Коперниций — синтетический химический элемент ; он имеет символ Cn и атомный номер 112. Его известные изотопы чрезвычайно радиоактивны и были созданы только в лаборатории. Самый стабильный из известных изотопов , коперниций-285, имеет период полураспада около 30 секунд. Коперниций был впервые создан в 1996 году Центром исследований тяжелых ионов имени Гельмгольца GSI недалеко от Дармштадта , Германия. Он был назван в честь астронома Николая Коперника .
В периодической таблице элементов коперниций представляет собой трансактинидный элемент d-блока и элемент 12-й группы . В ходе реакций с золотом было показано [10] как чрезвычайно летучий элемент, настолько, что он, возможно, представляет собой газ или летучую жидкость при стандартных температуре и давлении .
Подсчитано, что коперниций обладает несколькими свойствами, которые отличаются от его более легких гомологов в группе 12, цинка , кадмия и ртути ; из-за релятивистских эффектов он может отдавать свои 6d-электроны вместо 7s-электронов и может иметь больше сходства с благородными газами, такими как радон , чем с его гомологами 12-й группы. Расчеты показывают, что коперниций может проявлять степень окисления +4, тогда как ртуть проявляет ее только в одном соединении , существование которого оспаривается, а цинк и кадмий не проявляют ее вообще. Также было предсказано, что коперниций труднее окислить из нейтрального состояния, чем другие элементы 12 группы. Прогнозы различаются в зависимости от того, будет ли твердый коперниций металлом, полупроводником или изолятором. Коперниций — один из самых тяжелых элементов, химические свойства которого исследованы экспериментально.
Сверхтяжелое [a] атомное ядро создается в результате ядерной реакции, объединяющей два других ядра неравного размера [b] в одно; грубо говоря, чем более неравны два ядра с точки зрения массы , тем больше вероятность того, что они вступят в реакцию. [16] Материал, состоящий из более тяжелых ядер, превращается в мишень, которая затем бомбардируется пучком более легких ядер. Два ядра могут слиться в одно только в том случае, если они приблизятся друг к другу достаточно близко; Обычно ядра (все положительно заряженные) отталкивают друг друга из-за электростатического отталкивания . Сильное взаимодействие может преодолеть это отталкивание, но только на очень небольшом расстоянии от ядра; Таким образом, ядра пучка сильно ускоряются , чтобы сделать такое отталкивание незначительным по сравнению со скоростью ядра пучка. [17] Энергия, приложенная 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. [17]
Одного сближения недостаточно для слияния двух ядер: когда два ядра сближаются друг с другом, они обычно остаются вместе примерно 10–20 секунд , а затем расходятся (не обязательно в том же составе, что и до реакции), а не образуют одно ядро. [17] [18] Это происходит потому, что во время попытки образования одного ядра электростатическое отталкивание разрывает образующееся ядро. [17] Каждая пара мишени и пучка характеризуется своим поперечным сечением — вероятностью того, что слияние произойдет, если два ядра сближаются друг с другом, выраженной через поперечную площадь, на которую должна попасть падающая частица, чтобы произошел синтез. . [c] Этот синтез может произойти в результате квантового эффекта, при котором ядра могут туннелировать за счет электростатического отталкивания. Если два ядра смогут оставаться рядом после этой фазы, множественные ядерные взаимодействия приведут к перераспределению энергии и энергетическому равновесию. [17]
В результате слияния возникает возбужденное состояние [21] , называемое составным ядром , и поэтому оно очень нестабильно. [17] Чтобы достичь более стабильного состояния, временное слияние может делиться без образования более стабильного ядра. [22] Альтернативно, составное ядро может выбросить несколько нейтронов , которые унесут энергию возбуждения; если последнего недостаточно для выброса нейтронов, слияние приведет к образованию гамма-излучения . Это происходит примерно через 10–16 секунд после первоначального ядерного столкновения и приводит к созданию более стабильного ядра. [22] В определении Объединенной рабочей группы IUPAC/IUPAP (JWP) говорится, что химический элемент может быть признан открытым только в том случае, если его ядро не распалось в течение 10–14 секунд . Это значение было выбрано в качестве оценки того, сколько времени требуется ядру, чтобы приобрести внешние электроны и, таким образом, проявить свои химические свойства. [23] [д]
Пучок проходит через мишень и достигает следующей камеры — сепаратора; если образуется новое ядро, оно уносится этим лучом. [25] В сепараторе вновь образовавшееся ядро отделяется от других нуклидов (из исходного пучка и любых других продуктов реакции) [e] и передается в детектор с поверхностным барьером , который останавливает ядро. Отмечается точное место предстоящего воздействия на детекторе; также отмечена его энергия и время прибытия. [25] Передача занимает около 10-6 секунд ; Чтобы быть обнаруженным, ядро должно выжить так долго. [28] Ядро записывается снова, как только регистрируется его распад, и измеряются местоположение, энергия и время распада. [25]
Стабильность ядра обеспечивается сильным взаимодействием. Однако его радиус действия очень короток; по мере увеличения размеров ядра его влияние на самые внешние нуклоны ( протоны и нейтроны) ослабевает. При этом ядро разрывается за счет электростатического отталкивания между протонами, и его радиус действия не ограничен. [29] Полная энергия связи , обеспечиваемая сильным взаимодействием, увеличивается линейно с числом нуклонов, тогда как электростатическое отталкивание увеличивается пропорционально квадрату атомного номера, т.е. последнее растет быстрее и становится все более важным для тяжелых и сверхтяжелых ядер. [30] [31] Таким образом, теоретически предсказаны сверхтяжелые ядра [32] и до сих пор наблюдалось [33] преимущественное распад через моды распада, которые вызваны таким отталкиванием: альфа-распад и спонтанное деление . [f] Почти все альфа-излучатели имеют более 210 нуклонов, [35] а самый легкий нуклид, в первую очередь подвергающийся спонтанному делению, имеет 238. [36] В обоих режимах распада ядра сдерживаются соответствующими энергетическими барьерами для каждого режима, но они могут быть проложен через туннель. [30] [31]
Альфа-частицы обычно образуются в результате радиоактивного распада, поскольку масса альфа-частицы на нуклон достаточно мала, чтобы оставить некоторую энергию, которую альфа-частица может использовать в качестве кинетической энергии для выхода из ядра. [38] Спонтанное деление вызвано электростатическим отталкиванием, разрывающим ядро на части и производящим различные ядра в разных случаях деления одинаковых ядер. [31] 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), [39] и на 30 порядков величины. от тория (90-й элемент) до фермия (100-й элемент). [40] Таким образом, более ранняя модель жидкой капли предполагала, что спонтанное деление будет происходить почти мгновенно из-за исчезновения барьера деления для ядер с числом около 280 нуклонов. [31] [41] Более поздняя модель ядерной оболочки предположила, что ядра, содержащие около 300 нуклонов, образуют остров стабильности , в котором ядра будут более устойчивы к спонтанному делению и в основном будут подвергаться альфа-распаду с более длительным периодом полураспада. [31] [41] Последующие открытия показали, что предсказанный остров может находиться дальше, чем первоначально предполагалось; они также показали, что ядра, промежуточные между долгоживущими актинидами и предсказанным островом, деформируются и приобретают дополнительную стабильность за счет оболочечных эффектов. [42] Эксперименты с более лёгкими сверхтяжёлыми ядрами, [43] , а также с ядрами, расположенными ближе к ожидаемому острову, [39] показали большую, чем предполагалось ранее, устойчивость к спонтанному делению, показывая важность оболочечных эффектов на ядрах. [г]
Альфа-распад регистрируется по испускаемым альфа-частицам, а продукты распада легко определить еще до фактического распада; если в результате такого распада или серии последовательных распадов образуется известное ядро, можно легко определить исходный продукт реакции. [h] (То, что все распады внутри цепочки распада действительно были связаны друг с другом, устанавливается по расположению этих распадов, которое должно находиться в одном и том же месте.) [25] Известное ядро можно узнать по специфическим характеристикам распада он подвергается воздействию энергии распада (или, точнее, кинетической энергии испускаемой частицы). [i] Однако в результате спонтанного деления в качестве продуктов образуются различные ядра, поэтому исходный нуклид не может быть определен по его дочерним элементам. [Дж]
Таким образом, информация, доступная физикам, стремящимся синтезировать сверхтяжелый элемент, — это информация, собранная на детекторах: местоположение, энергия и время прибытия частицы в детектор, а также время ее распада. Физики анализируют эти данные и стремятся прийти к выводу, что это действительно было вызвано новым элементом и не могло быть вызвано другим нуклидом, чем заявленный. Часто предоставленных данных недостаточно для вывода о том, что новый элемент определенно был создан, и нет другого объяснения наблюдаемым эффектам; допущены ошибки в интерпретации данных. [к]Копернициум был впервые создан 9 февраля 1996 года в Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI) в Дармштадте , Германия, Сигурдом Хофманном , Виктором Ниновым и др. [54] Этот элемент был создан путем стрельбы ускоренными ядрами цинка -70 по мишени из ядер свинца -208 в ускорителе тяжелых ионов . Был получен один атом коперниция с массовым числом 277. (Первоначально сообщалось о втором атоме, но выяснилось, что он основан на данных, сфабрикованных Ниновым, и поэтому он был отозван.) [54]
В мае 2000 года GSI успешно повторил эксперимент по синтезу еще одного атома коперниция-277. [55] Эта реакция была повторена в RIKEN с использованием установки «Поиск сверхтяжелого элемента с использованием газонаполненного сепаратора отдачи» в 2004 и 2013 годах для синтеза еще трех атомов и подтверждения данных о распаде, предоставленных командой GSI. [56] [57] Эту реакцию также пытались провести в 1971 году в Объединенном институте ядерных исследований в Дубне , Россия, с целью получения 276 Cn (произведенного в канале 2n), но безуспешно. [58]
Объединенная рабочая группа IUPAC/IUPAP (JWP) оценивала заявление об открытии копернициума командой GSI в 2001 [59] и 2003 годах. [60] В обоих случаях они обнаружили, что доказательств в поддержку их утверждения недостаточно. В первую очередь это было связано с противоречивыми данными о распаде известного нуклида резерфордия-261. Однако в период с 2001 по 2005 год команда GSI изучила реакцию 248 Cm( 26 Mg,5n) 269 Hs и смогла подтвердить данные о распаде хассия-269 и резерфордия-261 . Было обнаружено, что существующие данные о резерфордии-261 относятся к изомеру , [61] который теперь обозначен как резерфордий-261m.
В мае 2009 года JWP снова сообщила о заявлениях об открытии элемента 112 и официально признала команду GSI первооткрывателями элемента 112. [62] Это решение было основано на подтверждении свойств распада дочерних ядер, а также подтверждающие эксперименты в RIKEN. [63]
В Объединенном институте ядерных исследований в Дубне , Россия, с 1998 года также проводились работы по синтезу более тяжелого изотопа 283 Cn в реакции горячего синтеза 238 U( 48 Ca,3n) 283 Cn; большинство наблюдаемых атомов 283 Cn распались в результате спонтанного деления, хотя была обнаружена ветвь альфа-распада до 279 Ds. Хотя первоначальные эксперименты были направлены на определение образовавшегося нуклида с наблюдаемым длительным периодом полураспада в 3 минуты на основе его химического поведения, было обнаружено, что он не похож на ртуть, как можно было бы ожидать (коперниций находится под ртутью в таблице Менделеева). [63] и теперь оказывается, что долгоживущая активность могла быть связана вовсе не с 283 Cn, а с его дочерним элементом захвата электронов 283 Rg с более коротким периодом полураспада (4 секунды), связанным с 283 Cn. (Другая возможность - отнесение к метастабильному изомерному состоянию 283m Cn .) [64] Тогда как более поздние перекрестные бомбардировки в реакциях 242 Pu+ 48 Ca и 245 Cm+ 48 Ca позволили подтвердить свойства 283 Cn и его родительских 287 Fl и 291. Lv и сыграл важную роль в признании открытий флеровия и ливермория (элементов 114 и 116) JWP в 2011 году. Эта работа началась после работы GSI по 277 Cn, и приоритет был отдан GSI. [63]
Используя номенклатуру Менделеева для безымянных и неоткрытых элементов , коперниций следует называть эка- меркурием . В 1979 году ИЮПАК опубликовал рекомендации, согласно которым элемент должен был называться унунбием (с соответствующим символом Uub ), [65] систематическое имя элемента в качестве заполнителя , пока элемент не был открыт (и открытие затем подтверждено) и было принято решение о постоянном названии. Хотя эти рекомендации широко использовались в химическом сообществе на всех уровнях, от уроков химии до продвинутых учебников, они по большей части игнорировались учеными в этой области, которые либо называли его «элементом 112» с символом E112 , (112) , либо даже называли его «элементом 112». просто 112 . [1]
Признав открытие команды GSI, ИЮПАК попросил их предложить постоянное название для элемента 112. [63] [66] 14 июля 2009 года они предложили коперниций с символом элемента Cp в честь Николая Коперника «в честь выдающегося ученого, который изменил наш взгляд на мир». [67]
В ходе стандартного шестимесячного периода обсуждения в научном сообществе по поводу наименования [68] [69] было указано, что символ Cp ранее ассоциировался с названием кассиопей (cassiopium), ныне известный как лютеций (Lu). [70] [71] Более того, сегодня Cp часто используется для обозначения циклопентадиенильного лиганда (C 5 H 5 ). [72] Прежде всего потому, что кассиопей (Cp) был (до 1949 года) принят ИЮПАК в качестве альтернативного разрешенного названия лютеция, [73] ИЮПАК запретил использование Cp в качестве будущего символа, что побудило команду GSI выдвинуть символ Cn. как альтернатива. 19 февраля 2010 года, в 537-ю годовщину со дня рождения Коперника, ИЮПАК официально принял предложенное название и символ. [68] [74]
Коперниций не имеет стабильных или встречающихся в природе изотопов. Несколько радиоактивных изотопов были синтезированы в лаборатории либо путем слияния двух атомов, либо путем наблюдения за распадом более тяжелых элементов. Сообщалось о семи различных изотопах с массовыми числами 277 и 281–286, а также об одном неподтвержденном метастабильном изомере 285 Cn . [78] Большинство из них распадаются преимущественно в результате альфа-распада, но некоторые подвергаются спонтанному делению , а коперниций-283 может иметь ветвь электронного захвата . [79]
Изотоп коперниций-283 способствовал подтверждению открытий элементов флеровия и ливермория . [80]
Все подтвержденные изотопы коперниция крайне нестабильны и радиоактивны; в целом более тяжелые изотопы более стабильны, чем более легкие. Самый стабильный из известных изотопов 285 Cn имеет период полураспада 30 секунд; Период полураспада 283 Cn составляет 4 секунды, а период полураспада неподтвержденных 285m Cn и 286 Cn составляет около 15 и 8,45 секунды соответственно. У других изотопов период полураспада короче одной секунды. 281 Cn и 284 Cn имеют период полураспада порядка 0,1 секунды, а два других изотопа имеют период полураспада чуть меньше одной миллисекунды. [79] Прогнозируется, что тяжелые изотопы 291 Cn и 293 Cn могут иметь период полураспада, превышающий несколько десятилетий, поскольку, по прогнозам, они лежат вблизи центра теоретического острова стабильности и, возможно, были произведены в r -обрабатываться и быть обнаружены в космических лучах , хотя их содержание примерно в 10-12 раз больше, чем свинца . [81]
Легчайшие изотопы коперниция были синтезированы путем прямого слияния двух более легких ядер и в качестве продуктов распада (за исключением 277 Cn, о котором неизвестно, что он является продуктом распада), тогда как известно, что более тяжелые изотопы образуются только в результате распада более тяжелых изотопов. ядра. Самый тяжелый изотоп, полученный прямым синтезом, - 283 Cn; три более тяжелых изотопа, 284 Cn, 285 Cn и 286 Cn, наблюдались только как продукты распада элементов с большими атомными номерами. [79]
В 1999 году американские учёные из Калифорнийского университета в Беркли объявили, что им удалось синтезировать три атома 293 Og. [82] Сообщалось, что эти родительские ядра последовательно испустили три альфа-частицы с образованием ядер коперниция-281, которые, как утверждалось, претерпели альфа-распад, испуская альфа-частицы с энергией распада 10,68 МэВ и периодом полураспада 0,90 мс, но их заявление было отозвано в 2001 г. [83], поскольку оно было основано на данных, сфабрикованных Ниновым. [84] Этот изотоп действительно был произведен в 2010 году той же командой; новые данные противоречили предыдущим сфабрикованным данным. [85]
Измерено очень мало свойств коперниция или его соединений; это связано с его крайне ограниченным и дорогим производством [86] и тем, что коперниций (и его родительские элементы) распадаются очень быстро. Было измерено несколько уникальных химических свойств, а также температура кипения, но свойства металла коперниция остаются в целом неизвестными, и по большей части доступны только предсказания.
Коперниций — десятый и последний член 6d-ряда и самый тяжелый элемент 12-й группы периодической таблицы, уступающий цинку , кадмию и ртути . По прогнозам, он будет значительно отличаться от элементов более легкой группы 12. Ожидается, что валентные s- подоболочки элементов группы 12 и элементов периода 7 будут релятивистски сжаты наиболее сильно в коперниции. Это, а также конфигурация коперниция с закрытой оболочкой делают его, вероятно, очень благородным металлом . Для пары Cn 2+ /Cn прогнозируется стандартный потенциал восстановления +2,1 В. Предсказанная энергия первой ионизации коперниция в 1155 кДж/моль почти соответствует энергии благородного газа ксенона - 1170,4 кДж/моль. [1] Металлические связи коперниция также должны быть очень слабыми, что, возможно, делает его чрезвычайно летучим, как благородные газы, и потенциально делает его газообразным при комнатной температуре. [1] [87] Однако он должен быть способен образовывать связи металл-металл с медью , палладием , платиной , серебром и золотом ; по прогнозам, эти связи будут лишь примерно на 15–20 кДж/моль слабее, чем аналогичные связи с ртутью. [1] В отличие от более раннего предположения, [88] расчеты ab initio с высоким уровнем точности [89] предсказали, что химический состав одновалентного коперниция больше похож на химический состав ртути, чем на химический состав благородных газов. Последний результат можно объяснить огромным спин-орбитальным взаимодействием , которое значительно снижает энергию вакантного состояния 7p 1/2 коперниция.
После ионизации коперниция его химический состав может несколько отличаться от химического состава цинка, кадмия и ртути. Из-за стабилизации 7s-электронных орбиталей и дестабилизации 6d-орбиталей, вызванной релятивистскими эффектами , Cn 2+ , вероятно, будет иметь электронную конфигурацию [Rn]5f 14 6d 8 7s 2 , используя 6d-орбитали раньше 7s-орбиталей, в отличие от своих гомологов. . Тот факт, что 6d-электроны с большей готовностью участвуют в химической связи, означает, что после ионизации коперниция он может вести себя скорее как переходный металл , чем его более легкие гомологи , особенно в возможной степени окисления +4. В водных растворах коперниций может образовывать степени окисления +2 и, возможно, +4. [1] Двухатомный ион Hg2+
2, содержащий ртуть в степени окисления +1, хорошо известен, но Cn2+
2ион, по прогнозам, будет нестабильным или даже несуществующим. [1] Фторид коперниция(II), CnF 2 , должен быть более нестабильным, чем аналогичное соединение ртути, фторид ртути(II) (HgF 2 ), и может даже самопроизвольно разлагаться на составные элементы. Как наиболее электроотрицательный реакционноспособный элемент, фтор может быть единственным элементом, способным еще больше окислить коперниций до степеней окисления +4 и даже +6 в CnF 4 и CnF 6 ; последнее может потребовать обнаружения условий матричной изоляции, как в случае спорного обнаружения HgF 4 . CnF 4 должен быть более стабильным, чем CnF 2 . [6] Предполагается, что в полярных растворителях коперниций преимущественно образует CnF.−
5и CnF−
3анионы, а не аналогичные нейтральные фториды (CnF 4 и CnF 2 соответственно), хотя аналогичные ионы бромида или йодида могут быть более устойчивыми к гидролизу в водном растворе. Анионы CnCl2−
4и CnBr2−
4также должен быть способен существовать в водном растворе. [1] Образование термодинамически стабильных фторидов коперниция (II) и (IV) будет аналогично химии ксенона. [3] Аналогично цианиду ртути(II) (Hg(CN) 2 ), коперниций, как ожидается, образует стабильный цианид Cn(CN) 2 . [90]
Коперниций должен быть плотным металлом с плотностью 14,0 г/см 3 в жидком состоянии при 300 К; это аналогично известной плотности ртути, которая составляет 13,534 г/см 3 . (Твердый коперниций при той же температуре должен иметь более высокую плотность - 14,7 г/см 3 .) Это является результатом того, что более высокий атомный вес коперниция компенсируется его большими межатомными расстояниями по сравнению с ртутью. [3] Некоторые расчеты предсказывали, что коперниций будет газом при комнатной температуре из-за его электронной конфигурации с закрытой оболочкой, [91] что сделало бы его первым газообразным металлом в периодической таблице. [1] [87] Расчеты 2019 года согласуются с этими предсказаниями о роли релятивистских эффектов, предполагая, что коперниций будет летучей жидкостью, связанной дисперсионными силами в стандартных условиях. Его температура плавления оценивается в283 ± 11 К и температура кипения при340 ± 10 К , что согласуется с экспериментально оцененным значением357+112
−108 К. [3] Ожидается, что атомный радиус коперниция составит около 147 часов вечера. Прогнозируется , что из-за релятивистской стабилизации 7s-орбитали и дестабилизации 6d-орбитали ионы Cn + и Cn2 + будут отдавать 6d-электроны вместо 7s-электронов, что противоположно поведению их более легких гомологов. [1]
Ожидается , что в дополнение к релятивистскому сжатию и связыванию подоболочки 7s орбиталь 6d 5/2 будет дестабилизирована из-за спин-орбитального взаимодействия , что заставит ее вести себя аналогично орбитали 7s с точки зрения размера, формы и энергии. Прогнозы ожидаемой зонной структуры коперниция различаются. Расчеты, проведенные в 2007 году, предполагали, что коперниций может быть полупроводником [92] с шириной запрещенной зоны около 0,2 эВ , [93] кристаллизующимся в гексагональной плотноупакованной кристаллической структуре . [93] Однако расчеты 2017 и 2018 годов показали, что коперниций в стандартных условиях должен быть благородным металлом с объемноцентрированной кубической кристаллической структурой: следовательно, у него не должно быть запрещенной зоны, как у ртути, хотя плотность состояний на уровне Ферми ожидается, что для коперниция он будет ниже, чем для ртути. [94] [95] Расчеты 2019 года затем показали, что на самом деле коперниций имеет большую ширину запрещенной зоны 6,4 ± 0,2 эВ, которая должна быть аналогична запрещенной зоне благородного газа радона (по прогнозам, 7,1 эВ) и делает его изолятором; Эти расчеты предсказывают, что объемный коперниций будет связан в основном дисперсионными силами , как и благородные газы. [3] Коперниций , как ртуть, радон и флеровий, но не оганессон (эка-радон), не имеет сродства к электрону . [96]
Интерес к химии коперниция был вызван предсказаниями о том, что он будет иметь самые большие релятивистские эффекты за весь период 7 и группу 12, да и вообще среди всех 118 известных элементов. [1] Ожидается, что коперниций будет иметь электронную конфигурацию основного состояния [Rn] 5f 14 6d 10 7s 2 и, следовательно, должен принадлежать к 12 группе периодической таблицы в соответствии с принципом Ауфбау . Таким образом, он должен вести себя как более тяжелый гомолог ртути и образовывать прочные бинарные соединения с благородными металлами, такими как золото. Эксперименты по изучению реакционной способности коперниция были сосредоточены на адсорбции атомов элемента 112 на поверхности золота, выдержанной при различных температурах, с целью расчета энтальпии адсорбции. Благодаря релятивистской стабилизации 7s-электронов коперниций проявляет радоноподобные свойства. Проведены эксперименты с одновременным образованием радиоизотопов ртути и радона, позволяющие сравнить адсорбционные характеристики. [97]
Первые химические эксперименты с коперницием были проведены по реакции 238 U( 48 Ca,3n) 283 Cn. Обнаружение осуществлялось путем спонтанного деления заявленного родительского изотопа с периодом полураспада 5 минут. Анализ данных показал, что коперниций более летуч, чем ртуть, и обладает свойствами благородного газа. Однако путаница в отношении синтеза коперниция-283 поставила под сомнение эти экспериментальные результаты. [97] Учитывая эту неопределенность, в период с апреля по май 2006 г. в ОИЯИ группа ЛЯР-PSI провела эксперименты по изучению синтеза этого изотопа в качестве дочернего в ядерной реакции 242 Pu( 48 Ca,3n) 287 Fl. [97] ( Реакция синтеза 242 Pu + 48 Ca имеет немного большее поперечное сечение, чем реакция 238 U + 48 Ca, поэтому лучший способ получить коперниций для химических экспериментов — это использовать его в качестве продукта выброса, такого как дочерний флеровий. ) [98] В этом эксперименте были однозначно идентифицированы два атома коперниция-283, а адсорбционные свойства были интерпретированы как показывающие, что коперниций является более летучим гомологом ртути из-за образования слабой связи металл-металл с золотом. [97] Это согласуется с общими указаниями некоторых релятивистских расчетов о том, что коперниций «более или менее» гомологичен ртути. [99] Однако в 2019 году было отмечено, что этот результат может быть просто следствием сильных дисперсионных взаимодействий. [3]
В апреле 2007 года этот эксперимент был повторен, и были положительно идентифицированы еще три атома коперниция-283. Свойство адсорбции было подтверждено и указано, что коперниций обладает адсорбционными свойствами, соответствующими тому, что он является самым тяжелым членом группы 12. [97] Эти эксперименты также позволили впервые экспериментально оценить температуру кипения коперниция: 84+112
−108 °C, так что при стандартных условиях это может быть газ. [92]
Поскольку более легкие элементы группы 12 часто встречаются в виде халькогенидных руд, в 2015 году были проведены эксперименты по осаждению атомов коперниция на поверхность селена с образованием селенида коперниция CnSe. Наблюдалась реакция атомов коперниция с тригональным селеном с образованием селенида с -Δ H ad Cn (t-Se) > 48 кДж/моль, при этом кинетическое затруднение образованию селенида было меньше для коперниция, чем для ртути. Это было неожиданно, поскольку стабильность селенидов группы 12 имеет тенденцию снижаться по группе от ZnSe до HgSe . [100]