Это хорошая статья. Для получения дополнительной информации нажмите здесь.
Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

"Убх" перенаправляется сюда. Для использования в других целях, см UBH (значения) .
Унбигексиум,  126 убх
Унбигексиум
Произношение/ ˌ ¯u п б aɪ ч ɛ к ы я ə м / ( OON матрица с размерностью HEKS -их-ест )
Альтернативные названияэлемент 126, эка-плутоний
Унбигексий в периодической таблице
ВодородГелий
ЛитийБериллийБорУглеродАзотКислородФторНеон
НатрийМагнийАлюминийКремнийФосфорСераХлорАргон
КалийКальцийСкандийТитанаВанадийХромМарганецЖелезоКобальтНикельМедьЦинкГаллийГерманийМышьякСеленБромКриптон
РубидийСтронцийИттрийЦирконийНиобийМолибденТехнецийРутенийРодийПалладийСереброКадмийИндийБанкаСурьмаТеллурЙодКсенон
ЦезийБарийЛантанЦерийПразеодимНеодимПрометийСамарийЕвропийГадолинийТербийДиспрозийГольмийЭрбийТулийИттербийЛютецийГафнийТанталВольфрамРенийОсмийИридийПлатинаЗолотоМеркурий (элемент)ТаллийВестиВисмутПолонийАстатинРадон
ФранцийРадийАктинийТорийПротактинийУранНептунийПлутонийАмерицийКюрийБерклиумКалифорнийЭйнштейнийФермийМенделевийНобелийЛоуренсийРезерфордийДубнийСиборгийБориумКалийМейтнерийДармштадтиумРентгенийКопернициумНихонийФлеровийМосковиумЛиверморийTennessineОганессон
UnunenniumУнбинилиум
УнквадтриумUnquadquadiumУнквадпентиумУнквадгексийUnquadseptiumUnquadoctiumUnquadenniumUnpentniliumUnpentuniumУнпентбиумUnpenttriumUnpentquadiumUnpentpentiumУнпентексийUnpentseptiumНепентоктийUnpentenniumУнгекснилиумУнгексуниумУнгексбийUnhextriumUnhexquadiumНеэкспентиумУнгексгексийUnhexseptiumУнгексоктийUnhexenniumНесептнилиумUnseptuniumНесептбий
UnbiuniumУнбибиумУнбитриумУнбиквадиумУнбипентиумУнбигексиумUnbiseptiumUnbioctiumНе двухлетний периодУнтринилийУнтриунийУнтрибийUntritriumUntriquadiumUntripentiumУнтрихексийUntriseptiumUntrioctiumUntrienniumУнкваднилиумУнкуадуниумУнквадбиум
-
↑
Убх
↓
-
унбипентиум ← унбигексий → унбисептиум
Атомный номер ( Z )126
Группан / д
Периодпериод 8
Блокировать  g-блок
Электронная конфигурацияпрогнозы различаются, см. текст
Физические свойства
неизвестный
Атомные свойства
Состояния окисления(+1), (+2), ( +4 ), ( +6 ), ( +8 ) (прогнозируется) [1]
Прочие свойства
Количество CAS54500-77-5
История
ИменованиеНазвание систематического элемента ИЮПАК
  • Посмотреть
  • говорить
  • редактировать
| Рекомендации

Унбигексий , также известный как элемент 126 или эка-плутоний , представляет собой гипотетический химический элемент с атомным номером 126 и символом-заполнителем Ubh. Unbihexium и Ubh является временным названием IUPAC и символ , соответственно, пока элемент не обнаружен, подтвердил и постоянное название принято решения. В периодической таблице предполагается, что унбигексий будет суперактинидом g-блока и восьмым элементом в 8-м периоде . Унбигексий привлек внимание физиков-ядерщиков, особенно в ранних предсказаниях, нацеленных на свойства сверхтяжелых элементов, поскольку 126 может быть магическим числом протонов рядом с центромостровок стабильности , приводящий к более длительному периоду полураспада, особенно для 310 Ubh или 354 Ubh, которые также могут иметь магическое число нейтронов. [2]

Ранний интерес к возможному увеличению стабильности привел к первой попытке синтеза унбигексия в 1971 году и поиску его в природе в последующие годы. Несмотря на несколько опубликованных наблюдений, более поздние исследования показывают, что эти эксперименты были недостаточно чувствительными; следовательно, унбигексий не был обнаружен естественным или искусственным путем. [3] Прогнозы стабильности унбигексия сильно различаются между разными моделями; некоторые предполагают, что остров стабильности может вместо этого находиться с более низким атомным номером, ближе к копернициуму и флеровию .

Unbihexium предсказано быть химически активной superactinide, демонстрируя различную степень окисления от +1 до +8, и , возможно , будучи тяжелее конгенером из плутония . Также ожидается перекрытие уровней энергии орбиталей 5g, 6f, 7d и 8p, что затрудняет предсказание химических свойств этого элемента.

Введение [ править ]

Этот раздел переведен из Введения в самые тяжелые элементы . ( править | история )
См. Также: Сверхтяжелый элемент § Введение
Графическое изображение реакции ядерного синтеза . Два ядра сливаются в одно, испуская нейтрон . Реакции, в результате которых к этому моменту были созданы новые элементы, были похожими, с той единственной возможной разницей, что иногда выделялось несколько единичных нейтронов или ни одного.
Внешнее видео
значок видео Визуализация неудачного ядерного синтеза, основанная на расчетах Австралийского национального университета [4]

Самые тяжелые атомные ядра [a] образуются в ядерных реакциях, которые объединяют два других ядра неравного размера [b] в одно; грубо говоря, чем более неравны два ядра по массе, тем больше вероятность того, что они вступят в реакцию. [10] Материал, состоящий из более тяжелых ядер, превращается в мишень, которая затем бомбардируется пучком более легких ядер. Два ядра могут сливаться в одно, только если они достаточно близко подходят друг к другу; Обычно ядра (все положительно заряженные) отталкиваются друг от друга из-за электростатического отталкивания . Сильное взаимодействиеможет преодолеть это отталкивание, но только на очень коротком расстоянии от ядра; Таким образом, ядра пучка сильно ускоряются , чтобы сделать такое отталкивание незначительным по сравнению со скоростью ядра пучка. [11] сближаясь сама по себе не достаточно для двух ядер к предохранителя: когда два ядра приближаются друг к другу, они обычно остаются вместе в течение приблизительно 10 -20  секунд , а затем разделить пути (не обязательно в одной и той же композиции , как и до реакции) , а не образуют единое ядро. [11] [12] Если синтез действительно происходит, временное слияние, называемое составным ядром , представляет собой возбужденное состояние.. Чтобы потерять свою энергию возбуждения и достичь более стабильного состояния, составное ядро ​​либо делится, либо выбрасывает один или несколько нейтронов , [c] которые уносят энергию. Это происходит примерно через 10 -16  секунд после первоначального столкновения. [13] [d]

Луч проходит через цель и достигает следующей камеры - сепаратора; если новое ядро ​​произведено, оно переносится этим лучом. [16] В сепараторе вновь образованное ядро ​​отделяется от других нуклидов (от исходного пучка и любых других продуктов реакции) [e] и передается на детектор с поверхностным барьером , который останавливает ядро. Отмечается точное место предстоящего удара о детектор; также отмечена его энергия и время прибытия. [16] Передача занимает около 10 -6  секунд; Чтобы ядро ​​было обнаружено, оно должно выжить так долго. [19] Ядро записывается снова после регистрации его распада и определения местоположения, энергии, и время затухания. [16]

Устойчивость ядра обеспечивается сильным взаимодействием. Однако его диапазон очень мал; по мере того, как ядра становятся больше, его влияние на самые удаленные нуклоны ( протоны и нейтроны) ослабевает. В то же время ядро ​​разрывается электростатическим отталкиванием между протонами, так как оно имеет неограниченный радиус действия. [20] Таким образом, ядра самых тяжелых элементов теоретически предсказаны [21] и до сих пор наблюдались [22], что они в основном распадаются через моды распада, которые вызваны таким отталкиванием: альфа-распад и спонтанное деление ; [f] эти моды преобладают для ядер сверхтяжелых элементов.. Альфа-распад регистрируется испускаемыми альфа-частицами , и продукты распада легко определить до фактического распада; если такой распад или серия последовательных распадов дает известное ядро, исходный продукт реакции можно определить арифметически. [g] Самопроизвольное деление, однако, приводит к образованию различных ядер в качестве продуктов, поэтому исходный нуклид не может быть определен по его дочерним элементам. [час]

Таким образом, информация, доступная физикам, стремящимся синтезировать один из самых тяжелых элементов, - это информация, собранная в детекторах: местоположение, энергия и время прибытия частицы к детектору, а также данные о ее распаде. Физики анализируют эти данные и пытаются сделать вывод, 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 наблюдаемых эффектов; были допущены ошибки в интерпретации данных. [я]

История [ править ]

Попытки синтеза [ править ]

Первая и единственная попытка синтезировать унбигексий, которая не увенчалась успехом, была предпринята в 1971 году в ЦЕРНе (Европейская организация ядерных исследований) Рене Бимботом и Джоном М. Александером с использованием реакции горячего синтеза : [2] [34]

232
90Чт
 + 84
36Kr
 → 316
126Убх
* → без атомов

Были обнаружены альфа-частицы высоких энергий (13-15 МэВ ), которые были приняты как возможное свидетельство синтеза унбигексия. Последующие неудачные эксперименты с более высокой чувствительностью предполагают, что чувствительность этого эксперимента 10 мб была слишком низкой; следовательно, образование ядер унбигексия в этой реакции было сочтено маловероятным. [3]

Возможное естественное возникновение [ править ]

В исследовании 1976 года, проведенном группой американских исследователей из нескольких университетов, было высказано предположение, что первичные сверхтяжелые элементы, в основном ливерморий , унбиквадий , унбигексий и небисептиум, с периодом полураспада, превышающим 500 миллионов лет [35], могут быть причиной необъяснимых радиационных повреждений (в частности, радиоореолы ) в минералах. [3] Это побудило многих исследователей искать их в природе с 1976 по 1983 год. Группа под руководством Тома Кэхилла, профессора Калифорнийского университета в Дэвисе , в 1976 году заявила, что они обнаружили альфа-частицы и рентгеновские лучи.с правильной энергией, чтобы вызвать наблюдаемое повреждение, подтверждая присутствие этих элементов, особенно unbihexium. Другие утверждали, что ничего не было обнаружено, и ставили под сомнение предложенные характеристики первичных сверхтяжелых ядер. [3] В частности, они указали, что магическое число N = 228, необходимое для повышения стабильности, могло бы создать избыточное нейтронное ядро ​​в unbihexium, которое может не быть бета-стабильным , хотя некоторые расчеты показывают, что 354 Ubh действительно может быть устойчивым к бета-распаду. . [36] Было высказано предположение, что эта активность может быть вызвана ядерной трансмутацией в природном церии., что вызывает дополнительную двусмысленность в отношении заявленного наблюдения сверхтяжелых элементов. [3]

Особое внимание в этих исследованиях уделяется унбигексию, поскольку его предполагаемое расположение на острове стабильности может увеличить его содержание по сравнению с другими сверхтяжелыми элементами. [35] Предполагается, что любой природный унбигексий химически подобен плутонию и может существовать с первичным 244 Pu в редкоземельном минерале бастнезите . [35] В частности, предполагается, что плутоний и унбигексий будут иметь сходные валентные конфигурации, что приведет к существованию унбигексия в степени окисления +4.. Следовательно, если унбигексий встречается в природе, его можно будет извлечь, используя аналогичные методы накопления церия и плутония. [35] Аналогичным образом, унбигексий мог также существовать в монаците с другими лантаноидами и актинидами, которые были бы химически подобными. [3] Однако недавние сомнения в существовании первичного плутония- 244 ставят под сомнение эти прогнозы [37], поскольку отсутствие (или минимальное существование) плутония в бастнезите препятствует возможной идентификации унбигексия как его более тяжелого родственного соединения.

Возможные масштабы первичных сверхтяжелых элементов на Земле сегодня неизвестны. Даже если будет подтверждено, что они давно уже причинили радиационное повреждение, теперь они могли превратиться в простые следы или даже полностью исчезнуть. [38] Также неясно, могут ли такие сверхтяжелые ядра вообще образовываться естественным путем, поскольку ожидается , что спонтанное деление завершит r-процесс, ответственный за образование тяжелых элементов между массовыми числами 270 и 290, задолго до того, как могут образоваться такие элементы, как унбигексий. . [39]

Недавняя гипотеза пытается объяснить спектр звезды Пшибыльского естественным флеровием , унбинилием и унбигексием. [40] [41]

Именование [ править ]

Согласно рекомендациям IUPAC 1979 г. , элемент следует временно называть unbihexium (символ Ubh ) до тех пор, пока он не будет обнаружен, не будет подтверждено открытие и не будет выбрано постоянное название. [42] Несмотря на то, что эти рекомендации широко используются в химическом сообществе на всех уровнях, от кабинетов химии до сложных учебников, они в основном игнорируются учеными, которые работают теоретически или экспериментально над сверхтяжелыми элементами, которые называют его «элементом 126» с символом E126 , (126) или 126 . [43] Некоторые исследователи также называют унбигексий эка-плутонием , [44] [45]название происходит от системы, которую Дмитрий Менделеев использовал для предсказания неизвестных элементов, хотя такая экстраполяция может не работать для элементов g-блока без известных родственных соединений, а эка-плутоний вместо этого будет относиться к элементу 146 [46] или 148 [47], когда термин предназначен для обозначения элемента, находящегося непосредственно под плутонием.

Трудности синтеза [ править ]

Каждый элемент, начиная с менделевия и далее, образовывался в реакциях слияния-испарения, кульминацией которых стало открытие самого тяжелого известного элемента оганессон в 2002 году [48] [49] и совсем недавно теннессина в 2010 году. [50] Эти реакции приблизились к пределу современных технологий; Например, для синтеза теннессина потребовалось 22 миллиграмма 249 Bk и интенсивный пучок 48 Ca в течение шести месяцев. Интенсивность лучей в исследованиях сверхтяжелых элементов не может превышать 10 12 снарядов в секунду без повреждения цели и детектора и производства большего количества все более редких и нестабильных актинидов.цели непрактичны. [51] Следовательно, будущие эксперименты должны проводиться на таких объектах, как строящийся завод сверхтяжелых элементов (SHE-factory) в Объединенном институте ядерных исследований (ОИЯИ) или RIKEN , что позволит проводить эксперименты в течение более длительных периодов времени. с расширенными возможностями обнаружения и включения недоступных в противном случае реакций. [52] Даже в этом случае, вероятно, будет большой проблемой синтез элементов помимо унбинилия (120) или унбиуния (121), учитывая их короткие предсказанные периоды полураспада и низкие предсказанные сечения . [53]

Было высказано предположение, что синтез-испарение невозможно для достижения unbihexium. Поскольку 48 Ca не может использоваться помимо элементов 118 или, возможно, 119, единственными альтернативами являются увеличение атомного номера снаряда или изучение симметричных или почти симметричных реакций. [54] Один расчет предполагает, что сечение образования унбигексия из 249 Cf и 64 Ni может быть на девять порядков ниже предела обнаружения; такие результаты также предполагаются отсутствием наблюдения унбинилия и унбибия в реакциях с более тяжелыми снарядами и экспериментальными ограничениями поперечного сечения. [55] Если Z = 126 представляет собой замкнутую протонную оболочку, составные ядра могут иметь большую вероятность выживания, и использование 64 Ni может быть более целесообразным для получения ядер с 122 <  Z  <126, особенно для составных ядер вблизи замкнутой оболочки при N  = 184 [56]. ] Однако поперечное сечение все еще может не превышать 1  фб , что создает препятствие, которое можно преодолеть только с помощью более чувствительного оборудования. [57]

Прогнозируемые свойства [ править ]

Ядерная стабильность и изотопы [ править ]

Эта ядерная диаграмма, используемая Японским агентством по атомной энергии, предсказывает моды распада ядер до Z  = 149 и N  = 256. При Z  = 126 (вверху справа) линия бета-стабильности проходит через область нестабильности в направлении спонтанного деления ( период полураспада менее 1 наносекунды ) и простирается до «мыса» стабильности вблизи  закрытия оболочки с N = 228, где может существовать островок стабильности с центром, возможно, дважды магическим изотопом 354 Ubh. [58]
На этой диаграмме показаны зазоры в оболочке в модели ядерной оболочки. Зазоры в оболочке создаются, когда требуется больше энергии для достижения оболочки на следующем более высоком уровне энергии, что приводит к особенно стабильной конфигурации. Для протонов щель в оболочке при Z  = 82 соответствует пику стабильности у свинца, и хотя магия Z  = 114 и Z  = 120 разнится , щель в оболочке появляется при Z  = 126, что позволяет предположить, что - замыкание протонной оболочки на унбигексии. [59]

Расширения модели ядерной оболочки предсказали, что следующие магические числа после Z  = 82 и N  = 126 (соответствующие 208 Pb , самому тяжелому стабильному ядру ) будут Z  = 126 и N  = 184, что делает 310 Ubh следующим кандидатом на двойную магию. ядро. Эти предположения вызвали интерес к стабильности унбигексия еще в 1957 году; Гертруда Шарфф Гольдхабер была одним из первых физиков, предсказавших область повышенной стабильности в непосредственной близости от унбигексия и, возможно, с центром на нем. [2] Понятие " острова стабильности""состоящие из долгоживущих сверхтяжелых ядер была популяризирована профессором Калифорнийского университета Гленном Сиборгом в 1960-х годах. [60]

В этой области периодической таблицы N  = 184 и N  = 228 были предложены как закрытые нейтронные оболочки [61], а различные атомные номера, включая Z = 126, были предложены как закрытые протонные оболочки. [j] Степень стабилизирующих эффектов в области унбигексия неизвестна, однако, из-за предсказаний сдвига или ослабления замыкания протонной оболочки и возможной потери двойной магии . [61] Более поздние исследования предсказывают, что остров стабильности будет сосредоточен на бета-стабильных изотопах коперниция ( 291 Cn и 293 Cn) [54][62] или флеровий ( Z  = 114), которые поместили бы унбигексий намного выше острова и привели бы к короткому периоду полураспада независимо от эффектов оболочки.

Более ранние модели предполагали существование долгоживущих ядерных изомеров, устойчивых к спонтанному делению в области около 310 Ubh, с периодом полураспада порядка миллионов или миллиардов лет. [63] Однако более строгие расчеты еще в 1970-х годах дали противоречивые результаты; теперь считается, что островок стабильности не центрируется на 310 Ubh, и, таким образом, не повысит стабильность этого нуклида. Вместо этого считается, что 310 Ubh очень нейтронно-дефицитный и подвержен альфа-распаду и спонтанному делению менее чем за микросекунду, и он может даже находиться на уровне или за линией капель протона . [2][53] [58] Расчет свойств распада 288-339 Ubh в 2016 году подтверждает эти прогнозы; изотопов легчечем 313 Ubh (том числе 310 Ubh) действительно может лежать вне линии капли и распада путем испускания протонов , 313-327 Ubh будет альфараспад, возможнодостигая Флеровий и Ливерморий изотопов, и более тяжелые изотопы будут затухать от спонтанного деления . [64] Это исследование и модель квантового туннелирования предсказывают период полураспада альфа-распада менее микросекунды для изотопов легче 318 Ubh, что делает невозможным их экспериментальную идентификацию. [64] [65] [k]Следовательно, изотопы 318-327 Ubh могут быть синтезированы и обнаружены и даже могут составлять область повышенной устойчивости к делению около N  ~ 198 с периодом полураспада до нескольких секунд. [62]

За пределами этой точки различные модели предсказывают «море нестабильности», определяемое очень низкими барьерами деления (вызванными значительным увеличением кулоновского отталкивания в сверхтяжелых элементах) и, следовательно, периодом полураспада деления порядка 10-18 секунд. Хотя точный предел стабильности для периодов полураспада в течение одной микросекунды варьируется, устойчивость к делению сильно зависит от  закрытия оболочки N  = 184 и N = 228 и быстро спадает сразу за пределами влияния закрытия оболочки. [53] [58] Такой эффект может быть уменьшен, однако, если ядерная деформация в промежуточных изотопах может привести к сдвигу в магических числах; [66]аналогичное явление наблюдалось в деформированном дважды магическом ядре 270 Hs. [67] Этот сдвиг может затем привести к более длительным периодам полураспада, возможно, порядка нескольких дней, для изотопов, таких как 342 Ubh, которые также будут находиться на линии бета-стабильности . [66] Второй островок стабильности для сферических ядер может существовать в изотопах unbihexium с гораздо большим количеством нейтронов, с центром в 354 Ubh и придавая дополнительную стабильность N  = 228 изотонам вблизи линии бета-стабильности. [58] Первоначально короткий период полураспада 39 миллисекунд был предсказан для 354Ubh в сторону спонтанного деления, хотя частичный период полураспада в альфа-диапазоне для этого изотопа был предсказан 18 лет. [2] Более поздний анализ показывает, что этот изотоп может иметь период полураспада порядка 100 лет, если закрытые оболочки обладают сильным стабилизирующим эффектом, помещая его на вершину острова стабильности. [58] Также возможно, что 354 Ubh не является дважды магическим, поскольку  оболочка Z = 126 предсказывается как относительно слабая или, согласно некоторым расчетам, полностью отсутствует. Это предполагает, что любая относительная стабильность в изотопах небигексия может быть связана только с замыканием нейтронной оболочки, которая может иметь или не иметь стабилизирующий эффект при Z  = 126. [36] [61]

Химическая [ править ]

Ожидается, что унбигексиум станет шестым членом суперактинидного ряда. Он может иметь сходство с плутонием , поскольку оба элемента имеют восемь валентных электронов над сердцевиной из благородного газа. В суперактинидном ряду ожидается нарушение принципа Ауфбау из-за релятивистских эффектов , и ожидается перекрытие энергетических уровней 7d, 8p и особенно 5g и 6f орбиталей, что позволяет предсказывать их химические и атомные свойства. элементы очень сложные. [68] Таким образом, предполагается, что электронная конфигурация унбигексия в основном состоянии будет [ Og ] 5g 2 6f 3 8s 2 8p 1 [69] или 5g.1 6f 4 8s 2 8p 1 , [70] в отличие от [ Og ] 5g 6 8s 2, производных от Aufbau.

Как и в случае с другими ранними суперактинидами, предсказывается, что унбигексий будет способен терять все восемь валентных электронов в химических реакциях, делая возможным множество степеней окисления до +8. [1] Степень окисления +4, по прогнозам, будет наиболее распространенной, в дополнение к +2 и +6. [69] [46] Унбигексий должен быть способен образовывать тетроксид UbhO 4 и гексагалогениды UbhF 6 и UbhCl 6 , последний с довольно сильной энергией диссоциации связи 2,68 эВ. [71]Унбигексий также может образовывать стабильный монофторид UbhF. Расчеты показывают, что двухатомная молекула UbhF будет иметь связь между 5g-орбиталью унбигексия и 2p-орбиталью во фторе, таким образом характеризуя унбигексий как элемент, 5g-электроны которого должны активно участвовать в связывании. [44] [45] Также прогнозируется, что ионы Ubh 6+ (в частности, в UbhF 6 ) и Ubh 7+ будут иметь электронные конфигурации [ Og ] 5g 2 и [ Og ] 5g 1 , соответственно, в отличие от конфигурация [ Og ] 6f 1, наблюдаемая в Ubt 4+ и Ubq5+, который больше похож на их гомологи актинидов . [1] Активность 5g-электронов может влиять на химию суперактинидов, таких как унбигексий, новыми способами, которые трудно предсказать, поскольку ни один из известных элементов не имеет электронов на g- орбитали в основном состоянии. [46]

См. Также [ править ]

  • Остров стабильности : флеровий - унбинилиум - унбигексиум

Заметки [ править ]

  1. ^ В ядерной физике элемент называется тяжелым, если его атомный номер велик; свинец (элемент 82) является одним из примеров такого тяжелого элемента. Термин «сверхтяжелые элементы» обычно относится к элементам с атомным номером больше 103 (хотя есть и другие определения, такие как атомный номер больше 100 [5] или 112 ; [6] иногда этот термин представлен как эквивалент термина «трансактинид», который устанавливает верхний предел перед началом гипотетического суперактинидного ряда). [7] Термины «тяжелые изотопы» (данного элемента) и «тяжелые ядра» означают то, что можно понять на обычном языке - изотопы большой массы (для данного элемента) и ядра большой массы соответственно.
  2. ↑ В 2009 году команда ОИЯИ под руководством Оганесяна опубликовала результаты своей попытки создать хассий в симметричнойреакции 136 Xe +  136 Xe. Они не смогли наблюдать ни одного атома в такой реакции, установив верхний предел поперечного сечения, меру вероятности ядерной реакции, равным 2,5  пбн . [8] Для сравнения, реакция, которая привела к открытию хассия, 208 Pb + 58 Fe, имела поперечное сечение ~ 20 pb (точнее, 19+19
    −11     pb) по оценке первооткрывателей. [9]
  3. ^ Чем больше энергия возбуждения, тем больше нейтронов выбрасывается. Если энергия возбуждения ниже, чем энергия, связывающая каждый нейтрон с остальной частью ядра, нейтроны не испускаются; вместо этого составное ядро ​​снимает возбуждение, испуская гамма-лучи . [13]
  4. ^ Определение совместной рабочей группы IUPAC / IUPAP гласит, что химический элемент может быть признан обнаруженным только в том случае, если его ядро ​​не распалось в течение 10-14 секунд. Это значение было выбрано для оценки того, сколько времени требуется ядру, чтобы получить свои внешние электроны и, таким образом, проявить свои химические свойства. [14] Эта цифра также отмечает общепринятый верхний предел времени жизни составного ядра. [15]
  5. ^ Это разделение основано на том, что образовавшиеся ядра движутся мимо мишени медленнее, чем непрореагировавшие ядра пучка. Сепаратор содержит электрическое и магнитное поля, влияние которых на движущуюся частицу компенсируется при определенной скорости частицы. [17] Такому разделению также может способствовать измерение времени пролета и измерение энергии отдачи; комбинация двух может позволить оценить массу ядра. [18]
  6. ^ Не все моды распада вызваны электростатическим отталкиванием. Например, бета-распад вызван слабым взаимодействием . [23]
  7. ^ Поскольку масса ядра не измеряется напрямую, а скорее рассчитывается на основе массы другого ядра, такое измерение называется косвенным. Возможны и прямые измерения, но по большей части они остались недоступными для самых тяжелых ядер. [24] Первое прямое измерение массы сверхтяжелого ядра было сообщено в 2018 году на LBNL. [25] Масса была определена по местоположению ядра после переноса (местоположение помогает определить его траекторию, которая связана с отношением массы к заряду ядра, поскольку перенос был произведен в присутствии магнита). [26]
  8. ^ Спонтанное деление было открыто советский физик Георгий Флерова , [27] ведущего ученого в ОИЯИ, итаким образомэто был «конек» для объекта. [28] Напротив, ученые LBL полагали, что информации о делении недостаточно для утверждения о синтезе элемента. Они считали, что спонтанное деление недостаточно изучено, чтобы использовать его для идентификации нового элемента, поскольку было трудно установить, что составное ядро ​​испускает только нейтроны, а не заряженные частицы, такие как протоны или альфа-частицы. [15] Таким образом, они предпочли связывать новые изотопы с уже известными последовательными альфа-распадами. [27]
  9. ^ Например, элемент 102 был ошибочно идентифицирован в 1957 году в Нобелевском институте физики в Стокгольме , графство Стокгольм , Швеция . [29] Ранее не было однозначных заявлений о создании этого элемента, и шведские, американские и британские первооткрыватели присвоили этому элементу имя - нобелиум . Позже выяснилось, что идентификация была неправильной. [30] В следующем году LBNL не смогла воспроизвести шведские результаты и вместо этого объявила о своем синтезе элемента; это утверждение также было позже опровергнуто. [30] ОИЯИ настаивал на том, что они были первыми, кто создал элемент, и предложил собственное имя для нового элемента,йолиотий ; [31] советское название также не было принято (позже ОИЯИ назвал элемент 102 «поспешным»). [32] Название «нобелиум» осталось неизменным из-за его широкого использования. [33]
  10. ^ Атомные номера 114, 120, 122, 124 также предлагались как замкнутые протонные оболочки в различных моделях.
  11. ^ В то время как такие ядра могут быть синтезированы иможет быть зарегистрирована серия сигналов распада, распады быстрее, чем одна микросекунда, могут накапливаться с последующими сигналами и, таким образом, быть неразличимы, особенно когда могут образоваться несколько не охарактеризованных ядер и испускать серию одинаковых альфа-частиц. Таким образом, основная трудность состоит в том, чтобы приписать распады правильному родительскому ядру, поскольку сверхтяжелый атом, распадающийся до достижения детектора, вообще не будет зарегистрирован.

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c Pyykkö, Pekka (2011). «Предлагаемая таблица Менделеева до Z ≤ 172, основанная на расчетах Дирака – Фока для атомов и ионов». Физическая химия Химическая физика . 13 (1): 161–8. Bibcode : 2011PCCP ... 13..161P . DOI : 10.1039 / c0cp01575j . PMID  20967377 .
  2. ^ а б в г д Бемис, CE; Никс, младший (1977). «Сверхтяжелые элементы - квест в перспективе» (PDF) . Комментарии о нотах Ядерная физика и физика элементарных частиц . 7 (3): 65–78. ISSN 0010-2709 .  
  3. ^ Б с д е ф Хоффман, округ Колумбия; Ghiorso, A .; Сиборг, GT (2000). Трансурановые люди: внутренняя история . Imperial College Press. ISBN 1-86094-087-0.
  4. ^ Wakhle, A .; Simenel, C .; Хайнде, диджей; и другие. (2015). Simenel, C .; Гомеш, сбн; Хайнде, диджей; и другие. (ред.). «Сравнение экспериментальных и теоретических распределений масс квазиделения по углам» . Европейский физический журнал. Сеть конференций . 86 : 00061. Bibcode : 2015EPJWC..8600061W . DOI : 10.1051 / epjconf / 20158600061 . ISSN 2100-014X . 
  5. ^ Кремер, К. (2016). «Объяснитель: сверхтяжелые элементы» . Мир химии . Проверено 15 марта 2020 .
  6. ^ «Открытие элементов 113 и 115» . Ливерморская национальная лаборатория Лоуренса . Архивировано из оригинала на 2015-09-11 . Проверено 15 марта 2020 .
  7. ^ Eliav, E .; Kaldor, U .; Борщевский, А. (2018). «Электронная структура атомов трансактинидов». В Скотт, РА (ред.). Энциклопедия неорганической и биоинорганической химии . Джон Вили и сыновья . С. 1–16. DOI : 10.1002 / 9781119951438.eibc2632 . ISBN 978-1-119-95143-8.
  8. ^ Оганесян, Ю. Ц. ; Дмитриев С.Н.; Еремин, А.В.; и другие. (2009). «Попытка произвести изотопы элемента 108 в реакции синтеза 136 Xe + 136 Xe». Physical Review C . 79 (2): 024608. DOI : 10,1103 / PhysRevC.79.024608 . ISSN 0556-2813 . 
  9. ^ Мюнценберг, Г .; Армбрустер, П .; Folger, H .; и другие. (1984). «Идентификация элемента 108» (PDF) . Zeitschrift für Physik . 317 (2): 235–236. Bibcode : 1984ZPhyA.317..235M . DOI : 10.1007 / BF01421260 . Архивировано 7 июня 2015 года из оригинального (PDF) . Проверено 20 октября 2012 года .
  10. Перейти ↑ Subramanian, S. (2019). «Создание новых элементов не окупается. Просто спросите этого ученого из Беркли» . Bloomberg Businessweek . Проверено 18 января 2020 .
  11. ^ а б Иванов, Д. (2019). "Сверхтяжелые шаги в неизвестное" [Сверхтяжелые шаги в неизвестное]. N + 1 (на русском) . Проверено 2 февраля 2020 .
  12. ^ Хинд, D. (2014). «Что-то новое и сверхтяжелое в таблице Менделеева» . Разговор . Проверено 30 января 2020 .
  13. ^ а б Краса, А. (2010). «Источники нейтронов для ADS» (PDF) . Чешский технический университет в Праге . С. 4–8 . Проверено 20 октября 2019 года .
  14. ^ Wapstra, АХ (1991). «Критерии, которые должны быть выполнены для признания открытия нового химического элемента» (PDF) . Чистая и прикладная химия . 63 (6): 883. DOI : 10,1351 / pac199163060879 . ISSN 1365-3075 . Проверено 28 августа 2020 .  
  15. ^ а б Хайд, EK; Хоффман, округ Колумбия ; Келлер, О.Л. (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 . 
  16. ^ a b c Мир химии (2016). «Как сделать сверхтяжелые элементы и закончить периодическую таблицу [видео]» . Scientific American . Проверено 27 января 2020 .
  17. Перейти ↑ Hoffman 2000 , p. 334.
  18. Перейти ↑ Hoffman 2000 , p. 335.
  19. ^ Загребаев 2013 , с. 3.
  20. ^ Beiser 2003 , стр. 432.
  21. ^ Staszczak, A .; Баран, А .; Назаревич, В. (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 . 
  22. ^ Audi 2017 , стр. 030001-128-030001-138.
  23. ^ Beiser 2003 , стр. 439.
  24. ^ Оганесян, Ю. Ц .; Рыкачевский, КП (2015). «Плацдарм на острове стабильности» . Физика сегодня . 68 (8): 32–38. Bibcode : 2015PhT .... 68h..32O . DOI : 10.1063 / PT.3.2880 . ISSN 0031-9228 . ОСТИ 1337838 .  
  25. ^ Грант, А. (2018). «Взвешивание самых тяжелых элементов». Физика сегодня . DOI : 10.1063 / PT.6.1.20181113a .
  26. ^ Хауэс, Л. (2019). «Изучение сверхтяжелых элементов в конце периодической таблицы» . Новости химии и машиностроения . Проверено 27 января 2020 .
  27. ^ a b Робинсон, AE (2019). «Трансфермиевые войны: научная драка и обзывание во время холодной войны» . Дистилляции . Проверено 22 февраля 2020 .
  28. ^ "Популярная библиотека химических элементов. Сиборгий (экавольфрам)" [Популярная библиотека химических элементов. Сиборгий (эка-вольфрам)]. nt.ru (на русском языке) . Проверено 7 января 2020 .Перепечатано из "Экавольфрам" [Эка-вольфрам]. Популярная библиотека химических элементов. Серебро - Нильсборий и далее [ Популярная библиотека химических элементов. Серебро через нильсборий и не только ]. Наука . 1977 г.
  29. ^ «Nobelium - Информация об элементе, свойства и использование | Периодическая таблица» . Королевское химическое общество . Проверено 1 марта 2020 .
  30. ^ a b Kragh 2018 , стр. 38–39.
  31. ^ Краг 2018 , стр. 40.
  32. ^ Ghiorso, A .; Сиборг, GT ; Оганесян, Ю. Ц .; и другие. (1993). «Ответы на отчет« Открытие элементов Transfermium »с последующим ответом на ответы Рабочей группы Transfermium» (PDF) . Чистая и прикладная химия . 65 (8): 1815–1824. DOI : 10,1351 / pac199365081815 . Архивировано (PDF) из оригинала 25 ноября 2013 года . Проверено 7 сентября 2016 года .
  33. ^ 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 .
  34. ^ Эмсли, Джон (2011). Строительные блоки природы: Путеводитель по элементам от А до Я (новая редакция). Нью-Йорк, Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета. п. 588. ISBN. 978-0-19-960563-7.
  35. ^ а б в г Шелин, РК (1976). «Предлагаемый источник элемента 126». Zeitschrift für Physik . 279 (3): 255–257. Bibcode : 1976ZPhyA.279..255S . DOI : 10.1007 / BF01408296 .
  36. ^ a b Лодхи, Массачусетс, изд. (Март 1978 г.). Сверхтяжелые элементы: материалы международного симпозиума по сверхтяжелым элементам . Лаббок, Техас: Pergamon Press. ISBN 0-08-022946-8.
  37. ^ Lachner, J .; и другие. (2012). «Попытка обнаружить на Земле изначальный 244 Pu». Physical Review C . 85 (1): 015801. Bibcode : 2012PhRvC..85a5801L . DOI : 10.1103 / PhysRevC.85.015801 .
  38. ^ Эмсли, Джон (2011). Строительные блоки природы: Путеводитель по элементам от А до Я (новое изд.). Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета. п. 592. ISBN. 978-0-19-960563-7.
  39. ^ Петерманн, я; Langanke, K .; Martínez-Pinedo, G .; Панов И.В. Рейнхард, П.Г .; Тилеманн, Ф.К. (2012). «Были ли в природе созданы сверхтяжелые элементы?» . Европейский физический журнал . 48 (122). arXiv : 1207.3432 . Bibcode : 2012EPJA ... 48..122P . DOI : 10.1140 / epja / i2012-12122-6 .
  40. ↑ Джейсон Райт (16 марта 2017 г.). «Звезда Пшибыльского III: нейтронные звезды, унбинилиум и инопланетяне» . Проверено 31 июля 2018 года .
  41. ^ В.А. Дзуба; В.В. Фламбаум; Дж. К. Уэбб (2017). «Изотопный сдвиг и поиск метастабильных сверхтяжелых элементов в астрофизических данных». Physical Review . 95 (6): 062515. arXiv : 1703.04250 . Bibcode : 2017PhRvA..95f2515D . DOI : 10.1103 / PhysRevA.95.062515 .
  42. ^ Chatt, J. (1979). «Рекомендации по присвоению имен элементам с атомными номерами больше 100». Чистая и прикладная химия . 51 (2): 381–384. DOI : 10,1351 / pac197951020381 .
  43. ^ Haire, Ричард Г. (2006). «Трансактиниды и элементы будущего». In Morss; Эдельштейн, Норман М .; Фугер, Жан (ред.). Химия элементов актинидов и трансактинидов (3-е изд.). Дордрехт, Нидерланды: Springer Science + Business Media . п. 1724. ISBN 1-4020-3555-1.
  44. ^ а б Малли, GL (2006). «Энергия диссоциации фторида экаплутония E126F: первый двухатомный атом с молекулярными спинорами, состоящими из атомных спиноров g». Журнал химической физики . 124 (7): 071102. Bibcode : 2006JChPh.124g1102M . DOI : 10.1063 / 1.2173233 . PMID 16497023 . 
  45. ^ a b Джейкоби, Митч (2006). «Еще не синтезированный сверхтяжелый атом должен образовывать стабильную двухатомную молекулу с фтором». Новости химии и машиностроения . 84 (10): 19. DOI : 10.1021 / Сеп-v084n010.p019a .
  46. ^ a b c Фрике, В .; Greiner, W .; Вабер, JT (1971). «Продолжение таблицы Менделеева до Z = 172. Химия сверхтяжелых элементов» (PDF) . Теоретика Chimica Acta . 21 (3): 235–260. DOI : 10.1007 / BF01172015 .
  47. ^ Нефедов В.И.; Тржасковская, МБ; Яржемский В.Г. (2006). «Электронные конфигурации и периодическая таблица сверхтяжелых элементов» (PDF) . Доклады Физической химии . 408 (2): 149–151. DOI : 10.1134 / S0012501606060029 . ISSN 0012-5016 .  
  48. ^ Оганесян, YT; и другие. (2002). "Элемент 118: результат первого249Cf + 48Caэксперимент» . Сообщение Объединенного института ядерных исследований. Архивировано из оригинала 22 июля 2011 года.
  49. ^ "Ливерморская команда ученых с Россией, чтобы открыть элемент 118" . Ливерморский пресс-релиз. 3 декабря 2006 . Проверено 18 января 2008 года .
  50. ^ Оганесян, YT; Абдуллин, Ф; Бейли, Полицейский; и другие. (2010). «Синтез нового элемента с атомным номером 117» (PDF) . Письма с физическим обзором . 104 (142502): 142502. Bibcode : 2010PhRvL.104n2502O . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.104.142502 . PMID 20481935 .  
  51. Перейти ↑ Roberto, JB (2015). «Актинидные мишени для исследования сверхтяжелых элементов» (PDF) . cyclotron.tamu.edu . Техасский университет A&M . Проверено 30 октября 2018 года .
  52. ^ Хагино, Коити; Хофманн, Сигурд; Миятаке, Хироари; Накахара, Хиромичи (2012). «平 成 23 年度 研究 業績 レ ビ ュ （中間 レ ビ ュ ー） の 実 施 に つ い» (PDF) . www.riken.jp . РИКЕН . Дата обращения 5 мая 2017 .
  53. ^ a b c Карпов, А; Загребаев, В; Грейнер, В. (2015). «Сверхтяжелые ядра: какие области ядерной карты доступны в ближайших исследованиях» (PDF) . cyclotron.tamu.edu . Техасский университет A&M . Проверено 30 октября 2018 года .
  54. ^ a b Загребаев Валерий; Карпов Александр; Грейнер, Уолтер (2013). «Будущее исследований сверхтяжелых элементов: какие ядра могут быть синтезированы в ближайшие несколько лет?» (PDF) . Журнал физики . 420 : 012001. arXiv : 1207.5700 . Bibcode : 2013JPhCS.420a2001Z . DOI : 10.1088 / 1742-6596 / 420/1/012001 .
  55. ^ Giardina, G .; Fazio, G .; Mandaglio, G .; Manganaro, M .; Насиров А.К .; Романюк М.В.; Сакка, К. (2010). «Ожидания и пределы синтеза ядер с Z ≥ 120» . Международный журнал современной физики E . 19 (5 и 6): 882–893. Bibcode : 2010IJMPE..19..882G . DOI : 10.1142 / S0218301310015333 .
  56. ^ Rykaczewski, Кшиштоф P. (июль 2016). «Сверхтяжелые элементы и ядра» (PDF) . people.nscl.msu.edu . МГУ . Проверено 30 апреля 2017 года .
  57. ^ Кузьмина, Аризона; Адамян, Г.Г .; Антоненко, Н.В.; Шайд, В. (2012). «Влияние закрытия протонной оболочки на образование и идентификацию новых сверхтяжелых ядер» . Physical Review C . 85 (1): 014319. Bibcode : 2012PhRvC..85a4319K . DOI : 10.1103 / PhysRevC.85.014319 .
  58. ^ а б в г д Коура, Х. (2011). Режимы распада и предел существования ядер в области сверхтяжелых масс (PDF) . 4-я Международная конференция по химии и физике трансактинидных элементов . Проверено 18 ноября 2018 .
  59. ^ Крац, СП (5 сентября 2011). Влияние сверхтяжелых элементов на химические и физические науки (PDF) . 4-я Международная конференция по химии и физике трансактинидных элементов . Проверено 27 августа 2013 года .
  60. ^ Considine, Glenn D .; Кулик, Питер Х. (2002). Научная энциклопедия Ван Ностранда (9 изд.). Wiley-Interscience. ISBN 978-0-471-33230-5. OCLC  223349096 .
  61. ^ a b c Koura, H .; Чиба, С. (2013). «Одночастичные уровни сферических ядер в области сверхтяжелых и сверхтяжелых масс» . Журнал Физического общества Японии . 82 (1): 014201. Bibcode : 2013JPSJ ... 82a4201K . DOI : 10,7566 / JPSJ.82.014201 .
  62. ^ a b Palenzuela, YM; Руис, LF; Карпов, А .; Грейнер, В. (2012). «Систематическое изучение свойств распада самых тяжелых элементов» (PDF) . Вестник Российской академии наук: Физика . 76 (11): 1165–1171. Bibcode : 2012BRASP..76.1165P . DOI : 10.3103 / S1062873812110172 . ISSN 1062-8738 .  
  63. ^ Малый, J .; Вальц, Д.Р. (1980). «Поиск сверхтяжелых элементов среди следов деления ископаемых в цирконе» (PDF) .
  64. ^ a b Сантош, КП; Приянка, Б .; Нитья, К. (2016). «Возможность наблюдения цепочек α-распада изотопов SHN с Z = 128, Z = 126, Z = 124 и Z = 122». Ядерная физика . 955 (ноябрь 2016 г.): 156–180. arXiv : 1609.05498 . Bibcode : 2016NuPhA.955..156S . DOI : 10.1016 / j.nuclphysa.2016.06.010 .
  65. ^ Чоудхури, RP; Samanta, C .; Басу, Д.Н. (2008). «Ядерные периоды полураспада для α -радиоактивности элементов с 100 ≤ Z ≤ 130». Атомные данные и таблицы ядерных данных . 94 (6): 781–806. arXiv : 0802.4161 . Bibcode : 2008ADNDT..94..781C . DOI : 10.1016 / j.adt.2008.01.003 .
  66. ^ а б Окунев В С (2018). «Об островках устойчивости и предельной массе атомных ядер» . Серия конференций IOP: Материаловедение и инженерия . 468 : 012012–1–012012–13. DOI : 10,1088 / 1757-899X / 468/1 / 012012 .
  67. ^ Dvorak, J .; и другие. (2006). "Двойное магическое ядро"270 108Hs162" . Physical Review Letters . 97 (24): 242501. Bibcode : 2006PhRvL..97x2501D . Doi : 10.1103 / PhysRevLett.97.242501 . PMID  17280272 .
  68. ^ Сиборг (ок. 2006). «трансурановый элемент (химический элемент)» . Британская энциклопедия . Проверено 16 марта 2010 .
  69. ^ а б Хоффман, Дарлин С .; Ли, Диана М .; Першина, Валерия (2006). «Трансактиниды и элементы будущего». In Morss; Эдельштейн, Норман М .; Фугер, Жан (ред.). Химия элементов актинидов и трансактинидов (3-е изд.). Дордрехт, Нидерланды: Springer Science + Business Media . ISBN 1-4020-3555-1.
  70. ^ Умемото, Коитиро; Сайто, Сусуму (1996). «Электронные конфигурации сверхтяжелых элементов» . Журнал Физического общества Японии . 65 (10): 3175–9. DOI : 10,1143 / JPSJ.65.3175 . Проверено 31 января 2021 года .
  71. ^ Малли, GL (2007). «Тридцать лет релятивистской самосогласованной теории поля для молекул: релятивистские и электронные корреляционные эффекты для атомных и молекулярных систем трансактинидных сверхтяжелых элементов вплоть до экаплутония E126 с g-атомными спинорами в конфигурации основного состояния». Счета теоретической химии . 118 (3): 473–482. DOI : 10.1007 / s00214-007-0335-1 .

Библиография [ править ]

  • Байзер, А. (2003). Концепции современной физики (6-е изд.). Макгроу-Хилл. ISBN 978-0-07-244848-1. OCLC  48965418 .
  • Хоффман, округ Колумбия ; Гиорсо, А .; Сиборг, GT (2000). Трансурановые люди: внутренняя история . World Scientific . ISBN 978-1-78-326244-1.
  • Краг, Х. (2018). От трансурановых к сверхтяжелым элементам: история спора и создания . Springer . ISBN 978-3-319-75813-8.
  • Загребаев, В .; Карпов, А .; Грейнер, В. (2013). «Будущее исследований сверхтяжелых элементов: какие ядра могут быть синтезированы в ближайшие несколько лет?». Журнал физики: Серия конференций . 420 (1): 012001. arXiv : 1207.5700 . Bibcode : 2013JPhCS.420a2001Z . DOI : 10.1088 / 1742-6596 / 420/1/012001 . ISSN  1742-6588 .