Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Tennessine является синтетическим химическим элементом с символом Ts и атомным номером  117. Это второй тяжелым известный элемент , а предпоследний элемент 7 - го периода в периодической таблице .

Об открытии теннессина было официально объявлено в Дубне , Россия, в рамках российско-американского сотрудничества в апреле 2010 года, что делает его самым недавно обнаруженным элементом по состоянию на 2021 год . Один из его дочерних изотопов был создан непосредственно в 2011 году, частично подтвердив результаты эксперимента. Эксперимент был повторен сам успешно одним и тем же сотрудничество в 2012 году и совместной немецко-американской команды в мае 2014 г. В декабре 2015 года Совместная рабочая группа из Международного союза теоретической и прикладной химии (IUPAC) и Международный союз теоретической и прикладная физика, который оценивает заявления об открытии новых элементов, распознал элемент и присвоил приоритет российско-американской команде. В июне 2016 года ИЮПАК опубликовал заявление, в котором говорилось, что первооткрыватели предложили название теннессин в честь Теннесси , США, название, которое было официально принято в ноябре 2016 года. [A]

Теннессин может находиться на « острове стабильности » - концепция, которая объясняет, почему некоторые сверхтяжелые элементы более стабильны по сравнению с общей тенденцией к снижению стабильности для элементов, помимо висмута в периодической таблице. Синтезированные атомы теннесина длились десятки и сотни миллисекунд . Предполагается, что в периодической таблице теннессин будет членом группы 17, все остальные члены которой являются галогенами . [b] Некоторые из его свойств могут значительно отличаться от свойств галогенов из-за релятивистских эффектов . В результате ожидается, что теннессин будет летучим металлом, который не образует анионов и не достигает высоких значений.состояния окисления . Тем не менее ожидается, что некоторые ключевые свойства, такие как его точки плавления и кипения и его первая энергия ионизации , будут соответствовать периодическим тенденциям галогенов.

Введение [ править ]

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.

Самые тяжелые атомные ядра [c] образуются в ядерных реакциях, которые объединяют два других ядра неравного размера [d] в одно; грубо говоря, чем более неравны два ядра по массе, тем больше вероятность их реакции. [15] Материал, состоящий из более тяжелых ядер, превращается в мишень, которая затем бомбардируется пучком более легких ядер. Два ядра могут слиться в одно, только если они 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. [16] 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. [16] [17] Если синтез действительно происходит, временное слияние - так называемое составное ядро - представляет собой возбужденное состояние.. Чтобы потерять энергию возбуждения и достичь более стабильного состояния, составное ядро ​​либо делится, либо выбрасывает один или несколько нейтронов , [e] которые уносят энергию. Это происходит примерно через 10 -16  секунд после первоначального столкновения. [18] [f]

Луч проходит через цель и достигает следующей камеры - сепаратора; если новое ядро ​​произведено, оно переносится этим лучом. [21] В сепараторе вновь образованное ядро ​​отделяется от других нуклидов (от исходного пучка и любых других продуктов реакции) [g] и переносится на детектор с поверхностным барьером , который останавливает ядро. Отмечается точное место предстоящего удара о детектор; также отмечена его энергия и время прибытия. [21] Передача занимает около 10 -6  секунд; Чтобы ядро ​​было обнаружено, оно должно выжить так долго. [24] Ядро записывается снова, как только регистрируется его распад, и местоположение, энергия, и время затухания. [21]

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. [25] Таким образом, ядра самых тяжелых элементов теоретически предсказаны [26] и до сих пор наблюдались [27], что они в основном распадаются через моды распада, которые вызваны таким отталкиванием: альфа-распад и спонтанное деление ; [h] эти моды преобладают для ядер сверхтяжелых элементов. Альфа-распад регистрируется испускаемыми альфа-частицами , и продукты распада легко определить до фактического распада; если в результате такого распада или серии последовательных распадов образуется известное ядро, исходный продукт реакции можно определить арифметически. [i] Самопроизвольное деление, однако, приводит к образованию различных ядер в качестве продуктов, поэтому исходный нуклид не может быть определен по его дочерним элементам. [j]

Таким образом, информация, доступная физикам, стремящимся синтезировать один из самых тяжелых элементов, - это информация, собираемая детекторами: 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. [k]

История [ править ]

Предварительное открытие [ править ]

В декабре 2004 г. группа Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ) в Дубне , Московская область , Россия, предложила совместный эксперимент с Национальной лабораторией Ок-Ридж (ORNL) в Ок-Ридже , штат Теннесси , США, для синтеза элемента 117 - так что -зван для 117  протонов в его ядре . Их предложение включало слияние мишени из берклия (элемент 97) и луча из кальция (элемент 20), проводимое путем бомбардировки мишени из берклия ядрами кальция: [39]это завершило бы серию экспериментов, проведенных в ОИЯИ по слиянию актинидных мишеней с пучком кальция-48, в результате чего были получены новые элементы 113 - 116 и 118 . ORNL - тогда единственный в мире производитель берклия - не мог предоставить этот элемент, поскольку они временно прекратили производство [39], и возобновление его производства было бы слишком дорогостоящим. [40] Планы по синтезу элемента 117 были приостановлены в пользу подтверждения элемента 118, который был произведен ранее в 2002 году путем бомбардировки калифорнийской мишени кальцием. [41]Требуемый берклий 249 является побочным продуктом при производстве калифорния 252, и получение необходимого количества берклия было еще более сложной задачей, чем получение калифорния, а также дорогостоящей: это стоило бы около 3,5 миллионов долларов, и стороны согласились ждать коммерческого заказа на производство калифорния, из которого можно было бы извлечь берклий. [40] [42]

Команда ОИЯИ стремилась использовать берклий, потому что кальций-48 , изотоп кальция, используемый в пучке, имеет 20 протонов и 28 нейтронов, что составляет нейтронно-протонное отношение 1,4; и это самое легкое стабильное или почти стабильное ядро ​​с таким большим нейтронным избытком. Второе по легкости такое ядро, палладий-110 (46 протонов, 64 нейтрона, нейтронно-протонное отношение 1,391), намного тяжелее. Ожидается, что из-за избытка нейтронов полученные ядра будут тяжелее и ближе к искомому острову стабильности . [1] Из запланированных 117 протонов у кальция есть 20, и поэтому им нужно было использовать берклий, у которого 97 протонов в ядре. [43]

В феврале 2005 г. руководитель коллектива ОИЯИ Юрий Оганесян выступил с коллоквиумом в ORNL. Также присутствовали представители Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса, которые ранее работали с ОИЯИ над открытием элементов 113–116 и 118, и Джозеф Гамильтон из Университета Вандербильта , сотрудник Oganessian. [45]

Гамильтон проверил, производит ли высокопоточный реактор ORNL калифорний для коммерческого заказа: требуемый берклий может быть получен в качестве побочного продукта. Он узнал, что это не так и не ожидал такого приказа в ближайшем будущем. Гамильтон продолжал следить за ситуацией, время от времени проверяя. (Позже Оганесян назвал Гамильтона «отцом 117 человек» за эту работу.) [45]

Открытие [ править ]

ORNL возобновил производство калифорния весной 2008 года. Гамильтон отметил возобновление добычи летом и заключил сделку по последующей добыче берклия [46] (цена была около 600 000 долларов). [15] Во время симпозиума в сентябре 2008 г. в Университете Вандербильта в Нэшвилле , штат Теннесси, где ему исполнилось 50 лет на физическом факультете, он познакомил Оганесяна с Джеймсом Роберто (в то время заместителем директора по науке и технологиям в ORNL). [47] Они установили сотрудничество между ОИЯИ, ORNL и Вандербильтом; [42] команда Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса (LLNL) в Ливерморе , Калифорния., США, вскоре был приглашен присоединиться. [48]

Мишень из берклия, использованная для синтеза (в растворе)

В ноябре 2008 года Министерство энергетики США , контролировавшее реактор в Ок-Ридже , разрешило научное использование извлеченного берклия. [48] Производство длилось 250 дней и закончилось в конце декабря 2008 года [49], в результате было получено 22 миллиграмма берклия, достаточно для проведения эксперимента. [50] В январе 2009 года берклий был удален из реактора изотопов с высоким потоком ORNL; [48] впоследствии его охлаждали в течение 90 дней, а затем обрабатывали в Центре радиохимической инженерии и разработок ORNL для отделения и очистки материала берклия, что заняло еще 90 дней. [42] Его период полураспадасоставляет всего 330 дней: по прошествии этого времени половина произведенного берклия распалась . Из-за этого берклиевую мишень пришлось быстро перевезти в Россию; Чтобы эксперимент был жизнеспособным, он должен был быть завершен в течение шести месяцев после его отъезда из Соединенных Штатов. [42] Мишень была упакована в пять свинцовых контейнеров для перевозки из Нью-Йорка в Москву. [42]

Российские таможенники дважды отказывали в допуске объекта в страну из-за отсутствия или неполного оформления документов. За несколько дней цель пять раз пересекла Атлантический океан. [42] По прибытию в России в июне 2009 года беркелий был немедленно переведен в научно - исследовательский институт атомных реакторов (НИИАР) в Димитровграде , Ульяновская область , где он был депонирован в качестве 300- нанометрового -thin слоя на титановую пленке. [49] В июле 2009 г. он был доставлен в Дубну [49], где был установлен в ускорителе элементарных частиц в ОИЯИ. [50]Луч кальция-48 был получен путем химического извлечения небольших количеств кальция-48, присутствующего в естественном кальции, с обогащением его в 500 раз. [ Править ] Эта работа была сделана в закрытом городе в Лесном , Свердловской области , России. [48]

Эксперимент начался в конце июля 2009 года. [48] В январе 2010 года ученые Лаборатории ядерных реакций им. Флерова объявили внутри компании, что они обнаружили распад нового элемента с атомным номером 117 через две цепочки распада: одну из нечетно-нечетных. изотоп претерпевает 6  альфа-распадов перед спонтанным делением , и один из нечетно-четных изотопов претерпевает 3 альфа-распада перед делением. [51] Полученные данные эксперимента были отправлены в LLNL для дальнейшего анализа. [52] 9 апреля 2010 года в журнале Physical Review Letters был опубликован официальный отчет.идентифицируя изотопы как 294 117 и 293 117, которые, как было показано, имеют период полураспада порядка десятков или сотен миллисекунд . Работа была подписана всеми сторонами, участвовавшими в эксперименте в той или иной степени: ОИЯИ, ORNL, LLNL, RIAR, Vanderbilt, Университетом Теннесси ( Ноксвилл , Теннесси , США) и Университетом Невады ( Лас-Вегас , Невада , США). , который обеспечил поддержку анализа данных. [53] Изотопы были образованы следующим образом: [54] [m]

249
97
Bk
+ 48
20
Ca
297 117 * → 294 117 + 31
0

п
(1 мероприятие)
249
97
Bk
+ 48
20
Ca
297 117 * → 293 117 + 41
0

п
(5 мероприятий)

Подтверждение [ править ]

Цепочка распада атомов, полученная в первоначальном эксперименте. Цифры возле стрелок описывают экспериментальные (черный) и теоретический (синий) значения времени жизни и энергии каждого распада. Время жизни можно преобразовать в период полураспада , умножив на ln 2 . [54]

Все дочерние изотопы (продукты распада) элемента 117 ранее были неизвестны; [54] поэтому их свойства не могут быть использованы для подтверждения заявления об открытии. В 2011 году, когда один из продуктов распада ( 289 115) был синтезирован напрямую, его свойства соответствовали тем, которые были измерены в заявленном косвенном синтезе при распаде элемента 117. [55] Первооткрыватели не представили претензий на свои открытия в 2007– 2011 год, когда Совместная рабочая группа рассматривала заявления об открытии новых элементов. [56]

Команда из Дубны повторила эксперимент в 2012 году, создав семь атомов элемента 117 и подтвердив их более ранний синтез элемента 118 (полученный через некоторое время, когда значительное количество мишени из берклия- 249 подверглось бета-распаду до калифорния- 249). Результаты эксперимента совпали с предыдущим результатом; [7] затем ученые подали заявку на регистрацию элемента. [ необходима цитата ] В мае 2014 года совместное германо-американское сотрудничество ученых из ORNL и GSI Helmholtz Center for Heavy Ion Research в Дармштадте , Гессен, Германия, утверждали, что подтвердили открытие элемента. [6] [57] Команда повторила эксперимент в Дубне, используя ускоритель Дармштадта, создав два атома элемента 117. [6]

В декабре 2015 года JWP официально признал открытие 293 117 на основании подтверждения свойств его дочернего объекта 289 115, [58], и, таким образом, перечисленные первооткрыватели - ОИЯИ, LLNL и ORNL - получили право предложить официальное название элемента. (Вандербильт был исключен из первоначального списка первооткрывателей из-за ошибки, которая позже была исправлена.) [59]

В мае 2016 года Лундский университет ( Лунд , Скания , Швеция) и GSI поставили под сомнение синтез элементов  115 и 117. Цепочки распада, присвоенные 289 115, изотопу, способствующему подтверждению синтеза элементов 115 и 117, были обнаружены на основе нового статистического метода слишком разными, чтобы относиться к одному и тому же нуклиду с достаточно высокой вероятностью. Было обнаружено, что 293 117 цепочек распада, одобренных как таковые JWP, требуют разбиения на отдельные наборы данных, относящиеся к разным изотопам элемента 117. Также было обнаружено, что заявленная связь между цепями распада, указанная в 293 117 и 289115 наверное не существовало. (С другой стороны, цепи из неутвержденного изотопа 294 117 оказались конгруэнтными .) Множественность состояний, обнаруженных, когда нуклиды, которые не являются четными или даже даже подвергаются альфа-распаду, не является неожиданным и способствует отсутствию ясности в перекрестные реакции. Это исследование подвергло критике отчет JWP за игнорирование тонкостей, связанных с этой проблемой, и сочло «проблемным» то, что единственным аргументом в пользу признания открытий элементов 115 и 117 была связь, которую они считали сомнительной. [60] [61]

8 июня 2017 года два члена дубненской команды опубликовали статью в журнале, в которой ответили на эти критические замечания, проанализировав свои данные о нуклидах 293 117 и 289 115 с помощью широко принятых статистических методов, и отметили, что исследования 2016 года, показывающие несоответствие, дали проблемные результаты при применении. к радиоактивному распаду: они исключили из 90% доверительного интервала как среднее, так и экстремальное время распада, и цепи распада, которые будут исключены из выбранного ими 90% доверительного интервала, с большей вероятностью наблюдались, чем те, которые были бы включены. Повторный анализ 2017 г. пришел к выводу, что наблюдаемые цепочки распадов 293 117 и 289115 согласуются с предположением, что на каждом этапе цепи присутствует только один нуклид, хотя было бы желательно иметь возможность напрямую измерить массовое число зарождающегося ядра каждой цепи, а также функцию возбуждения 243 Am + 48 Ca реакция. [62]

Именование [ править ]

Главный кампус рабочего места Гамильтона, Университет Вандербильта, одно из учреждений, названных одними из первооткрывателей теннессина

Использование номенклатуры Менделеева для неименованных и неоткрытых элементов , элемент 117 должен быть известен как Ека астатина . Используя рекомендации 1979 г. Международного союза теоретической и прикладной химии (IUPAC), элемент временно назывался ununseptium (символ Uus ), пока его открытие не было подтверждено и не было выбрано постоянное название; временное название образовалось от латинских корней «один», «один» и «семь», что является ссылкой на атомный номер элемента 117. [63] Многие ученые в этой области называли его «элементом 117» с символом E117 , (117) , или117 . [3] Согласно руководящим принципам ИЮПАК, действующим на момент утверждения открытия, постоянные имена новых элементов должны заканчиваться на «-ium»; сюда входит элемент 117, даже если этот элемент был галогеном , названия которых традиционно заканчиваются на «-ine»; [64] однако новые рекомендации, опубликованные в 2016 г., рекомендовали использовать окончание «-ine» для всех новых элементов группы 17. [65]

После первоначального синтеза в 2010 году Дон Шонесси из LLNL и Оганесян заявила, что наименование - это деликатный вопрос, и от него по возможности избегали. [66] Тем не менее, Гамильтон заявил в том году: «Я сыграл решающую роль в объединении группы и в получении цели 249 Bk, необходимой для открытия. В результате я собираюсь назвать элемент. Я могу не назову вам название, но это внесет различие в регион ». [53](Гамильтон преподает в Университете Вандербильта в Нэшвилле, штат Теннесси, США). В интервью 2015 года Оганесян, рассказав историю эксперимента, сказал: «Американцы назвали это tour de force, они продемонстрировали, что могут сделать [это] без права на ошибку. Что ж, скоро назовут 117-й элемент ». [67]

В марте 2016 года группа исследователей согласилась на телеконференцию с участием представителей заинтересованных сторон по поводу названия «теннессин» для элемента 117. [45] В июне 2016 года ИЮПАК опубликовал декларацию, в которой говорится, что первооткрыватели представили свои предложения по названию нового элемента. элементы 115, 117 и 118 ИЮПАК; предложением элемента 117 был теннессин с символом Ts после слов «регион Теннесси». [a] Предложенные названия были рекомендованы для принятия Отделом неорганической химии ИЮПАК; формальное принятие должно было произойти по истечении пяти месяцев после истечения срока публикации декларации. [68]В ноябре 2016 года имена, включая теннессин, были официально приняты. Опасения по поводу того, что предлагаемый символ Ts может противоречить обозначению тозильной группы, используемому в органической химии, были отвергнуты после существующих символов, имеющих такое двойное значение: Ac ( актиний и ацетил ) и Pr ( празеодим и пропил ). [69] Церемония присвоения имен московию, теннессину и оганессону прошла в марте 2017 года в Российской академии наук в Москве ; отдельная церемония, посвященная только теннессину, прошла в ORNL в январе 2017 года [70].

Прогнозируемые свойства [ править ]

За исключением ядерных свойств, никаких свойств теннессина или его соединений не проводилось; это связано с его крайне ограниченным и дорогим производством [15] и тем фактом, что он очень быстро разрушается. Свойства теннессина остаются неизвестными и доступны только прогнозы.

Ядерная стабильность и изотопы [ править ]

Стабильность ядер быстро снижается с увеличением атомного номера после кюрия , элемента 96, период полураспада которого на четыре порядка больше, чем у любого последующего элемента. Все изотопы с атомным номером выше 101 подвергаются радиоактивному распаду с периодом полураспада менее 30 часов. Никакие элементы с атомными номерами выше 82 (после свинца ) не имеют стабильных изотопов. [71] 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 104не должно существовать. [72] Однако исследователи в 1960-х годах предположили, что закрытые ядерные оболочки вокруг 114 протонов и 184 нейтронов должны противодействовать этой нестабильности, создавая « остров стабильности », где период полураспада нуклидов может достигать тысяч или миллионов лет. Хотя ученые еще не достигли острова, простое существование сверхтяжелых элементов (включая теннессин) подтверждает, что этот стабилизирующий эффект реален, и в целом известные сверхтяжелые нуклиды становятся экспоненциально долгоживущими по мере приближения к предсказанному местоположению острова. [73] [74]Теннессин является вторым по весу элементом, созданным до сих пор, и все его известные изотопы имеют период полураспада менее одной секунды. Тем не менее, это больше, чем значения, предсказанные до их открытия: предсказанные времена жизни для 293 Ts и 294 Ts, использованные в документе об открытии, составляли 10 мс и 45 мс соответственно, в то время как наблюдаемые времена жизни составляли 21 мс и 112 мс соответственно. [54] Команда из Дубны считает, что синтез элемента является прямым экспериментальным доказательством существования острова стабильности. [75]

Диаграмма стабильности нуклидов, использованная дубненской командой в 2010 году. Характеризованные изотопы показаны рамками. По мнению первооткрывателей, синтез 117-го элемента служит неопровержимым доказательством существования «острова стабильности» (обведен кружком). [75]

Было подсчитано, что изотоп 295 Ts будет иметь период полураспада около 18  миллисекунд , и возможно получение этого изотопа с помощью той же реакции берклий-кальций, которая использовалась при открытии известных изотопов 293 Ts и 294 Ts. . Вероятность того, что в результате этой реакции будет получено 295 Ts, оценивается максимум в одну седьмую вероятность получения 294 Ts. [76] [77] [78] Расчеты с использованием модели квантового туннелирования предсказывают существование нескольких изотопов теннесина до 303 Тс. Ожидается, что наиболее стабильными из них будут 296Ts с периодом полураспада при альфа-распаде 40 миллисекунд. [79] Исследование изотопов элемента с помощью модели жидкой капли показывает аналогичные результаты; это предполагает общую тенденцию повышения стабильности для изотопов тяжелее 301 Ts, с частичными периодами полураспада, превышающими возраст Вселенной, для самых тяжелых изотопов, таких как 335 Ts, если не учитывать бета-распад. [80] Более легкие изотопы теннессина могут быть произведены в реакции 243 Am + 50 Ti, которая была рассмотрена командой Дубны в 2008 году в качестве плана действий на случай непредвиденных обстоятельств, если 249 Bk окажется недоступным, [81]и был снова рассмотрен для исследования в 2017–2018 годах для изучения свойств ядерных реакций с пучком титана-50, который становится необходимым для синтеза элементов помимо оганесона. [82]

Атомный и физический [ править ]

Предполагается, что теннессин будет членом группы 17 периодической таблицы, ниже пяти галогенов; фтор , хлор , бром , йод и астат, каждый из которых имеет семь валентных электронов с конфигурацией n s 2 n p 5 . [83] [n] Для теннессина, находящегося в седьмом периоде (строке) периодической таблицы, продолжение тенденции предсказывает конфигурацию валентных электронов 7s 2 7p 5 , [3]и поэтому можно ожидать, что он будет вести себя подобно галогенам во многих отношениях, которые относятся к этому электронному состоянию. Однако при спуске группы 17 металличность элементов возрастает; например, йод уже имеет металлический блеск в твердом состоянии, а астатин часто классифицируется как металлоид из-за того, что его свойства весьма далеки от свойств четырех предыдущих галогенов. Таким образом, экстраполяция, основанная на периодических тенденциях, предсказывает, что теннессин будет довольно летучим металлом после переходного периода . [84]

Уровни атомной энергии крайних s , p и d электронов хлора (d-орбитали неприменимы), брома, йода, астата и теннессина

Расчеты подтвердили точность этой простой экстраполяции, хотя экспериментальная проверка этого в настоящее время невозможна, поскольку периоды полураспада известных изотопов теннессина слишком короткие. [84] Значительные различия между теннессином и предыдущими галогенами, вероятно, возникнут, в основном из-за спин-орбитального взаимодействия - взаимодействия между движением и спином электронов. Спин-орбитальное взаимодействие особенно сильно для сверхтяжелых элементов, потому что их электроны движутся быстрее - со скоростью, сравнимой со скоростью света, - чем в более легких атомах. [85]В атомах теннессина это понижает уровни энергии электронов 7s и 7p, стабилизируя соответствующие электроны, хотя два из энергетических уровней электронов 7p более стабилизированы, чем четыре других. [86] Стабилизация 7s-электронов называется эффектом инертной пары ; Эффект, который разделяет подоболочку 7p на более стабильную и менее стабилизированную части, называется расщеплением подоболочки. Вычислительные химики понимают расщепление как изменение второго ( азимутального ) квантового числа l от 1 до 1/2 и 3/2 для более стабилизированной и менее стабилизированной частей подоболочки 7p соответственно. [87] [o]Для многих теоретических целей конфигурация валентных электронов может быть представлена ​​как отражающая разделение подоболочки 7p как 7s2
7p2
1/2
7p3
3/2
. [3]

Существуют различия и для других электронных уровней. Например, уровни 6d-электронов (также разделенные на два, четыре из которых составляют 6d 3/2, а шесть - 6d 5/2 ) оба повышены, поэтому они близки по энергии к уровням 7s, [86] хотя и нет 6d-электронных была предсказана химия теннессина. Разница между уровнями 7p 1/2 и 7p 3/2 аномально велика; 9,8  эВ . [86] Расщепление подоболочки 6p у астата составляет всего 3,8 эВ, [86] и его химический состав 6p 1/2 уже был назван «ограниченным». [88] Эти эффекты заставляют химический состав теннессина отличаться от химического состава его верхних соседей (см. Ниже).

Первая энергия ионизации Теннессина - энергия, необходимая для удаления электрона из нейтрального атома - по прогнозам будет на 7,7 эВ ниже, чем у галогенов, опять же в соответствии с тенденцией. [3] Как и его соседи в периодической таблице, теннессин, как ожидается, будет иметь самое низкое сродство к электрону - энергию, выделяемую при присоединении электрона к атому - в своей группе; 2,6 или 1,8 эВ. [3] Электрон гипотетического водородоподобного атома теннессина - окисленный, поэтому у него есть только один электрон, Ts 116+, - по прогнозам, будет двигаться так быстро, что его масса в 1,90 раза больше массы неподвижного электрона, что связано с релятивистские эффекты. Для сравнения, показатель для водородоподобного астата составляет 1,27, а для водородоподобного йода - 1,08. [89] Простые экстраполяции законов относительности указывают на сокращение атомного радиуса . [89] Расширенные расчеты показывают, что радиус атома теннессина, образующего одну ковалентную связь, будет составлять 165 пм , а радиус  астата - 147 пм. [90] После удаления семи внешних электронов теннессин, наконец, стал меньше; 57 часов [3] для теннессина и 61 час [91] для астатина.

Точки плавления и кипения теннессина неизвестны; более ранние статьи предсказывали около 350–500 ° C и 550 ° C соответственно [3] или 350–550 ° C и 610 ° C соответственно. [92] Эти значения превышают значения астата и более легких галогенов, следуя периодическим тенденциям . Более поздняя работа предсказывает, что температура кипения теннессина будет 345 ° C [93] ( точка кипения астата оценивается как 309 ° C, [94] 337 ° C, [95] или 370 ° C, [96] хотя экспериментальные значения Сообщалось о 230 ° C [97] и 411 ° C [91] ). Плотность теннессина ожидается от 7,1 до 7,3 г / см 3., продолжая тенденцию увеличения плотности среди галогенов; Астатин составляет от 6,2 до 6,5 г / см 3 . [4]

Химическая [ править ]

ЦФ
3
предсказано иметь тригональную конфигурацию.

Известные изотопы теннессина 293 Ts и 294 Ts слишком недолговечны, чтобы проводить химические эксперименты в настоящее время. Тем не менее многие химические свойства теннессина были рассчитаны. [98] В отличие от более легких элементов группы 17, теннессин может не проявлять химического поведения, общего для галогенов. [8] Так , например, фтор, хлор, бром, и йод обычно принимает электрон , чтобы достичь более стабильной электронной конфигурации в виде благородного газа , получая восемь электронов ( октет ) в своих валентных оболочках вместо семи. [99]Эта способность ослабевает по мере увеличения атомного веса в группе; Теннессин будет наименее готовым элементом группы 17 принять электрон. Предполагается, что из степеней окисления, которые он образует, -1 будет наименее распространенным. [3] стандартный восстановительный потенциал из Ts / Ts - пара прогнозируется на -0,25 В; это значение отрицательное, в отличие от всех более легких галогенов. [2]

У теннессина есть еще одна возможность завершить свой октет - за счет образования ковалентной связи . Как и в случае с галогенами, ожидается, что при встрече двух атомов теннесина они образуют связь Ts – Ts с образованием двухатомной молекулы . Такие молекулы обычно связаны одинарными сигма-связями между атомами; они отличаются от пи-связей , которые разделены на две части, каждая из которых смещена в направлении, перпендикулярном линии между атомами, и противоположно друг другу, а не расположена непосредственно между атомами, которые они связывают. Сигма-склеивание было рассчитано, чтобы показать отличный антибондовый характер в At 2молекула и не так выгодна энергетически. По прогнозам, Tennessine продолжит тенденцию; в связке Ts 2 должен быть заметен сильный пи-характер . [3] [100] Предполагается, что молекула теннессинхлорида (TsCl) пойдет дальше и будет связана с одинарной пи-связью. [100]

Помимо нестабильного состояния -1, прогнозируются еще три состояния окисления; +5, +3 и +1. Состояние +1 должно быть особенно стабильным из-за дестабилизации трех крайних электронов 7p 3/2 , образуя стабильную, наполовину заполненную конфигурацию подоболочки; [3] астатин показывает аналогичные эффекты. [101] Состояние +3 должно быть важным, опять же из-за дестабилизированных электронов 7p 3/2 . [92] Состояние +5 предсказывается необычно, потому что электроны 7p 1/2 имеют противоположную стабилизацию. [3]Состояние +7 не было показано - даже с помощью вычислений - достижимым. Поскольку 7s-электроны в значительной степени стабилизированы, была высказана гипотеза, что теннессин фактически имеет только пять валентных электронов. [102]

Простейшим возможным соединением теннессина был бы моногидрид TsH. Предполагается, что связь будет обеспечиваться 7p 3/2 электроном теннессина и 1s электроном водорода. Несвязывающая природа спинора 7p 1/2 обусловлена ​​тем, что ожидается, что теннессин не будет образовывать чисто сигма- или пи-связи. [103] Следовательно, дестабилизированный (таким образом расширенный) спинор 7p 3/2 отвечает за связывание. [104] Этот эффект удлиняет молекулу TsH на 17 пикометров по сравнению с общей длиной 195 пм. [103] Поскольку р-электронные связи теннессина составляют две трети сигма, связь только на две трети прочнее, чем было бы, если бы теннессин не содержал спин-орбитальных взаимодействий. [103]Таким образом, молекула следует тенденции для гидридов галогенов, показывая увеличение длины связи и уменьшение энергии диссоциации по сравнению с AtH. [3] Молекулы Tl Ts и Nh Ts можно рассматривать аналогично, принимая во внимание противоположный эффект, проявляющийся в том факте, что p 1/2 электроны элемента стабилизированы. Эти две характеристики приводят к относительно небольшому дипольному моменту (произведению разницы между электрическими зарядами атомов и смещением атомов) для TlT; только 1,67  D , [p]положительное значение означает, что отрицательный заряд находится на атоме теннессина. Для NhTs сила эффектов, по прогнозам, вызовет перенос электрона от атома теннесина к атому нихония, при этом значение дипольного момента составляет -1,80 D. [106] Спин-орбитальное взаимодействие увеличивает энергию диссоциации Молекула TsF, потому что она снижает электроотрицательность теннессина, в результате чего связь с чрезвычайно электроотрицательным атомом фтора приобретает более ионный характер. [103] Монофторид теннессина должен иметь самую сильную связь из всех монофторидов группы 17. [103]

Теория VSEPR предсказывает изогнутую Т-образную молекулярную геометрию для трифторидов группы 17. Все известные трифториды галогенов имеют эту молекулярную геометрию и структуру AX 3 E 2 - центральный атом, обозначенный A, окруженный тремя лигандами , X, и двумя неподеленными электронными парами , E. Если релятивистские эффекты не учитываются, следует следовать TsF 3. его более легкие сородичи имеют изогнутую Т-образную молекулярную геометрию. Более сложные прогнозы показывают, что эта молекулярная геометрия не будет энергетически выгодна для TsF 3 , вместо этого предсказывая тригональную плоскую молекулярную геометрию (AX 3E 0 ). Это показывает, что теория VSEPR может быть несовместима для сверхтяжелых элементов. [102] Согласно прогнозам, молекула TsF 3 в значительной степени стабилизируется за счет спин-орбитального взаимодействия; Возможным объяснением может быть большая разница в электроотрицательности между теннессином и фтором, что придает связи частично ионный характер. [102]

Примечания [ править ]

  1. ^ Б Декларации по ИЮПАКУ упоминается «вклад Теннесите регион (курсив), в том числе Oak Ridge National Laboratory , Университет Вандербильта , и Университета штата Теннесси в Ноксвилле, штат Теннесси , в супертяжелое исследование элементов, в том числе по производству и химической разделение уникальных актинидных целевых материалов для синтеза сверхтяжелых элементов в реакторе изотопов с высоким потоком (HFIR) ORNL и Центре разработки радиохимической инженерии (REDC) ».
  2. ^ Термин « группа  17» относится к столбцу в периодической таблице, начинающемуся с фтора, и отличается от «галогена», который относится к общему набору химических и физических свойств, общих для фтора, хлора , брома , йода и астата , все они предшествуют теннессину в группе 17. В отличие от других членов группы 17, теннессин не может быть галогеном. [8]
  3. ^ В ядерной физике элемент называется тяжелым, если его атомный номер высокий; 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 [10] или 112 ; [11] иногда этот термин представлен как эквивалент термина «трансактинид», который ставит верхний предел перед началом гипотетического суперактинидного ряда). [12] 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.
  4. В 2009 году группа ученых 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 . [13] Для сравнения, реакция, которая привела к открытию хассия, 208 Pb + 58 Fe, имела поперечное сечение ~ 20 pb (точнее, 19+19
    −11
     пб), по оценке первооткрывателей. [14]
  5. ^ 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 . [18]
  6. ^ Определение совместной рабочей группы IUPAC / IUPAP гласит, что химический элемент может быть признан обнаруженным, только 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. [19] Эта цифра также обозначает общепринятый верхний предел времени жизни составного ядра. [20]
  7. ^ 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. [22] Такому разделению также может способствовать измерение времени пролета и измерение энергии отдачи; комбинация этих двух может позволить оценить массу ядра. [23]
  8. ^ Не все моды распада вызваны электростатическим отталкиванием. Например, бета-распад вызван слабым взаимодействием . [28]
  9. ^ Так как масса ядра не измеряется напрямую, а скорее рассчитывается на основе массы другого ядра, такое измерение называется косвенным. Возможны и прямые измерения, но для наиболее тяжелых ядер они по большей части недоступны. [29] Первое прямое измерение массы сверхтяжелого ядра было сообщено в 2018 году на LBNL. [30] Масса была определена на основе местоположения ядра после переноса (местоположение помогает определить его траекторию, которая связана с отношением массы к заряду ядра, поскольку перенос был произведен в присутствии магнита). [31]
  10. ^ Самопроизвольное деление было обнаружено советским физиком Георгием Флеровым , [32] ведущим ученым ОИЯИ, и, таким образом, это было «коньком» для установки. [33] 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. [20] Таким образом, они предпочли связывать новые изотопы с уже известными последовательными альфа-распадами. [32]
  11. ^ Например, элемент 102 был ошибочно идентифицирован в 1957 году в Нобелевском институте физики в Стокгольме , графство Стокгольм , Швеция . [34] 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. [35] В следующем году LBNL не смогла воспроизвести шведские результаты и вместо этого объявила о своем синтезе элемента; это утверждение также было позже опровергнуто. [35] ОИЯИ настаивал на том, что они были первыми, кто создал элемент, и предложил собственное имя для нового элемента,йолиотий ; [36] советское название также не было принято (позже ОИЯИ назвал элемент 102 «поспешным»). [37] Название «нобелиум» осталось неизменным из-за его широкого использования. [38]
  12. ^ Хотя стабильные изотопы самых легких элементов обычно имеют нейтронно-протонное отношение, близкое или равное единице (например, единственный стабильный изотоп алюминия имеет 13 протонов и 14 нейтронов [43], что составляет нейтрон-протонное отношение 1,077), стабильные изотопы более тяжелых элементов имеют более высокое нейтронно-протонное отношение, увеличивающееся с увеличением числа протонов. Например, йод «S только стабильный изотоп имеет 53 протонов и 74 нейтронов,дает соотношение нейтрон-протон от 1.396, золото » S только стабильный изотоп имеет 79 протонов и 118 нейтронов,дает соотношение нейтрон-протон от 1.494 и плутоний «ы самый стабильный изотоп имеет 94 протона и 150 нейтронов, а нейтрон-протонное отношение составляет 1,596. [43]Ожидается, что эта тенденция [44] затруднит синтез наиболее стабильных изотопов сверхтяжелых элементов, поскольку нейтронно-протонные отношения элементов, из которых они синтезируются, будут слишком низкими.
  13. ^ Нуклид обычно обозначается символом химического элемента, которому непосредственно предшествует массовое число в качестве верхнего индекса и атомный номер в качестве нижнего индекса. Нейтроны представлены в виде нуклидов с атомной массой 1, атомным номером 0 и символом n . Вне контекста ядерных уравнений атомный номер иногда опускается. Звездочка обозначает чрезвычайно короткоживущую (или даже отсутствующую) промежуточную стадию реакции.
  14. ^ Буква n обозначает номер периода (горизонтальная строка в периодической таблице), которому принадлежит элемент. Буквы «s» и «p» обозначают атомные орбитали s и p , а последующие надстрочные числа обозначают количество электронов в каждой. Следовательно, обозначение n s 2 n p 5 означает, что валентные оболочки более легких элементов группы 17 состоят из двух s- электронов и пяти p- электронов, расположенных на крайнем электронном энергетическом уровне.
  15. ^ Квантовое число соответствует букве в названии электронной орбиты: от 0 до s , от 1 до p , 2 до d и т. Д. Дляполучения дополнительной информациисм. Азимутальное квантовое число .
  16. ^ Для сравнения: значения молекул ClF, HCl, SO, HF и HI составляют 0,89 D, 1,11 D, 1,55 D, 1,83 D и 1,95 D. Значения для молекул, которые не образуются при стандартных условиях , а именно GeSe, SnS, TlF, BaO и NaCl составляют 1,65 D, ~ 3,2 D, 4,23 D, 7,95 D и 9,00 D. [105]

Ссылки [ править ]

  1. Риттер, Малькольм (9 июня 2016 г.). «Элементы таблицы Менделеева названы по Москве, Японии, Теннесси» . Ассошиэйтед Пресс . Проверено 19 декабря 2017 года .
  2. ^ a b c Фрике, Б. (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 .
  3. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q 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.
  4. ^ а б в г д Бончев, Д .; Каменская, В. (1981). «Прогнозирование свойств 113–120 трансактинидных элементов» . Журнал физической химии . 85 (9): 1177–1186. DOI : 10.1021 / j150609a021 .
  5. ^ a b c Чанг, Чживэй; Ли, Цзигуан; Донг, Чэньчжун (2010). «Потенциалы ионизации, сродство к электронам, энергии резонансного возбуждения, силы осцилляторов и ионные радиусы элемента Uus (Z = 117) и астатина». J. Phys. Chem. . 2010 (114): 13388–94. Bibcode : 2010JPCA..11413388C . DOI : 10.1021 / jp107411s .
  6. ^ a b c Хуягбаатар, Дж .; Якушев А .; Düllmann, Ch. E .; и другие. (2014). « Реакция слияния 48 Ca + 249 Bk, приводящая к элементу Z = 117: долгоживущий α-распад 270 дБ и открытие 266 Lr» . Письма с физическим обзором . 112 (17): 172501. Bibcode : 2014PhRvL.112q2501K . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.112.172501 . PMID 24836239 . 
  7. ^ а б Оганесян Ю. Ц .; и другие. (2013). «Экспериментальные исследования реакции 249 Bk + 48 Ca, включая свойства распада и функцию возбуждения для изотопов 117 элемента, и открытие нового изотопа 277 Mt». Physical Review C . 87 (5): 054621. Bibcode : 2013PhRvC..87e4621O . DOI : 10.1103 / PhysRevC.87.054621 .
  8. ^ a b «Подтвержден сверхтяжелый элемент 117 - на пути к« острову стабильности » » . GSI Центр исследований тяжелых ионов им. Гельмгольца. Архивировано из оригинала 3 августа 2018 года . Проверено 26 июля 2015 года .
  9. ^ Wakhle, A .; Simenel, C .; Hinde, DJ; и другие. (2015). Simenel, C .; Гомеш, сбн; Hinde, DJ; 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 . 
  10. ^ Кремер, К. (2016). «Объяснитель: сверхтяжелые элементы» . Мир химии . Дата обращения 15 марта 2020 .
  11. ^ «Открытие элементов 113 и 115» . Ливерморская национальная лаборатория Лоуренса . Архивировано из оригинального 11 сентября 2015 года . Дата обращения 15 марта 2020 .
  12. ^ 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.
  13. ^ 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 . 
  14. ^ 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 .
  15. ^ а б в Субраманиан, С. (2019). «Создание новых элементов не окупается. Просто спросите этого ученого из Беркли» . Bloomberg Businessweek . Проверено 18 января 2020 года .
  16. ^ а б Иванов, Д. (2019). "Сверхтяжелые шаги в неизвестное" [Сверхтяжелые шаги в неизвестное]. N + 1 (на русском языке) . Дата обращения 2 февраля 2020 .
  17. ^ Хинд, D. (2014). «Что-то новое и сверхтяжелое в таблице Менделеева» . Разговор . Проверено 30 января 2020 года .
  18. ^ а б Краса, А. (2010). «Источники нейтронов для ADS» (PDF) . Чешский технический университет в Праге . С. 4–8 . Проверено 20 октября 2019 года .
  19. ^ 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 .  
  20. ^ 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 . 
  21. ^ a b c Мир химии (2016). «Как сделать сверхтяжелые элементы и закончить периодическую таблицу [видео]» . Scientific American . Проверено 27 января 2020 года .
  22. Перейти ↑ Hoffman 2000 , p. 334.
  23. Перейти ↑ Hoffman 2000 , p. 335.
  24. ^ Загребаев 2013 , с. 3.
  25. ^ Beiser 2003 , стр. 432.
  26. ^ Staszczak, A .; Баран, А .; Назаревич, В. (2013). «Режимы спонтанного деления и времена жизни сверхтяжелых элементов в теории функционала плотности ядра». Physical Review C . 87 (2): 024320–1. arXiv : 1208.1215 . Bibcode : 2013PhRvC..87b4320S . DOI : 10.1103 / physrevc.87.024320 . ISSN 0556-2813 . 
  27. ^ Audi 2017 , стр. 030001-128-030001-138.
  28. ^ Beiser 2003 , стр. 439.
  29. ^ 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 .  
  30. ^ Грант, А. (2018). «Взвешивание самых тяжелых элементов». Физика сегодня . DOI : 10.1063 / PT.6.1.20181113a .
  31. ^ Хауэс, Л. (2019). «Изучение сверхтяжелых элементов в конце периодической таблицы» . Новости химии и техники . Проверено 27 января 2020 года .
  32. ^ a b Робинсон, AE (2019). «Трансфермиевые войны: научная драка и обзывание во время холодной войны» . Дистилляции . Проверено 22 февраля 2020 .
  33. ^ "Популярная библиотека химических элементов. Сиборгий (экавольфрам)" [Популярная библиотека химических элементов. Сиборгий (эка-вольфрам)]. nt.ru (на русском языке) . Дата обращения 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.
  34. ^ «Nobelium - Информация об элементе, свойства и применение | Периодическая таблица» . Королевское химическое общество . Дата обращения 1 марта 2020 .
  35. ^ a b Kragh 2018 , стр. 38–39.
  36. ^ Kragh 2018 , стр. 40.
  37. ^ 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 .
  38. ^ Комиссия по номенклатуре неорганической химии (1997). «Названия и символы элементов трансфермиума (Рекомендации ИЮПАК 1997 г.)» (PDF) . Чистая и прикладная химия . 69 (12): 2471–2474. DOI : 10,1351 / pac199769122471 .
  39. ^ a b Кэбэдж, Б. (2010). «Международная команда обнаруживает элемент 117» (пресс-релиз). Национальная лаборатория Ок-Ридж . Архивировано из оригинального 23 сентября 2015 года . Проверено 26 июня 2017 года .
  40. ^ a b «Физик Вандербильта играет ключевую роль в открытии нового сверхтяжелого элемента» (пресс-релиз). Университет Вандербильта. Апрель 2010 . Проверено 12 июня +2016 .
  41. ^ Оганесян, Ю.Ц .; Утёнков, ВК; Лобанов, Ю.В .; Абдуллин, Ф.Ш .; Поляков, АН; Широковский, И.В. и другие. (2002). «Результаты первого эксперимента с 249 Cf + 48 Ca» (PDF) . Связь ОИЯИ . Проверено 23 сентября 2015 года .
  42. ^ Б с д е е Барди, JS (2010). «Атом на краю материального мира» . Внутри науки . Дата обращения 3 января 2015 .
  43. ^ a b c Audi, G .; Bersillon, O .; Blachot, J .; Вапстра, АХ (2003). "Оценка ядерных и распадных свойств NUBASE" (PDF) . Ядерная физика . 729 (1): 3–128. Bibcode : 2003NuPhA.729 .... 3A . CiteSeerX 10.1.1.692.8504 . DOI : 10.1016 / j.nuclphysa.2003.11.001 . Архивировано из оригинального (PDF) 20 июля 2011 года.  
  44. ^ Карпов, А.В.; Загребаев В.И.; Паленсуэла, Ю. Мартинес; Грейнер, Уолтер (2013). «Сверхтяжелые ядра: распад и стабильность». Увлекательная междисциплинарная физика . Серия FIAS по междисциплинарной науке. п. 69. DOI : 10.1007 / 978-3-319-00047-3_6 . ISBN 978-3-319-00046-6.
  45. ^ a b c «Что нужно для создания нового элемента» . Мир химии . Дата обращения 3 декабря 2016 .
  46. ^ Витце, Александра (2010). «Предыстория нового элемента» . Новости науки . Проверено 12 июня +2016 .
  47. ^ Синер, Эмили (2016). «Как ученые планируют закрепить Теннесси в периодической таблице элементов» . Национальное общественное радио . Проверено 7 марта 2017 года .
  48. ^ а б в г д Роберто, Джеймс (2010). «Открытие 117-го элемента» (PDF) (Пресс-релиз). Национальная лаборатория Ок-Ридж. Архивировано из оригинального (PDF) 21 октября 2016 года . Проверено 26 июня 2017 года .
  49. ^ a b c «Для прессы» (Пресс-релиз). Объединенный институт ядерных исследований . 2010 . Проверено 28 июля 2015 года .
  50. ^ a b Старк, AM (2010). «Международная команда обнаруживает элемент 117» (пресс-релиз). Министерство энергетики / Ливерморская национальная лаборатория им . Лоуренса . Проверено 29 ноября 2012 года .
  51. Перейти ↑ Greiner, W. (2010). Рекомендации (PDF) . 31-е заседание ПКК по ядерной физике. п. 6. Архивировано 14 апреля 2010 года из оригинального (PDF) .
  52. ^ «Народы работают вместе, чтобы открыть новый элемент» . Управление науки Министерства энергетики США. Министерство энергетики США (пресс-релиз). США Департамент энергетики . 2011 . Проверено 5 января +2016 .
  53. ^ a b «Самый тяжелый в мире» . Журнал "Искусство и наука" . Университет Вандербильта. Ноября 2011 года Архивировано из оригинала 3 мая 2016 года . Проверено 12 июня +2016 .
  54. ^ а б в г Оганесян Ю.Ц. ; Абдуллин, Ф.Ш .; Бейли, Полицейский; Benker, DE; Беннетт, Мэн; Дмитриев С.Н.; и другие. (2010). «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 . S2CID 3263480 .  
  55. ^ Молчанов, Е. (2011).В лабораториях ОИЯИ. Возвращение к дубнию[В лабораториях ОИЯИ. Возвращение в дубний]. ОИЯИ . Проверено 9 ноября 2011 года .
  56. ^ Барбер, RC; Karol, PJ; Nakahara, H .; Vardaci, E .; Фогт, EW (2011). «Открытие элементов с атомными номерами больше или равными 113». Чистая и прикладная химия . Технический отчет ИЮПАК. 83 (7): 1485–1498. DOI : 10.1351 / PAC-REP-10-05-01 . S2CID 98065999 . 
  57. Перейти ↑ Chow, D. (1 мая 2014 г.). «Новый сверхтяжелый элемент 117 подтвержден учеными» . Живая наука . Дата обращения 2 мая 2014 .
  58. ^ «Открытие и присвоение элементов с атомными номерами 113, 115, 117 и 118» (пресс-релиз). ИЮПАК. 2015 . Дата обращения 4 января 2016 .
  59. ^ Кароль, Пол Дж .; Барбер, Роберт С .; Шерилл, Брэдли М .; Вардачи, Эмануэле; Ямазаки, Тошимицу (22 декабря 2015 г.). «Открытие элементов с атомными номерами Z = 113, 115 и 117» (PDF) . Pure Appl. Chem . Технический отчет ИЮПАК. 88 (1–2): 139–153. DOI : 10,1515 / пак-2015-0502 . S2CID 101634372 . Проверено 2 апреля 2016 года .  
  60. ^ 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 года .
  61. ^ 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 .
  62. ^ 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 : 075107. Bibcode : 2017JPhG ... 44g5107Z . DOI : 10.1088 / 1361-6471 / aa7293 .
  63. ^ Chatt, J. (1979). «Рекомендации по присвоению имен элементам с атомными номерами больше 100». Pure Appl. Chem . 51 (2): 381–384. DOI : 10,1351 / pac197951020381 .
  64. ^ Koppenol, WH (2002). «Именование новых элементов» (PDF) . Чистая и прикладная химия . Рекомендации IUPAC 2002. 74 (5): 787–791. DOI : 10,1351 / pac200274050787 . S2CID 95859397 .  
  65. ^ Koppenol, Willem H .; Кориш, Джон; Гарсиа-Мартинес, Хавьер; Мейя, Юрис; Ридейк, янв (2016). «Как назвать новые химические элементы» (PDF) . Чистая и прикладная химия . Рекомендации ИЮПАК 2016 г. 88 (4): 401–405. DOI : 10,1515 / пак-2015-0802 . hdl : 10045/55935 . S2CID 102245448 .  
  66. ^ Гланц, J. (2010). «Ученые открывают новый тяжелый элемент» . Кафедра химии (пресс-релиз). Государственный университет Орегона . Проверено 5 января +2016 .
  67. ^ Оганесян, Ю.Ц. (10 октября 2015 г.). " Гамбургский счет " [Гамбургский счет] (Интервью). Беседовала Орлова, О. Общественное телевидение России . Проверено 18 января 2020 года .
  68. ^ «ИЮПАК называет четыре новых элемента - Nihonium, Moscovium, Tennessine и Oganesson» (пресс-релиз). ИЮПАК. 8 июня 2016 . Проверено 8 июня +2016 .
  69. ^ «ИЮПАК объявляет названия элементов 113, 115, 117 и 118 - ИЮПАК | Международный союз чистой и прикладной химии» . ИЮПАК | Международный союз чистой и прикладной химии . 30 ноября 2016 . Проверено 30 ноября +2016 .
  70. Федорова, Вера (3 марта 2017 г.). «На церемонии открытия новых элементов периодической таблицы Д.И. Менделеева» . jinr.ru . Объединенный институт ядерных исследований . Проверено 4 февраля 2018 года .
  71. ^ de Marcillac, P .; Coron, N .; Dambier, G .; и другие. (2003). «Экспериментальное обнаружение α-частиц от радиоактивного распада природного висмута». Природа . 422 (6934): 876–878. Bibcode : 2003Natur.422..876D . DOI : 10,1038 / природа01541 . PMID 12712201 . S2CID 4415582 .  
  72. Перейти ↑ Möller, P. (2016). «Пределы ядерной карты, установленные делением и альфа-распадом» (PDF) . Сеть конференций EPJ . 131 : 03002: 1–8. Bibcode : 2016EPJWC.13103002M . DOI : 10.1051 / epjconf / 201613103002 .
  73. ^ Considine, GD; Кулик, Питер Х. (2002). Научная энциклопедия Ван Ностранда (9-е изд.). Wiley-Interscience. ISBN 978-0-471-33230-5. OCLC  223349096 .
  74. ^ 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 .
  75. ^ a b «Элемент 117 синтезирован» . ОИЯИ. 2010 . Проверено 28 июня 2015 года .
  76. ^ Загребаев, В .; Карпов, А .; Грейнер, В. (2013). Будущее исследований сверхтяжелых элементов: какие ядра могут быть синтезированы в ближайшие несколько лет? (PDF) . Журнал физики: Серия конференций. 420 . С. 1–15. arXiv : 1207,5700 . DOI : 10.1088 / 1742-6596 / 420/1/012001 . Проверено 20 августа 2013 года .
  77. ^ Чжао-Цин, Ф .; Ген-Мин, Джин; Мин-Хуэй, Хуанг; и другие. (2007). «Возможный способ синтезировать сверхтяжелый элемент Z = 117». Письма китайской физики . 24 (9): 2551. arXiv : 0708.0159 . Bibcode : 2007ChPhL..24.2551F . DOI : 10,1088 / 0256-307X / 24/9/024 . S2CID 8778306 . 
  78. ^ Чжао-Цин, Ф .; Джина, Ген-Мин; Ли, Цзюнь-Цин; и другие. (2009). «Производство тяжелых и сверхтяжелых ядер в реакциях массивного синтеза». Ядерная физика . 816 (1–4): 33. arXiv : 0803.1117 . Bibcode : 2009NuPhA.816 ... 33F . DOI : 10.1016 / j.nuclphysa.2008.11.003 . S2CID 18647291 . 
  79. ^ Чоудхури, RP; Samanta, C .; Басу, Д.Н. (2008). «Поиски долгоживущих тяжелейших ядер за пределами долины стабильности». Physical Review C . 77 (4): 044603. arXiv : 0802.3837 . Bibcode : 2008PhRvC..77d4603C . DOI : 10.1103 / PhysRevC.77.044603 . S2CID 119207807 . 
  80. ^ Дуарте, SB; Таварес, ОАП; Gonçalves, M .; и другие. (Сентябрь 2004 г.). Прогнозирование периода полураспада для мод распада сверхтяжелых ядер (PDF) (Отчет). Notas de Física. Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas. Bibcode : 2004JPhG ... 30.1487D . DOI : 10.1088 / 0954-3899 / 30/10/014 . ISSN 0029-3865 .  
  81. ^ Utyonkov, VK (12 февраля 2008). «Синтез новых элементов 113-118 в реакциях полного слияния 48 Ca + 238 U- 249 Cf» [Синтез новых элементов 113–118 в реакциях полного слияния 48 Ca + 238 U– 249 Cf] (PDF) . nuclphys.sinp.msu.ru . Проверено 28 апреля 2017 года .
  82. Роберто, JB (31 марта 2015 г.). «Актинидные мишени для исследования сверхтяжелых элементов» (PDF) . cyclotron.tamu.edu . Техасский университет A&M . Проверено 28 апреля 2017 года .
  83. ^ Dhingra, A. (1 декабря 1999). Стерлинговый химический словарь . Sterling Publishers Pvt. ООО п. 187. ISBN. 978-81-7359-123-5. Проверено 23 июля 2015 года .
  84. ^ a b GSI (14 декабря 2015 г.). «Исследовательская программа - Основные моменты» . superheavies.de . GSI . Проверено 9 ноября +2016 . Если бы эта тенденция продолжалась, элемент 117, вероятно, был бы довольно изменчивым металлом. Полностью релятивистские расчеты согласуются с этим ожиданием, однако нуждаются в экспериментальном подтверждении.
  85. Перейти ↑ Thayer 2010 , pp. 63–64.
  86. ^ a b c d Fægri Jr., K .; Сауэ Т. (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 .
  87. Thayer 2010 , стр. 63–67.
  88. Перейти ↑ Thayer 2010 , p. 79.
  89. ^ а б Тайер 2010 , стр. 64.
  90. ^ Pyykkö, P .; Ацуми, М. (22 декабря 2008 г.). «Молекулярные ковалентные радиусы одинарной связи для элементов 1-118». Химия: Европейский журнал . 15 (1): 186–197. DOI : 10.1002 / chem.200800987 . PMID 19058281 . 
  91. ^ a b Шарма, Б.К. (2001). Ядерная и радиационная химия (7-е изд.). Кришна Пракашан СМИ. п. 147. ISBN. 978-81-85842-63-9. Проверено 9 ноября 2012 года .
  92. ^ a b Сиборг, Гленн Т. (1994). Современная алхимия . World Scientific. п. 172. ISBN. 978-981-02-1440-1.
  93. Перейти ↑ Takahashi, N. (2002). «Точки кипения сверхтяжелых элементов 117 и 118». Журнал радиоаналитической и ядерной химии . 251 (2): 299–301. DOI : 10,1023 / A: 1014880730282 . S2CID 93096903 . 
  94. ^ Луиг, H .; Keller, C .; Wolf, W .; и другие. (2005). «Радионуклиды». В Ullmann, F. (ed.). Энциклопедия промышленной химии . Wiley-VCH. п. 23. DOI : 10.1002 / 14356007.a22_499 . ISBN 978-3-527-30673-2.
  95. ^ Punter, J .; Johnson, R .; Лэнгфилд, С. (2006). Основы из GCSE OCR Дополнительной науки для спецификации B . Леттс и Лонсдейл. п. 36. ISBN 978-1-905129-73-7.
  96. ^ Wiberg, E .; Wiberg, N .; Холлеман, AF (2001). Неорганическая химия . Академическая пресса. п. 423. ISBN. 978-0-12-352651-9.
  97. ^ Otozai, K .; Такахаши, Н. (1982). «Определение химической формы и температуры кипения элементарного астата методом радиогазовой хроматографии» . Radiochimica Acta . 31 (3‒4): 201‒203. DOI : 10.1524 / ract.1982.31.34.201 . S2CID 100363889 . 
  98. 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. 24–8. ISBN 9783642374661.
  99. ^ Бадер, RFW "Введение в электронную структуру атомов и молекул" . Университет Макмастера . Проверено 18 января 2008 года .
  100. ^ а б Першина 2010 , с. 504.
  101. Перейти ↑ Thayer 2010 , p. 84.
  102. ^ a b c Bae, Ch .; Han, Y.-K .; Ли, Йо. С. (18 января 2003 г.). "Спин-орбита 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 структуры (117) F 3 ". Журнал физической химии . 107 (6): 852–858. Bibcode : 2003JPCA..107..852B . DOI : 10.1021 / jp026531m .
  103. ^ a b c d e Han, Y.-K .; Бэ, Чолбом; Сын, Санг-Кил; и другие. (2000). «Спин-орбитальные эффекты на моногидриды трансактинидных p-блочных элементов MH (M = элемент 113-118)» . Журнал химической физики . 112 (6): 2684–2691. Bibcode : 2000JChPh.112.2684H . DOI : 10.1063 / 1.480842 . S2CID 9959620 . 
  104. ^ Stysziński 2010 , стр. 144-146.
  105. ^ Лида, DR (2003). «Раздел 9, Молекулярная структура и спектроскопия». Справочник по химии и физике CRC (84-е изд.). CRC Press . С. 9–45, 9–46. ISBN 978-0-8493-0484-2.
  106. ^ Stysziński 2010 , стр. 139-146.

Библиография [ править ]

  • Audi, G .; Кондев Ф.Г .; Wang, M .; Хуанг, WJ; Наими, С. (2017). «Оценка ядерных свойств NUBASE2016». Китайская физика C . 41 (3): 030001. Bibcode : 2017ChPhC..41c0001A . DOI : 10.1088 / 1674-1137 / 41/3/030001 .
  • Барыш, М .; Исикава, Ю., ред. (2010). Релятивистские методы для химиков . Springer Science + Business Media. ISBN 978-1-4020-9974-8.
  • Тайер, Дж.С. (2010). «Релятивистские эффекты и химия более тяжелых элементов основной группы». Релятивистские методы для химиков . Проблемы и достижения вычислительной химии и физики. 10 . п. 63. DOI : 10.1007 / 978-1-4020-9975-5_2 . ISBN 978-1-4020-9974-8.
  • Стышинский, J. (2010). «Зачем нужны релятивистские вычислительные методы?». Релятивистские методы для химиков . Проблемы и достижения вычислительной химии и физики. 10 . С. 99–164. DOI : 10.1007 / 978-1-4020-9975-5_3 . ISBN 978-1-4020-9974-8.
  • Першина, В. (2010). «Электронное строение и химия самых тяжелых элементов» . Релятивистские методы для химиков . Проблемы и достижения вычислительной химии и физики. 10 . С. 451–520. DOI : 10.1007 / 978-1-4020-9975-5_11 . ISBN 978-1-4020-9974-8.
  • Хоффман, округ Колумбия ; Гиорсо, А .; Сиборг, GT (2000). Трансурановые люди: внутренняя история . World Scientific . ISBN 978-1-78-326244-1.
  • Байзер, А. (2003). Концепции современной физики (6-е изд.). Макгроу-Хилл. ISBN 978-0-07-244848-1. OCLC  48965418 .
  • Краг, Х. (2018). От трансурановых к сверхтяжелым элементам: история споров 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 .