, PR; Samanta, C.; Basu, DN (2006). "α-распад полупериодов новых сверхтяжелых элементов". Physical Review C. 73 ( 1): 014612. arXiv : nucl-th/0507054 . Bibcode : 2006PhRvC..73a4612C. doi : 10.1103/PhysRevC.73.014612. S2CID  118739116.
  100. ^ Samanta, C.; Chowdhury, PR; Basu, DN (2007). «Предсказания периодов полураспада альфа-распада тяжелых и сверхтяжелых элементов». Nuclear Physics A . 789 (1–4): 142–154. arXiv : nucl-th/0703086 . Bibcode :2007NuPhA.789..142S. CiteSeerX 10.1.1.264.8177 . doi :10.1016/j.nuclphysa.2007.04.001. S2CID  7496348. 
  101. ^ Chowdhury, PR; Samanta, C.; Basu, DN (2008). "Поиск долгоживущих самых тяжелых ядер за пределами долины стабильности". Physical Review C. 77 ( 4): 044603. arXiv : 0802.3837 . Bibcode : 2008PhRvC..77d4603C. doi : 10.1103/PhysRevC.77.044603. S2CID  119207807.
  102. ^ Рой Чоудхури, П.; Саманта, К.; Басу, Д. Н. (2008). «Ядерные периоды полураспада для α-радиоактивности элементов с 100 ≤ Z ≤ 130». Atomic Data and Nuclear Data Tables . 94 (6): 781–806. arXiv : 0802.4161 . Bibcode : 2008ADNDT..94..781C. doi : 10.1016/j.adt.2008.01.003. S2CID  96718440.
  103. ↑ Тайер 2010, стр. 63–64.
  104. ^ Faegri, K.; Saue, T. (2001). "Двухатомные молекулы между очень тяжелыми элементами группы 13 и группы 17: исследование релятивистских эффектов в связывании". Journal of Chemical Physics . 115 (6): 2456. Bibcode :2001JChPh.115.2456F. doi : 10.1063/1.1385366 .
  105. ↑ Тайер 2010, стр. 63–67.
  106. ^ Гонг, Шэн; Ву, Вэй; Ван, Фэнси Цянь; Лю, Цзе; Чжао, Ю; Шен, Ихэн; Ван, Шуо; Сунь, Цян; Ван, Цянь (8 февраля 2019 г.). «Классификация сверхтяжелых элементов с помощью машинного обучения». Физический обзор А. 99 (2): 022110–1–7. Бибкод : 2019PhRvA..99b2110G. doi : 10.1103/PhysRevA.99.022110. hdl : 1721.1/120709 . S2CID  126792685.
  107. ^ Мьюс, Ян-Майкл; Швердтфегер, Питер (11 февраля 2021 г.). «Исключительно релятивистский: периодические тенденции в точках плавления и кипения группы 12». Angewandte Chemie . 60 (14): 7703–7709. doi :10.1002/anie.202100486. PMC 8048430 . PMID  33576164. 
  108. ^ Борщевский, Анастасия; Першина, Валерия; Калдор, Узи; Элиав, Эфраим. "Полностью релятивистские ab initio исследования сверхтяжелых элементов" (PDF) . www.kernchemie.uni-mainz.de . Университет имени Иоганна Гутенберга в Майнце . Архивировано из оригинала (PDF) 15 января 2018 года . Получено 15 января 2018 года .
  109. ^ Германн, Андреас; Фуртмюллер, Юрген; Геггелер, Хайнц В.; Швердтфегер, Питер (2010). «Спин-орбитальные эффекты в структурных и электронных свойствах твердого состояния элементов группы 14 от углерода до сверхтяжелого элемента 114». Physical Review B. 82 ( 15): 155116–1–8. Bibcode :2010PhRvB..82o5116H. doi :10.1103/PhysRevB.82.155116.
  110. ^ Маиз Хадж Ахмед, Х.; Зауи, А.; Ферхат, М. (2017). «Пересмотр стабильности фазы основного состояния сверхтяжелого элемента Флеровия». Cogent Physics . 4 (1). Bibcode : 2017CogPh...4m8045M. doi : 10.1080/23311940.2017.1380454 . S2CID  125920084.
  111. ^ ab Thayer 2010, стр. 64.
  112. ^ Зайцевский, А.; ван Вюллен, К.; Русаков, А.; Титов, А. (сентябрь 2007 г.). "Релятивистская DFT и ab initio расчеты сверхтяжелых элементов седьмого ряда: E113 - E114" (PDF) . jinr.ru . Получено 17 февраля 2018 г. .
  113. ^ Першина 2010, стр. 502.
  114. ^ abcde Schwerdtfeger, Peter; Seth, Michael (2002). "Relativistic Quantum Chemistry of the Superheavy Elements. Closed-Shell Element 114 as a Case Study" (PDF) . Journal of Nuclear and Radiochemical Sciences . 3 (1): 133–136. doi :10.14494/jnrs2000.3.133 . Получено 12 сентября 2014 г. .
  115. ^ Першина 2010, стр. 503.
  116. ^ ab Thayer 2010, стр. 83.
  117. ^ Баласубраманян, К. (30 июля 2002 г.). «Нарушение синглетной и триплетной природы электронных состояний сверхтяжелого элемента 114 дигидрида (114H 2 )». Журнал химической физики . 117 (16): 7426–32. Bibcode : 2002JChPh.117.7426B. doi : 10.1063/1.1508371.
  118. ^ Winter, M. (2012). "Flerovium: The Essentials". WebElements . University of Sheffield . Получено 28 августа 2008 г. .
  119. ^ abcd "Лаборатория ядерных реакций имени Флерова" (PDF) . 2009. стр. 86–96 . Получено 1 июня 2012 .
  120. ^ Крац, Йенс Фолькер (2012). «Влияние свойств самых тяжелых элементов на химические и физические науки». Radiochimica Acta . 100 (8–9): 569–578. doi : 10.1524/ract.2012.1963 . S2CID  97915854.
  121. ^ Düllmann, Christoph E. (18 сентября 2012 г.). Сверхтяжелый элемент 114 — летучий металл. Архивировано из оригинала 27 сентября 2013 г. Получено 25 сентября 2013 г.
  122. ^ Якушев, Александр; Гейтс, Джеклин М.; Тюрлер, Андреас; Шедель, Матиас; Дюльманн, Кристоф Э.; Акерманн, Дитер; Андерссон, Лиз-Лотте; Блок, Майкл; Брюхле, Вилли; Дворжак, Ян; Эберхардт, Клаус; Эссель, Ханс Г.; Даже Джулия; Форсберг, Ульрика; Горшков, Александр; Грегер, Реймар; Грегорич, Кеннет Э.; Хартманн, Вилли; Герцберг, Рольф-Дейтмар; Хессбергер, Фриц П.; Хильд, Дэниел; Хюбнер, Аннетт; Ягер, Эгон; Хуягбаатар, Джадамбаа; Киндлер, Биргит; Крац, Йенс В.; Криер, Йорг; Курц, Николаус; Ломмель, Беттина; Нивиш, Лоренц Дж.; Ниче, Хейно; Омтведт, Джон Петтер; Парр, Эдвард; Цинь, Чжи; Рудольф, Дирк; Рунке, Йорг; Шаустен, Биргитта; Шимпф, Эрвин; Семченков Андрей; Штайнер, Ютта; Тёрле-Поспих, Петра; Ууситало, Юха; Вегжецкий, Мацей; Виль, Норберт (2014). «Сверхтяжелый элемент флеровий (элемент 114) — летучий металл» (PDF) . Неорг. Хим . 53 (1624): 1624–1629. дои : 10.1021/ic4026766. PMID  24456007. S2CID  5140723 . Получено 30 марта 2017 г.
  123. ^ Якушев, Александр; Эйхлер, Роберт (2016). Газофазная химия элемента 114, флеровия (PDF) . Нобелевский симпозиум NS160 – Химия и физика тяжелых и сверхтяжелых элементов. doi : 10.1051/epjconf/201613107003 .
  124. ^ Муди, Кен (30 ноября 2013 г.). «Синтез сверхтяжелых элементов». В Шедель, Маттиас; Шонесси, Дон (ред.). Химия сверхтяжелых элементов (2-е изд.). Springer Science & Business Media. стр. 24–8. ISBN 9783642374661.
  125. ^ Инго, Питер (15 сентября 2022 г.). «Исследование показывает, что флеровий — самый летучий металл в периодической таблице». phys.org . Получено 22 ноября 2022 г. .
  126. ^ Якушев, А.; Ленс, Л.; Дюльманн, Ч. Э.; и др. (25 августа 2022 г.). «Об адсорбции и реакционной способности элемента 114, флеровия». Frontiers in Chemistry . 10 (976635): 976635. Bibcode : 2022FrCh...10.6635Y. doi : 10.3389 /fchem.2022.976635 . PMC 9453156. PMID  36092655. 

Библиография


     стр. 030001-1–030001-17, стр. 030001-18–030001-138, Таблица I. Таблица NUBASE2016 ядерных и распадных свойств

  • Thayer, JS (2010). "Релятивистские эффекты и химия более тяжелых элементов главной группы". Релятивистские методы для химиков . Проблемы и достижения в вычислительной химии и физике. Том 10. С. 63–97. doi :10.1007/978-1-4020-9975-5_2. ISBN 978-1-4020-9974-8.
  • Стышинский, Дж. (2010). Зачем нам нужны релятивистские вычислительные методы? . стр. 99.
  • Першина, В. (2010). Электронная структура и химия самых тяжелых элементов . С. 450.

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме Флеровий .