stringtranslate.com

Унуненниум

Унуненний , также известный как экафранций или элемент 119 , является гипотетическим химическим элементом ; он имеет символ Uue и атомный номер 119. Унуненний и Uue являются временными систематическими названием и символом ИЮПАК соответственно, которые используются до тех пор, пока элемент не будет открыт, подтвержден и не будет принято решение о постоянном названии. В периодической таблице элементов он, как ожидается, будет элементом s-блока , щелочным металлом и первым элементом в восьмом периоде . Это самый легкий элемент, который еще не был синтезирован.

Попытка синтезировать элемент продолжается с 2018 года в RIKEN в Японии. Объединенный институт ядерных исследований в Дубне , Россия, планирует предпринять попытку в какой-то момент в будущем, но точная дата не была обнародована. Исследовательский центр тяжелых ионов в Ланьчжоу , Китай (HIRFL) также планирует предпринять попытку. Теоретические и экспериментальные данные показали, что синтез унуненния, вероятно, будет намного сложнее, чем синтез предыдущих элементов.

Положение унуненния как седьмого щелочного металла предполагает, что он будет иметь схожие свойства со своими более легкими сородичами . Однако релятивистские эффекты могут привести к тому, что некоторые его свойства будут отличаться от ожидаемых при прямом применении периодических тенденций . Например, ожидается, что унуненний будет менее реакционноспособным, чем цезий и франций , и по поведению будет ближе к калию или рубидию , и хотя он должен показывать характерную для щелочных металлов степень окисления +1 , также прогнозируется, что он будет показывать степени окисления +3 и +5, которые неизвестны ни для одного другого щелочного металла.

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. [13] 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; таким образом, ядра пучка значительно ускоряются , чтобы сделать такое отталкивание незначительным по сравнению со скоростью ядра пучка. [14] Энергия, применяемая к ядрам пучка для их ускорения, может заставить их достичь скорости, составляющей одну десятую скорости света . Однако если приложить слишком много энергии, ядро ​​пучка может развалиться. [14]

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. [14] [15] Это происходит потому, что во время попытки образования единого ядра электростатическое отталкивание разрывает формирующееся ядро. [14] 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. [14]

Результирующее слияние является возбужденным состоянием [18] — называемым составным ядром — и поэтому оно очень нестабильно. [14] Чтобы достичь более стабильного состояния, временное слияние может расщепляться без образования более стабильного ядра. [19] 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. [19] 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. [20] [d]

Распад и обнаружение

Пучок проходит через мишень и достигает следующей камеры, сепаратора; если образуется новое ядро, оно переносится этим пучком. [22] 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. [22] Передача занимает около 10−6 секунд  ; чтобы быть обнаруженным, ядро ​​должно прожить это время. [25] Ядро регистрируется снова после того, как регистрируется его распад, и измеряются местоположение, энергия и время распада. [22]

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. [26] 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. [27] [28] Таким образом, теоретически предсказано [29] и до сих пор наблюдалось [30] , 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, [32] а самый легкий нуклид, в первую очередь подвергающийся спонтанному делению, имеет 238. [33] В обоих режимах распада ядрам препятствуют распадаться соответствующие энергетические барьеры для каждого режима, но они могут туннелироваться. [27] [28]

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. [34]

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. [35] Спонтанное деление вызвано электростатическим отталкиванием, разрывающим ядро, и производит различные ядра в различных случаях деления идентичных ядер. [28] 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), [36] и на 30 порядков величины от тория (элемент 90) до фермия (элемент 100). [37] 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. [28] [38] Более поздняя модель ядерных оболочек 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. [28] [38] 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. [39] Эксперименты с более легкими сверхтяжелыми ядрами, [40] а также с теми, которые ближе к ожидаемому острову, [36] 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.) [22] 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

Попытки синтеза

Элементы 114-118 ( флеровий - оганесон ) были открыты в реакциях «горячего синтеза» в Объединенном институте ядерных исследований (ОИЯИ) в Дубне , Россия. Это включало бомбардировку актинидов плутония -калифорния кальцием - 48 , квазистабильным изотопом с высоким содержанием нейтронов, который можно было бы использовать в качестве снаряда для получения более нейтронно-богатых изотопов сверхтяжелых элементов. [51] (Термин «горячий» относится к высокой энергии возбуждения полученного составного ядра.) Это не может быть легко продолжено до элемента 119, потому что это потребовало бы мишени из следующего актинида эйнштейния . Для разумных шансов на успех потребовались бы десятки миллиграммов эйнштейния, но до сих пор были получены только микрограммы. [52] Попытка получить элемент 119 из кальция-48 и менее микрограмма эйнштейния была предпринята в 1985 году на ускорителе superHILAC в Беркли, Калифорния, но она не увенчалась успехом. [53]

254
99Эс
+48
20Ca
→302
119Ууэ
* → нет атомов

Более практичное производство дополнительных сверхтяжелых элементов требует снарядов тяжелее 48 Ca, [51] но это делает реакцию более симметричной [54] и дает ей меньшие шансы на успех. [52] Попытки синтезировать элемент 119 раздвигают границы современных технологий из-за уменьшающихся сечений реакций производства и, вероятно, коротких периодов полураспада полученных изотопов, [55] которые, как ожидается, будут порядка микросекунд. [1] [56]

С апреля по сентябрь 2012 года была предпринята попытка синтезировать изотопы 295 Uue и 296 Uue путем бомбардировки мишени из берклия -249 титаном -50 в Центре исследований тяжелых ионов имени Гельмгольца GSI в Дармштадте , Германия. [57] [58] Было предсказано, что эта реакция между 249 Bk и 50 Ti будет наиболее благоприятной практической реакцией для образования унуненния, [58] поскольку это наиболее асимметричная из доступных реакций. [55] Более того, поскольку берклий-249 распадается на калифорний -249 (следующий элемент) с коротким периодом полураспада 327 дней, это позволило одновременно искать элементы 119 и 120. [54] Из-за предсказанных коротких периодов полураспада команда GSI использовала новую «быструю» электронику, способную регистрировать события распада в течение микросекунд. [58] [55]

249
97Бк
+50
22Ти
→299
119Ууэ
* → нет атомов
249
98Ср.
+50
22Ти
→299
120Убн
* → нет атомов

Ни элемент 119, ни элемент 120 не были обнаружены. [59] [54] Первоначально планировалось, что эксперимент будет продолжаться до ноября 2012 года, [60] но он был остановлен раньше, чтобы использовать мишень 249 Bk для подтверждения синтеза теннессина (таким образом, снаряды были изменены на 48 Ca). [59]

Команда RIKEN в Вако , Япония, начала бомбардировку мишеней кюрия -248 пучком ванадия -51 в январе 2018 года [61] для поиска элемента 119. В качестве мишени был выбран кюрий, а не более тяжелый берклий или калифорний, поскольку эти более тяжелые мишени трудно подготовить. [62] Мишени 248 Cm были предоставлены Национальной лабораторией Оук-Ридж . RIKEN разработала высокоинтенсивный пучок ванадия. [52] Эксперимент начался на циклотроне, пока RIKEN модернизировал свои линейные ускорители; модернизация была завершена в 2020 году. [63] Бомбардировку можно продолжать с помощью обеих машин, пока не будет замечено первое событие. [64] [62] Усилия команды RIKEN финансируются Императором Японии . [65]

248
96См
+51
23В
→299
119Ууэ
* → атомов пока нет

Ожидается, что полученные изотопы унуненния претерпят два альфа-распада до известных изотопов московия , 287 Mc и 288 Mc. Это привяжет их к известной последовательности из пяти или шести дальнейших альфа-распадов соответственно и подтвердит их производство. [61] [66]

По состоянию на сентябрь 2023 года команда RIKEN провела реакцию 248 Cm+ 51 V в течение 462 дней. В отчете Консультативного комитета RIKEN Nishina Center отмечено, что эта реакция была выбрана из-за доступности материалов мишени и снаряда, несмотря на прогнозы в пользу реакции 249 Bk+ 50 Ti, поскольку снаряд 50 Ti ближе к дважды магическому 48 Ca и имеет четный атомный номер (22); реакции с четными снарядами Z , как правило, имеют большие поперечные сечения. В отчете рекомендуется, что если предел поперечного сечения 5 fb будет достигнут без каких-либо наблюдаемых событий, то команда должна «оценить и в конечном итоге пересмотреть экспериментальную стратегию, прежде чем брать дополнительное время пучка». [67] По состоянию на август 2024 года команда RIKEN все еще проводила эту реакцию «24/7». [68]

Группа в ОИЯИ планирует попытаться синтезировать элемент 119 в будущем, но точные временные рамки публично не были опубликованы. [69] В конце 2023 года ОИЯИ сообщил о первом успешном синтезе сверхтяжелого элемента с помощью снаряда тяжелее 48 Ca: 238 U был бомбардирован 54 Cr для создания нового изотопа ливермория (элемент 116), 288 Lv . Успешный синтез сверхтяжелого нуклида в этом эксперименте был неожиданно хорошим результатом; цель состояла в том, чтобы экспериментально определить сечение реакции со снарядами 54 Cr и подготовиться к синтезу элемента 120. [70] ОИЯИ также намекнул на будущую попытку синтезировать элемент 119 с помощью того же снаряда, бомбардируя 243 Am 54 Cr. [71] Команда Центра исследований тяжелых ионов в Ланьчжоу (HIRFL), который находится в ведении Института современной физики (IMP) Китайской академии наук , также планирует попробовать реакцию 243 Am+ 54 Cr. [72] [73]

Нейминг

Используя номенклатуру Менделеева для неназванных и неоткрытых элементов , унуненний следует называть экафранцием . Используя рекомендации ИЮПАК 1979 года , элемент следует временно называть унуненний (символ Uue ) до тех пор, пока он не будет открыт, открытие не будет подтверждено и не будет выбрано постоянное название. [74] Хотя эти рекомендации широко используются в химическом сообществе на всех уровнях, от учебных заведений по химии до продвинутых учебников, они в основном игнорируются учеными, которые теоретически или экспериментально работают со сверхтяжелыми элементами, и называют его «элементом 119» с символом E119 , (119) или 119. [1 ]

Прогнозируемые свойства

Ядерная стабильность и изотопы

Двумерный график с прямоугольными ячейками, окрашенными в черно-белые цвета, охватывающий область от llc до urc, при этом ячейки в основном становятся светлее по мере приближения к последнему.
Таблица стабильности нуклидов, использованная командой Дубны в 2010 году. Охарактеризованные изотопы показаны с границами. За элементом 118 (оганесон, последний известный элемент) линия известных нуклидов, как ожидается, быстро войдет в область нестабильности, без периодов полураспада более одной микросекунды после элемента 121. Белое кольцо охватывает предсказанное местоположение острова стабильности. [55]
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 , как показано на левой диаграмме, которая не учитывает этот эффект. Это повышает следующую протонную оболочку в область вокруг элемента 120 , как показано на правой диаграмме, потенциально увеличивая периоды полураспада изотопов элементов 119 и 120. [75]

Стабильность ядер значительно уменьшается с увеличением атомного номера после кюрия , элемента 96, период полураспада которого на четыре порядка больше, чем у любого известного в настоящее время элемента с более высоким номером. Все изотопы с атомным номером выше 101 подвергаются радиоактивному распаду с периодом полураспада менее 30 часов. Ни один элемент с атомным номером выше 82 (после свинца ) не имеет стабильных изотопов. [76] Тем не менее, по причинам, которые пока не совсем понятны, наблюдается небольшое увеличение ядерной стабильности около атомных номеров 110 – 114 , что приводит к появлению того, что в ядерной физике известно как « остров стабильности ». Эта концепция, предложенная профессором Калифорнийского университета Гленном Сиборгом , объясняет, почему сверхтяжелые элементы существуют дольше, чем предсказывалось. [77]

Периоды полураспада альфа-распада, предсказанные для 291–307 Uue, составляют порядка микросекунд. Самый длинный предсказанный период полураспада альфа-распада составляет ~485 микросекунд для изотопа 294 Uue. [78] [79] [80] При учете всех режимов распада предсказанные периоды полураспада снижаются еще больше до десятков микросекунд. [1] [56] Некоторые более тяжелые изотопы могут быть более стабильными; Фрике и Вабер предсказали, что 315 Uue будет самым стабильным изотопом унуненния в 1971 году. [2] Это имеет последствия для синтеза унуненния, поскольку изотопы с периодом полураспада менее одной микросекунды распадутся до того, как достигнут детектора, а более тяжелые изотопы не могут быть синтезированы путем столкновения любых известных пригодных для использования ядер-мишеней и снарядов. [1] [56] Тем не менее, новые теоретические модели показывают, что ожидаемый разрыв в энергии между протонными орбиталями 2f 7/2 (заполненными в элементе 114) и 2f 5/2 (заполненными в элементе 120) меньше, чем ожидалось, так что элемент 114 больше не кажется стабильной сферической замкнутой ядерной оболочкой, и этот энергетический разрыв может увеличить стабильность элементов 119 и 120. Следующее дважды магическое ядро, как теперь ожидается, будет находиться вокруг сферического 306 Ubb ( элемент 122 ), но ожидаемый низкий период полураспада и низкое сечение производства этого нуклида делают его синтез сложным. [75]

Наиболее вероятными изотопами унуненния, которые будут синтезированы в ближайшем будущем, являются 293 Uue – 296 Uue, поскольку они заселяются в каналах 3n и 4n реакций 243 Am+ 48 Cr и 249 Bk+ 50 Ti. [81]

Атомный и физический

Будучи первым элементом 8 периода , унуненний, как прогнозируется, является щелочным металлом, занимая свое место в периодической таблице ниже лития , натрия , калия , рубидия , цезия и франция . Каждый из этих элементов имеет один валентный электрон на самой внешней s-орбитали (валентная электронная конфигурация n s 1 ), который легко теряется в химических реакциях, образуя степень окисления +1 : таким образом, щелочные металлы являются очень реактивными элементами. Прогнозируется, что унуненний продолжит тенденцию и будет иметь валентную электронную конфигурацию 8s 1 . Поэтому ожидается, что он будет вести себя во многом как его более легкие сородичи ; однако также прогнозируется, что он будет отличаться от более легких щелочных металлов некоторыми свойствами. [1]

Основной причиной прогнозируемых различий между унуненнием и другими щелочными металлами является спин-орбитальное (SO) взаимодействие — взаимное взаимодействие между движением электронов и спином . SO взаимодействие особенно сильно для сверхтяжелых элементов, потому что их электроны движутся быстрее — со скоростью, сравнимой со скоростью света — чем в более легких атомах. [82] В атомах унуненния оно понижает уровни энергии электронов 7p и 8s, стабилизируя соответствующие электроны, но два из уровней энергии электронов 7p более стабилизированы, чем остальные четыре. [83] Эффект называется расщеплением подоболочки, поскольку он расщепляет подоболочку 7p на более стабилизированную и менее стабилизированную части. Химики-вычислители понимают расщепление как изменение второго ( азимутального ) квантового числа ℓ с 1 до 1 ⁄ 2 и 3 ⁄ 2 для более стабилизированной и менее стабилизированной частей подоболочки 7p соответственно. [82] [l] Таким образом, внешний 8s-электрон унуненния стабилизируется и его становится сложнее удалить, чем ожидалось, в то время как 7p 3/2 -электроны соответственно дестабилизируются, что, возможно, позволяет им участвовать в химических реакциях. [1] Эта стабилизация самой внешней s-орбитали (уже значительной во франции) является ключевым фактором, влияющим на химию унуненния, и заставляет все тенденции атомных и молекулярных свойств щелочных металлов менять направление после цезия. [5]

Из-за стабилизации внешнего 8s-электрона первая энергия ионизации унуненния — энергия, необходимая для удаления электрона из нейтрального атома — по прогнозам составит 4,53 эВ, что выше, чем у известных щелочных металлов, начиная с калия. Этот эффект настолько велик, что унбиуний (элемент 121) по прогнозам будет иметь более низкую энергию ионизации — 4,45 эВ, так что щелочной металл в периоде 8 не будет иметь самую низкую энергию ионизации в периоде, как это было верно для всех предыдущих периодов. [1] Ожидается, что электронное сродство унуненния будет намного больше, чем у цезия и франция; действительно, ожидается, что унуненний будет иметь электронное сродство выше, чем у всех щелочных металлов, более легких, чем он, около 0,662 эВ, близкое к сродству кобальта (0,662 эВ) и хрома (0,676 эВ). [85] Релятивистские эффекты также вызывают очень большое падение поляризуемости унуненния [ 1] до 169,7  а.е. [86] Действительно, статическая дипольная поляризуемость (α D ) унуненния, величина, для которой влияние относительности пропорционально квадрату атомного номера элемента, была рассчитана как малая и близкая к таковой для натрия. [87]

Электрон водородоподобного атома унуненния, окисленного так, что у него есть только один электрон, Uue 118+ , как предсказывают, движется так быстро, что его масса в 1,99 раза больше массы неподвижного электрона, что является следствием релятивистских эффектов . Для сравнения, этот показатель для водородоподобного франция составляет 1,29, а для водородоподобного цезия — 1,091. [82] Согласно простым экстраполяциям законов относительности, это косвенно указывает на сокращение атомного радиуса [82] примерно до 240  пм , [1] очень близкого к радиусу рубидия (247 пм); металлический радиус также соответственно снижается до 260 пм. [1] Ожидается, что ионный радиус Uue + составит 180 пм. [1]

Предполагается, что унуненний имеет температуру плавления от 0 °C до 30 °C: таким образом, он может быть жидким при комнатной температуре. [6] Неизвестно, продолжит ли это тенденцию к снижению температур плавления вниз по группе, поскольку температура плавления цезия составляет 28,5 °C, а франция, по оценкам, около 8,0 °C. [88] Ожидается, что температура кипения унуненния составит около 630 °C, аналогично температуре кипения франция, которая, по оценкам, составляет около 620 °C; это ниже, чем температура кипения цезия, равная 671 °C. [2] [88] Плотность унуненния по разным оценкам составляет от 3 до 4 г/см 3 , продолжая тенденцию к увеличению плотности вниз по группе: плотность франция оценивается в 2,48 г/см 3 , а плотность цезия, как известно, составляет 1,93 г/см 3 . [2] [3] [88]

Химический

Химия унуненния, как предсказывают, будет похожа на химию щелочных металлов, [1], но он, вероятно, будет вести себя больше как калий [90] или рубидий [1], чем цезий или франций. Это связано с релятивистскими эффектами, так как при их отсутствии периодические тенденции предсказали бы, что унуненний будет даже более реактивным, чем цезий и франций. Эта пониженная реактивность обусловлена ​​релятивистской стабилизацией валентного электрона унуненния, увеличивающей первую энергию ионизации унуненния и уменьшающей металлический и ионный радиусы ; [90] этот эффект уже наблюдается для франция. [1]

Химия унуненния в степени окисления +1 должна быть больше похожа на химию рубидия, чем на химию франция. С другой стороны, ионный радиус иона Uue + , как предсказывают, больше, чем у Rb + , поскольку 7p-орбитали дестабилизированы и, таким образом, больше, чем p-орбитали нижних оболочек. Унуненний также может показывать степень окисления +3 [1] , которая не наблюдается ни в одном другом щелочном металле [91], в дополнение к степени окисления +1, которая характерна для других щелочных металлов и также является основной степенью окисления всех известных щелочных металлов: это происходит из-за дестабилизации и расширения спинора 7p 3/2 , в результате чего его самые внешние электроны имеют более низкую энергию ионизации, чем можно было бы ожидать. [1] [91] Было высказано предположение, что химическая активность спинора 7p 3/2 делает возможным состояние окисления +5 в [UueF 6 ] − , аналогичное [SbF 6 ] − или [BrF 6 ] − . Аналогичное соединение франция(V), [FrF 6 ] − , также может быть достижимо, но экспериментально не известно. [4]

Ожидается, что многие соединения унуненния будут иметь большой ковалентный характер из-за участия 7p 3/2 электронов в связывании: этот эффект также наблюдается в меньшей степени во франции, который показывает некоторый вклад 6p 3/2 в связывание в супероксиде франция (FrO 2 ). [82] Таким образом, вместо того, чтобы унуненний был самым электроположительным элементом, как, казалось бы, показывает простая экстраполяция, цезий вместо этого сохраняет эту позицию, причем электроотрицательность унуненния, скорее всего, близка к электроотрицательности натрия (0,93 по шкале Полинга). [5] Стандартный восстановительный потенциал пары Uue + /Uue, как прогнозируется, составляет −2,9 В, такой же, как у пары Fr + /Fr, и немного выше, чем у пары K + /K при −2,931 В. [6]

В газовой фазе и при очень низких температурах в конденсированной фазе щелочные металлы образуют ковалентно связанные двухатомные молекулы. Длины связей металл–металл в этих молекулах M 2 увеличиваются вниз по группе от Li 2 до Cs 2 , но затем уменьшаются до Uue 2 , из-за вышеупомянутых релятивистских эффектов, которые стабилизируют 8s орбиталь. Противоположная тенденция показана для энергий диссоциации связей металл–металл . Связь Uue–Uue должна быть немного сильнее, чем связь K–K. [5] [89] Из этих энергий диссоциации M 2 энтальпия сублимации (Δ H sub ) унуненния, как прогнозируется, составит 94 кДж/моль (значение для франция должно быть около 77 кДж/моль). [5]

Ожидается, что молекула UueF будет иметь значительный ковалентный характер из-за высокого электронного сродства унунения. Связь в UueF преимущественно осуществляется между 7p-орбиталью унунения и 2p-орбиталью фтора с меньшим вкладом 2s-орбитали фтора и 8s, 6d z 2 и двух других 7p-орбиталей унунения. Это сильно отличается от поведения s-блочных элементов, а также золота и ртути , в которых s-орбитали (иногда смешанные с d-орбиталями) участвуют в связывании. Связь Uue–F релятивистски расширена из-за расщепления 7p-орбитали на спиноры 7p 1/2 и 7p 3/2 , заставляя связывающие электроны переходить на самую большую орбиталь, измеренную по радиальной протяженности: аналогичное расширение длины связи обнаружено в гидридах At H и TsH. [92] Связь Uue–Au должна быть самой слабой из всех связей между золотом и щелочным металлом, но все равно должна быть стабильной. Это дает экстраполированные энтальпии адсорбции среднего размера (−Δ H ads ) 106 кДж/моль на золоте (значение франция должно быть 136 кДж/моль), 76 кДж/моль на платине и 63 кДж/моль на серебре , наименьшем из всех щелочных металлов, что показывает, что было бы возможно изучить хроматографическую адсорбцию унуненния на поверхностях, изготовленных из благородных металлов . [5] Энтальпия адсорбции унуненния на поверхности тефлона , как прогнозируется, составит 17,6 кДж/моль, что будет самым низким среди щелочных металлов. [86] Значения Δ H sub и −Δ H ads для щелочных металлов изменяются в противоположных направлениях по мере увеличения атомного номера. [5]

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 [8] или 112 ; [9] иногда этот термин представляется эквивалентом термина «трансактинид», который устанавливает верхний предел перед началом гипотетического ряда суперактинидов ). [10] 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 . [11] Для сравнения, реакция, которая привела к открытию хассия, 208 Pb + 58 Fe, имела сечение ~20 пб. (точнее, 19+19
    -11     pb), по оценкам первооткрывателей. [12]
  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. [16]
  4. ^ Эта цифра также обозначает общепринятый верхний предел времени жизни составного ядра. [21]
  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. [23] Такое разделение может также быть облегчено измерением времени пролета и измерением энергии отдачи; комбинация этих двух может позволить оценить массу ядра. [24]
  6. ^ Не все моды распада вызваны электростатическим отталкиванием. Например, бета-распад вызван слабым взаимодействием . [31]
  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. [36]
  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. [41] Первое прямое измерение массы сверхтяжелого ядра было сообщено в 2018 году в LBNL. [42] 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). [43]
  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). [32] 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 , [44] ведущим ученым ОИЯИ, и поэтому это было «коньком» для установки. [45] 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. [21] Таким образом, они предпочли связать новые изотопы с уже известными с помощью последовательных альфа-распадов. [44]
  11. ^ Например, элемент 102 был ошибочно идентифицирован в 1957 году в Нобелевском институте физики в Стокгольме , округ Стокгольм , Швеция . [46] Ранее не было никаких определенных заявлений о создании этого элемента, и элементу было присвоено название его шведскими, американскими и британскими первооткрывателями, нобелий . Позже было показано, что идентификация была неверной. [47] В следующем году RL не смогли воспроизвести шведские результаты и вместо этого объявили о своем синтезе элемента; это заявление также было позже опровергнуто. [47] ОИЯИ настаивали на том, что они были первыми, кто создал элемент, и предложили собственное название для нового элемента, иолиотий ; [48] советское название также не было принято (ОИЯИ позже назвал наименование элемента 102 «поспешным»). [49] Это название было предложено ИЮПАК в письменном ответе на их постановление о приоритете заявок на открытие элементов, подписанном 29 сентября 1992 года. [49] Название «нобелий» осталось неизменным ввиду его широкого использования. [50]
  12. ^ 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. ^ abcdefghijklmnopqrstu vwxy Хоффман, Дарлин К.; Ли, Диана М.; Першина, Валерия (2006). «Трансактиниды и будущие элементы». В Морсс; Эдельштейн, Норман М.; Фугер, Жан (ред.). Химия актинидных и трансактинидных элементов (3-е изд.). Дордрехт, Нидерланды: Springer Science+Business Media . ISBN 978-1-4020-3555-5.
  2. ^ abcd Fricke, B.; Waber, JT (1971). "Теоретические предсказания химии сверхтяжелых элементов" (PDF) . Actinides Reviews . 1 : 433–485 . Получено 7 августа 2013 г. .
  3. ^ abc 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.
  4. ^ ab Cao, Chang-Su; Hu, Han-Shi; Schwarz, WH Eugen; Li, Jun (2022). «Периодический закон химии переворачивается для сверхтяжелых элементов». ChemRxiv (препринт). doi :10.26434/chemrxiv-2022-l798p . Получено 16 ноября 2022 г. .
  5. ^ abcdefgh Першина, В.; Борщевский, А.; Антон, Дж. (20 февраля 2012 г.). «Полностью релятивистское исследование интерметаллических димеров элементов группы 1 от K до элемента 119 и прогнозирование их адсорбции на поверхностях благородных металлов». Chemical Physics . 395 . Elsevier: 87–94. Bibcode :2012CP....395...87P. doi :10.1016/j.chemphys.2011.04.017.В этой статье электроотрицательность по Малликену равна 2,72, что было преобразовано в шкалу Полинга через χ P = 1,35χ M 1/2 − 1,37.
  6. ^ abc Fricke, Burkhard (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.
  7. ^ Сиборг, Гленн Т. (1969). «Перспективы дальнейшего значительного расширения периодической таблицы» (PDF) . Журнал химического образования . 46 (10): 626–634. Bibcode :1969JChEd..46..626S. doi :10.1021/ed046p626 . Получено 22 февраля 2018 г. .
  8. ^ Крамер, К. (2016). «Объяснение: сверхтяжелые элементы». Chemistry World . Получено 15.03.2020 .
  9. ^ "Открытие элементов 113 и 115". Национальная лаборатория Лоуренса в Ливерморе . Архивировано из оригинала 2015-09-11 . Получено 2020-03-15 .
  10. ^ 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.
  11. ^ 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.
  12. ^ 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.
  13. ^ Субраманян, С. (28 августа 2019 г.). «Создание новых элементов не окупается. Просто спросите этого ученого из Беркли». Bloomberg Businessweek . Получено 18.01.2020 .
  14. ^ abcdef Иванов, Д. (2019). «Сверхтяжелые шаги в неизвестное». nplus1.ru (на русском языке) . Проверено 2 февраля 2020 г.
  15. ^ Хайнд, Д. (2017). «Что-то новое и сверхтяжелое в периодической таблице». The Conversation . Получено 2020-01-30 .
  16. ^ 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.
  17. ^ 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.
  18. ^ "Ядерные реакции" (PDF) . стр. 7–8 . Получено 2020-01-27 .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.
  19. ^ ab Krása, A. (2010). «Источники нейтронов для ADS». Факультет ядерных наук и физической инженерии . Чешский технический университет в Праге : 4–8. S2CID  28796927.
  20. ^ 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.
  21. ^ 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.
  22. ^ abcd Chemistry World (2016). «Как создать сверхтяжелые элементы и закончить периодическую таблицу [видео]». Scientific American . Получено 27.01.2020 .
  23. ^ Хоффман, Гиорсо и Сиборг 2000, стр. 334.
  24. ^ Хоффман, Гиорсо и Сиборг 2000, стр. 335.
  25. ^ Загребаев, Карпов и Грейнер 2013, с. 3.
  26. ^ Бейзер 2003, стр. 432.
  27. ^ ab Pauli, N. (2019). "Альфа-распад" (PDF) . Введение в ядерную, атомную и молекулярную физику (часть ядерной физики) . Université libre de Bruxelles . Получено 16.02.2020 .
  28. ^ abcde Pauli, N. (2019). "Деление ядра" (PDF) . Введение в ядерную, атомную и молекулярную физику (часть ядерной физики) . Université libre de Bruxelles . Получено 16.02.2020 .
  29. ^ 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.
  30. ^ Ауди и др. 2017, стр. 030001-129–030001-138.
  31. ^ Бейзер 2003, стр. 439.
  32. ^ ab Beiser 2003, стр. 433.
  33. ^ Ауди и др. 2017, с. 030001-125.
  34. ^ 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.
  35. ^ Бейзер 2003, стр. 432–433.
  36. ^ 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.
  37. ^ 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.
  38. ^ ab Оганесян, Ю. Ц. (2004). «Сверхтяжелые элементы». Physics World . 17 (7): 25–29. doi :10.1088/2058-7058/17/7/31 . Получено 16.02.2020 .
  39. ^ 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.
  40. ^ Hulet, EK (1989). Биомодальное спонтанное деление . 50-летие деления ядра, Ленинград, СССР. Bibcode : 1989nufi.rept...16H.
  41. ^ 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.
  42. ^ Грант, А. (2018). «Взвешивание самых тяжелых элементов». Physics Today . doi :10.1063/PT.6.1.20181113a. S2CID  239775403.
  43. ^ Howes, L. (2019). «Изучение сверхтяжелых элементов в конце периодической таблицы». Chemical & Engineering News . Получено 27.01.2020 .
  44. ^ ab Robinson, AE (2019). «Трансфермиевые войны: научные стычки и оскорбления во время холодной войны». Дистилляции . Получено 22.02.2020 .
  45. ^ "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.
  46. ^ "Нобелий - Информация об элементах, свойства и применение | Периодическая таблица". Королевское химическое общество . Получено 2020-03-01 .
  47. ^ ab Kragh 2018, стр. 38–39.
  48. ^ Краг 2018, стр. 40.
  49. ^ 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. .
  50. ^ 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.
  51. ^ ab Folden III, CM; Mayorov, DA; et al. (2013). "Перспективы открытия следующего нового элемента: влияние снарядов с Z > 20". Journal of Physics: Conference Series . 420 (1). IOP Publishing Ltd. 012007. arXiv : 1209.0498 . Bibcode : 2013JPhCS.420a2007F. doi : 10.1088/1742-6596/420/1/012007. S2CID  119275964. Архивировано из оригинала 21.03.2022 . Получено 21.03.2022 .
  52. ^ abc Гейтс, Дж.; Пор, Дж.; Кроуфорд, Х.; Шонесси, Д.; Стоер, МА (25 октября 2022 г.). «Статус и амбиции программы США по тяжелым элементам». osti.gov . doi :10.2172/1896856. OSTI  1896856. S2CID  253391052. Архивировано из оригинала 24 сентября 2024 г. Получено 13 ноября 2022 г.
  53. ^ Lougheed, R.; Landrum, J.; Hulet, E.; et al. (3 июня 1985 г.). "Search for superheavy elements using the 48Ca + 254Esg response" . Physical Review C . 32 (5) (опубликовано 1 ноября 1985 г.): 1760–1763. Bibcode :1985PhRvC..32.1760L. doi :10.1103/PhysRevC.32.1760. PMID  9953034. Архивировано из оригинала 30 марта 2022 г. . Получено 21 марта 2022 г. .
  54. ^ abc Khuyagbaatar, J.; Yakushev, A.; Düllmann, Ch. E.; et al. (2020). "Search for elements 119 and 120" (PDF) . Physical Review C . 102 (6). 064602. Bibcode :2020PhRvC.102f4602K. doi :10.1103/PhysRevC.102.064602. hdl :1885/289860. S2CID  229401931. Архивировано (PDF) из оригинала 9 декабря 2021 г. . Получено 25 января 2021 г. .
  55. ^ abcd Загребаев, Карпов и Грейнер 2013.
  56. ^ abc Хофманн, Сигурд (2013). Грейнер, Вальтер (ред.). Обзор и перспективы исследований SHE в GSI SHIP. стр. 23–32. doi :10.1007/978-3-319-00047-3. ISBN 978-3-319-00046-6. Архивировано из оригинала 2024-09-24 . Получено 2023-06-21 .
  57. ↑ Современная алхимия: поворот линии. Архивировано 23 мая 2017 г. в Wayback Machine , The Economist , 12 мая 2012 г.
  58. ^ abc DÜLLMANN, CHRISTOPH E. (2013). "Исследования сверхтяжелых элементов в Таске в Gsi". Деление и свойства нейтронно-избыточных ядер . WORLD SCIENTIFIC: 271–277. doi :10.1142/9789814525435_0029. ISBN 978-981-4525-42-8. Архивировано из оригинала 24 сентября 2024 . Получено 21 марта 2022 .
  59. ^ ab "Исследования сверхтяжелых элементов в TASCA" (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 2016-03-04 . Получено 2024-01-26 .
  60. ^ "Поиск элемента 119: Кристоф Э. Дюльманн для сотрудничества TASCA E119" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2016-03-04 . Получено 2015-09-15 .
  61. ^ аб Сакаи, Хидеюки; Хаба, Хиромицу; Моримото, Кодзи; Сакамото, Нарухико (9 декабря 2022 г.). «Модернизация установки для исследований сверхтяжелых элементов в РИКЕН». Европейский физический журнал А. 58 (238): 238. Бибкод : 2022EPJA...58..238S. дои : 10.1140/epja/s10050-022-00888-3. ПМЦ 9734366 . ПМИД  36533209. 
  62. ↑ Аб Сакаи, Хидеюки (27 февраля 2019 г.). «В поисках нового элемента в Центре РИКЕН Нишина» (PDF) . инфн.it. ​Архивировано (PDF) из оригинала 9 декабря 2021 года . Проверено 17 декабря 2019 г.
  63. ^ Сакурай, Хироёси (1 апреля 2020 г.). «Приветствие | Центр Нишина RIKEN». Архивировано из оригинала 2 декабря 2021 г. . Получено 5 марта 2021 г. . С завершением модернизации линейного ускорителя и BigRIPS в начале 2020 г. RNC намерен синтезировать новые элементы, начиная с элемента 119 и далее.
  64. ^ Ball, P. (2019). "Экстремальная химия: эксперименты на краю периодической таблицы" (PDF) . Nature . 565 (7741): 552–555. Bibcode :2019Natur.565..552B. doi : 10.1038/d41586-019-00285-9 . ISSN  1476-4687. PMID  30700884. S2CID  59524524. Архивировано (PDF) из оригинала 2019-04-12 . Получено 2019-08-23 . «Мы начали поиск элемента 119 в июне прошлого года», — говорит исследователь RIKEN Хидето Эньё. «Это, безусловно, займет много времени — годы и годы, — поэтому мы будем продолжать тот же эксперимент с перерывами в течение 100 или более дней в году, пока мы или кто-то другой не обнаружит его.
  65. ^ Чепмен, Кит; Тернер, Кристи (13 февраля 2018 г.). «Охота началась». Образование в области химии . Королевское химическое общество. Архивировано из оригинала 20 июля 2019 г. . Получено 28 июня 2019 г. Охота на элемент 113 была почти прекращена из-за нехватки ресурсов, но на этот раз император Японии финансирует усилия Рикена по расширению периодической таблицы до восьмого ряда.
  66. ^ Оганесян, Ю. Ц.; Утёнков, В. К.; Коврижных, НД; и др. (2022). "Новый изотоп 286Mc, полученный в реакции 243Am+48Ca". Physical Review C. 106 ( 64306): 064306. Bibcode : 2022PhRvC.106f4306O. doi : 10.1103/PhysRevC.106.064306 . S2CID  254435744.
  67. ^ "RIKEN Nishina Center Advisory Committee Report" (PDF) . riken.jp . Riken. 7 сентября 2023 г. Архивировано (PDF) из оригинала 24 сентября 2024 г. Получено 11 апреля 2024 г.
  68. ^ Нельсон, Фелисити (15 августа 2024 г.). «Как Япония взяла на себя лидерство в гонке за открытие элемента 119». ACS Central Science . doi : 10.1021/acscentsci.4c01266 . PMC 11539895 . Архивировано из оригинала 13 сентября 2024 г. . Получено 13 сентября 2024 г. . 
  69. ^ Объединенный институт ядерных исследований (24 июля 2021 г.). "ОИЯИ представил Дубне самую большую Периодическую таблицу". jinr.ru . Объединенный институт ядерных исследований. Архивировано из оригинала 24 сентября 2021 г. . Получено 27 января 2022 г. .
  70. ^ "В ЛЯР ОИЯИ впервые в мире синтезирован ливерморий-288" [Ливерморий-288 был синтезирован впервые в мире в ЛЯР ОИЯИ] (на русском языке). Объединенный институт ядерных исследований. 23 октября 2023 года. Архивировано из оригинала 3 марта 2024 года . Проверено 18 ноября 2023 г.
  71. ^ "Superheavy Element Factory: Overview of received results". Объединенный институт ядерных исследований. 24 августа 2023 г. Архивировано из оригинала 24 сентября 2024 г. Получено 7 декабря 2023 г.
  72. ^ Гэн, Чан; Чэнь, Пэн-Хуэй; Ню, Фэй; Ян, Цзу-Син; Цзэн, Сян-Хуа; Фэн, Чжао-Цин (23 февраля 2024 г.). «Оценка влияния моделей ядерной массы на прогнозирование сечений синтеза сверхтяжелых элементов». arXiv : 2402.15304v1 [nucl-th].
  73. ^ Gan, ZG; Huang, WX; Zhang, ZY; Zhou, XH; Xu, HS (2022). "Результаты и перспективы изучения тяжелых и сверхтяжелых ядер и элементов в IMP/CAS". The European Physical Journal A. 58 ( 158). doi :10.1140/epja/s10050-022-00811-w.
  74. ^ Чатт, Дж. (1979). «Рекомендации по наименованию элементов с атомными номерами больше 100». Чистая и прикладная химия . 51 (2): 381–384. doi : 10.1351/pac197951020381 .
  75. ^ ab 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. Архивировано (PDF) из оригинала 9 октября 2022 г. . Получено 27 августа 2013 г.
  76. ^ де Марсийак, Пьер; Корон, Ноэль; Дамбье, Жерар; и др. (2003). «Экспериментальное обнаружение α-частиц радиоактивного распада природного висмута». Природа . 422 (6934): 876–878. Бибкод : 2003Natur.422..876D. дои : 10.1038/nature01541. PMID  12712201. S2CID  4415582.
  77. ^ Консидайн, Гленн Д.; Кулик, Питер Х. (2002). Научная энциклопедия Ван Ностранда (9-е изд.). Wiley-Interscience. ISBN 978-0-471-33230-5. OCLC  223349096.
  78. ^ Chowdhury, P. Roy; Samanta, C. & Basu, DN (2007). "Предсказания периодов полураспада альфа-распада тяжелых и сверхтяжелых элементов". Nucl. Phys. 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. 
  79. ^ Chowdhury, P. Roy; Samanta, C. & Basu, DN (2008). "Поиск долгоживущих самых тяжелых ядер за пределами долины стабильности". Phys. Rev. C. 77 ( 4). 044603. arXiv : 0802.3837 . Bibcode :2008PhRvC..77d4603C. doi :10.1103/PhysRevC.77.044603. S2CID  119207807.
  80. ^ Chowdhury, P. Roy; Samanta, C. & Basu, DN (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.
  81. ^ 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. .
  82. ^ abcde Thayer, John S. (2010). "Релятивистские эффекты и химия более тяжелых элементов главной группы". В Maria, Barysz; Ishikawa, Yasuyuki (ред.). Релятивистские методы для химиков . Проблемы и достижения в вычислительной химии и физике. Том 10. Springer Netherlands. стр. 63–67, 81, 84. doi :10.1007/978-1-4020-9975-5_2. ISBN 978-1-4020-9974-8.
  83. ^ Фэгри-младший, Кнут; Сауэ, Тронд (2001). «Двухатомные молекулы между очень тяжелыми элементами группы 13 и группы 17: исследование релятивистских эффектов в связывании». Журнал химической физики . 115 (6): 2456. Bibcode : 2001JChPh.115.2456F. doi : 10.1063/1.1385366 .
  84. ^ abc Pyykkö, Pekka (2011). «Предлагаемая периодическая таблица до Z ≤ 172, основанная на расчетах Дирака–Фока для атомов и ионов». Physical Chemistry Chemical Physics . 13 (1): 161–168. Bibcode :2011PCCP...13..161P. doi :10.1039/c0cp01575j. PMID  20967377. S2CID  31590563.
  85. ^ ab Ландау, Ари; Элиав, Эфраим; Ишикава, Ясуюки; Кадор, Узи (25 мая 2001 г.). "Бенчмарк-расчеты электронного сродства щелочных атомов натрия к экафранцию ​​(элемент 119)". Журнал химической физики . 115 (6): 2389–2392. Bibcode : 2001JChPh.115.2389L. doi : 10.1063/1.1386413 . Получено 15 сентября 2015 г.
  86. ^ ab Борщевский, А.; Першина, В.; Элиав, Э.; Калдор, У. (22 марта 2013 г.). "Ab initio studies of atomic properties and experimental behavior of element 119 and its lighter homologs" (PDF) . Журнал химической физики . 138 (12). 124302. Bibcode :2013JChPh.138l4302B. doi :10.1063/1.4795433. PMID  23556718. Архивировано (PDF) из оригинала 15 марта 2022 г. . Получено 5 декабря 2018 г. .
  87. ^ Лим, Иван С.; Пернпойнтнер, Маркус; Сет, Майкл; и др. (1999). «Релятивистские связанные кластерные статические дипольные поляризуемости щелочных металлов от Li до элемента 119». Physical Review A. 60 ( 4). 2822. Bibcode : 1999PhRvA..60.2822L. doi : 10.1103/PhysRevA.60.2822.
  88. ^ abc Лаврухина, Августа Константиновна; Поздняков, Александр Александрович (1970). Аналитическая химия технеция, прометия, астата и франция . Перевод Р. Кондора. Издательство Анн-Арбор – Хамфри Сайенс. п. 269. ИСБН 978-0-250-39923-9.
  89. ^ ab Jones, Cameron; Mountford, Philip; Stasch, Andreas; Blake, Matthew P. (22 июня 2015 г.). "s-block Metal-Metal Bonds". В Liddle, Stephen T. (ред.). Molecular Metal-Metal Bonds: Compounds, Synthesis, Properties . John Wiley and Sons. стр. 23–24. ISBN 9783527335411.
  90. ^ ab Seaborg (c. 2006). "трансурановый элемент (химический элемент)". Encyclopaedia Britannica . Архивировано из оригинала 2010-11-30 . Получено 2010-03-16 .
  91. ^ ab Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . стр. 28. ISBN 978-0-08-037941-8.
  92. ^ Miranda, PS; Mendes, APS; Gomes, JS; et al. (2012). "Ab Initio Correlated All Electron Dirac-Fock Calculations for Eka-Francium Fluoride (E119F)". Журнал Бразильского химического общества . 23 (6): 1104–1113. doi : 10.1590/S0103-50532012000600015 . Получено 14 января 2018 г.

Библиография

Внешние ссылки