Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Nihonium,  113 Nh
Нихоний
Произношение/ П ɪ ч oʊ н я ə м / ( Ni- НОН -nee-əm )
Массовое число[286]
Нихоний в периодической таблице
ВодородГелий
ЛитийБериллийБорУглеродАзотКислородФторНеон
НатрийМагнийАлюминийКремнийФосфорСераХлорАргон
КалийКальцийСкандийТитанаВанадийХромМарганецУтюгКобальтНикельМедьЦинкГаллийГерманийМышьякСеленБромКриптон
РубидийСтронцийИттрийЦирконийНиобийМолибденТехнецийРутенийРодийПалладийСереброКадмийИндийБанкаСурьмаТеллурЙодКсенон
ЦезийБарийЛантанЦерийПразеодимНеодимПрометийСамарийЕвропийГадолинийТербийДиспрозийГольмийЭрбийТулийИттербийЛютецийГафнийТанталВольфрамРенийОсмийИридийПлатинаЗолотоМеркурий (элемент)ТаллийВестиВисмутПолонийАстатинРадон
ФранцийРадийАктинийТорийПротактинийУранНептунийПлутонийАмерицийКюрийБерклиумКалифорнийЭйнштейнийФермийМенделевийНобелийЛоуренсийРезерфордийДубнийСиборгийБориумКалийМейтнерийДармштадтиумРентгенийКопернициумНихонийФлеровийМосковиумЛиверморийTennessineОганессон
Tl
↑
Nh
↓
(Uhs)
Коперниций ← nihonium → Флеровий
Атомный номер ( Z )113
Группагруппа 13 (группа бора)
Периодпериод 7
Блокировать  p-блок
Электронная конфигурация[ Rn ] 5f 14 6d 10 7s 2 7p 1 (прогноз) [1]
Электронов на оболочку2, 8, 18, 32, 32, 18, 3 (прогноз)
Физические свойства
Фаза на  СТПтвердый (прогнозируемый) [1] [2] [3]
Температура плавления700  K (430 ° C, 810 ° F) (прогноз) [1]
Точка кипения1430 K (1130 ° C, 2070 ° F) (прогноз) [1] [4]
Плотность (около  rt )16 г / см 3 (прогноз) [4]
Теплота плавления7,61  кДж / моль (экстраполировано) [3]
Теплота испарения130 кДж / моль (прогноз) [2] [4]
Атомные свойства
Состояния окисления(−1), ( +1 ), ( +3 ), (+5) (прогнозируется) [1] [4] [5]
Энергии ионизации
  • 1-й: 704,9 кДж / моль (прогноз) [1]
  • 2-й: 2240 кДж / моль (прогноз) [4]
  • 3-й: 3020 кДж / моль (прогноз) [4]
  • ( больше )
Радиус атомаэмпирический: 170  часов (прогноз) [1]
Ковалентный радиус172–180 часов (экстраполировано) [3]
Прочие свойства
Естественное явлениесинтетический
Кристальная структурагексагональной плотной упаковкой (ГЦК)

(прогноз) [6] [7]
Количество CAS54084-70-7
История
ИменованиеПосле Японии ( Нихон на японском)
ОткрытиеРикен (Япония, первое неоспоримое заявление 2004 г.)
ОИЯИ (Россия) и Ливермор (США, первое объявление 2003 г.)
Основные изотопы нихония
ИзотопИзбытокПериод полураспада ( t 1/2 )Режим распадаТовар
278 Nhсин1,4 мсα274 Rg
282 Nhсин73 мсα278 Rg
283 Nhсин75 мсα279 Rg
284 Nhсин0,91 сα280 Rg
EC284 Cn
285 Nhсин4,2 сα281 Rg
286 Nhсин9,5 сα282 Rg
287 Nh [8]син5.5 с?α283 Rg
290 Nh [9]син2 с?α286 Rg
Категория Категория: Нихоний
  • Посмотреть
  • разговаривать
  • редактировать
| Рекомендации

Нихоний - синтетический химический элемент с символом Nh и атомным номером 113. Он чрезвычайно радиоактивен ; его самый стабильный известный изотоп , нихоний-286, имеет период полураспада около 10 секунд. В периодической таблице , nihonium является трансактинидным элементом в р-блоке . Он принадлежит к периоду 7 и группе 13 (группа бора).

Впервые о создании Nihonium сообщалось в 2003 году в результате российско-американского сотрудничества в Объединенном институте ядерных исследований (ОИЯИ) в Дубне , Россия, и в 2004 году группой японских ученых в Riken в Вако , Япония. В последующие годы в подтверждении их заявлений участвовали независимые группы ученых, работающие в США, Германии, Швеции и Китае, а также первоначальные заявители в России и Японии. В 2015 году Совместная рабочая группа IUPAC / IUPAP признала этот элемент и присвоила Рикену приоритет открытия и прав наименования элемента. Команда Riken предложила название nihoniumв 2016 году, который был утвержден в том же году. Название происходит от общего японского названия Японии (日本, нихон ) .

О нихония известно очень мало, так как он был произведен в очень малых количествах, которые распадаются за секунды. Аномально долгая жизнь некоторых сверхтяжелых нуклидов, в том числе некоторых изотопов нихония, объясняется теорией « острова стабильности ». Эксперименты подтверждают теорию: период полураспада подтвержденных изотопов нихония увеличивается с миллисекунд до секунд по мере добавления нейтронов и приближения к острову. Было подсчитано, что Nihonium имеет свойства, аналогичные свойствам его гомологов бора , алюминия , галлия , индия и таллия . Все, кроме бора, относятся к постпереходным металлам., и ожидается, что нихоний также будет постпереходным металлом. Он также должен показать несколько основных отличий от них; например, нихоний должен быть более стабильным в степени окисления +1, чем состояние +3, как таллий, но в состоянии +1 нихоний должен вести себя больше как серебро и астат, чем таллий. Предварительные эксперименты в 2017 г. показали, что элементарный нихоний не очень летуч ; его химия остается в значительной степени неизученной.

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 [10]

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. [16] Материал, состоящий из более тяжелых ядер, превращается в мишень, которая затем бомбардируется пучком более легких ядер. Два ядра могут сливаться в одно только в том случае, 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. [17] 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. [17] [18] Если синтез действительно происходит, временное слияние, называемое составным ядром , является возбужденным состоянием.. 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. [19] [d]

Луч проходит через цель и достигает следующей камеры - сепаратора; если новое ядро ​​произведено, оно переносится этим лучом. [22] В сепараторе вновь образованное ядро ​​отделяется от других нуклидов (от исходного пучка и любых других продуктов реакции) [e] и переносится на детектор с поверхностным барьером , который останавливает ядро. Отмечается точное место предстоящего удара о детектор; также отмечена его энергия и время прибытия. [22] Передача занимает около 10 -6  секунд; Чтобы ядро ​​было обнаружено, оно должно выжить так долго. [25] Ядро записывается снова после регистрации его распада и определения местоположения, энергии, и время затухания. [22]

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. [26] Ядра самых тяжелых элементов, таким образом, теоретически предсказаны [27] и до сих пор наблюдались [28], 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 ]

Смотрите также: Открытия химических элементов

Ранние признаки [ править ]

Синтез элементов от 107 до 112 проводился в Центре исследований тяжелых ионов GSI им. Гельмгольца в Дармштадте , Германия, с 1981 по 1996 год. Эти элементы были получены реакциями холодного синтеза [j] , в которых мишени состояли из таллия , свинца и висмут , которые имеют стабильную конфигурацию из 82 протонов, бомбардируются тяжелыми ионами элементов с периодом 4 . Это создает конденсированные ядра с низкими энергиями возбуждения из-за стабильности ядер мишеней, что значительно увеличивает выход сверхтяжелых элементов . Пионером холодного синтеза сталЮрий Оганесян и его команда в 1974 году в Объединенном институте ядерных исследований (ОИЯИ) в Дубне , Советский Союз. Было обнаружено, что выходы реакций холодного синтеза значительно уменьшаются с увеличением атомного номера; полученные ядра были сильно нейтронно-дефицитными и недолговечными. Команда GSI пыталась синтезировать 113 элемент посредством холодного синтеза в 1998 и 2003 годах, бомбардируя висмут-209 цинком- 70; обе попытки оказались безуспешными. [43] [44]

Столкнувшись с этой проблемой, Оганесян и его команда в ОИЯИ вновь обратили внимание на более старую технику горячего синтеза, в которой мишени из тяжелых актинидов бомбардировались более легкими ионами. Кальций-48 был предложен как идеальный снаряд, потому что он очень богат нейтронами для легких элементов (в сочетании с уже богатыми нейтронами актинидами) и сводит к минимуму нейтронный дефицит производимых нуклидов. Будучи вдвойне магическим , это дало бы преимущества в стабильности слитным ядрам. В сотрудничестве с командой Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса (LLNL) в Ливерморе, Калифорния , США, они предприняли попытку изучить элемент 114 (который, как предполагалось, былмагическое число , закрывающее протонную оболочку, и более стабильное, чем элемент 113). [43]

В 1998 году коллаборация ОИЯИ-ЛЛНЛ начала свою попытку на 114 элементе, бомбардируя мишень из плутония-244 ионами кальция-48: [43]

244
94Пу
 + 48
20Ca
→ 292 114 * → 290 114 + 2
п
+ е - → 290113 + ν е

Был обнаружен единственный атом, который, как предполагалось, был изотопом 289 114: результаты были опубликованы в январе 1999 года. [45] Несмотря на многочисленные попытки повторить эту реакцию, изотоп с такими свойствами распада больше никогда не был обнаружен, и точная идентичность об этой деятельности неизвестно. [46] В статье 2016 года считалось, что наиболее вероятным объяснением результата 1998 года является то, что два нейтрона были испущены произведенным составным ядром, что привело к 290 114 и захвату электронов к 290.113, в то время как больше нейтронов было испущено во всех остальных созданных цепочках. Это было бы первое сообщение о цепочке распада изотопа 113-го элемента, но в то время оно не было распознано, и его назначение все еще не определено. [9] Подобная долгоживущая активность, наблюдаемая группой ОИЯИ в марте 1999 г. в реакции 242 Pu + 48 Ca, может быть связана с дочерним электронным захватом 287 114, 287 113; это задание тоже предварительное. [8]

Сотрудничество ОИЯИ – ЛЛНБ [ править ]

Подтвержденное сейчас открытие 114-го элемента было сделано в июне 1999 г., когда команда ОИЯИ повторила первую реакцию 244 Pu + 48 Ca с 1998 г .; [47] [48] после этого команда ОИЯИ использовала ту же технику горячего синтеза для синтеза элементов 116 и 118 в 2000 и 2002 годах соответственно посредством реакций 248 Cm + 48 Ca и 249 Cf + 48 Ca. Затем они обратили свое внимание на недостающие элементы с нечетными номерами, поскольку нечетные протоны и, возможно, нейтроны будут препятствовать распаду путем спонтанного деления и приводить к более длинным цепочкам распадов. [43] [49]

Первое сообщение об элементе 113 было в августе 2003 года, когда он был идентифицирован как продукт альфа-распада элемента 115 . Элемент 115 был получен путем бомбардировки цели из америция- 243 снарядами из кальция-48. В феврале 2004 г. коллаборация ОИЯИ – ЛЛНЛ опубликовала свои результаты: [49]

243 95Являюсь + 48 20Ca→ 291 115 * → 288 115 + 3
п
→ 284 113 +
α
243
95Являюсь
 + 48
20Ca
→ 291 115 * → 287 115 + 4
п
→ 283 113 +
α

Наблюдалось еще четыре альфа-распада, закончившихся спонтанным делением изотопов 105-го элемента, дубния . [49]

Рикен [ править ]

В то время как коллаборация ОИЯИ и LLNL изучала реакции синтеза с 48 Ca, группа японских ученых из Центра науки на основе ускорителей Рикен Нисина в Вако , Япония, под руководством Косуке Морита изучала реакции холодного синтеза. Морита ранее изучал синтез сверхтяжелых элементов в ОИЯИ, прежде чем создать свою команду в Рикене. В 2001 году его команда подтвердила открытие GSI элементов 108 , 110 , 111 и 112. Затем они сделали новую попытку для элемента 113, используя тот же 209 Bi + 70.Реакция Zn, которую GSI безуспешно пыталась предпринять в 1998 году. Несмотря на гораздо более низкий ожидаемый выход, чем для метода горячего синтеза ОИЯИ с кальцием-48, команда Райкена решила использовать холодный синтез, поскольку синтезированные изотопы будут альфа-распадом до известных дочерних нуклидов и производить открытие гораздо более достоверное и не потребует использования радиоактивных мишеней. [50] В частности, изотоп 278 113, который, как ожидается, будет произведен в этой реакции, распадется до известного 266 Bh, который был синтезирован в 2000 году командой из Национальной лаборатории Лоуренса Беркли (LBNL) в Беркли. [51]

Бомбардировка 209 Bi и 70 Zn в Рикене началась в сентябре 2003 года. [52] В июле 2004 года группа обнаружила единственный атом 278 113 и опубликовала свои результаты в сентябре: [53]

209 83Би + 70 30Zn→ 279113 * → 278113 +
п

Команда Райкена наблюдала четыре альфа-распада от 278 113, создавая цепочку распадов, проходящую через 274 Rg, 270 Mt и 266 Bh, прежде чем закончиться спонтанным делением 262 Db. [53] Данные о распаде, которые они наблюдали для альфа-распада 266 Bh, совпали с данными 2000 года, что подтверждает их утверждение. Самопроизвольное деление его дочери 262 Db ранее не было известно; Американская группа наблюдала только альфа-распад этого нуклида. [51]

Путь к подтверждению [ править ]

Когда заявляется об открытии нового элемента, Объединенная рабочая группа (JWP) Международного союза теоретической и прикладной химии (IUPAC) и Международный союз теоретической и прикладной физики (IUPAP) собираются для рассмотрения заявлений в соответствии с их критериями. для открытия нового элемента и решает научный приоритети права на наименование элементов. Согласно критериям JWP, открытие должно продемонстрировать, что элемент имеет атомный номер, отличный от всех ранее наблюдаемых значений. Желательно, чтобы его повторили и другие лаборатории, хотя это требование было отменено там, где данные очень высокого качества. Такая демонстрация должна установить свойства, физические или химические, нового элемента и установить, что они являются свойствами ранее неизвестного элемента. Основными методами, используемыми для демонстрации атомного номера, являются перекрестные реакции (создание заявленных нуклидов в качестве родителей или дочерей других нуклидов, произведенных другой реакцией) и привязка цепей распада к известным дочерним нуклидам. Для JWP приоритет подтверждения имеет приоритет над датой первоначальной претензии.Обе команды намеревались подтвердить свои результаты этими методами.[54]

Краткое изложение цепочек распада, проходящих через изотопы элемента 113, заканчивающихся менделевием (элемент 101) или ранее. Две цепочки с нуклидами, выделенными жирной каймой, были приняты JWP как свидетельство открытия элемента 113 и его родителей, элементов 115 и 117.

2004–2008 [ править ]

В июне 2004 года и еще раз в декабре 2005 года, сотрудничество между ОИЯИ и LLNL укрепили свои претензии на открытие элемента 113 путем проведения химических опытов на 268 Дб , конечный продукт распада из 288 115. Это было ценным , как ни один из нуклидов в этом распаде цепи были ранее известны, так что их утверждение не подтверждалось никакими предыдущими экспериментальными данными, а химические эксперименты укрепили бы аргументы в пользу их утверждения, поскольку химия дубния известна. 268 Db был успешно идентифицирован путем извлечения конечных продуктов распада, измерения активности спонтанного деления (SF) и использования методов химической идентификации, чтобы подтвердить, что они ведут себя какэлемент 5 группы (известно, что дубний входит в группу 5). [1] [55] И период полураспада, и режим распада были подтверждены для предложенных 268 Дб, что подтверждает отнесение родительского и дочернего ядер к элементам 115 и 113 соответственно. [55] [56] Дальнейшие эксперименты в ОИЯИ в 2005 г. подтвердили наблюдаемые данные о распаде. [51]

В ноябре и декабре 2004 г. группа Райкена изучала реакцию 205 Tl + 70 Zn, направляя пучок цинка на таллий, а не на висмутовую мишень, в попытке напрямую произвести 274 Rg при перекрестной бомбардировке, поскольку он является непосредственным дочерним элементом. из 278 113. Реакция была неудачной, поскольку таллиевая мишень была физически слабой по сравнению с более часто используемыми мишенями из свинца и висмута, и она значительно ухудшилась и стала неоднородной по толщине. Причины этой слабости неизвестны, учитывая, что таллий имеет более высокую температуру плавления, чем висмут. [57] Затем команда Райкена повторила оригинальный 209 Bi + 70Zn, и в апреле 2005 года образовался второй атом 278 113 с цепочкой распадов, которая снова завершилась спонтанным делением 262 Db. Данные о распаде немного отличались от данных первой цепи: это могло быть связано с тем, что альфа-частица вылетела из детектора, не отдавая свою полную энергию, или потому, что некоторые промежуточные продукты распада образовались в метастабильных изомерных состояниях . [51]

В 2006 году группа исследователей из центра тяжелых ионов в Ланьчжоу , Китай, исследовала реакцию 243 Am + 26 Mg, в результате которой были получены четыре атома 266 Bh. Все четыре цепи начинались с альфа-распада до 262 дБ; три цепи заканчивались здесь спонтанным делением, как в 278 113 цепях, наблюдаемых в Рикене, в то время как оставшаяся одна продолжалась через другой альфа-распад до 258 Lr, как в цепях 266 Bh, наблюдаемых в LBNL. [54]

В июне 2006 г. коллаборация ОИЯИ – ЛЛНБ заявила о синтезе нового изотопа 113-го элемента путем непосредственной бомбардировки мишени нептуний- 237 ускоренными ядрами кальция-48:

237 93Np + 48 20Ca→ 285 113 * → 282 113 + 3
п

Были обнаружены два атома из 282 113. Целью этого эксперимента был синтез изотопов 281 113 и 282 113, которые могли бы заполнить промежуток между изотопами, полученными посредством горячего синтеза ( 283 113 и 284 113) и холодного синтеза ( 278 113). После пяти альфа-распадов эти нуклиды дойдут до известных изотопов лоуренсия , если предположить, что цепочки распада не были преждевременно оборваны спонтанным делением. Первая цепочка распадов закончилась делением после четырех альфа-распадов, предположительно происходящих от 266 Db или его дочерней цепи захвата электронов 266.Rf. Во второй цепочке спонтанного деления не наблюдалось даже после четырех альфа-распадов. Пятый альфа-распад в каждой цепочке мог быть пропущен, поскольку 266 Db теоретически может претерпевать альфа-распад, и в этом случае первая цепочка распада закончилась бы на известном 262 Lr или 262 No, а вторая могла бы продолжаться до известного долгого времени. прожил 258Md, период полураспада которого составляет 51,5 дня, что превышает продолжительность эксперимента: это могло бы объяснить отсутствие события спонтанного деления в этой цепочке. В отсутствие прямого обнаружения долгоживущих альфа-распадов эти интерпретации остаются неподтвержденными, и до сих пор нет известной связи между какими-либо сверхтяжелыми нуклидами, образованными горячим синтезом, и хорошо известной основной частью таблицы нуклидов. [58]

2009–2015 [ править ]

JWP опубликовала свой отчет по элементам 113–116 и 118 в 2011 году. Она признала, что коллаборация ОИЯИ – LLNL обнаружила элементы 114 и 116, но не приняла претензии ни одной из команд по элементу 113 и не приняла претензии ОИЯИ – LLNL на элементы 115 и 118. Претензии ОИЯИ-LLNL на элементы 115 и 113 были основаны на химической идентификации их дочернего дубния, но JWP возразили, что текущая теория не может различать сверхтяжелые элементы группы 4 и группы 5 по их химическим свойствам с достаточным количеством уверенность в разрешении этого задания. [51]Свойства распада всех ядер в цепочке распада 115-го элемента не были ранее охарактеризованы до экспериментов ОИЯИ, ситуация, которую JWP обычно считает «проблемной, но не обязательно исключительной», и с небольшим количеством атомов, образованных без известных дочерей и перекрестных реакций СПР сочла, что их критерии не были выполнены. [51] JWP не приняла утверждение команды Райкена из-за несоответствий в данных о распаде, небольшого количества образованных атомов 113-го элемента и отсутствия однозначных привязок к известным изотопам. [51]

В начале 2009 года команда Райкена синтезировала продукт распада 266 Bh непосредственно в реакции 248 Cm + 23 Na, чтобы установить его связь с 278 113 в результате перекрестной бомбардировки. Они также установили разветвленный распад 262 Db, который иногда подвергался спонтанному делению, а иногда подвергался ранее известному альфа-распаду до 258 Lr. [59] [60]

В конце 2009 г. коллаборация ОИЯИ – LLNL изучила реакцию 249 Bk + 48 Ca, пытаясь получить элемент 117 , который распадется на элементы 115 и 113 и подтвердит их утверждения в перекрестной реакции. Теперь к ним присоединились ученые из Окриджской национальной лаборатории (ORNL) и Университета Вандербильта , оба в Теннесси , США [43], которые помогли приобрести редкую и высокорадиоактивную мишень из берклия, необходимую для завершения кампании ОИЯИ по синтезу кальция-48 по синтезу этого вещества. самые тяжелые элементы в периодической таблице. [43]Были синтезированы два изотопа элемента 117, распадающихся на элемент 115, а затем на элемент 113: [61]

249 97Bk + 48 20Ca→ 297 117 * → 294 117 + 3
п
→ 290115 + α → 286113 + α
249 97Bk + 48 20Ca→ 297 117 * → 293 117 + 4
п
→ 289115 + α → 285113 + α

Новые произведенные изотопы 285 113 и 286 113 не перекрывались с ранее заявленными 282 113, 283 113 и 284 113, поэтому эту реакцию нельзя было использовать в качестве перекрестной бомбардировки для подтверждения заявлений 2003 или 2006 годов. [54]

В марте 2010 г. группа Райкена снова попыталась синтезировать 274 Rg напрямую через реакцию 205 Tl + 70 Zn с помощью модернизированного оборудования; они снова потерпели неудачу и покинули этот маршрут перекрестных бомбардировок. [57]

Спустя еще 450 дней облучения висмута цинковыми снарядами, Рикен произвел и идентифицировал еще 278 113 атома в августе 2012 года. [62] Хотя цены на электроэнергию резко выросли после землетрясения и цунами Тохоку 2011 года , и Рикен приказал закрыть ускорительные программы. чтобы сэкономить деньги, команде Мориты разрешили продолжить один эксперимент, и они выбрали попытку подтвердить синтез 113-го элемента. [63] В этом случае наблюдалась серия из шести альфа-распадов, приводящих к изотопу менделевия :

278 113 →274 111Rg +
α
 → 270 109Mt +
α
 → 266 107Bh +
α
 → 262 105Db +
α
 → 258 103Lr +
α
 → 254 101Мкр +
α

Эта цепочка распада отличалась от предыдущих наблюдений в Рикене, главным образом, в режиме распада 262 Дб, который, как ранее наблюдалось, претерпевал спонтанное деление, но в этом случае вместо этого распался альфа; хорошо известен альфа-распад от 262 дБ до 258 Lr . Команда подсчитала, что вероятность случайного совпадения равна 10 −28 , то есть пренебрежимо мала. [62] Образовавшийся атом 254 Md затем подвергся электронному захвату до 254 Fm , который претерпел седьмой альфа-распад в цепочке до долгоживущего 250 Cf, период полураспада которого составляет около тринадцати лет. [64]

249 Bk + 48 Ca эксперимент был повторен в ОИЯИ в 2012 и 2013 годах с последовательными результатами, и снова в GSI в 2014 г. [54] В августе 2013 года группа исследователей из Университета Лунда в Лунде , Швеция, и на GSI объявила о повторении эксперимента 2003 г. с 243 Am + 48 Ca, что подтвердило результаты коллаборации ОИЯИ – ЛЛНЯ. [52] [65] В том же году эксперимент 2003 года был повторен в ОИЯИ, теперь также был создан изотоп 289 115, который может служить перекрестной бомбардировкой для подтверждения их открытия элемента 117 изотопа 293117, а также его дочь 285 113 как часть его цепочки распада. [54] Подтверждение 288 115 и его дочерей было опубликовано командой LBNL в 2015 году. [66]

Утверждение открытий [ править ]

В декабре 2015 года выводы нового отчета JWP были опубликованы IUPAC в пресс-релизе, в котором элемент 113 был присужден Рикену; элементы 115, 117 и 118 были присуждены коллаборациям с участием ОИЯИ. [67] Совместное объявление IUPAC и IUPAP в 2016 году должно было совпасть с публикацией отчетов JWP, но только IUPAC принял решение о досрочном выпуске, поскольку новость о присвоении Рикену баллов за элемент 113 просочилась в японские газеты. [68] Впервые в истории группа азиатских физиков назвала новый элемент. [67] ОИЯИ посчитал передачу элемента 113 компании Riken неожиданной, сославшись на собственное производство элементов 115 и 113 в 2003 году и указав на прецеденты элементов 103., 104 и 105, где ИЮПАК предоставил совместный кредит ОИЯИ и LBNL. Они заявили, что уважают решение IUPAC, но зарезервировали определение своей позиции для официальной публикации отчетов JWP. [69]

Полные отчеты JWP были опубликованы в январе 2016 года. JWP признала открытие элемента 113, присвоив приоритет Райкену. Они отметили, что, хотя отдельные энергии распада каждого нуклида в цепочке распада 278 113 были несовместимы, их сумма теперь была подтверждена как согласованная, что убедительно свидетельствует о том, что начальное и конечное состояния в 278 113 и его дочернем 262 Db были одинаковыми для все три события. Распад 262 Db на 258 Lr и 254 Md был известен ранее и прочно закрепил цепочку распада 278113 в известные области карты нуклидов. JWP посчитала, что коллаборации ОИЯИ и ЛЛНЯ 2004 и 2007 годов, в результате которых 113 элемент был дочерним элементом 115, не соответствовали критериям открытия, поскольку они не смогли убедительно определить атомные номера своих нуклидов с помощью перекрестных бомбардировок, которые были сочтены необходимо, поскольку их цепочки распада не были привязаны к ранее известным нуклидам. Они также сочли, что опасения предыдущего СПР по химической идентификации дочери дубниума не были должным образом решены. JWP признала коллаборацию ОИЯИ – LLNL – ORNL – Вандербильта в 2010 г. как обнаружившую элементы 117 и 115, и признала, что элемент 113 был произведен как их дочерний объект, но не признала эту работу общей заслугой. [54] [57] [70]

После публикации отчетов JWP Сергей Димитриев, руководитель лаборатории Флерова в ОИЯИ, где были сделаны открытия, отметил, что он доволен решением ИЮПАК, упомянув время, которое Рикен потратил на их эксперимент, и их хорошие отношения с Моритой. , изучивший основы синтеза сверхтяжелых элементов в ОИЯИ. [43] [69]

Аргумент суммы, выдвинутый JWP в поддержку открытия 113-го элемента, позже подвергся критике в мае 2016 года в исследовании Лундского университета и GSI, поскольку он действителен только в том случае, если не происходит гамма-распад или внутреннее преобразование в цепочке распада. что маловероятно для нечетных ядер, и неопределенность энергий альфа-распада, измеренная в цепочке распадов 278 113, была недостаточно мала, чтобы исключить эту возможность. В этом случае сходство продолжительности жизни промежуточных дочерей становится бессмысленным аргументом, поскольку разные изомеры одного и того же нуклида могут иметь разные периоды полураспада: например, основное состояние 180 Ta имеет период полураспада в несколько часов, но возбужденное состояние 180m Taникогда не наблюдалось распада. Это исследование нашло причины сомневаться и критиковать одобрение ИЮПАК открытий элементов 115 и 117, но данные Рикена для элемента 113 оказались совпадающими, а данные группы ОИЯИ для элементов 115 и 113, вероятно, таковыми. , таким образом подтверждая одобрение ИЮПАК открытия элемента 113. [71] [72] Два члена команды ОИЯИ опубликовали в журнале статью, опровергающую эти критические замечания относительно соответствия их данных по элементам 113, 115 и 117 в июне 2017 года. [73]

Именование [ править ]

Косуке Морита и Хироши Мацумото празднуют присвоение имени 1 декабря 2016 года.

Используя номенклатуру Менделеева для безымянных и неоткрытых элементов , нихоний будет известен как эка-таллий . В 1979 году ИЮПАК опубликовал рекомендации , согласно которым элемент должен был называться унунтрий (с соответствующим символом Uut ), [74] систематическое название элемента в качестве заполнителя , до открытия элемента не подтверждается , и название будет принято решение о . Рекомендации широко использовались в химическом сообществе на всех уровнях, от кабинетов химии до сложных учебников, но в основном игнорировались учеными в этой области, которые называли его «элементом 113» с символом E113 , (113), или даже просто 113 . [1]

Перед тем , как JWP признал их приоритетность, японская команда неофициально предложила различные названия: япониум в честь своей страны; [75] нисинаниум в честь японского физика Ёсио Нишина , «отца-основателя современных физических исследований в Японии»; [76] и рикениум после института. [75] После признания, команда Райкена собралась в феврале 2016 года, чтобы определиться с именем. Морита выразил желание, чтобы название отражало тот факт, что элемент 113 был обнаружен в Японии. Был рассмотрен вариант с япониумом , позволяющий легко идентифицировать связь с Японией для неяпонцев, но он был отвергнут как японец.считается этническим оскорблением . Название нихониум было выбрано после часа размышлений : оно происходит от нихон (日本) , одного из двух японских произношений названия Японии. [77] Первооткрыватели также предназначены для ссылки на поддержке своих исследований японского народа (Riken будучи почти полностью финансируемым правительством), [78] восстановить утраченную гордость и доверие к науке среди тех , кто пострадал от ядерной катастрофы Фукусима , [79] и чествовать открытие рения японским химиком Масатакой Огавой в 1908 году., который он назвал «ниппониум» с символом Np в честь другого японского произношения имени Японии. [70] Поскольку требование Огавы не было принято, название «ниппониум» не могло быть повторно использовано для нового элемента, и его символ Np с тех пор использовался для обозначения нептуния . [k] В марте 2016 года Морита предложил ИЮПАК название «нихониум» с символом Nh. [70] Название осуществило то, что было национальной мечтой японской науки с момента заявления Огавы. [63]

Бывший президент IUPAP, Сесилия Ярлског , жаловалась на Нобелевском симпозиуме по сверхтяжелым элементам в замке Бэцкаског , Швеция, в июне 2016 года на недостаточную открытость в процессе утверждения новых элементов, и заявила, что считает, что работа JWP была правильной. ошибочные и должны быть переделаны новым JWP. Опрос физиков показал, что многие считают, что критика отчета JWP, высказанная Лунд-GSI в 2016 г., была вполне обоснованной, но выводы не подтвердятся, если работа будет переделана, и новый президент Брюс МакКеллар постановил, что предложенные имена должен быть опубликован в совместном пресс-релизе IUPAP и IUPAC. [68] Таким образом, IUPAC и IUPAP опубликовали предложение о нихония в июне того же года.[79] и установить пятимесячный срок для сбора комментариев, после чего имя будет официально установлено на конференции. [82] [83] Название было официально утверждено в ноябре 2016 года. [84] Церемония наименования нового элемента прошла в Токио , Япония, в марте 2017 года с присутствием Нарухито , тогда наследного принца Японии. [85]

Изотопы [ править ]

Основная статья: Изотопы нихония
Список изотопов нихония
ИзотопПериод полураспада [л]
Режим распада
Год открытия [86]
Реакция открытия [87]
ЦенитьСсылка
278 Nh2.3 мс[86]α2004 г.209 Bi ( 70 Zn, n)
282 Nh73 мс[88]α2007 г.237 Np ( 48 Ca, 3n)
283 Nh75 мс[88]α2004 г.287 Mc (-, α)
284 Nh0,91 с[88]α, EC2004 г.288 Mc (-, α)
285 Nh4,2 с[88]α2010 г.289 Mc (-, α)
286 Nh9,5 с[88]α2010 г.290 Mc (-, α)
287 Нх [м]5.5 с[8]α1999 г.287 Fl (е - , ν е )
290 Нч [м]2 с[9]α1998 г.290 Fl (е - , ν е )

Nihonium 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 восьми различных изотопах нихония с атомными массами 278, 282–287 и 290 ( 287 Nh и 290 Nh не подтверждены); все они распадаются через альфа-распад до изотопов рентгения ; [89] существуют признаки того, что nihonium-284 также может распадаться по захвату электронов в Коперниций -284. [90]

Стабильность и период полураспада [ править ]

Таблица тяжелых нуклидов с их известными и прогнозируемыми периодами полураспада (известные нуклиды показаны рамками). Ожидается, что никоний (строка 113) находится в пределах «острова стабильности» (белый кружок), и, таким образом, его ядра немного более стабильны, чем можно было бы предположить в противном случае; известные изотопы нихония слишком бедны нейтронами, чтобы находиться на острове.

Стабильность ядер быстро снижается с увеличением атомного номера после 96-го элемента кюрия , период полураспада которого более чем в десять тысяч раз превышает период полураспада любого последующего элемента. Все изотопы с атомным номером выше 101 подвергаются радиоактивному распаду с периодом полураспада менее 30 часов: это происходит из-за постоянно увеличивающегося кулоновского отталкивания протонов, так что сильное ядерное взаимодействие не может удерживать ядро ​​вместе от спонтанного деления надолго. . Расчеты показывают, что при отсутствии других стабилизирующих факторов элементы с числом протонов более 103 не должны существовать. Исследователи в 1960-х годах предположили, что закрытые ядерные оболочкиоколо 114 протонов и 184 нейтрона должны противодействовать этой нестабильности и создать « остров стабильности », содержащий нуклиды с периодом полураспада, достигающим тысяч или миллионов лет. Существование острова все еще не доказано, но существование сверхтяжелых элементов (включая нихоний) подтверждает, что стабилизирующий эффект реален, и в целом известные сверхтяжелые нуклиды становятся более долговечными по мере приближения к предсказанному местоположению острова. [91] [92]

Все изотопы нихония нестабильны и радиоактивны; Более тяжелые изотопы нихония более стабильны, чем более легкие, так как они расположены ближе к центру острова. Самый стабильный известный изотоп нихония, 286 Nh, также является самым тяжелым; его период полураспада составляет 8 секунд. Сообщалось также, что изотоп 285 Nh, а также неподтвержденные 287 Nh и 290 Nh имеют период полураспада более секунды. Изотопы 284 Nh и 283 Nh имеют период полураспада 1 и 0,1 секунды соответственно. Остальные два изотопа имеют период полураспада от 0,1 до 100 миллисекунд: 282 Nh имеет период полураспада 70 миллисекунд, а 278Nh, самый легкий из известных изотопов нихония, также является самым короткоживущим с периодом полураспада 1,4 миллисекунды. Это быстрое увеличение периодов полураспада вблизи закрытой нейтронной оболочки при N = 184 наблюдается в рентгении, копернициуме и нихония (элементы с 111 по 113), где каждый дополнительный нейтрон до сих пор увеличивает период полураспада в 5 раз до 20. [92] [93]

Прогнозируемые свойства [ править ]

Было измерено очень мало свойств нихония или его соединений; это связано с его чрезвычайно ограниченным и дорогим производством [16] и тем фактом, что он очень быстро разрушается. Свойства нихония в основном остаются неизвестными, и доступны только прогнозы.

Физические и атомные [ править ]

Атомные уровни энергии крайних s-, p- и d-электронов таллия и нихония [94]

Нихоний - первый член группы элементов 7p и самый тяжелый элемент группы 13 в периодической таблице, ниже бора , алюминия , галлия , индия и таллия . Все элементы группы 13, кроме бора, являются металлами, и ожидается, что их примеру последует и нихоний. Предполагается, что Nihonium покажет много отличий от своих более легких гомологов. Основная причина этого - спин-орбитальное (SO) взаимодействие , которое особенно сильно для сверхтяжелых элементов , потому что их электроны движутся намного быстрее, чем в более легких атомах, со скоростями, близкими к скорости света . [5]Что касается атомов нихония, он понижает уровни энергии электронов 7s и 7p (стабилизируя эти электроны), но два из уровней энергии электронов 7p стабилизируются больше, чем четыре других. [95] Стабилизация 7s-электронов называется эффектом инертной пары , а разделение подоболочки 7p на более и менее стабилизированные части называется расщеплением подоболочки. Вычислительные химики рассматривают расщепление как изменение второго, азимутального квантового числа l с 1 до 1/2 и 3/2 для более и менее стабилизированных частей подоболочки 7p соответственно. [5] [n] Для теоретических целей конфигурация валентных электронов может быть представлена, чтобы отразить расщепление подоболочки 7p как 7s 2 7п 1/2 1 . [1] Ожидается, что первая энергия ионизации нихония будет 7,306  эВ , самая высокая среди металлов 13 группы. [1] Подобное расщепление подоболочки должно существовать для 6d электронных уровней, четыре из которых составляют 6d 3/2, а шесть - 6d. 5/2 . Оба эти уровня повышены, чтобы быть близкими по энергии к уровням 7s, достаточно высоким, чтобы быть химически активными. Это позволило бы создать экзотические соединения нихония без более легких аналогов группы 13. [95]

Периодические тенденции предсказывают, что у нихония атомный радиус больше, чем у таллия из-за того, что он находится на один период ниже по периодической таблице, но расчеты показывают, что у нихония атомный радиус около 170 пм, такой же, как у таллия, из-за релятивистская стабилизация и сжатие его орбиталей 7s и 7p 1/2 . Таким образом, ожидается, что нихоний будет намного плотнее, чем таллий, с прогнозируемой плотностью примерно от 16 до 18 г / см 3 по сравнению с 11,85 г / см 3 таллия , поскольку атомы нихония тяжелее, чем атомы таллия, но имеют тот же объем. [1] [94] Объемный нихоний, как ожидается, будет иметь гексагональную плотноупакованную кристаллическую структуру, как и таллий. [6]Согласно прогнозам, температуры плавления и кипения нихония составят 430 ° C и 1100 ° C соответственно, что превышает значения для галлия, индия и таллия, следуя периодическим тенденциям. [1] [2] Нихоний должен иметь объемный модуль упругости 20,8 ГПа, что примерно вдвое меньше, чем у таллия (43 ГПа). [7]

Химическая [ править ]

Ожидается, что химический состав нихония будет сильно отличаться от химического состава таллия. Это различие происходит из-за спин-орбитального расщепления оболочки 7p, в результате чего нихоний находится между двумя относительно инертными элементами с закрытой оболочкой ( коперницием и флеровием ), что является беспрецедентной ситуацией в периодической таблице. [96] Ожидается, что никоний будет менее реактивным, чем таллий, из-за большей стабилизации и, как следствие, химической инертности подоболочки 7s в нихонии по сравнению с подоболочкой 6s в таллии. [4] стандартный электродный потенциал для Nh + пара / Nh прогнозируется на уровне 0,6 В. Nihonium должен быть довольно благородным металлом . [4]

Металлические элементы группы 13 обычно находятся в двух степенях окисления : +1 и +3. Первое является результатом участия в связывании только одного p-электрона, а второе приводит к участию всех трех валентных электронов, двух в s-подоболочке и одного в p-подоболочке. Спускаясь вниз по группе, энергии связи уменьшаются, и состояние +3 становится менее стабильным, поскольку энергии, высвобождаемой при образовании двух дополнительных связей и достижении состояния +3, не всегда достаточно, чтобы перевесить энергию, необходимую для вовлечения s-электронов. Следовательно, для алюминия и галлия +3 является наиболее стабильным состоянием, но +1 приобретает значение для индия, и благодаря таллию оно становится более стабильным, чем состояние +3. Ожидается, что никоний продолжит эту тенденцию и будет иметь +1 как наиболее стабильную степень окисления. [1]

Простейшим возможным соединением нихония является моногидрид NhH. Связь обеспечивается 7p 1/2 электроном нихония и 1s электроном водорода. Взаимодействие SO приводит к уменьшению энергии связи моногидрида нихония примерно на 1 эВ [1] и уменьшению длины связи нихония-водород по мере того, как связывающая орбиталь 7p 1/2 релятивистски сокращается. Это уникально среди моногидридов 7p элемента; все остальные имеют релятивистское расширение длины связи вместо сжатия. [97] Другой эффект взаимодействия SO состоит в том, что связь Nh – H, как ожидается, будет иметь значительный характер пи-связи (боковое перекрытие орбиталей), в отличие от почти чистогосигма-связывание (прямое перекрытие орбиталей) в моногидриде таллия (TlH). [98] Аналогичный монофторид (Nh F ) также должен существовать. [94] Предполагается , что никоний (I) больше похож на серебро (I), чем на таллий (I): [1] ожидается, что ион Nh + более охотно связывает анионы , поэтому NhCl должен быть хорошо растворим в избытке соляной кислоты. или аммиак ; TlCl не является. В отличие от Tl + , который образует сильно основной гидроксид ( TlOH ) в растворе, Nh +вместо этого катион должен полностью гидролизоваться до амфотерного оксида Nh 2 O, который будет растворим в водном аммиаке и слабо растворим в воде. [4]

Ожидается, что адсорбционное поведение нихония на поверхности золота в термохроматографических экспериментах будет ближе к поведению астата, чем таллия. Дестабилизация подоболочки 7p 3/2 эффективно приводит к закрытию валентной оболочки в конфигурации 7s 2  7p 2, а не к ожидаемой конфигурации 7s 2  7p 6 с ее стабильным октетом. Таким образом, нихоний, как и астатин, можно рассматривать как один p-электрон меньше замкнутой валентной оболочки. Следовательно, даже несмотря на то, что нихоний находится в группе 13, он имеет несколько свойств, аналогичных элементам группы 17. ( Теннессинв группе 17 обладает некоторыми свойствами, подобными группе-13, так как имеет три валентных электрона вне замкнутой оболочки 7s 2  7p 2 . [99] ). Ожидается, что Nihonium сможет получить электрон для достижения этой конфигурации с закрытой оболочкой, образуя степень окисления -1, такую ​​как галогены ( фтор , хлор , бром , йод и астат). Это состояние должно быть более стабильным, чем для таллия, поскольку SO-расщепление подоболочки 7p больше, чем расщепление подоболочки 6p. [5] Нихоний должен быть наиболее электроотрицательным из элементов металлической группы 13, [1]даже более электроотрицательный, чем теннессин, родственник галогенов с периодом 7: в соединении NhTs ожидается, что отрицательный заряд будет на атоме нихония, а не на атоме теннессина. [94] Окисление -1 должно быть более стабильным для нихония, чем для теннессина. [1] [100] Расчетное сродство нихония к электрону составляет около 0,68 эВ, что выше, чем сродство таллия при 0,4 эВ; Ожидается, что у теннессина будет 1,8 эВ, самое низкое в своей группе. [1] Теоретически предсказано, что нихоний должен иметь энтальпию сублимации около 150 кДж / моль и энтальпию адсорбции на поверхности золота около -159 кДж / моль. [101]

NhCl
3 прогнозируется Т-образная форма.

Значительное участие 6d ожидается в связи Nh – Au, хотя ожидается, что она будет более нестабильной, чем связь Tl – Au, и полностью из-за магнитных взаимодействий. Это повышает вероятность наличия у нихония переходного металла . [96] На основании небольшой энергетической щели между 6d и 7s электронами, для нихония были предложены более высокие степени окисления +3 и +5. [1] [4] Некоторыми простыми соединениями с нихонием в степени окисления +3 могут быть тригидрид (NhH 3 ), трифторид (NhF 3 ) и трихлорид (Nh Cl 3 ). Предполагается, что эти молекулы будут Т-образными, а не тригонально плоскими, поскольку ихАналоги бора : [o] это связано с влиянием 6d 5/2 электронов на связь. [98] [p] Более тяжелые трибромид нихония (Nh Br 3 ) и трииодид (Nh I 3 ) являются тригональными плоскими из-за повышенного стерического отталкивания между периферическими атомами; соответственно, они не проявляют значительного участия 6d в их связывании, хотя большая запрещенная зона 7s – 7p означает, что они демонстрируют пониженную гибридизацию sp 2 по сравнению с их борными аналогами. [98]

Связь в более легких молекулах NhX 3 можно рассматривать как связь линейного NhX+
2виды (похожие на HgF 2 или AuF-
2) с дополнительной связью Nh – X, включающей 7p-орбиталь нихония, перпендикулярную двум другим лигандам. Ожидается, что все эти соединения будут очень нестабильными по отношению к потере молекулы X 2 и восстановлению до нихония (I): [98]

NhX 3 → NhX + X 2

Таким образом, никоний продолжает тенденцию к снижению 13-й группы пониженной стабильности степени окисления +3, поскольку все пять из этих соединений имеют более низкие энергии реакции, чем неизвестный иодид таллия (III). [q] Состояние +3 стабилизировано для таллия в анионных комплексах, таких как TlI.-
4, и ожидается, что присутствие возможного вакантного координационного центра на более легких Т-образных тригалогенидах нихония позволит аналогичную стабилизацию NhF-
4и, возможно, NhCl-
4. [98]

Степень окисления +5 неизвестна для всех более легких элементов группы 13: расчеты предсказывают, что пентагидрид нихония (NhH 5 ) и пентафторид (NhF 5 ) должны иметь квадратно-пирамидальную молекулярную геометрию , но также что оба они будут очень термодинамически нестабильными к потере X 2 и восстановление до нихония (III). Несмотря на его нестабильность, возможное существование пентафторида нихония полностью связано с релятивистскими эффектами, позволяющими 6d-электронам участвовать в связывании. Опять же, некоторая стабилизация ожидается для анионных комплексов, таких как NhF-
6. Структуры молекул трифторида и пентафторида нихония такие же, как у трифторида и пентафторида хлора . [98]

Экспериментальная химия [ править ]

Химические характеристики нихония еще предстоит однозначно определить. [101] [106] Изотопы 284 Nh, 285 Nh и 286 Nh имеют период полураспада, достаточный для химических исследований. [101] С 2010 по 2012 год в ОИЯИ были проведены предварительные химические эксперименты по определению летучести нихония. Был исследован изотоп 284 Nh, полученный как дочерний элемент 288 Mc, полученный в реакции 243 Am + 48 Ca. Атомы нихония были синтезированы в камере отдачи и затем унесены по политетрафторэтилену.(PTFE) капилляры при температуре 70 ° C газом-носителем для покрытых золотом детекторов. Было произведено от десяти до двадцати атомов 284 Nh, но ни один из этих атомов не был зарегистрирован детекторами, что свидетельствует либо о том, что нихоний по летучести был подобен благородным газам (и, таким образом, рассеивался слишком быстро, чтобы быть обнаруженным), либо, что более вероятно, что чистый нихоний не очень летуч и поэтому не может эффективно проходить через капилляры ПТФЭ. [101] Образование гидроксида NhOH должно облегчить транспортировку, так как гидроксид нихония, как ожидается, будет более летучим, чем элементарный нихоний, и эту реакцию можно облегчить, добавив больше водяного пара.в газ-носитель. Кажется вероятным, что это образование не является кинетически благоприятным, поэтому более долгоживущие изотопы 285 Nh и 286 Nh считались более желательными для будущих экспериментов. [101] [107]

Эксперимент 2017 года в ОИЯИ, производящий 284 Nh и 285 Nh по реакции 243 Am + 48 Ca в качестве дочерей 288 Mc и 289 Mc, позволил избежать этой проблемы, удалив поверхность кварца, используя только PTFE. После химического разделения атомы нихония не наблюдались, что означает неожиданно большое удержание атомов нихония на поверхностях ПТФЭ. Этот экспериментальный результат для предела взаимодействия атомов нихония с поверхностью ПТФЭ (−Δ HОбъявления из ПТФЭ
(Nh)> 45 кДж / моль) существенно расходится с предыдущей теорией, которая ожидала более низкого значения 14,00 кДж / моль. Это предполагает, что разновидность нихония, участвовавшая в предыдущем эксперименте, вероятно, была не элементарным нихонием, а скорее гидроксидом нихония, и что для дальнейшего исследования поведения элементарного нихония потребуются высокотемпературные методы, такие как вакуумная хроматография . [108] Бром, насыщенный трибромидом бора.был предложен в качестве газа-носителя для экспериментов по химии нихония; это окисляет более легкий родственник нихония таллий до таллия (III), предоставляя возможность исследовать степени окисления нихония, аналогично более ранним экспериментам, проведенным с бромидами элементов группы 5, включая сверхтяжелый дубний . [109]

См. Также [ править ]

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 [11] или 112 ; [12] иногда этот термин представлен как эквивалент термина «трансактинид», который устанавливает верхний предел перед началом гипотетического суперактинидного ряда). [13] 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 . [14] 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. [15]
  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 . [19]
  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 приобрести внешние электроны и, таким образом, проявить свои химические свойства. [20] Эта цифра также обозначает общепринятый верхний предел времени жизни составного ядра. [21]
  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. [23] Такому разделению также может способствовать измерение времени пролета и измерение энергии отдачи; комбинация двух может позволить оценить массу ядра. [24]
  6. ^ Не все моды распада вызваны электростатическим отталкиванием. Например, бета-распад вызван слабым взаимодействием . [29]
  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. [30] Первое прямое измерение массы сверхтяжелого ядра было сообщено в 2018 году на LBNL. [31] 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). [32]
  8. ^ Спонтанное деление было открыто советский физик Георгий Флерова , [33] ведущего ученого в ОИЯИ, итаким образомэто был «конек» для объекта. [34] 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. [21] Таким образом, они предпочли связывать новые изотопы с уже известными последовательными альфа-распадами. [33]
  9. ^ Например, элемент 102 был ошибочно идентифицирован в 1957 году в Нобелевском институте физики в Стокгольме , графство Стокгольм , Швеция . [35] 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. [36] В следующем году LBNL не смогла воспроизвести шведские результаты и вместо этого объявила о синтезе элемента; это утверждение также было позже опровергнуто. [36] ОИЯИ настаивал на том, что они были первыми, кто создал элемент, и предложил собственное имя для нового элемента,йолиотий ; [37] советское название также не было принято (позже ОИЯИ назвал элемент 102 «поспешным»). [38] Название «нобелиум» осталось неизменным из-за его широкого использования. [39]
  10. ^ Трансактинидные элементы , такие как нихоний, производятся путем ядерного синтеза . Эти реакции синтеза можно разделить на «горячий» и «холодный», в зависимости от энергии возбуждения образовавшегося составного ядра. «Холодный синтез» в контексте синтеза сверхтяжелых элементов - это концепция, отличная от идеи о том, что ядерный синтез может быть осуществлен в условиях комнатной температуры. [40] В реакциях горячего синтеза легкие высокоэнергетические снаряды ускоряются по направлению к тяжелым целям ( актинидам ), создавая составные ядра с высокой энергией возбуждения (~ 40–50  МэВ ), которые могут делиться или, альтернативно, испускать несколько (от 3 до 5) нейтроны. [41]В реакциях холодного синтеза используются более тяжелые снаряды, обычно из четвертого периода , и более легкие цели, обычно свинец и висмут . Полученные конденсированные ядра имеют относительно низкую энергию возбуждения (~ 10–20 МэВ), что снижает вероятность того, что они будут подвергаться реакциям деления. Когда слитые ядра охлаждаются до основного состояния , они испускают только один или два нейтрона. Горячий синтез производит больше продуктов, богатых нейтронами, потому что у актинидов самое высокое отношение нейтронов к протонам среди любых элементов, и в настоящее время это единственный метод получения сверхтяжелых элементов из флеровия (элемент 114) и далее. [42]
  11. ↑ Нептуний был впервые обнаружен в Рикене Нишиной и Кенджиро Кимура в 1940 году, которые не получили права на наименование, потому что они не могли химически разделить и идентифицировать свое открытие. [80] [81]
  12. ^ Различные источники дают разные значения периодов полураспада; перечислены самые последние опубликованные значения.
  13. ^ a b Этот изотоп не подтвержден
  14. ^ Квантовое число соответствует букве в названии электронной орбиты: от 0 до s, от 1 до p, 2 до d и т. Д.
  15. ^ Среди стабильных элементов группы 13 только бор образует мономерные галогениды при стандартных условиях; те из алюминия, галлия, индия и таллия образуют ионные решетчатые структуры или (в некоторых случаях) димеризуются. [102] [103]
  16. ^ Противоположный эффект ожидается для сверхтяжелого члена группы 17, теннессина, из-за релятивистской стабилизацииорбитали7p 1/2 : таким образом, IF 3 имеет Т-образную форму, а TsF 3, как ожидается, будет тригонально плоской. [104]
  17. ^ Соединение со стехиометрией TlI 3 представляет собой соединение таллия (I), включающее трийодид- анион, I-
    3    . [105]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t Hoffman, Darleane C .; 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 978-1-4020-3555-5.
  2. ^ a b c Сиборг, Гленн Т. (ок. 2006 г.). «трансурановый элемент (химический элемент)» . Британская энциклопедия . Проверено 16 марта 2010 года .
  3. ^ a b c Бончев, Данаил; Каменская, Вергиния (1981). «Предсказание свойств 113–120 трансактинидных элементов» . Журнал физической химии . 85 (9): 1177–1186. DOI : 10.1021 / j150609a021 .
  4. ^ a b c d e f g h i j Фрике, Буркхард (1975). «Сверхтяжелые элементы: прогноз их химических и физических свойств» . Недавнее влияние физики на неорганическую химию . 21 : 89–144. DOI : 10.1007 / BFb0116498 . Проверено 4 октября 2013 года .
  5. ^ a b c d Тайер, Джон С. (2010). «Релятивистские эффекты и химия более тяжелых элементов основной группы». В Барише, Мария; Исикава, Ясуюки (ред.). Релятивистские методы для химиков . Проблемы и достижения вычислительной химии и физики. 10 . Springer. С. 63–67. DOI : 10.1007 / 978-1-4020-9975-5_2 . ISBN 978-1-4020-9974-8.
  6. ^ a b Keller, OL, Jr .; Burnett, JL; Карлсон, Т.А.; Нестор, CW, младший (1969). «Прогнозируемые свойства сверхтяжелых элементов. I. Элементы 113 и 114, Эка-Таллий и Эка-Свинец». Журнал физической химии . 74 (5): 1127-1134. DOI : 10.1021 / j100700a029 .
  7. ^ а б Атара, Самуэль А .; Egblewogbe, Martin NH; Хагосс, Гебрейесус Г. (2020). «Первопринципное исследование структурных и электронных свойств Nihonium». Успехи MRS : 1–9. DOI : 10.1557 / adv.2020.159 .
  8. ^ a b c Hofmann, S .; Heinz, S .; Mann, R .; Maurer, J .; Münzenberg, G .; Antalic, S .; Barth, W .; Burkhard, HG; Dahl, L .; Eberhardt, K .; Grzywacz, R .; Гамильтон, JH; Хендерсон, РА; Kenneally, JM; Киндлер, Б .; Кожухаров, И .; Lang, R .; Lommel, B .; Miernik, K .; Miller, D .; Moody, KJ; Morita, K .; Nishio, K .; Попеко, АГ; Роберто, JB; Runke, J .; Рыкачевский, КП; Saro, S .; Schneidenberger, C .; Schött, HJ; Шонесси, DA; Стойер, Массачусетс; Thörle-Pospiech, P .; Tinschert, K ​​.; Trautmann, N .; Uusitalo, J .; Еремин, А.В. (2016). «Замечания о барьерах деления SHN и поиск элемента 120». В Пениножкевич, Ю. E .; Соболев, Ю. Г. (ред.). Экзотические ядра: Материалы международного симпозиума по экзотическим ядрам EXON-2016. Экзотические ядра. С. 155–164. ISBN 9789813226555.
  9. ^ a b c Hofmann, S .; Heinz, S .; Mann, R .; Maurer, J .; Münzenberg, G .; Antalic, S .; Barth, W .; Burkhard, HG; Dahl, L .; Eberhardt, K .; Grzywacz, R .; Гамильтон, JH; Хендерсон, РА; Kenneally, JM; Киндлер, Б .; Кожухаров, И .; Lang, R .; Lommel, B .; Miernik, K .; Miller, D .; Moody, KJ; Morita, K .; Nishio, K .; Попеко, АГ; Роберто, JB; Runke, J .; Рыкачевский, КП; Saro, S .; Scheidenberger, C .; Schött, HJ; Шонесси, DA; Стойер, Массачусетс; Thörle-Popiesch, P .; Tinschert, K ​​.; Trautmann, N .; Uusitalo, J .; Еремин, А.В. (2016). «Обзор четных элементных сверхтяжелых ядер и поиск элемента 120». Европейский Physics журнале . 2016 (52). Bibcode : 2016EPJA ... 52..180H .DOI : 10.1140 / epja / i2016-16180-4 .
  10. ^ 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 . 
  11. ^ Кремер, К. (2016). «Объяснитель: сверхтяжелые элементы» . Мир химии . Дата обращения 15 марта 2020 .
  12. ^ «Открытие элементов 113 и 115» . Ливерморская национальная лаборатория Лоуренса . Архивировано из оригинального 11 сентября 2015 года . Дата обращения 15 марта 2020 .
  13. ^ 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.
  14. ^ 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 . 
  15. ^ 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 .
  16. ^ a b Субраманиан, С. (2019). «Создание новых элементов не окупается. Просто спросите этого ученого из Беркли» . Bloomberg Businessweek . Проверено 18 января 2020 года .
  17. ^ а б Иванов, Д. (2019). "Сверхтяжелые шаги в неизвестное" [Сверхтяжелые шаги в неизвестное]. N + 1 (на русском) . Дата обращения 2 февраля 2020 .
  18. ^ Хинд, D. (2014). «Что-то новое и сверхтяжелое в таблице Менделеева» . Разговор . Проверено 30 января 2020 года .
  19. ^ а б Краса, А. (2010). «Источники нейтронов для ADS» (PDF) . Чешский технический университет в Праге . С. 4–8 . Проверено 20 октября 2019 года .
  20. ^ 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 .  
  21. ^ 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 . 
  22. ^ a b c Мир химии (2016). «Как сделать сверхтяжелые элементы и закончить периодическую таблицу [видео]» . Scientific American . Проверено 27 января 2020 года .
  23. Перейти ↑ Hoffman 2000 , p. 334.
  24. Перейти ↑ Hoffman 2000 , p. 335.
  25. ^ Загребаев 2013 , с. 3.
  26. ^ Beiser 2003 , стр. 432.
  27. ^ 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 . 
  28. ^ Audi 2017 , стр. 030001-128-030001-138.
  29. ^ Beiser 2003 , стр. 439.
  30. ^ 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 .  
  31. ^ Грант, А. (2018). «Взвешивание самых тяжелых элементов». Физика сегодня . DOI : 10.1063 / PT.6.1.20181113a .
  32. ^ Хауэс, Л. (2019). «Изучение сверхтяжелых элементов в конце периодической таблицы» . Новости химии и машиностроения . Проверено 27 января 2020 года .
  33. ^ a b Робинсон, AE (2019). «Трансфермиевые войны: научная драка и обзывание во время холодной войны» . Дистилляции . Проверено 22 февраля 2020 .
  34. ^ "Популярная библиотека химических элементов. Сиборгий (экавольфрам)" [Популярная библиотека химических элементов. Сиборгий (эка-вольфрам)]. nt.ru (на русском языке) . Проверено 7 января 2020 года .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.
  35. ^ «Nobelium - Информация об элементе, свойства и использование | Периодическая таблица» . Королевское химическое общество . Дата обращения 1 марта 2020 .
  36. ^ a b Kragh 2018 , стр. 38–39.
  37. ^ Краг 2018 , стр. 40.
  38. ^ 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 .
  39. ^ 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 .
  40. ^ Флейшманн, Мартин; Понс, Стэнли (1989). «Электрохимически индуцированный ядерный синтез дейтерия». Журнал электроаналитической химии и межфазной электрохимии . 261 (2): 301–308. DOI : 10.1016 / 0022-0728 (89) 80006-3 .
  41. ^ Барбер, Роберт C .; Gäggeler, Heinz W .; Кароль, Пол Дж .; Накахара, Хиромити; Вардачи, Эмануэле; Фогт, Эрих (2009). «Открытие элемента с атомным номером 112 (Технический отчет IUPAC)» . Чистая и прикладная химия . 81 (7): 1331. DOI : 10,1351 / РАС-REP-08-03-05 .
  42. ^ Армбрустер, Питер; Мюнзенберг, Готфрид (1989). «Создание сверхтяжелых элементов». Scientific American . 34 : 36–42.
  43. ^ a b c d e f g Чепмен, Кит (30 ноября 2016 г.). «Что нужно для создания нового элемента» . Мир химии . Королевское химическое общество . Проверено 3 декабря +2016 .
  44. ^ Хофманн, Сигурд (2016). Открытие элементов со 107 по 112 (PDF) . Нобелевский симпозиум NS160 - Химия и физика тяжелых и сверхтяжелых элементов. DOI : 10.1051 / epjconf / 201613106001 .
  45. ^ Оганесян, Ю. Ц .; и другие. (1999). «Синтез сверхтяжелых ядер в реакции 48 Ca + 244 Pu» (PDF) . Письма с физическим обзором . 83 (16): 3154. Bibcode : 1999PhRvL..83.3154O . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.83.3154 .
  46. ^ Оганесян, Ю. Ц .; и другие. (2004). «Измерения сечений и свойств распада изотопов элементов 112, 114 и 116, образующихся в реакциях синтеза 233 238 U, 242 Pu и 248 Cm + 48 Ca» (PDF) . Physical Review C . 70 (6): 064609. Bibcode : 2004PhRvC..70f4609O . DOI : 10.1103 / PhysRevC.70.064609 . Архивировано из оригинального (PDF) 28 мая 2008 года.
  47. ^ Оганесян, Ю. Ц .; и другие. (2000). «Синтез сверхтяжелых ядер в реакции 48 Ca + 244 Pu: 288 114». Physical Review C . 62 (4): 041604. Bibcode : 2000PhRvC..62d1604O . DOI : 10.1103 / PhysRevC.62.041604 .
  48. ^ Оганесян, Ю. Ц .; и другие. (2004). «Измерения сечений реакций плавления-испарения 244 Pu ( 48 Ca, xn) 292 − x 114 и 245 Cm ( 48 Ca, xn) 293 − x 116» . Physical Review C . 69 (5): 054607. Bibcode : 2004PhRvC..69e4607O . DOI : 10.1103 / PhysRevC.69.054607 .
  49. ^ а б в Оганесян Ю. Ц .; Утёнкой, В .; Лобанов Ю.А. Абдуллин, Ф .; Поляков, А .; Широковский, И .; Цыганов Ю.А. Гулбекян, Г .; Богомолов, С .; Мезенцев, АН; и другие. (2004). «Эксперименты по синтезу 115-го элемента в реакции 243 Am ( 48 Ca, xn) 291 − x 115» (PDF) . Physical Review C . 69 (2): 021601. Bibcode : 2004PhRvC..69b1601O . DOI : 10.1103 / PhysRevC.69.021601 .
  50. ↑ Морита, Косуке (5 февраля 2016 г.). «Вопросы и ответы» . Клуб иностранных корреспондентов Японии . Проверено 28 апреля 2017 года - через YouTube.
  51. ^ a b c d e f g Барбер, Роберт С.; Кароль, Пол Дж; Накахара, Хиромити; Вардачи, Эмануэле; Фогт, Эрих В. (2011). «Обнаружение элементов с атомными номерами больше или равными 113 (Технический отчет IUPAC)» . Pure Appl. Chem . 83 (7): 1485. DOI : 10.1351 / PAC-REP-10-05-01 .
  52. ^ a b Рудольф, Д .; Forsberg, U .; Голубев, П .; Сармьенто, LG; Якушев А .; Андерссон, Л.-Л .; Ди Нитто, А .; Düllmann, Ch. E .; Гейтс, JM; Грегорич, К.Е .; Гросс, CJ; Heßberger, FP; Herzberg, R.-D .; Khuyagbaatar, J .; Кратц, СП; Rykaczewski, K .; Schädel, M .; Åberg, S .; Ackermann, D .; Блок, М .; Бренд, H .; Карлссон, Б.Г.; Cox, D .; Derkx, X .; Eberhardt, K .; Even, J .; Fahlander, C .; Gerl, J .; Jäger, E .; Киндлер, Б .; Krier, J .; Кожухаров, И .; Kurz, N .; Lommel, B .; Mistry, A .; Mokry, C .; Nitsche, H .; Omtvedt, JP; Papadakis, P .; Рагнарссон, I .; Runke, J .; Schaffner, H .; Schausten, B .; Thörle-Pospiech, P .; Торрес, Т .; Траут, Т .; Trautmann, N .; Türler, A .; Ward, A .; Ward, DE; Виль, Н. (2013). «Спектроскопия цепочек распада элемента 115» .Письма с физическим обзором (представленная рукопись). 111 (11): 112502. Bibcode : 2013PhRvL.111k2502R . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.111.112502 . ISSN  0031-9007 . PMID  24074079 .
  53. ^ a b Морита, Косуке; Моримото, Кодзи; Кадзи, Дайя; Акияма, Такахиро; Гото, Син-ичи; Хаба, Хиромицу; Идегучи, Эйдзи; Канунго, Ритупарна; Катори, Кендзи; Коура, Хироюки; Кудо, Хисааки; Охниши, Тэцуя; Одзава, Акира; Суда, Тошими; Суэки, Кейсуке; Сюй, ХуШань; Ямагути, Такаюки; Йонеда, Акира; Ёсида, Ацуши; Чжао, Юйлян (2004). «Эксперимент по синтезу элемента 113 в реакции 209 Bi ( 70 Zn, n) 278 113» . Журнал Физического общества Японии . 73 (10): 2593–2596. Bibcode : 2004JPSJ ... 73.2593M . DOI : 10,1143 / JPSJ.73.2593 .
  54. ^ a b c d e е Кароль, Пол Дж .; Парикмахер, Роберт С.; Шерилл, Брэдли М .; Вардачи, Эмануэле; Ямазаки, Тошимицу (22 декабря 2015 г.). «Открытие элементов с атомными номерами Z = 113, 115 и 117 (Технический отчет IUPAC)» . Pure Appl. Chem . 88 (1–2): 139–153. DOI : 10,1515 / пак-2015-0502 .
  55. ^ а б Дмитриев С. Н.; Оганесян, Ю. Ц .; Утёнков, ВК; Шишкин С.В.; Еремин, А.В.; Лобанов, Ю. V .; Цыганов, Ю. S .; Чепыгин В.И.; Сокол, Э.А.; Востокин, ГК; Аксенов, Н.В.; Hussonnois, M .; Иткис, MG; Gäggeler, HW; Schumann, D .; Bruchertseifer, H .; Eichler, R .; Шонесси, DA; Wilk, PA; Kenneally, JM; Стойер, Массачусетс; Уайлд, Дж. Ф. (2005). «Химическая идентификация дубния как продукта распада элемента 115, образующегося в реакции 48 Ca + 243 Am» . Менделеевские коммуникации . 15 (1): 1–4. DOI : 10.1070 / MC2005v015n01ABEH002077 . S2CID 98386272 . 
  56. ^ Оганесян, Ю. Ц .; Утёнков, В .; Дмитриев, С .; Лобанов Ю.А. Иткис, М .; Поляков, А .; Цыганов Ю.А. Мезенцев, А .; Еремин, А .; Воинов, АА; и другие. (2005). «Синтез элементов 115 и 113 в реакции 243 Am + 48 Ca» . Physical Review C . 72 (3): 034611. Bibcode : 2005PhRvC..72c4611O . DOI : 10.1103 / PhysRevC.72.034611 .
  57. ^ a b c Моримото, Кодзи (2016). «Открытие 113-го элемента в RIKEN» (PDF) . 26-я Международная конференция по ядерной физике . Дата обращения 14 мая 2017 .
  58. ^ Оганесян, Ю. Ц .; Утёнков, В .; Лобанов Ю.А. Абдуллин, Ф .; Поляков, А .; Sagaidak, R .; Широковский, И .; Цыганов Ю.А. Воинов, А .; Гулбекян, Гулбекян; и другие. (2007). «Синтез изотопа 282 113 в реакции слияния 237 Np + 48 Ca» (PDF) . Physical Review C . 76 (1): 011601 (R). Bibcode : 2007PhRvC..76a1601O . DOI : 10.1103 / PhysRevC.76.011601 .
  59. ^ Морита, Косуке; Моримото, Кодзи; Кадзи, Дайя; Хаба, Хиромицу; Озэки, Казутака; Кудо, Юки; Сато, Нозоми; Сумита, Такаяки; Йонеда, Акира; Итикава, Такатоши; Фухимори, Ясуюки; Гото, Син-ичи; Идегучи, Эйдзи; Касамацу, Ёситака; Катори, Кендзи; Комори, Юкико; Коура, Хироюки; Кудо, Хисааки; Ooe, Kazuhiro; Одзава, Акира; Токанай, Фуюки; Цукада, Кадзуаки; Ямагути, Такаюки; Ёсида, Ацуши (25 мая 2009 г.). «Свойства распада 266 Bh и 262 Db, полученных в реакции 248 Cm + 23 Na». Журнал Физического общества Японии . 78 (6): 064201–1–6. arXiv : 0904.1093 . Bibcode :2009JPSJ ... 78f4201M . DOI : 10,1143 / JPSJ.78.064201 . S2CID  16415500 .
  60. ↑ Моримото, Кодзи; Morita, K .; Kaji, D .; Haba, H .; Ozeki, K .; Kudou, Y .; Сидел на.; Sumita, T .; Yoneda, A .; Итикава, Т .; Fujimori, Y .; Перейти к с.; Ideguchi, E .; Kasamatsu, Y .; Катори, К .; Komori, Y .; Koura, H .; Кудо, H .; Ooe, K .; Ozawa, A .; Tokanai, F .; Tsukada, K .; Yamaguchi, T .; Ёсида, А. (октябрь 2009 г.). «Производство и свойства распада 266 Bh и его дочерних ядер с использованием реакции 248 Cm ( 23 Na, 5n) 266 Bh» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 21 сентября 2017 года . Проверено 28 апреля 2017 г. - через Университет Майнца .
  61. ^ Оганесян, Юрий Ц.; Абдуллин, Ф. Ш .; Бейли, Полицейский; Benker, DE; Беннетт, Мэн; Дмитриев С.Н.; Ezold, JG; Гамильтон, JH; Хендерсон, РА; Иткис, MG; Лобанов, Юрий В .; Мезенцев, АН; Moody, KJ; Нельсон, SL; Поляков, АН; Портер, CE; Рамайя, AV; Райли, ФО; Роберто, JB; Рябинин, М.А. Рыкачевский, КП; Сагайдак, РН; Шонесси, DA; Широковский, И.В. Стойер, Массачусетс; Субботин В.Г .; Sudowe, R .; Сухов, AM; Цыганов, Ю. S .; Утёнков Владимир К .; Воинов, АА; Востокин, ГК; Вилк, Пенсильвания (9 апреля 2010 г.). «Синтез нового элемента с атомным номером Z = 117» . Письма с физическим обзором . 104 (14): 142502. Bibcode : 2010PhRvL.104n2502O. DOI : 10.1103 / PhysRevLett.104.142502 . PMID  20481935 .
  62. ^ а б К. Морита; Моримото, Кодзи; Кадзи, Дайя; Хаба, Хиромицу; Озэки, Казутака; Кудо, Юки; Сумита, Такаяки; Вакабаяси, Ясуо; Йонеда, Акира; Танака, Кенго; и другие. (2012). «Новые результаты в производстве и распаде изотопа 278 113 113-го элемента». Журнал Физического общества Японии . 81 (10): 103201. arXiv : 1209.6431 . Bibcode : 2012JPSJ ... 81j3201M . DOI : 10,1143 / JPSJ.81.103201 . S2CID 119217928 . 
  63. ^ a b Чепмен, Кит (8 февраля 2018 г.). «Нихониум» . Мир химии . Королевское химическое общество . Проверено 20 марта 2018 года .
  64. ^ Морита, Косуке (2015). "ОНА Исследования в RIKEN / GARIS" (PDF) . Проверено 4 сентября 2018 г. - через Циклотронный институт Техасского университета A&M.
  65. ^ «Подтверждено наличие нового элемента» . Лундский университет. 27 августа 2013 . Проверено 10 апреля +2016 .
  66. ^ Гейтс, JM; Грегорич, К.Е .; Гот, О. Р.; Урибе, ЕС; Панг, Г.К .; Bleuel, DL; Блок, М .; Кларк, РМ; Кэмпбелл, CM; Crawford, HL; Cromaz, M .; Ди Нитто, А .; Düllmann, Ch. E .; Esker, NE; Fahlander, C .; Fallon, P .; Фарджади, РМ; Forsberg, U .; Khuyagbaatar, J .; Loveland, W .; Маккиавелли, АО; May, EM; Грязь, PR; Olive, DT; Рис, AC; Rissanen, J .; Рудольф, Д .; Сармьенто, LG; Шустерман Я.А.; и другие. (2015). «Спектроскопия распада дочерних элементов 115: 280 Rg → 276 Mt и 276 Mt → Bh» . Physical Review C . 92 (2): 021301. Bibcode : 2015PhRvC..92b1301G . doi :10.1103 / PhysRevC.92.021301 .
  67. ^ a b «Элемент 113: Унантриум, как сообщается, синтезируется в Японии» . Huffington Post . Сентябрь 2012 . Проверено 22 апреля 2013 года .
  68. ^ a b МакКеллар, Брюс (22–23 октября 2016 г.). «Отчет президента на заседании Совета и председателей комиссий IUPAP» (PDF) . Международный союз теоретической и прикладной физики . Проверено 14 января 2018 года .
  69. ^ a b «Открытие новых химических элементов с номерами 113, 115, 117 и 118» . Объединенный институт ядерных исследований . 6 января 2016 . Проверено 14 января 2018 года .
  70. ^ a b c «Открытие и присвоение элементов с атомными номерами 113, 115, 117 и 118» . ИЮПАК. 30 декабря 2015 . Проверено 8 сентября 2018 года .
  71. ^ Forsberg, U .; Рудольф, Д .; Fahlander, C .; Голубев, П .; Сармьенто, LG; Åberg, S .; Блок, М .; Düllmann, Ch. E .; Heßberger, FP; Кратц, СП; Якушев, А. (9 июля 2016 г.). «Новая оценка предполагаемой связи между цепями распада элемента 115 и элемента 117» (PDF) . Физика Письма Б . 760 (2016): 293–296. Bibcode : 2016PhLB..760..293F . DOI : 10.1016 / j.physletb.2016.07.008 . Проверено 2 апреля +2016 .
  72. ^ Форсберг, Ульрика; Фахландер, Клаас; Рудольф, Дирк (2016). Конгруэнтность цепочек распадов элементов 113, 115 и 117 (PDF) . Нобелевский симпозиум NS160 - Химия и физика тяжелых и сверхтяжелых элементов. DOI : 10.1051 / epjconf / 201613102003 .
  73. ^ Злоказов, В.Б .; Утёнков В.К. (8 июня 2017 г.). «Анализ цепочек распада сверхтяжелых ядер, образующихся в реакциях 249 Bk + 48 Ca и 243 Am + 48 Ca» . Журнал физики G: Ядерная физика и физика элементарных частиц . 44 (75107): 075107. Bibcode : 2017JPhG ... 44g5107Z . DOI : 10.1088 / 1361-6471 / aa7293 .
  74. ^ Chatt, J. (1979). «Рекомендации по присвоению имен элементам с атомными номерами больше 100». Pure Appl. Chem . 51 (2): 381–384. DOI : 10,1351 / pac197951020381 .
  75. ^ a b Ноорден, Ричард Ван (27 сентября 2012 г.). "Элемент 113 наконец?" .
  76. ^ 新 元素 113 番 、 日本 の 発 見 確 実 合成 に ３ 回 成功. Нихон Кейдзай Симбун (на японском языке). 27 сентября 2012 . Проверено 13 октября 2012 года .
  77. ^ "Предложенное название 113-го элемента - исполнение желания японских исследователей" . The Mainichi . 9 июня 2016 . Проверено 29 апреля 2018 года .
  78. ^ «Названный 113-й элемент« нихониум »дань японской общественной поддержке: исследователь» . The Mainichi . 9 июня 2016 . Проверено 29 апреля 2018 года .
  79. ^ a b «ИЮПАК называет четыре новых элемента - Nihonium, Moscovium, Tennessine и Oganesson» . ИЮПАК. 8 июня 2016 . Проверено 8 июня +2016 .
  80. ↑ Ikeda, Nagao (25 июля 2011 г.). «Открытия урана-237 и симметричного деления - Из архивных бумаг Нишины и Кимуры» . Труды Японской академии, серия B: Физические и биологические науки . 87 (7): 371–376. Bibcode : 2011PJAB ... 87..371I . DOI : 10,2183 / pjab.87.371 . PMC 3171289 . PMID 21785255 .  
  81. ^ En'yo, Хидето (26 мая 2017). "Bikkuban kara 113-ban genso nihoniumu made, genso sōsei no 138 oku-nen"ビ ッ ク バ ン か ら １１３ ニ ウ ム ま で 、 元素 創 の 億 年[От Большого взрыва до 113-го элемента нихония: создание элемента за 13,8 миллиарда лет] (PDF) (на японском языке). Архивировано из оригинального (PDF) 29 января 2018 года . Проверено 28 января 2018 .
  82. ^ "Японские ученые планируют назвать атомный элемент 113" Nihonium " " . Mainichi Shimbun . 8 июня 2016 года Архивировано из оригинала на 9 июня 2016 года японские ученые , которые обнаружили атомный план элемент 113 , чтобы назвать его «Nihonium» источники , близкие к этому вопросу в среду.
  83. ^ "ニ ホ ニ ウ ム」 有力 日本 の 新 元素 名称 案 、 国際 機関 が ９ 日 公 表 " [Nihonium наиболее вероятный]. Санкей Симбун (на японском языке). 6 июня 2016 года. Вместо того, чтобы первоначально предполагалось, что япония происходит от латинского или французского, лидер группы Морита, кажется, придерживается своего собственного языка.
  84. ^ «ИЮПАК объявляет названия элементов 113, 115, 117 и 118» . ИЮПАК. 30 ноября 2016 . Проверено 30 ноября +2016 .
  85. ^ «Церемония наименования нового элемента« нихониум » » . Новости Японии . 15 марта 2017. Архивировано из оригинала 28 января 2018 года . Проверено 28 января 2018 .
  86. ^ a b Audi, G .; Кондев Ф.Г .; Wang, M .; Хуанг, WJ; Наими, С. (2017). «Оценка ядерных свойств NUBASE2016» (PDF) . Китайская физика C . 41 (3): 030001. Bibcode : 2017ChPhC..41c0001A . DOI : 10.1088 / 1674-1137 / 41/3/030001 .
  87. ^ Thoennessen, М. (2016). Открытие изотопов: полное собрание . Springer. С. 229, 234, 238. DOI : 10.1007 / 978-3-319-31763-2 . ISBN 978-3-319-31761-8. LCCN  2016935977 .
  88. ^ а б в г д Оганесян, Ю.Т. (2015). «Исследование сверхтяжелых элементов» . Отчеты о достижениях физики . 78 (3): 036301. Bibcode : 2015RPPh ... 78c6301O . DOI : 10.1088 / 0034-4885 / 78/3/036301 . PMID 25746203 . 
  89. ^ Sonzogni, Алехандро. «Интерактивная карта нуклидов» . Национальный центр ядерных данных: Брукхейвенская национальная лаборатория . Проверено 6 июня 2008 года .
  90. ↑ Форсберг, Ульрика (сентябрь 2016 г.). «События отдачи-α-деления и отдачи-α – α-деления, наблюдаемые в реакции 48Ca + 243Am». Ядерная физика . 953 : 117–138. arXiv : 1502.03030 . Bibcode : 2016NuPhA.953..117F . DOI : 10.1016 / j.nuclphysa.2016.04.025 . S2CID 55598355 . 
  91. ^ Консидайн, Дуглас М .; Консидайн, Гленн Д. (1994). Научная энциклопедия Ван Ностранда (8-е изд.). Wiley-Interscience. п. 623. ISBN 978-1-4757-6918-0.
  92. ^ а б Оганесян Ю. Ц .; Собичевский, А .; Тер-Акопян, GM (9 января 2017 г.). «Сверхтяжелые ядра: от предсказаний к открытию». Physica Scripta . 92 (2): 023003–1–21. Bibcode : 2017PhyS ... 92b3003O . DOI : 10.1088 / 1402-4896 / aa53c1 .
  93. ^ Ауди, Жорж; Берсильон, Оливье; Blachot, Жан; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), " Оценка ядерных свойств и свойств распада N UBASE " , Nuclear Physics A , 729 : 3–128, Bibcode : 2003NuPhA.729 .... 3A , doi : 10.1016 / j.nuclphysa.2003.11 0,001
  94. ^ а б в г Стышинский, Яцек (2010). «Зачем нужны релятивистские вычислительные методы?». Релятивистские методы для химиков . Проблемы и достижения вычислительной химии и физики. 10 . С. 139–146. DOI : 10.1007 / 978-1-4020-9975-5_3 . ISBN 978-1-4020-9974-8.
  95. ^ a b Фэгри младший, Кнут; Сауэ, Тронд (2001). «Двухатомные молекулы между очень тяжелыми элементами группы 13 и группы 17: исследование релятивистских эффектов на связывание». Журнал химической физики . 115 (6): 2456. Bibcode : 2001JChPh.115.2456F . DOI : 10.1063 / 1.1385366 .
  96. ^ а б Зайцевский, А .; van Wüllen, C .; Русаков, А .; Титов, А. (сентябрь 2007 г.). «Релятивистские DFT и ab initio расчеты на сверхтяжелых элементах седьмого ряда: E113 - E114» (PDF) . Проверено 17 февраля 2018 .
  97. ↑ Хан, Ён-Кю; Бэ, Чолбом; Сын, Санг-Кил; Ли, Юн Суп (2000). «Спин-орбитальные эффекты на моногидриды трансактинидных p-блочных элементов MH (M = 113–118)» . Журнал химической физики . 112 (6): 2684. Bibcode : 2000JChPh.112.2684H . DOI : 10.1063 / 1.480842 . S2CID 9959620 . 
  98. ^ Б с д е е Seth, Майкл; Швердтфегер, Питер; Фэгри, Кнут (1999). «Химия сверхтяжелых элементов. III. Теоретические исследования соединений 113 элемента» . Журнал химической физики . 111 (14): 6422–6433. Bibcode : 1999JChPh.111.6422S . DOI : 10.1063 / 1.480168 . S2CID 41854842 . 
  99. ^ Демидов, Ю. А. (15 февраля 2017 г.). «Квантово-химическое моделирование электронного строения соединений нихония и астата» . Лаборатория ядерных реакций им . Флерова . Проверено 12 июня +2017 .
  100. ^ Нэш, Клинтон S .; Бурстен, Брюс Э. (1999). "Спин-орбитальные эффекты, теория VSEPR и электронные структуры тяжелых и сверхтяжелых гидридов IVA группы и тетрафторидов группы VIIIA. Частичная смена ролей элементов 114 и 118". J. Phys. Chem. . 103 (3): 402–410. Bibcode : 1999JPCA..103..402N . DOI : 10.1021 / jp982735k . PMID 27676357 . 
  101. ^ а б в г д Эйхлер, Роберт (2013). «Первые следы химии на берегу Острова сверхтяжелых элементов». Журнал физики: Серия конференций . 420 (1): 012003. arXiv : 1212.4292 . Bibcode : 2013JPhCS.420a2003E . DOI : 10.1088 / 1742-6596 / 420/1/012003 . S2CID 55653705 . 
  102. ^ Гринвуд, штат Нью-Йорк ; Эрншоу, А. (1998). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн. С. 195, 233–235, 237–240. ISBN 978-0-7506-3365-9.
  103. ↑ Даунс, AJ (31 мая 1993 г.). Химия алюминия, галлия, индия и таллия . Springer Science & Business Media. С. 128–137. ISBN 978-0-7514-0103-5.
  104. ^ Bae, Ch .; Han, Y.-K .; Ли, Йо. С. (18 января 2003 г.). «Спин-орбитальные и релятивистские эффекты на структуры и стабильность фторидов группы 17 EF 3 (E = I, At и элемент 117): устойчивость, индуцированная относительностью для структуры D 3h в (117) F 3 ». Журнал физической химии . 107 (6): 852–858. Bibcode : 2003JPCA..107..852B . DOI : 10.1021 / jp026531m .
  105. ^ Теббе, К.-Ф .; Георгий У. (декабрь 1986 г.). "Die Kristallstrukturen von Rubidiumtriiodid und Thalliumtriiodid". Acta Crystallographica C . C42 (12): 1675–1678. DOI : 10.1107 / S0108270186090972 .
  106. ^ Düllmann, Christoph E. (2012). «Сверхтяжелые элементы в GSI: обширная программа исследований с элементом 114 в центре внимания физики и химии» . Radiochimica Acta . 100 (2): 67–74. DOI : 10.1524 / ract.2011.1842 . S2CID 100778491 . 
  107. ↑ Муди, Кен (30 ноября 2013 г.). «Синтез сверхтяжелых элементов». В Шеделе, Матиас; Шонесси, Рассвет (ред.). Химия сверхтяжелых элементов (2-е изд.). Springer Science & Business Media. С. 24–28. ISBN 978-3-642-37466-1.
  108. ^ Аксенов, Николай В .; Штайнеггер, Патрик; Абдуллин, Фарид Ш .; Альбин, Юрий В .; Божиков, Господин А .; Чепигин Виктор И .; Эйхлер, Роберт; Лебедев, Вячеслав Я .; Мамударов, Александр Ш .; Малышев Олег Н .; Петрушкин Олег В .; Поляков, Александр Н .; Попов, Юрий А .; Сабельников, Алексей В .; Сагайдак, Роман Н .; Широковский, Игорь В .; Шумейко, Максим В .; Стародуб, Геннадий Я .; Цыганов, Юрий С .; Утёнков Владимир К .; Воинов, Алексей А .; Востокин, Григорий К .; Еремин, Александр; Дмитриев, Сергей Н. (июль 2017). «О летучести нихония (Nh, Z = 113)» . Европейский физический журнал . 53 (158): 158. Bibcode : 2017EPJA ... 53..158A . doi :10.1140 / epja / i2017-12348-8 . S2CID  125849923 .
  109. ^ Терешатов, Э.Е .; Болтоева, М.Ю .; Фолден III, CM (2015). «Смола ионообменная и жидкостно-жидкостная экстракция индия и таллия из хлоридных сред». Экстракция растворителем и ионный обмен . 33 (6): 607. DOI : 10,1080 / 07366299.2015.1080529 . S2CID 94078206 . 

Библиография [ править ]

  • Audi, G .; Кондев Ф.Г .; Wang, M .; и другие. (2017). «Оценка ядерных свойств NUBASE2016». Китайская физика C . 41 (3): 030001. Bibcode : 2017ChPhC..41c0001A . DOI : 10.1088 / 1674-1137 / 41/3/030001 .
  • 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 . S2CID  55434734 .

Внешние ссылки [ править ]

  • СМИ, связанные с Nihonium на Викискладе?
  • Нихоний в Периодической таблице видео (Ноттингемский университет)
  • Уут и Ууп добавляют свои атомные массы в Периодическую таблицу
  • Открытие элементов 113 и 115
  • Сверхтяжелые элементы
  • WebElements.com: Nihonium