Nihonium - Nihonium

Нихоний,113Nh
Nihonium
Произношение/пɪˈчасoʊпяəм/ ​(ni-HOH-ни-м )
Массовое число[286]
Нихоний в периодическая таблица
ВодородГелий
ЛитийБериллийБорУглеродАзотКислородФторНеон
НатрийМагнийАлюминийКремнийФосфорСераХлорАргон
КалийКальцийСкандийТитанВанадийХромМарганецУтюгКобальтНикельМедьЦинкГаллийГерманийМышьякСеленБромКриптон
РубидийСтронцийИттрийЦирконийНиобийМолибденТехнецийРутенийРодийПалладийСеребряныйКадмийИндийБанкаСурьмаТеллурЙодКсенон
ЦезийБарийЛантанЦерийПразеодимНеодимПрометийСамарийЕвропийГадолинийТербийДиспрозийГольмийЭрбийТулийИттербийЛютецийГафнийТанталВольфрамРенийОсмийИридийПлатинаЗолотоМеркурий (элемент)ТаллийСвинецВисмутПолонийАстатинРадон
ФранцийРадийАктинийТорийПротактинийУранНептунийПлутонийАмерицийКюрийБерклиумКалифорнийЭйнштейнийФермийМенделевийНобелийЛоуренсийРезерфордийДубнийСиборгийБориумКалийМейтнерийДармштадтиумРентгенийКопернициумNihoniumФлеровийМосковиумЛиверморийTennessineОганессон
Tl
↑
Nh
↓
(Ух)
Copernicium ← нихоний → флеровий
Атомный номер (Z)113
Группагруппа 13 (группа бора)
Периодпериод 7
Блокироватьp-блок
Категория элемента  Другой металл, хотя экспериментально не подтверждено; возможно металлоид[1]
Электронная конфигурация[Rn ] 5f14 6d10 7 с2 7p1 (предсказано)[2]
Электронов на оболочку2, 8, 18, 32, 32, 18, 3 (предсказано)
Физические свойства
Фаза вSTPтвердый (предсказано)[2][3][4]
Температура плавления700 K (430 ° C, 810 ° F) (предсказано)[2]
Точка кипения1430 К (1130 ° C, 2070 ° F) (предсказано)[2][5]
Плотность (околоr.t.)16 г / см3 (предсказано)[5]
Теплота плавления7.61 кДж / моль (экстраполировано)[4]
Теплота испарения130 кДж / моль (предсказано)[3][5]
Атомные свойства
Состояния окисления(−1), (+1), (+3), (+5) (предсказано)[2][5][6]
Энергии ионизации
  • 1-я: 704,9 кДж / моль (предсказано)[2]
  • 2-я: 2240 кДж / моль (предсказано)[5]
  • 3-я: 3020 кДж / моль (предсказано)[5]
  • (Больше )
Радиус атомаэмпирические: 170вечера (предсказано)[2]
Ковалентный радиус172–180 часов (экстраполировано)[4]
Другие свойства
Естественное явлениесинтетический
Кристальная структура ​шестиугольный плотно упакованный (ГПУ)
Гексагональная плотноупакованная кристаллическая структура нихония

(предсказано)[7][8]
Количество CAS54084-70-7
История
ИменованиеПосле Япония (Nihon по-японски)
ОткрытиеРикен (Япония, первое неоспоримое требование 2004 г.)
ОИЯИ (Россия) и Ливермор (США, первое объявление 2003 г.)
Основной изотопы нихония
ИзотопИзобилиеПериод полураспада (т1/2)Режим распадаПродукт
278Nhсин1,4 мсα274Rg
282Nhсин73 мсα278Rg
283Nhсин75 мсα279Rg
284Nhсин0,91 сα280Rg
EC284Cn
285Nhсин4,2 сα281Rg
286Nhсин9,5 сα282Rg
287Nh[9]син5.5 с?α283Rg
290Nh[10]син2 с?α286Rg
Категория Категория: Нихоний
| использованная литература

Nihonium это синтетический химический элемент с символ Nh и атомный номер 113. Это чрезвычайно радиоактивный; самый стабильный из известных изотоп, нихоний-286, имеет период полураспада около 10 секунд. в периодическая таблица, нихоний - это трансактинидный элемент в p-блок. Это член период 7 и группа 13 (группа бора).

Впервые сообщалось, что Nihonium был создан в 2003 году в результате российско-американского сотрудничества в Объединенный институт ядерных исследований (ОИЯИ) в Дубна, Россия, а в 2004 г. группой японских ученых из Рикен 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 г. Совместная рабочая группа IUPAC / IUPAP распознал элемент и присвоил приоритет о правах на открытие и присвоение имени элемента Riken, поскольку он решил, что они продемонстрировали, что они наблюдали элемент 113, до того, как это сделала команда ОИЯИ. Команда Riken предложила название нихоний в 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 небольших количествах, которые распадаются за секунды. Аномально долгая жизнь некоторых сверхтяжелых нуклидов, в том числе некоторых изотопов нихония, объясняется "остров стабильности Теория. Эксперименты подтверждают теорию, при этом период полураспада подтвержденных изотопов нихония увеличивается с миллисекунд до секунд по мере того, как нейтроны добавляются и приближается к острову. Было подсчитано, что Nihonium имеет свойства, аналогичные свойствам его гомологов. бор, алюминий, галлий, индий, и таллий. Все, кроме бора, постпереходные металлы, и ожидается, что нихоний также будет постпереходным металлом. Он также должен показать несколько основных отличий от них; например, нихоний должен быть стабильнее в +1 степень окисления чем в состоянии +3, как и таллий, но в состоянии +1 нихоний должен вести себя как Серебряный и астатин чем таллий. Предварительные эксперименты 2017 года показали, что элементарный нихоний не очень летучий; его химия остается в значительной степени неизученной.

Введение

Этот раздел включен от Знакомство с самыми тяжелыми элементами. (редактировать | история )
Смотрите также: Сверхтяжелый элемент § Введение
Графическое изображение реакции ядерного синтеза
Графическое изображение термоядерная реакция реакция. 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 вообще не было ни одного.
Внешнее видео
значок видео Визуализация неудачного ядерного синтеза, на основе расчетов Австралийский национальный университет[11]

Наитяжелейший[а] атомные ядра создаются в ядерных реакциях, которые объединяют два других ядра неравного размера[b] в один; грубо говоря, чем более неравны два ядра по массе, тем больше вероятность их реакции.[17] Материал, сделанный из более тяжелых ядер, превращается в мишень, которую затем бомбардирует луч более легких ядер. Два ядра могут только предохранитель в одно, если они достаточно близко подходят друг к другу; обычно ядра (все положительно заряженные) отталкиваются друг от друга из-за электростатическое отталкивание. В сильное взаимодействие может преодолеть это отталкивание, но только на очень коротком расстоянии от ядра; ядра пучка, таким образом, сильно ускоренный чтобы такое отталкивание было незначительным по сравнению со скоростью ядра пучка.[18] Одного сближения недостаточно для слияния двух ядер: когда два ядра сближаются, они обычно остаются вместе примерно на 10−20 секунды, а затем расходятся (не обязательно в том же составе, что и до реакции), а не образуют единое ядро.[18][19] Если слияние все же произойдет, временное слияние, называемое составное ядро -является возбужденное состояние. Чтобы потерять энергию возбуждения и перейти в более стабильное состояние, составное ядро ​​либо деления или выбрасывает один или несколько нейтроны,[c] которые уносят энергию. Это происходит примерно через 10−16 секунды после первого столкновения.[20][d]

Луч проходит через цель и достигает следующей камеры - сепаратора; если новое ядро ​​произведено, оно переносится этим лучом.[23] В сепараторе вновь образованное ядро ​​отделяется от других нуклидов (ядра исходного пучка и любых других продуктов реакции).[e] и переведен в детектор поверхностного барьера, который останавливает ядро. Отмечается точное место предстоящего удара о детектор; также отмечена его энергия и время прибытия.[23] Перевод занимает около 10−6 секунды; Чтобы ядро ​​было обнаружено, оно должно выжить так долго.[26] Ядро регистрируется снова после регистрации его распада и определения местоположения. энергия, и время затухания.[23]

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 нейтронов) ослабевает. В то же время ядро ​​разрывается электростатическим отталкиванием между протонами, так как оно имеет неограниченный радиус действия.[27] Таким образом, теоретически предсказываются ядра самых тяжелых элементов.[28] и до сих пор наблюдались[29] в основном распадаться через моды распада, которые вызваны таким отталкиванием: альфа-распад и спонтанное деление;[f] эти моды преобладают для ядер сверхтяжелые элементы. Альфа-распады регистрируются испускаемыми альфа-частицы, а продукты распада легко определить еще до самого распада; если в результате такого распада или серии последовательных распадов образуется известное ядро, исходный продукт реакции можно определить арифметически.[г] Самопроизвольное деление, однако, производит различные ядра 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 на 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

Смотрите также: Открытия химических элементов

Ранние признаки

Синтезы элементов 107 к 112 проводились на GSI Центр исследования тяжелых ионов имени Гельмгольца в Дармштадт, Германия, с 1981 по 1996 год. Эти элементы были изготовлены методом холодного синтеза.[j] реакции, в которых мишени сделаны из таллий, вести, и висмут, которые находятся вокруг стабильная конфигурация 82 протонов, бомбардируются тяжелыми ионами период 4 элемента. Это создает конденсированные ядра с низкими энергиями возбуждения из-за стабильности ядер мишеней, что значительно увеличивает выход сверхтяжелые элементы. Пионером холодного синтеза стал Юрий Оганесян и его команда в 1974 г. Объединенный институт ядерных исследований (ОИЯИ) в Дубна, Советский Союз. Было обнаружено, что выходы от 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 цинк -70; обе попытки оказались безуспешными.[44][45]

Столкнувшись с этой проблемой, Оганесян и его команда в ОИЯИ вновь обратили внимание на более старую технику горячего синтеза, в которой тяжелые актинид мишени бомбардировались более легкими ионами. Кальций-48 был предложен в качестве идеального снаряда, поскольку он очень богат нейтронами для легкого элемента (в сочетании с уже богатыми нейтронами актинидами) и минимизирует нейтронный дефицит получаемых нуклидов. Быть вдвойне магия, это дало бы преимущества в стабильности слитным ядрам. В сотрудничестве с командой Национальная лаборатория Лоуренса Ливермора (LLNL) в Ливермор, Калифорния, США, они совершили покушение на элемент 114 (который был предсказан магическое число, закрывающий протонную оболочку, и более стабильный, чем элемент 113).[44]

В 1998 г. коллаборация ОИЯИ – ЛЛНЛ начала попытки взятия 114-го элемента, обстреляв цель плутоний-244 с ионами кальция-48:[44]

244
94Пу
 + 48
20Ca
 → 292114* → 290114 + 2
п
 + е− → 290113 + νе

Был обнаружен единственный атом, который, как полагали, был изотопом 289114: результаты были опубликованы в январе 1999 г.[46] Несмотря на многочисленные попытки повторить эту реакцию, изотоп с такими свойствами распада больше никогда не был обнаружен, и точная идентичность этой активности неизвестна.[47] В статье 2016 года считалось, что наиболее вероятным объяснением результата 1998 года является то, что два нейтрона были испущены образовавшимся составным ядром, что привело к 290114 и захват электронов к 290113, в то время как больше нейтронов было испущено во всех остальных созданных цепях. Это было бы первое сообщение о цепочке распада изотопа 113-го элемента, но в то время оно не было распознано, и назначение все еще не определено.[10] Подобную долгоживущую активность, наблюдаемую коллективом ОИЯИ в марте 1999 г. 242Pu + 48Реакция Са может быть связана с захватом электронов дочерней 287114, 287113; это задание тоже предварительное.[9]

Сотрудничество ОИЯИ – ЛЛНБ

Подтвержденное ныне открытие 114-го элемента было сделано в июне 1999 г., когда команда ОИЯИ повторила первое 244Pu + 48Ca реакция с 1998 г .;[48][49] После этого команда ОИЯИ использовала ту же технику горячего синтеза для синтеза элементов. 116 и 118 в 2000 и 2002 годах соответственно через 248См + 48Ca и 249Cf + 48Ca реакции. Затем они обратили свое внимание на недостающие элементы с нечетными номерами, поскольку нечетные протоны и, возможно, нейтроны будут препятствовать распаду. спонтанное деление и приводят к более длинным цепочкам распада.[44][50]

Первое сообщение об элементе 113 было в августе 2003 г., когда он был идентифицирован как альфа-распад продукт элемент 115. Элемент 115 был произведен путем бомбардировки цели америций -243 снарядами кальция-48. В феврале 2004 г. коллаборация ОИЯИ – ЛЛНЛ опубликовала свои результаты:[50]

243
95Am
 + 48
20Ca
 → 291115* → 288115 + 3
п
 → 284113 +
α
243
95Am
 + 48
20Ca
 → 291115* → 287115 + 4
п
 → 283113 +
α

Наблюдалось еще четыре альфа-распада, закончившихся спонтанное деление изотопов элемента 105, дубний.[50]

Рикен

В то время как коллаборация ОИЯИ – ЛЛНЛ изучала реакции синтеза с 48Ca, группа японских ученых из Рикен Нишина Центр науки на основе ускорителей в Вако, Япония, во главе с Косуке Морита изучал реакции холодного синтеза. Морита ранее изучал синтез сверхтяжелых элементов в ОИЯИ, прежде чем создать свою собственную команду в Рикене. В 2001 году его команда подтвердила открытие GSI элементов. 108, 110, 111, и 112. Затем они предприняли новую попытку с элементом 113, используя тот же 209Би + 70Реакция 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.[51] В частности, изотоп 278113, которые, как ожидается, будут произведены в этой реакции, распадутся до известного 266Bh, который был синтезирован в 2000 году командой из Национальная лаборатория Лоуренса Беркли (LBNL) в Беркли.[52]

Обстрел 209Би с 70Zn в Riken началось в сентябре 2003 года.[53] Команда обнаружила единственный атом 278113 в июле 2004 г. и опубликовали свои результаты в сентябре:[54]

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

Команда Райкена наблюдала четыре альфа-распада от 278113, создавая цепочку распада, проходящую через 274Rg, 270Mt, и 266Bh до завершения спонтанного деления 262Db.[54] Данные о распаде, которые они наблюдали для альфа-распада 266Bh совпал с данными за 2000 год, подтвердив свое утверждение. Самопроизвольное деление дочери 262Db ранее не был известен; Американская группа наблюдала только альфа-распад этого нуклида.[52]

Дорога к подтверждению

Когда заявлено об открытии нового элемента, Совместная рабочая группа (JWP) Международный союз теоретической и прикладной химии (ИЮПАК) и Международный союз теоретической и прикладной физики (IUPAP) собирается, чтобы изучить претензии в соответствии с их критериями обнаружения нового элемента, и решает научный приоритет и 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, если 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.[55]

Сводка цепочек распадов, проходящих через изотопы элемента 113, заканчивающихся на менделевий (элемент 101) или ранее. Две цепочки с нуклидами, выделенными жирным шрифтом, были приняты JWP в качестве доказательства открытий 113-го элемента и его родительских элементов, 115 и 117.

2004–2008

В июне 2004 г. и снова в декабре 2005 г. коллаборация ОИЯИ – ЛЛНБ подтвердила свои претензии на открытие 113-го элемента, проведя химические эксперименты на 268Db, финал продукт распада из 288115. Это было ценно, поскольку ни один из нуклидов в этой цепочке распада ранее не был известен, так что их утверждение не подтверждалось никакими предыдущими экспериментальными данными, а химические эксперименты укрепили бы аргументы в пользу их утверждения, поскольку химический состав дубния известен. 268Db был успешно идентифицирован путем извлечения конечных продуктов распада, измерения спонтанное деление (SF) и использование методов химической идентификации для подтверждения того, что они ведут себя как группа 5 элемент (известно, что дубний входит в группу 5).[2][56] Как период полураспада, так и режим распада были подтверждены для предложенного 268Db, который поддерживает назначение родителя и дочерние ядра к элементам 115 и 113 соответственно.[56][57] Дальнейшие эксперименты в ОИЯИ в 2005 г. подтвердили наблюдаемые данные о распаде.[52]

В ноябре и декабре 2004 г. команда Райкена изучала 205Tl + 70Реакция Zn, направляя цинковый луч на таллий вместо мишени из висмута, чтобы напрямую произвести 274Rg подвергается перекрестной бомбардировке, поскольку является непосредственной дочерью 278113. Реакция не увенчалась успехом, так как мишень из таллия была физически слабый по сравнению с более часто используемыми мишенями из свинца и висмута, и он значительно ухудшился и стал неоднородным по толщине. Причины этой слабости неизвестны, учитывая, что таллий имеет более высокую температуру плавления, чем висмут.[58] Затем команда Райкена повторила оригинал 209Би + 70Zn и произвел второй атом 278113 в апреле 2005 г., с цепочкой распадов, которая снова завершилась спонтанным делением 262Дб. Данные о распаде немного отличались от данных первой цепи: это могло быть связано с тем, что альфа-частица вылетел из детектора, не отдав своей полной энергии, или потому что некоторые промежуточные продукты распада образовались в метастабильные изомерные состояния.[52]

В 2006 г. команда Центра исследования тяжелых ионов в г. Ланьчжоу, Китай, исследовал 243Am + 26Реакция Mg с образованием четырех атомов 266Bh. Все четыре цепочки начинались с альфа-распада до 262Db; три цепочки закончились самопроизвольным делением, как в 278113 цепочек наблюдались в Рикене, а оставшаяся одна продолжила через другой альфа-распад до 258Lr, как в 266Цепи Bh наблюдаются на LBNL.[55]

В июне 2006 г. коллаборация ОИЯИ-ЛЛНЛ заявила о синтезе нового изотопа 113-го элемента непосредственно путем бомбардировки нептуний -237 мишень с ускоренными ядрами кальция-48:

237
93Np
 + 48
20Ca
 → 285113* → 282113 + 3
п

Два атома 282113 были обнаружены. Целью этого эксперимента был синтез изотопов 281113 и 282113, который мог бы заполнить промежуток между изотопами, образованными горячим синтезом (283113 и 284113) и холодный синтез (278113). После пяти альфа-распадов эти нуклиды достигнут известных изотопов лоуренсий в предположении, что цепочки распадов не преждевременно обрывались спонтанным делением. Первая цепочка распадов закончилась делением после четырех альфа-распадов, предположительно происходящих от 266Db или его дочь, захватывающая электроны 266Rf. Во второй цепочке спонтанного деления не наблюдалось даже после четырех альфа-распадов. Пятый альфа-распад в каждой цепочке можно было пропустить, поскольку 266Теоретически Db может претерпевать альфа-распад, и в этом случае первая цепочка распада закончится на известном 262Lr или 262Нет, а второй мог бы продолжиться до известного долгожителя. 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.[59]

2009–2015

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. Заявление ОИЯИ – ЛЛНБ об элементах 115 и 113 было основано на химической идентификации их дочернего дубния, но JWP возразило, что текущая теория не может различить группа 4 и сгруппируйте 5 элементов по их химическим свойствам с достаточной уверенностью, чтобы позволить это назначение.[52] 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, произведенных без известных дочерей и перекрестных реакций СПР сочла, что их критерии не были выполнены.[52] 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.[52]

В начале 2009 года команда Райкена синтезировала продукт распада. 266Bh прямо в 248См + 23Na реакция, чтобы установить его связь с 278113 как перекрестный обстрел. Они также установили разветвленный распад 262Db, который иногда подвергался спонтанному делению, а иногда подвергался ранее известному альфа-распаду до 258Lr.[60][61]

В конце 2009 г. коллаборация ОИЯИ – ЛЛНЯ изучала 249Bk + 48Ca реакция в попытке произвести элемент 117, которые распадутся на элементы 115 и 113 и подтвердят свои требования в результате перекрестной реакции. Теперь к ним присоединились ученые из Национальная лаборатория Окриджа (ORNL) и Университет Вандербильта, оба в Теннесси, Соединенные Штаты,[44] которые помогли добыть редкие и высокорадиоактивные берклий цель, необходимая для завершения проводимой ОИЯИ кампании кальция-48 по синтезу самых тяжелых элементов периодической таблицы.[44] Были синтезированы два изотопа элемента 117, распадаясь на элемент 115, а затем элемент 113:[62]

249
97Bk
 + 48
20Ca
 → 297117* → 294117 + 3
п
 → 290115 + α → 286113 + α
249
97Bk
 + 48
20Ca
 → 297117* → 293117 + 4
п
 → 289115 + α → 285113 + α

Новые изотопы 285113 и 286113 произведенных не совпадают с заявленными ранее 282113, 283113, и 284113, поэтому эту реакцию нельзя было использовать в качестве перекрестной бомбардировки для подтверждения заявлений 2003 или 2006 годов.[55]

В марте 2010 года команда Райкена снова попыталась синтезировать 274Rg прямо через 205Tl + 70Реакция Zn на модернизированном оборудовании; они снова потерпели неудачу и покинули этот маршрут перекрестных бомбардировок.[58]

После еще 450 дней облучения висмута цинковыми снарядами Рикен произвел и идентифицировал еще один 278113 атома в августе 2012 года.[63] Хотя цены на электроэнергию резко выросли с Землетрясение и цунами в Тохоку 2011 г., и Рикен приказал закрыть программы ускорителей для экономии денег, команде Мориты разрешили продолжить один эксперимент, и они выбрали свою попытку подтвердить синтез элемента 113.[64] В этом случае наблюдалась серия из шести альфа-распадов, приводящих к изотопу менделевий:

278113 → 274
111Rg
 +
α
 → 270
109Mt
 +
α
 → 266
107Bh
 +
α
 → 262
105Db
 +
α
 → 258
103Lr
 +
α
 → 254
101Мкр
 +
α

Эта цепочка распадов отличалась от предыдущих наблюдений на Рикене главным образом в режиме распада 262Db, который ранее наблюдался самопроизвольным делением, но в этом случае вместо альфа-распада; альфа-распад 262Дб в 258Lr это хорошо известный. Команда рассчитала вероятность случайного стечение обстоятельств быть 10−28, или совсем незначительное.[63] Результирующий 254Затем атом Md подвергся захват электронов к 254FM, который претерпел седьмой альфа-распад в цепочке до долгоживущих 250Cf, период полураспада которого составляет около тринадцати лет.[65]

В 249Bk + 48Эксперимент с Ca был повторен в ОИЯИ в 2012 и 2013 гг. С устойчивыми результатами, а в 2014 г. - в GSI.[55] В августе 2013 года группа исследователей из Лундский университет в Лунд, Швеция, и в GSI объявили, что повторили модель 2003 г. 243Am + 48Ca, подтверждающий результаты коллаборации ОИЯИ – ЛЛНЛ.[53][66] В том же году эксперимент 2003 г. был повторен в ОИЯИ, теперь также был создан изотоп 289115, что могло послужить перекрестной бомбардировкой для подтверждения их открытия элемент 117 изотоп 293117, а также его дочь 285113 как часть его цепочки распада.[55] Дальнейшее подтверждение было опубликовано командой LBNL в 2015 году.[67]

Утверждение открытий

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.[68] 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 Райкену баллов за элемент 113 просочилась в японские газеты.[69] Впервые в истории группа азиатских физиков назвала новый элемент.[68] ОИЯИ посчитал передачу элемента 113 компании Riken неожиданной, сославшись на собственное производство элементов 115 и 113 в 2003 году и указав на прецеденты использования 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.[70]

Полные отчеты JWP были опубликованы в январе 2016 года. JWP признала открытие 113-го элемента, назначив приоритет Райкену. Они отметили, что, хотя индивидуальные энергии распада каждого нуклида в цепочке распада 278113 были несовместимы, их сумма была подтверждена как согласованная, что убедительно свидетельствует о том, что начальное и конечное состояния в 278113 и его дочь 262Db были одинаковыми для всех трех событий. Распад 262Дб в 258Lr и 254Ранее был известен Md, прочно закрепивший цепочку распада 278113 к известным областям 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 считались необходимо, поскольку их цепочки распада не были привязаны к ранее известным нуклидам. Они также сочли, что опасения предыдущего СПР по поводу 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.[55][58][71]

После публикации отчетов JWP Сергей Димитриев, директор 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.[44][70]

Аргумент суммы, выдвинутый JWP в поддержку открытия элемента 113, позже подвергся критике в майском исследовании 2016 г., проведенном Лундским университетом и GSI, поскольку он действителен только в том случае, если нет. гамма-распад или внутренняя конверсия происходит вдоль цепочки распадов, что маловероятно для нечетных ядер, и неопределенность энергий альфа-распада, измеренных в 278Цепочка распада 113 была недостаточно мала, чтобы исключить такую ​​возможность. Если это так, сходство продолжительности жизни промежуточных дочерей становится бессмысленным аргументом, поскольку разные изомеры одного и того же нуклида могут иметь разные периоды полураспада: например, основное состояние 180Та имеет период полураспада, равный часам, но возбужденное состояние 180 мТа никогда не наблюдалось распада. Это исследование нашло причины сомневаться и критиковать одобрение ИЮПАК открытий элементов 115 и 117, но данные Райкена для элемента 113 оказались совпадающими, а данные группы ОИЯИ для элементов 115 и 113, вероятно, таковыми. , таким образом подтверждая одобрение IUPAC открытия элемента 113.[72][73] В июне 2017 года два члена команды ОИЯИ опубликовали в журнале статью, опровергающую эти критические замечания в отношении соответствия их данных по элементам 113, 115 и 117.[74]

Именование

Ведущий исследователь Косуке Морита и президент Riken Хироши Мацумото из Riken показывают добавление
Косуке Морита и Хироши Мацумото, празднует присвоение имени 1 декабря 2016 года.

С помощью Номенклатура Менделеева для безымянных и неоткрытых элементов, нихоний следует называть эка-таллий. В 1979 году IUPAC опубликовал рекомендации, согласно которым элемент должен был называться ununtrium (с соответствующим символом Уут),[75] а систематическое имя элемента как заполнитель до тех пор, пока не будет подтверждено открытие элемента и не будет принято имя. Рекомендации широко использовались в химическом сообществе на всех уровнях, от кабинетов химии до сложных учебников, но в основном игнорировались учеными в этой области, которые назвали его «элементом 113» с символом E113, (113), или даже просто 113.[2]

Перед тем, как JWP признал их приоритетность, японская команда неофициально предлагала различные имена: япония, после их родной страны;[76] нишинаниум, после японского физика Ёсио Нишина, «отец-основатель современных физических исследований в Японии»;[77] и рикениум, после института.[76] После признания в феврале 2016 года команда Riken собралась, чтобы определиться с именем. Морита выразил желание, чтобы название отражало тот факт, что элемент 113 был обнаружен в Японии. Японский был рассмотрен, что позволило легко идентифицировать связь с Японией для неяпонцев, но было отклонено как Японец считается этническое оскорбление. Название нихоний было выбрано после часа размышлений: это происходит от нихон (日本), одно из двух японских произношений названия Японии.[78] Первооткрыватели также намеревались сослаться на поддержку своих исследований японским народом (Рикен почти полностью финансируется государством).[79] восстановить утраченную гордость и доверие к науке среди тех, кто пострадал от Ядерная катастрофа на Фукусиме-дайити,[80] и честь японского химика Масатака Огава открытие 1908 г. рений, который он назвал «ниппониум» с символом Np в честь другого японского произношения имени Японии.[71] 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 нептуний.[k] В марте 2016 года Морита предложил ИЮПАК название «нихониум» с символом Nh.[71] Присвоение имен воплотило то, что было национальной мечтой японской науки с момента заявления Огавы.[64]

Бывший президент IUPAP, Сесилия Ярлског, пожаловались на Нобелевском симпозиуме по сверхтяжелым элементам в Замок Бэцкаског, Швеция, в июне 2016 года об отсутствии открытости в процессе утверждения новых элементов, и заявила, что она считает, что работа JWP ошибочна и ее следует переделать в новой JWP. Опрос физиков показал, что многие считают, что критика Лунд-GSI 2016 отчета JWP была хорошо обоснованной, но что выводы не подтвердятся, если работа будет переделана, и новый президент, Брюс МакКеллар, постановил, что предлагаемые имена должны быть опубликованы в совместном пресс-релизе IUPAP и IUPAC.[69] Таким образом, IUPAC и IUPAP опубликовали предложение нихоний в том июне[80] и установить пятимесячный срок для сбора комментариев, после чего имя будет официально установлено на конференции.[83][84] Название было официально утверждено в ноябре 2016 года.[85] Церемония наименования нового элемента прошла в г. Токио, Япония, в марте 2017 г. Нарухито, затем наследный принц Японии.[86]

Изотопы

Основная статья: Изотопы нихония
Список изотопов нихония
ИзотопПериод полураспада[l]Распад
Режим		Открытие
год[87]		Открытие
реакция[88]
ЦенностьСсылка
278Nh2.3 мс[87]α2004209Би (70Zn, n)
282Nh73 мс[89]α2007237Np (48Ca, 3n)
283Nh75 мс[89]α2004287Mc (-, α)
284Nh0,91 с[89]α, EC2004288Mc (-, α)
285Nh4,2 с[89]α2010289Mc (-, α)
286Nh9,5 с[89]α2010290Mc (-, α)
287Nh[м]5.5 с[9]α1999287Fl (e−, νе)
290Nh[м]2 с[10]α1998290Fl (e−, νе)

Нионий не содержит 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 (287Nh и 290Nh не подтверждены); все они распадаются через альфа-распад на изотопы рентгений;[90] были указания на то, что нихоний-284 также может распадаться захват электронов к Copernicium -284.[91]

Стабильность и период полураспада

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, следовательно, его ядра немного более стабильны, чем можно было бы предположить; известные изотопы нихония слишком бедны нейтронами, чтобы находиться на острове.

Стабильность ядер быстро снижается с увеличением атомного номера после кюрий, элемент 96, 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 Кулоновское отталкивание протонов, так что сильная ядерная сила не может удерживать ядро ​​против спонтанное деление надолго. Расчеты показывают, что при отсутствии других стабилизирующих факторов элементы с более чем 103 протона не должно существовать. Исследователи 1960-х годов предположили, что закрытый ядерные снаряды около 114 протонов и 184 нейтрона должны противодействовать этой нестабильности и создать "остров стабильности "содержащие нуклиды с периодом полураспада, достигающим тысяч или миллионов лет. Существование острова до сих пор не доказано, но существование сверхтяжелые элементы (включая нихоний) подтверждает, что стабилизирующий эффект реален, и в целом известные сверхтяжелые нуклиды становятся долгоживущими по мере приближения к предсказанному местоположению острова.[92][93]

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, 286Nh, также самый тяжелый; его период полураспада составляет 8 секунд. Изотоп 285Nh, а также неподтвержденные 287Nh и 290Также сообщалось, что период полураспада Nh составляет более секунды. Изотопы 284Nh и 283Период полураспада Nh составляет 1 и 0,1 секунды соответственно. Остальные два изотопа имеют период полураспада от 0,1 до 100 миллисекунд: 282Nh 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, коперниции и нихония (элементы с 111 по 113), где каждый дополнительный нейтрон до сих пор увеличивает период полураспада в 5-20 раз.[93][94]

Прогнозируемые свойства

Очень мало свойств нихония или его соединений было измерено; это связано с его крайне ограниченным и дорогим производством[17] и то, что он очень быстро разлагается. Свойства нихония остаются неизвестными и доступны только прогнозы.

Физический и атомный

Атомные уровни энергии крайних s-, p- и d-электронов таллия и нихония[95]

Нихоний - первый член серии элементов 7p и самый тяжелый группа 13 элемент периодической таблицы, ниже бор, алюминий, галлий, индий, и таллий. 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 (СО) взаимодействие, что особенно важно для сверхтяжелые элементы, потому что их электроны движутся намного быстрее, чем в более легких атомах, со скоростями, близкими к скорость света.[6] Что касается атомов нихония, он снижает энергетические уровни электронов 7s и 7p (стабилизируя эти электроны), но два из уровней энергии электронов 7p стабилизируются больше, чем четыре других.[96] Стабилизация 7s-электронов называется эффект инертной пары, а разделение подоболочки 7p на более и менее стабилизированные части называется расщеплением подоболочки. Вычислительные химики рассматривают раскол как смену второго, азимутальное квантовое число л, от 1 до 1/2 и 3/2 для более и менее стабилизированной части подоболочки 7p соответственно.[6][n] Для теоретических целей конфигурация валентных электронов может быть представлена ​​как отражающая разделение подоболочки 7p как 7s2 7p1/21.[2] Ожидается, что первая энергия ионизации нихония составит 7,306.эВ, самый высокий среди металлов 13 группы.[2] Подобное расщепление подоболочки должно существовать для 6d электронных уровней, четыре из которых составляют 6d3/2 и шесть 6d5/2. 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.[96]

Периодические тенденции предсказывают, что у нихония атомный радиус больше, чем у таллия, из-за того, что он один. период ниже по периодической таблице, но расчеты показывают, что нихоний имеет атомный радиус около 170 пм, такой же, как у таллия, из-за релятивистской стабилизации и сжатия его 7s и 7p.1/2 орбитали. Таким образом, ожидается, что нихоний будет намного плотнее, чем таллий, с расчетной плотностью примерно от 16 до 18 г / см3.3 по сравнению с 11,85 г / см таллия3, поскольку атомы нихония тяжелее атомов таллия, но имеют такой же объем.[2][95] Ожидается, что массовый нихоний будет иметь шестиугольный плотно упакованный кристаллическая структура, как у таллия.[7] 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.[2][3] Nihonium должен иметь объемный модуль 20,8 ГПа, примерно вдвое меньше таллия (43 ГПа).[8]

Химическая

Ожидается, что химический состав нихония будет сильно отличаться от химического состава таллия. Это различие связано со спин-орбитальным расщеплением оболочки 7p, в результате которого нихоний находится между двумя относительно инертными элементами с замкнутой оболочкой (Copernicium и флеровий ), беспрецедентная ситуация в периодической таблице.[97] 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.[5] В стандартный электродный потенциал для Nh+/ Nh, по прогнозам, составит 0,6 В. Нихоний должен быть довольно благородный металл.[5]

Металлические элементы группы 13 обычно находятся в двух состояния окисления: +1 и +3. Первый является результатом участия в связывании только одного p-электрона, а второй приводит к вовлечению 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, так как энергии, выделяемой 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.[2]

Простейшим возможным соединением нихония является моногидрид NhH. Склеивание обеспечивается 7p1/2 электрон нихония и 1s электрон водорода. Взаимодействие SO вызывает энергия связи моногидрида нихония должна быть уменьшена примерно на 1 эВ[2] и длина связи нихоний – водород уменьшается по мере того, как связь 7p1/2 орбиталь релятивистски сужена. Это уникально среди моногидридов 7p элемента; все остальные имеют релятивистское расширение длины связи вместо сжатия.[98] Другой эффект взаимодействия SO состоит в том, что связь Nh – H должна иметь значительную пи-связь характер (боковое перекрытие орбит), в отличие от почти чистого сигма-склеивание (лобовое перекрытие орбиталей) в моногидриде таллия (TlH).[99] Аналогичный монофторид (NhF ) тоже должен существовать.[95] По прогнозам, Nihonium (I) больше похож на Серебряный (I), чем таллий (I):[2] Nh+ ожидается, что ион более охотно связывает анионы, так что NhCl должен хорошо растворяться в избытке соляная кислота или аммиак; TlCl не является. В отличие от Tl+, что образует сильно основной гидроксид (TlOH ) в растворе Nh+ катион должен вместо этого полностью гидролизоваться до амфотерный оксид Nh2О, который был бы растворим в водном аммиаке и слабо растворим в воде.[5]

В адсорбция поведение нихония на золото поверхности в термохроматографических экспериментах, как ожидается, будут ближе к поверхности астатин чем у таллия. Дестабилизация 7p3/2 подоболочка эффективно приводит к закрытию валентной оболочки на 7с2 7p2 конфигурация а не ожидаемые 7сек2 7p6 конфигурация со стабильным октетом. Таким образом, нихоний, как и астатин, можно рассматривать как один p-электрон меньше закрытой валентной оболочки. Следовательно, даже несмотря на то, что нихоний находится в группе 13, он имеет несколько свойств, аналогичных элементам группы 17. (Tennessine в группе 17 обладает некоторыми свойствами, подобными группе-13, так как имеет три валентных электрона вне 7s2 7p2 закрытая оболочка.[100]) Ожидается, что никоний сможет получить электрон для достижения этой конфигурации с закрытой оболочкой, образуя степень окисления -1, такую ​​как галогены (фтор, хлор, бром, йод, и астатин). Это состояние должно быть более стабильным, чем для таллия, так как SO-расщепление подоболочки 7p больше, чем для подоболочки 6p.[6] Нихоний должен быть самым электроотрицательный металлической группы 13 элементов,[2] 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.[95] Окисление -1 должно быть более стабильным для нихония, чем для теннессина.[2][101] 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.[2] Теоретически предсказано, что у нихония должна быть энтальпия сублимации около 150 кДж / моль и энтальпия адсорбции на поверхности золота около -159 кДж / моль.[102]

Скелетная модель тригональной молекулы с центральным атомом (бором), симметрично связанным с тремя периферийными атомами (хлора)
BCl
3 имеет тригональное строение.
Скелетная модель плоской молекулы с центральным атомом (йода), симметрично связанным с тремя атомами (хлора), образуя большой прямоугольный 2
NhCl
3 предположительно будет Т-образным.

Ожидается значительное участие 6d в связи Nh – Au, хотя ожидается, что она будет более нестабильной, чем связь Tl – Au, и полностью обусловлена ​​магнитными взаимодействиями. Это повышает вероятность некоторых переходный металл символ для нихония.[97] На основании небольшого энергетического зазора между 6d и 7s электронами для нихония были предложены более высокие степени окисления +3 и +5.[2][5] Некоторые простые соединения с нихонием в степени окисления +3 будут тригидридом (NhH3), трифторид (NhF3) и трихлорид (NhCl3). Предполагается, что эти молекулы будут Т-образный и не тригонально плоский как их бор аналогами являются:[o] это связано с влиянием 6d5/2 электроны на связи.[99][п] Более тяжелый трибромид нихония (NhBr3) и трииодид (Nhя3) являются тригонально планарными из-за повышенного стерического отталкивания между периферическими атомами; соответственно, они не показывают значительного участия 6d в их связывании, хотя большая запрещенная зона 7s – 7p означает, что они демонстрируют пониженное sp2 гибридизация по сравнению с их борными аналогами.[99]

Склеивание в зажигалке NhX3 молекулы можно рассматривать как линейные NhX+
2 вид (похож на HgF2 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 X2 молекула и восстановление до нихония (I):[99]

NhX3 → NhX + X2

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 наличие возможного вакантного координационного центра на более легких Т-образных тригалогенидах нихония позволит аналогичную стабилизацию NhF−
4 и, возможно NhCl−
4.[99]

Степень окисления +5 неизвестна для всех более легких элементов группы 13: расчеты предсказывают, что пентагидрид нихония (NhH5) и пентафторид (NhF5) должен иметь квадратная пирамидальная геометрия молекулы, но также и то, что оба были бы очень термодинамически нестабильны к потере X2 молекула и восстановление до нихония (III). Несмотря на его нестабильность, возможное существование пентафторида нихония полностью связано с релятивистскими эффектами, позволяющими 6d-электронам участвовать в связывании. И снова ожидается некоторая стабилизация анионных комплексов, таких как NhF−
6. Строение молекул трифторида и пентафторида нихония такое же, как у молекул трифторид хлора и пентафторид.[99]

Экспериментальная химия

Химические характеристики нихония до сих пор не определены однозначно.[102][107] Изотопы 284Nh, 285Nh и 286Период полураспада Nh достаточно велик для химического исследования.[102] С 2010 по 2012 г. в ОИЯИ были проведены предварительные химические эксперименты по определению непостоянство нихония. Изотоп 284Nh была исследована как дочь 288Mc произведен в 243Am +48Ca реакция. Атомы нихония были синтезированы в камере отдачи и затем унесены политетрафторэтилен (PTFE) капилляры при температуре 70 ° C газом-носителем к детекторам с золотым покрытием. От десяти до двадцати атомов 284Nh был произведен, но ни один из этих атомов не был зарегистрирован детекторами, что позволяет предположить, что летучесть нихония аналогична благородные газы (и, таким образом, рассеивался слишком быстро, чтобы быть обнаруженным) или, что более вероятно, чистый нихоний не был очень летучим и, следовательно, не мог эффективно проходить через капилляры ПТФЭ.[102] Образование гидроксида NhOH должно облегчить перенос, поскольку гидроксид нихония, как ожидается, будет более летучим, чем элементарный нихоний, и эту реакцию можно облегчить, добавив больше водяной пар в газ-носитель. Кажется вероятным, что это образование не является кинетически благоприятным, поэтому долгоживущие изотопы 285Nh и 286Nh считались более желательными для будущих экспериментов.[102][108]

Эксперимент 2017 г. в ОИЯИ, в результате которого 284Nh и 285Nh через 243Am +48Ca реакция как дочери 288Мак и 289Мак избежал этой проблемы, удалив кварцевую поверхность, используя только PTFE. После химического разделения атомы нихония не наблюдались, что означает неожиданно большое удерживание атомов нихония на поверхностях ПТФЭ. Этот экспериментальный результат для предела взаимодействия атомов нихония с поверхностью ПТФЭ (−ΔЧАСPTFE
Объявления(Nh)> 45 кДж / моль) значительно расходится с предыдущей теорией, которая ожидала более низкого значения 14,00 кДж / моль. Это говорит о том, что разновидность нихония, участвовавшая в предыдущем эксперименте, вероятно, была не элементарным, а скорее гидроксидом нихония, и что высокотемпературные методы, такие как вакуум хроматография было бы необходимо для дальнейшего исследования поведения элементарного нихония.[109] Бром насыщенный трибромид 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 сверхтяжелые дубний.[110]

Смотрите также

Заметки

  1. ^ В ядерная физика, элемент называется тяжелый если его атомный номер высокий; вести (элемент 82) - один из примеров такого тяжелого элемента. Термин «сверхтяжелые элементы» обычно относится к элементам с атомным номером больше, чем 103 (хотя есть и другие определения, например, атомный номер больше 100[12] или 112;[13] иногда термин представлен как эквивалент термина «трансактинид», который ставит верхний предел перед началом гипотетического суперактинид серии).[14] 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 г. команда ОИЯИ под руководством Оганесяна опубликовала результаты своей попытки создать хасиум в симметричном 136Xe +136Xe реакция. Они не смогли наблюдать ни одного атома в такой реакции, установив верхний предел поперечного сечения, меру вероятности ядерной реакции, равный 2,5pb.[15] Для сравнения, реакция, которая привела к открытию хассиума, 208Pb + 58Fe, имел поперечное сечение ~ 20 пбн (точнее, 19+19
    −11     пб), по оценке первооткрывателей.[16]
  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-луч.[20]
  4. ^ Определение Совместная рабочая группа IUPAC / IUPAP заявляет, что химический элемент может быть признан обнаруженным только в том случае, если его ядро ​​не разложившийся в пределах 10−14 секунд. Это значение было выбрано в качестве оценки того, сколько времени требуется ядру, чтобы получить свой внешний вид. электроны и таким образом проявлять свои химические свойства.[21] Эта цифра также обозначает общепринятый верхний предел времени жизни составного ядра.[22]
  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.[24] Такому разделению также может способствовать времяпролетное измерение и измерение энергии отдачи; комбинация этих двух может позволить оценить массу ядра.[25]
  6. ^ Не все моды распада вызваны электростатическим отталкиванием. Например, бета-распад вызвано слабое взаимодействие.[30]
  7. ^ Поскольку 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.[31] О первом прямом измерении массы сверхтяжелого ядра сообщили в 2018 году на LBNL.[32] Масса определялась 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).[33]
  8. ^ Спонтанное деление было обнаружено советским физиком. Георгий Флеров,[34] являлся ведущим ученым ОИЯИ, а значит, был «коньком» для установки.[35] 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.[22] Таким образом, они предпочли связывать новые изотопы с уже известными последовательными альфа-распадами.[34]
  9. ^ Например, элемент 102 был ошибочно идентифицирован в 1957 году в Нобелевском институте физики в г. Стокгольм, Стокгольм, Швеция.[36] Ранее не было однозначных заявлений о создании этого элемента, и этому элементу было присвоено имя его шведскими, американскими и британскими первооткрывателями. нобелий. Позже выяснилось, что идентификация была неправильной.[37] В следующем году RL не смог воспроизвести шведские результаты и вместо этого объявил о своем синтезе элемента; это утверждение также было позже опровергнуто.[37] ОИЯИ настаивал на том, что они были первыми, кто создал элемент, и предложил собственное имя для нового элемента. иолиотий;[38] советское название также не было принято (позже ОИЯИ назвал элемент 102 «поспешным»).[39] Название «нобелиум» осталось неизменным из-за его широкого использования.[40]
  10. ^ Трансактинидные элементы, такие как нихоний, производятся термоядерная реакция. Эти реакции слияния 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, что ядерный синтез может быть осуществлен в условиях комнатной температуры.[41] В реакциях горячего синтеза легкие высокоэнергетические снаряды ускоряются по тяжелым целям (актиниды ), создавая составные ядра при высокой энергии возбуждения (~ 40–50МэВ ), которые могут делиться или, альтернативно, испускать несколько (от 3 до 5) нейтронов.[42] В реакциях холодного синтеза используются более тяжелые снаряды, обычно Четвертый период, и более легкие цели, обычно вести 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 основное состояние, они испускают только один или два нейтрона. Горячий синтез дает 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 флеровий (элемент 114) и далее.[43]
  11. ^ О нептунии впервые сообщили в Рикене Нишина и Кендзиро Кимура в 1940 году, которые не получили права наименования, потому что не могли химически разделить и идентифицировать свое открытие.[81][82]
  12. ^ В разных источниках указаны разные значения периодов полураспада; перечислены самые последние опубликованные значения.
  13. ^ а б 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 структуры ионной решетки или (в некоторых случаях) димеризуются.[103][104]
  16. ^ Обратный эффект ожидается для сверхтяжелого члена группы 17, теннессина, из-за релятивистской стабилизации 7p1/2 орбитальный: таким образом ЕСЛИ3 Т-образная, но ЦФ3 ожидается, будет тригонально планарным.[105]
  17. ^ Соединение со стехиометрией TlI3 представляет собой соединение таллия (I), включающее трииодид анион, я−
    3    .[106]

использованная литература

  1. ^ Гонг, Шэн; Ву, Вэй; Ван, Фэнси Цянь; Лю, Цзе; Чжао, Ю; Шэнь, Ихэн; Ван, Шо; Сунь, Цян; Ван, Цянь (8 февраля 2019 г.). «Классификация сверхтяжелых элементов с помощью машинного обучения». Физический обзор A. 99: 022110-1–7. Дои:10.1103 / PhysRevA.99.022110.
  2. ^ а б c d е ж г час я j k л м п о п q р s т Hoffman, Darleane C .; Ли, Диана М .; Першина, Валерия (2006). «Трансактиниды и элементы будущего». In Morss; Эдельштейн, Норман М .; Фугер, Жан (ред.). Химия актинидных и трансактинидных элементов (3-е изд.). Дордрехт, Нидерланды: Springer Science + Business Media. ISBN  978-1-4020-3555-5.
  3. ^ а б c Сиборг, Гленн Т. (ок. 2006 г.). «трансурановый элемент (химический элемент)». Британская энциклопедия. Получено 16 марта 2010.
  4. ^ а б c Бончев, Данаил; Каменская, Вергиния (1981). «Прогнозирование свойств 113–120 трансактинидных элементов». Журнал физической химии. 85 (9): 1177–1186. Дои:10.1021 / j150609a021.
  5. ^ а б c d е ж г час я j Фрике, Буркхард (1975). «Сверхтяжелые элементы: прогноз их химических и физических свойств». Недавнее влияние физики на неорганическую химию. 21: 89–144. Дои:10.1007 / BFb0116498. Получено 4 октября 2013.
  6. ^ а б 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. Дои:10.1007/978-1-4020-9975-5_2. ISBN  978-1-4020-9974-8.
  7. ^ а б Келлер, О. Л., мл .; Burnett, J. L .; Карлсон, Т. А .; Нестор, К. У., младший (1969). «Прогнозируемые свойства сверхтяжелых элементов. I. Элементы 113 и 114, Эка-Таллий и Эка-Свинец». Журнал физической химии. 74 (5): 1127−1134. Дои:10.1021 / j100700a029.
  8. ^ а б Atarah, Samuel A .; Egblewogbe, Martin N.H .; Хагосс, Гебрейесус Г. (2020). «Первопринципное исследование структурных и электронных свойств Nihonium». MRS Advances: 1–9. Дои:10.1557 / adv.2020.159.
  9. ^ а б c Hofmann, S .; Heinz, S .; Mann, R .; Maurer, J .; Münzenberg, G .; Antalic, S .; Barth, W .; Burkhard, H.G .; Dahl, L .; Eberhardt, K .; Grzywacz, R .; Hamilton, J. H .; Хендерсон, Р. А .; Kenneally, J.M .; Киндлер, Б .; Кожухаров, И .; Lang, R .; Lommel, B .; Miernik, K .; Miller, D .; Муди, К. Дж .; Morita, K .; Nishio, K .; Попеко, А.Г .; Роберто, Дж. Б .; Runke, J .; Rykaczewski, K. P .; Saro, S .; Schneidenberger, C .; Schött, H.J .; Shaughnessy, D.A .; Стойер, М. А .; Thörle-Pospiech, P .; Tinschert, K ​​.; Trautmann, N .; Uusitalo, J .; Еремин, А. В. (2016). «Замечания о барьерах деления SHN и поиск элемента 120». В Пениножкевиче Ю. E .; Соболев, Ю. Г. (ред.). Экзотические ядра: Материалы международного симпозиума по экзотическим ядрам EXON-2016. Экзотические ядра. С. 155–164. ISBN  9789813226555.
  10. ^ а б c Hofmann, S .; Heinz, S .; Mann, R .; Maurer, J .; Münzenberg, G .; Antalic, S .; Barth, W .; Burkhard, H.G .; Dahl, L .; Eberhardt, K .; Grzywacz, R .; Hamilton, J. H .; Хендерсон, Р. А .; Kenneally, J.M .; Киндлер, Б .; Кожухаров, И .; Lang, R .; Lommel, B .; Miernik, K .; Miller, D .; Муди, К. Дж .; Morita, K .; Nishio, K .; Попеко, А.Г .; Роберто, Дж. Б .; Runke, J .; Rykaczewski, K. P .; Saro, S .; Scheidenberger, C .; Schött, H.J .; Shaughnessy, D.A .; Стойер, М. А .; Thörle-Popiesch, P .; Tinschert, K ​​.; Trautmann, N .; Uusitalo, J .; Еремин, А. В. (2016). «Обзор четных элементных сверхтяжелых ядер и поиск элемента 120». Европейский физический журнал A. 2016 (52). Bibcode:2016EPJA ... 52..180H. Дои:10.1140 / epja / i2016-16180-4.
  11. ^ Wakhle, A .; Simenel, C .; Hinde, D. J .; и другие. (2015). Simenel, C .; Gomes, P. R. S .; Hinde, D. J .; и другие. (ред.). «Сравнение экспериментального и теоретического распределения масс по углам квазиделения». Европейский физический журнал Интернет конференций. 86: 00061. Bibcode:2015EPJWC..8600061W. Дои:10.1051 / epjconf / 20158600061. ISSN  2100-014X.
  12. ^ Кремер, К. (2016). «Объяснитель: сверхтяжелые элементы». Мир химии. Получено 15 марта 2020.
  13. ^ «Открытие элементов 113 и 115». Национальная лаборатория Лоуренса Ливермора. Архивировано из оригинал 11 сентября 2015 г.. Получено 15 марта 2020.
  14. ^ Eliav, E .; Kaldor, U .; Борщевский, А. (2018). «Электронная структура атомов трансактинидов». В Скотт, Р. А. (ред.). Энциклопедия неорганической и биоинорганической химии. Джон Уайли и сыновья. С. 1–16. Дои:10.1002 / 9781119951438.eibc2632. ISBN  978-1-119-95143-8.
  15. ^ Оганесян, Ю. Ц.; Дмитриев, С. Н .; Еремин, А. В .; и другие. (2009). "Попытка получить изотопы элемента 108 в реакции синтеза. 136Xe + 136Xe ". Физический обзор C. 79 (2): 024608. Дои:10.1103 / PhysRevC.79.024608. ISSN  0556-2813.
  16. ^ Мюнценберг, Г.; Армбрустер, П.; Folger, H .; и другие. (1984). «Идентификация элемента 108» (PDF). Zeitschrift für Physik A. 317 (2): 235–236. Bibcode:1984ZPhyA.317..235M. Дои:10.1007 / BF01421260. Архивировано из оригинал (PDF) 7 июня 2015 г.. Получено 20 октября 2012.
  17. ^ а б Субраманян, С. (2019). «Создание новых элементов не окупается. Просто спросите этого ученого из Беркли». Bloomberg Businessweek. Получено 18 января 2020.
  18. ^ а б Иванов, Д. (2019). "Сверхтяжелые шаги в неизвестное" [Сверхтяжелые шаги в неизвестность]. N + 1 (по-русски). Получено 2 февраля 2020.
  19. ^ Хайнде, Д. (2014). "Что-то новое и сверхтяжелое в периодической таблице". Разговор. Получено 30 января 2020.
  20. ^ а б Краса, А. (2010). «Источники нейтронов для ADS» (PDF). Чешский технический университет в Праге. стр. 4–8. Получено 20 октября 2019.
  21. ^ Вапстра, А. Х. (1991). «Критерии, которые должны быть выполнены для признания открытия нового химического элемента» (PDF). Чистая и прикладная химия. 63 (6): 883. Дои:10.1351 / pac199163060879. ISSN  1365-3075. Получено 28 августа 2020.
  22. ^ а б Hyde, E.K .; Хоффман, Д.С.; Келлер, О. Л. (1987). «История и анализ открытия элементов 104 и 105». Radiochimica Acta. 42 (2): 67–68. Дои:10.1524 / ract.1987.42.2.57. ISSN  2193-3405.
  23. ^ а б c Мир химии (2016). «Как сделать сверхтяжелые элементы и закончить периодическую таблицу [видео]». Scientific American. Получено 27 января 2020.
  24. ^ Хоффман 2000, п. 334.
  25. ^ Хоффман 2000, п. 335.
  26. ^ Загребаев 2013, п. 3.
  27. ^ Beiser 2003, п. 432.
  28. ^ Стащак, А .; Баран, А .; Назаревич, В. (2013). «Спонтанные режимы деления и времена жизни сверхтяжелых элементов в теории функционала ядерной плотности». Физический обзор C. 87 (2): 024320–1. arXiv:1208.1215. Bibcode:2013PhRvC..87b4320S. Дои:10.1103 / Physrevc.87.024320. ISSN  0556-2813.
  29. ^ Ауди 2017, стр. 030001-128–030001-138.
  30. ^ Beiser 2003, п. 439.
  31. ^ Оганесян, Ю. Ц .; Рыкачевский, К. П. (2015). «Плацдарм на острове стабильности». Физика сегодня. 68 (8): 32–38. Bibcode:2015ФТ .... 68ч..32О. Дои:10.1063 / PT.3.2880. ISSN  0031-9228. OSTI  1337838.
  32. ^ Грант, А. (2018). «Взвешивание самых тяжелых элементов». Физика сегодня. Дои:10.1063 / PT.6.1.20181113a.
  33. ^ Хоус, Л. (2019). «Изучение сверхтяжелых элементов в конце периодической таблицы». Новости химии и машиностроения. Получено 27 января 2020.
  34. ^ а б Робинсон, А. Э. (2019). «Трансфермиевые войны: научная драка и обзывание во время холодной войны». Дистилляции. Получено 22 февраля 2020.
  35. ^ "Популярная библиотека химических элементов. Сиборгий (экавольфрам)" [Популярная библиотека химических элементов. Сиборгий (эка-вольфрам)]. n-t.ru (по-русски). Получено 7 января 2020. Перепечатано с "Экавольфрам" [Эка-вольфрам]. Популярная библиотека химических элементов. Серебро - Нильсборий и далее [Популярная библиотека химических элементов. Серебро через нильсборий и не только] (по-русски). Наука. 1977.
  36. ^ "Nobelium - Информация об элементе, свойства и применение | Периодическая таблица". Королевское химическое общество. Получено 1 марта 2020.
  37. ^ а б Краг 2018 С. 38–39.
  38. ^ Краг 2018, п. 40.
  39. ^ Ghiorso, A .; Сиборг, Г. Т.; 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. Дои:10.1351 / pac199365081815. В архиве (PDF) из оригинала 25 ноября 2013 г.. Получено 7 сентября 2016.
  40. ^ Комиссия по номенклатуре неорганической химии (1997). «Названия и символы трансфермиевых элементов (Рекомендации ИЮПАК 1997 г.)» (PDF). Чистая и прикладная химия. 69 (12): 2471–2474. Дои:10.1351 / pac199769122471.
  41. ^ Флейшманн, Мартин; Понс, Стэнли (1989). «Электрохимически индуцированный ядерный синтез дейтерия». Журнал электроаналитической химии и межфазной электрохимии. 261 (2): 301–308. Дои:10.1016/0022-0728(89)80006-3.
  42. ^ Барбер, Роберт С .; 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. Дои:10.1351 / PAC-REP-08-03-05.
  43. ^ Армбрустер, Питер; Мюнзенберг, Готфрид (1989). «Создание сверхтяжелых элементов». Scientific American. 34: 36–42.
  44. ^ а б c d е ж г Чепмен, Кит (30 ноября 2016 г.). «Что нужно для создания нового элемента». Мир химии. Королевское химическое общество. Получено 3 декабря 2016.
  45. ^ Хофманн, Сигурд (2016). Открытие элементов со 107 по 112 (PDF). Нобелевский симпозиум NS160 - Химия и физика тяжелых и сверхтяжелых элементов. Дои:10.1051 / epjconf / 201613106001.
  46. ^ Оганесян, Ю. Ц .; и другие. (1999). «Синтез сверхтяжелых ядер в 48Ca + 244Пу Реакция » (PDF). Письма с физическими проверками. 83 (16): 3154. Bibcode:1999ПхРвЛ..83.3154О. Дои:10.1103 / PhysRevLett.83.3154.
  47. ^ Оганесян, Ю. Ц .; и другие. (2004). "Измерение сечений и свойств распада изотопов элементов 112, 114 и 116, образующихся в реакциях синтеза. 233,238U, 242Pu и 248См + 48Ca " (PDF). Физический обзор C. 70 (6): 064609. Bibcode:2004PhRvC..70f4609O. Дои:10.1103 / PhysRevC.70.064609. Архивировано из оригинал (PDF) 28 мая 2008 г.
  48. ^ Оганесян, Ю. Ц .; и другие. (2000). «Синтез сверхтяжелых ядер в 48Ca + 244Реакция Pu: 288114". Физический обзор C. 62 (4): 041604. Bibcode:2000PhRvC..62d1604O. Дои:10.1103 / PhysRevC.62.041604.
  49. ^ Оганесян, Ю. Ц .; и другие. (2004). «Измерение сечений реакций синтеза-испарения. 244Pu (48Ca, xn)292-х114 и 245См(48Ca, xn)293 − х116". Физический обзор C. 69 (5): 054607. Bibcode:2004PhRvC..69e4607O. Дои:10.1103 / PhysRevC.69.054607.
  50. ^ а б c Оганесян, Ю. Ц .; Утёнкой, В .; Лобанов Ю.А. Абдуллин, Ф .; Поляков, А .; Широковский, И .; Цыганов Ю.А. Гулбекян, Г .; Богомолов, С .; Мезенцев, А. Н .; и другие. (2004). «Опыты по синтезу 115-го элемента в реакции 243Am (48Ca, xn)291 − х115" (PDF). Физический обзор C. 69 (2): 021601. Bibcode:2004PhRvC..69b1601O. Дои:10.1103 / PhysRevC.69.021601.
  51. ^ Морита, Косуке (5 февраля 2016 г.). "Вопросы и ответы". Клуб иностранных корреспондентов Японии. Получено 28 апреля 2017 - через YouTube.
  52. ^ а б c d е ж г 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. Дои:10.1351 / PAC-REP-10-05-01.
  53. ^ а б Рудольф, Д .; Forsberg, U .; Голубев, П .; Sarmiento, L.G .; Якушев А .; Андерссон, Л.-Л .; Ди Нитто, А .; Düllmann, Ch. E .; Гейтс, Дж. М .; Грегорич, К. Э .; Gross, C.J .; Heßberger, F. P .; Herzberg, R.-D .; Khuyagbaatar, J .; Kratz, J. V .; Rykaczewski, K .; Schädel, M .; Åberg, S .; Ackermann, D .; Блок, М .; Бренд, H .; Carlsson, B.G .; 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, J. P .; Papadakis, P .; Рагнарссон, I .; Runke, J .; Schaffner, H .; Schausten, B .; Thörle-Pospiech, P .; Торрес, Т .; Траут, Т .; Trautmann, N .; Türler, A .; Ward, A .; Ward, D. E .; Виль, Н. (2013). "Спектроскопия цепочек распада элемента 115". Письма с физическими проверками (Представлена ​​рукопись). 111 (11): 112502. Bibcode:2013ПхРвЛ.111к2502Р. Дои:10.1103 / PhysRevLett.111.112502. ISSN  0031-9007. PMID  24074079.
  54. ^ а б 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 209Би (70Zn, n)278113". Журнал Физического общества Японии. 73 (10): 2593–2596. Bibcode:2004JPSJ ... 73.2593M. Дои:10.1143 / JPSJ.73.2593.
  55. ^ а б c d е ж 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 (Технический отчет IUPAC)». Pure Appl. Chem. 88 (1–2): 139–153. Дои:10.1515 / pac-2015-0502.
  56. ^ а б Дмитриев, С. Н .; Оганесян, Ю. Ц .; Утёнков, В.К .; Шишкин, С.В .; Еремин, А. В .; Лобанов, Ю. V .; Цыганов, Ю. S .; Чепыгин, В. И .; Сокол, Э. А .; Востокин, Г. К .; Аксенов, Н. В .; Hussonnois, M .; Itkis, M. G .; Gäggeler, H.W .; Schumann, D .; Bruchertseifer, H .; Eichler, R .; Shaughnessy, D.A .; Wilk, P.A .; Kenneally, J.M .; Стойер, М. А .; Уайлд, Дж. Ф. (2005). "Химическая идентификация дубния как продукта распада элемента 115, образующегося в реакции 48Ca +243Am ". Mendeleev Communications. 15 (1): 1–4. Дои:10.1070 / MC2005v015n01ABEH002077. S2CID  98386272.
  57. ^ Оганесян, Ю. Ц .; Утёнков, В .; Дмитриев, С .; Лобанов Ю.А. Иткис, М .; Поляков, А .; Цыганов Ю.А. Мезенцев, А .; Еремин, А .; Воинов, А. А .; и другие. (2005). «Синтез элементов 115 и 113 в реакции 243Am + 48Ca ". Физический обзор C. 72 (3): 034611. Bibcode:2005PhRvC..72c4611O. Дои:10.1103 / PhysRevC.72.034611.
  58. ^ а б c Моримото, Кодзи (2016). «Открытие 113-го элемента в RIKEN» (PDF). 26-я Международная конференция по ядерной физике. Получено 14 мая 2017.
  59. ^ 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 282113 в 237Np + 48Реакция синтеза Ca » (PDF). Физический обзор C. 76 (1): 011601 (R). Bibcode:2007PhRvC..76a1601O. Дои:10.1103 / PhysRevC.76.011601.
  60. ^ 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 266Bh и 262Db Произведено в 248См + 23На реакцию ». Журнал Физического общества Японии. 78 (6): 064201–1–6. arXiv:0904.1093. Bibcode:2009JPSJ ... 78f4201M. Дои:10.1143 / JPSJ.78.064201. S2CID  16415500.
  61. ^ Моримото, Кодзи; Morita, K .; Kaji, D .; Haba, H .; Ozeki, K .; Kudou, Y .; Сел 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 .; Йошида, А. (октябрь 2009 г.). "Свойства продукции и разложения 266Bh и его дочерние ядра с помощью 248См(23Na, 5n)266Bh Реакция " (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) 21 сентября 2017 г.. Получено 28 апреля 2017 - через Университет Майнца.
  62. ^ Оганесян, Юрий Ц .; Абдуллин, Ф. Ш .; Bailey, P.D .; Benker, D.E .; Bennett, M.E .; Дмитриев, С. Н .; Ezold, J. G .; Hamilton, J. H .; Хендерсон, Р. А .; Itkis, M. G .; Лобанов, Юрий В .; Мезенцев, А. Н .; Муди, К. Дж .; Nelson, S.L .; Поляков, А. Н .; Porter, C.E .; Ramayya, A. V .; Riley, F.D .; Роберто, Дж. Б .; Рябинин, М. А .; Rykaczewski, K. P .; Sagaidak, R. N .; Shaughnessy, D.A .; Широковский, И. В .; Стойер, М. А .; Субботин В.Г .; Sudowe, R .; Сухов, А. М .; Цыганов, Ю. S .; Утёнков Владимир К .; Воинов, А. А .; Востокин, Г. К .; Уилк, П. А. (9 апреля 2010 г.). «Синтез нового элемента с атомным номером. Z=117". Письма с физическими проверками. 104 (14): 142502. Bibcode:2010ПхРвЛ.104н2502O. Дои:10.1103 / PhysRevLett.104.142502. PMID  20481935.
  63. ^ 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, 278113, 113-го элемента ». Журнал Физического общества Японии. 81 (10): 103201. arXiv:1209.6431. Bibcode:2012JPSJ ... 81j3201M. Дои:10.1143 / JPSJ.81.103201. S2CID  119217928.
  64. ^ а б Чепмен, Кит (8 февраля 2018 г.). «Нихониум». Мир химии. Королевское химическое общество. Получено 20 марта 2018.
  65. ^ Морита, Косуке (2015). "ОНА Исследования в RIKEN / GARIS" (PDF). Получено 4 сентября 2018 - через Циклотронный институт Техасского университета A&M.
  66. ^ «Подтверждено наличие нового элемента». Лундский университет. 27 августа 2013 г.. Получено 10 апреля 2016.
  67. ^ Gates, J.M .; Грегорич, К. Э .; Гот, О. Р.; Uribe, E.C .; Pang, G.K .; Bleuel, D. L .; Блок, М .; Clark, R.M .; Campbell, C.M .; Crawford, H.L .; Cromaz, M .; Ди Нитто, А .; Düllmann, Ch. E .; Esker, N.E .; Fahlander, C .; Fallon, P .; Фарджади, Р. М .; Forsberg, U .; Khuyagbaatar, J .; Loveland, W .; MacChiavelli, A.O .; May, E.M .; Mudder, P. R .; Olive, D.T .; Rice, A.C .; Rissanen, J .; Рудольф, Д .; Sarmiento, L.G .; Шустерман, Дж. А .; и другие. (2015). «Спектроскопия распада дочерних элементов 115: 280Rg →276Mt и 276Mt → Bh ». Физический обзор C. 92 (2): 021301. Bibcode:2015PhRvC..92b1301G. Дои:10.1103 / PhysRevC.92.021301.
  68. ^ а б «Элемент 113: Унантриум, как сообщается, синтезирован в Японии». Huffington Post. Сентябрь 2012 г.. Получено 22 апреля 2013.
  69. ^ а б Маккеллар, Брюс (22–23 октября 2016 г.). «Отчет президента на заседании Совета и председателей комиссий IUPAP» (PDF). Международный союз теоретической и прикладной физики. Получено 14 января 2018.
  70. ^ а б «Открытие новых химических элементов с номерами 113, 115, 117 и 118». Объединенный институт ядерных исследований. 6 января 2016 г.. Получено 14 января 2018.
  71. ^ а б c «Открытие и присвоение элементов с атомными номерами 113, 115, 117 и 118». ИЮПАК. 30 декабря 2015 г.. Получено 8 сентября 2018.
  72. ^ Forsberg, U .; Рудольф, Д .; Fahlander, C .; Голубев, П .; Sarmiento, L.G .; Åberg, S .; Блок, М .; Düllmann, Ch. E .; Heßberger, F. P .; Kratz, J. V .; Якушев, А. (9 июля 2016 г.). «Новая оценка предполагаемой связи между цепями распада элемента 115 и 117» (PDF). Письма по физике B. 760 (2016): 293–296. Bibcode:2016ФЛБ..760..293Ф. Дои:10.1016 / j.physletb.2016.07.008. Получено 2 апреля 2016.
  73. ^ Форсберг, Ульрика; Фахландер, Клаас; Рудольф, Дирк (2016). Конгруэнтность цепочек распадов 113, 115 и 117 элементов (PDF). Нобелевский симпозиум NS160 - Химия и физика тяжелых и сверхтяжелых элементов. Дои:10.1051 / epjconf / 201613102003.
  74. ^ Злоказов В.Б .; Утёнков В. К. (8 июня 2017 г.). «Анализ цепочек распадов сверхтяжелых ядер, образующихся в 249Bk + 48Ca и 243Am + 48Ca реакции ». Журнал физики G: Ядерная физика и физика элементарных частиц. 44 (75107): 075107. Bibcode:2017JPhG ... 44g5107Z. Дои:10.1088 / 1361-6471 / aa7293.
  75. ^ Чатт, Дж. (1979). «Рекомендации по присвоению имен элементам с атомными номерами больше 100». Pure Appl. Chem. 51 (2): 381–384. Дои:10.1351 / pac197951020381.
  76. ^ а б Норден, Ричард Ван (27 сентября 2012 г.). "Элемент 113 наконец?".
  77. ^ 新 元素 113 番 、 日本 の 発 見 確 実 合成 に ３ 回 成功. Нихон Кейдзай Симбун (по-японски). 27 сентября 2012 г.. Получено 13 октября 2012.
  78. ^ «Предложенное название 113-го элемента - исполнение желания японских исследователей». Майнити. 9 июня 2016 г.. Получено 29 апреля 2018.
  79. ^ «Названием 113-го элемента« нихоний »дань уважения японской общественной поддержке: исследователь». Майнити. 9 июня 2016 г.. Получено 29 апреля 2018.
  80. ^ а б «ИЮПАК называет четыре новых элемента - нихоний, московий, теннессин и оганессон». ИЮПАК. 8 июня 2016 г.. Получено 8 июн 2016.
  81. ^ Икеда, Нагао (25 июля 2011 г.). «Открытия урана-237 и симметричного деления - Из архивных документов Нишины и Кимуры». Труды Японской академии, серия B: Физические и биологические науки. 87 (7): 371–376. Bibcode:2011PJAB ... 87..371I. Дои:10.2183 / pjab.87.371. ЧВК  3171289. PMID  21785255.
  82. ^ En'yo, Hideto (26 мая 2017 г.). "Bikkuban kara 113-ban genso nihoniumu made, genso sōsei no 138 oku-nen" ビ ッ ク バ ン か ら 元素 ニ ホ ウ ム ま で 、 元素 創 億 年 [От Большого взрыва до 113-го элемента нихония: создание элемента за 13,8 миллиарда лет] (PDF) (по-японски). Архивировано из оригинал (PDF) 29 января 2018 г.. Получено 28 января 2018.
  83. ^ «Японские ученые планируют назвать атомный элемент 113 Nihonium.'". Майнити Симбун. 8 июня 2016 г. Архивировано с оригинал 9 июня 2016 г. Японские ученые, открывшие атомный элемент 113, планируют назвать его "Nihonium", сообщили в среду источники, близкие к этому вопросу.
  84. ^ "ニ ホ ニ ウ ム」 有力 の 新 元素 名称 案 、 国際 機関 が ９ 日 公 表 " [Нихоний наиболее вероятный]. Санкей Симбун (по-японски). 6 июня 2016. Вместо первоначально предложенного Япониум который происходит от латинского или французского, лидер группы Морита, кажется, придерживается своего собственного языка.
  85. ^ «ИЮПАК объявляет названия элементов 113, 115, 117 и 118». ИЮПАК. 30 ноября 2016 г.. Получено 30 ноября 2016.
  86. ^ «Состоялась церемония наименования нового элемента - нихония.'". Новости Японии. 15 марта 2017. Архивировано с оригинал 28 января 2018 г.. Получено 28 января 2018.
  87. ^ а б Audi, G .; Кондев, Ф. Г .; Wang, M .; Huang, W. J .; Наими, С. (2017). «Оценка ядерных свойств NUBASE2016» (PDF). Китайская физика C. 41 (3): 030001. Bibcode:2017ЧФК..41с0001А. Дои:10.1088/1674-1137/41/3/030001.
  88. ^ Тоннессен, М. (2016). Открытие изотопов: полный сборник. Springer. С. 229, 234, 238. Дои:10.1007/978-3-319-31763-2. ISBN  978-3-319-31761-8. LCCN  2016935977.
  89. ^ а б c d е Оганесян, Ю. (2015). «Исследование сверхтяжелых элементов». Отчеты о достижениях физики. 78 (3): 036301. Bibcode:2015RPPh ... 78c6301O. Дои:10.1088/0034-4885/78/3/036301. PMID  25746203.
  90. ^ Сонзони, Алехандро. «Интерактивная карта нуклидов». Национальный центр ядерных данных: Брукхейвенская национальная лаборатория. Получено 6 июн 2008.
  91. ^ Форсберг, Ульрика (сентябрь 2016 г.). «События отдачи-α-деления и отдачи-α – α-деления, наблюдаемые в реакции 48Ca + 243Am». Ядерная физика A. 953: 117–138. arXiv:1502.03030. Bibcode:2016НуФА.953..117Ф. Дои:10.1016 / j.nuclphysa.2016.04.025. S2CID  55598355.
  92. ^ Консидайн, Дуглас М .; Консидайн, Гленн Д. (1994). Научная энциклопедия Ван Ностранда (8-е изд.). Wiley-Interscience. п. 623. ISBN  978-1-4757-6918-0.
  93. ^ а б Оганесян, Ю. Ц .; Собичевский, А .; Тер-Акопян Г. М. (9 января 2017 г.). «Сверхтяжелые ядра: от предсказаний к открытию». Physica Scripta. 92 (2): 023003–1–21. Bibcode:2017 ФОТО ... 92b3003O. Дои:10.1088 / 1402-4896 / aa53c1.
  94. ^ Ауди, Жорж; Берсильон, Оливье; Blachot, Жан; Вапстра, Алдерт Хендрик (2003), "ТогдаUBASE оценка ядерных и распадных свойств », Ядерная физика A, 729: 3–128, Bibcode:2003НуФА.729 .... 3А, Дои:10.1016 / j.nuclphysa.2003.11.001
  95. ^ а б c d Стышинский, Яцек (2010). «Зачем нужны релятивистские вычислительные методы?». Релятивистские методы для химиков. Проблемы и достижения вычислительной химии и физики. 10. С. 139–146. Дои:10.1007/978-1-4020-9975-5_3. ISBN  978-1-4020-9974-8.
  96. ^ а б 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:2001ЖЧФ.115.2456Ф. Дои:10.1063/1.1385366.
  97. ^ 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). Получено 17 февраля 2018.
  98. ^ Хан, Ён-Кю; Бэ, Чолбом; Сын, Санг-Кил; Ли, Юн Суп (2000). «Спин-орбитальные эффекты на моногидриды трансактинидных p-блочных элементов MH (M = элемент 113–118)». Журнал химической физики. 112 (6): 2684. Bibcode:2000ЖЧФ.112.2684Н. Дои:10.1063/1.480842. S2CID  9959620.
  99. ^ а б c d е ж Сет, Майкл; Швердтфегер, Питер; Фэгри, Кнут (1999). «Химия сверхтяжелых элементов. III. Теоретические исследования соединений 113 элемента». Журнал химической физики. 111 (14): 6422–6433. Bibcode:1999ЖЧФ.111.6422С. Дои:10.1063/1.480168. S2CID  41854842.
  100. ^ Демидов, Ю. А. (15 февраля 2017 г.). «Квантово-химическое моделирование электронной структуры соединений нихония и астата». Лаборатория ядерных реакций им. Флерова. Получено 12 июн 2017.
  101. ^ Нэш, Клинтон С .; Бурстен, Брюс Э. (1999). «Спин-орбитальные эффекты, теория VSEPR и электронные структуры тяжелых и сверхтяжелых гидридов IVA группы и тетрафторидов группы VIIIA. Частичное изменение роли элементов 114 и 118». J. Phys. Chem. А. 103 (3): 402–410. Bibcode:1999JPCA..103..402N. Дои:10.1021 / jp982735k. PMID  27676357.
  102. ^ а б c d е Эйхлер, Роберт (2013). «Первые следы химии на берегу Острова сверхтяжелых элементов». Journal of Physics: Серия конференций. 420 (1): 012003. arXiv:1212.4292. Bibcode:2013JPhCS.420a2003E. Дои:10.1088/1742-6596/420/1/012003. S2CID  55653705.
  103. ^ Гринвуд, Н.; Эрншоу, А. (1998). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн. С. 195, 233–235, 237–240. ISBN  978-0-7506-3365-9.
  104. ^ Даунс, А.Дж. (31 мая 1993 г.). Химия алюминия, галлия, индия и таллия. Springer Science & Business Media. С. 128–137. ISBN  978-0-7514-0103-5.
  105. ^ Bae, Ch .; Han, Y.-K .; Ли, Йо. С. (18 января 2003 г.). «Спин-орбитальные и релятивистские эффекты на структуру и устойчивость фторидов 17-й группы EF3 (E = I, At и элемент 117): устойчивость, обусловленная относительностью D3ч Структура (117) F3". Журнал физической химии A. 107 (6): 852–858. Bibcode:2003JPCA..107..852B. Дои:10.1021 / jp026531m.
  106. ^ Теббе, К.-Ф .; Георгий У. (декабрь 1986 г.). "Die Kristallstrukturen von Rubidiumtriiodid und Thalliumtriiodid". Acta Crystallographica C. C42 (12): 1675–1678. Дои:10.1107 / S0108270186090972.
  107. ^ Дюльманн, Кристоф Э. (2012). «Сверхтяжелые элементы в GSI: обширная программа исследований со 114 элементом в центре внимания физики и химии». Radiochimica Acta. 100 (2): 67–74. Дои:10.1524 / ract.2011.1842. S2CID  100778491.
  108. ^ 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.
  109. ^ Аксенов, Николай В .; Стейнеггер, 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 A. 53 (158): 158. Bibcode:2017EPJA ... 53..158A. Дои:10.1140 / epja / i2017-12348-8. S2CID  125849923.
  110. ^ Терешатов, Е.Е .; Болтоева, М.Ю .; Фолден III, К. М. (2015). «Смола ионообменная и жидкостно-жидкостная экстракция индия и таллия из хлоридных сред». Экстракция растворителем и ионный обмен. 33 (6): 607. Дои:10.1080/07366299.2015.1080529. S2CID  94078206.

Список используемой литературы

внешние ссылки