Унбигексиум - Википедия - Unbihexium

"Убх" перенаправляется сюда. Для использования в других целях см. UBH (значения).
Унбигексиум,126Убх
Унбигексиум
Произношение/ˌuпбаɪˈчасɛksяəм/ ​(ОН-к-HEKS-ee-em )
Альтернативные названияэлемент 126, эка-плутоний
Унбигексий в периодическая таблица
ВодородГелий
ЛитийБериллийБорУглеродАзотКислородФторНеон
НатрийМагнийАлюминийКремнийФосфорСераХлорАргон
КалийКальцийСкандийТитанаВанадийХромМарганецУтюгКобальтНикельМедьЦинкГаллийГерманийМышьякСеленБромКриптон
РубидийСтронцийИттрийЦирконийНиобийМолибденТехнецийРутенийРодийПалладийСереброКадмийИндийБанкаСурьмаТеллурЙодКсенон
ЦезийБарийЛантанЦерийПразеодимНеодимПрометийСамарийЕвропийГадолинийТербийДиспрозийГольмийЭрбийТулийИттербийЛютецийГафнийТанталВольфрамРенийОсмийИридийПлатинаЗолотоМеркурий (элемент)ТаллийСвинецВисмутПолонийАстатинРадон
ФранцийРадийАктинийТорийПротактинийУранНептунийПлутонийАмерицийКюрийБерклиумКалифорнийЭйнштейнийФермийМенделевийНобелийЛоуренсийРезерфордийДубнийСиборгийБориумКалийМейтнерийДармштадтиумРентгенийКопернициумNihoniumФлеровийМосковиумЛиверморийTennessineОганессон
UnunenniumUnbiniliumUnbiunium
UnquadquadiumУнквадпентиумУнквадгексийUnquadseptiumUnquadoctiumUnquadenniumUnpentniliumUnpentuniumUnpentbiumUnpenttriumUnpentquadiumUnpentpentiumУнпентексийUnpentseptiumНепентоктийUnpentenniumУнгекснилиумУнгексуниумУнгексбийUnhextriumUnhexquadiumНеэкспентиумУнгексгексийUnhexseptiumУнгексокцийUnhexenniumUnseptniliumНесептунийНесептбий
УнбибиумУнбитриумУнбиквадиумУнбипентиумУнбигексиумUnbiseptiumUnbioctiumНе двухлетний периодУнтринилийУнтриунийУнтрибийUntritriumUntriquadiumUntripentiumУнтрихексийUntriseptiumUntrioctiumUntrienniumУнкваднилиумУнкуадуниумУнквадбиумУнквадтриум
—
↑
Убх
↓
—
унбипентиум ← унбигексий → небисептиум
Атомный номер (Z)126
Группан / д
Периодпериод 8
Блокироватьg-блок
Категория элемента  Неизвестные химические свойства, но, вероятно, суперактинид
Электронная конфигурация[Og ] 5 г2 6f3 8 с2 8p1 (предсказано)[1]
Электронов на оболочку2, 8, 18, 32, 34, 21, 8, 3
(предсказано)
Физические свойства
неизвестный
Атомные свойства
Состояния окисления(+1), (+2), (+4), (+6), (+8) (предсказано)[2]
Другие свойства
Количество CAS54500-77-5
История
ИменованиеНазвание систематического элемента ИЮПАК
| Рекомендации

Унбигексиум, также известный как элемент 126 или же эка-плутоний, - гипотетический химический элемент с атомный номер 126 и символ-заполнитель Ubh. Унбигексиум и Убх временные Название и символ ИЮПАК соответственно, пока элемент не будет обнаружен, подтвержден и не будет принято решение о постоянном названии. Ожидается, что в периодической таблице унбигексий будет суперактинидом g-блока и восьмым элементом восьмого период. Унбигексий привлек внимание физиков-ядерщиков, особенно в ранних предсказаниях, касающихся свойств сверхтяжелых элементов, поскольку 126 может быть магическое число протонов вблизи центра остров стабильности, что приводит к увеличению периода полураспада, особенно для 310Убх или 354Ubh, который также может иметь магическое число нейтронов.[3]

Первоначальный интерес к возможному увеличению стабильности привел к первой попытке синтеза унбигексия в 1971 году и поиску его в природе в последующие годы. Несмотря на несколько опубликованных наблюдений, более поздние исследования показывают, что эти эксперименты были недостаточно чувствительными; следовательно, унбигексий не был обнаружен естественным или искусственным путем.[4] Прогнозы стабильности унбигексия сильно различаются для разных моделей; некоторые предполагают, что остров стабильности может вместо этого находиться на более низком атомном номере, ближе к Copernicium и флеровий.

Предполагается, что унбигексий является химически активным суперактинидом, проявляющим различные степени окисления от +1 до +8 и, возможно, более тяжелым. конгенер из плутоний. Предполагается, что это второй элемент с электроном в g орбитальный, следствие релятивистские эффекты наблюдается только в тяжелых и сверхтяжелых элементах. Также ожидается перекрытие энергетических уровней орбиталей 5g, 6f, 7d и 8p, что затрудняет предсказание химических свойств этого элемента.

Вступление

Этот раздел включен из 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 ни одного.
Внешнее видео
значок видео Визуализация неудачного ядерного синтеза, на основе расчетов Австралийский национальный университет[5]

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.[11] 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.[12] 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.[12][13] 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 же выбрасывает один или несколько нейтроны,[c] которые уносят энергию. Это происходит примерно через 10−16 секунды после первоначального столкновения.[14][d]

Луч проходит через цель и достигает следующей камеры - сепаратора; если новое ядро ​​производится, оно переносится этим лучом.[17] 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.[17] Перевод занимает около 10−6 секунды; Чтобы ядро ​​было обнаружено, оно должно выжить так долго.[20] Ядро регистрируется снова после регистрации его распада и определения местоположения. энергия, и время затухания.[17]

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.[21] Таким образом, теоретически предсказываются ядра самых тяжелых элементов.[22] и до сих пор наблюдались[23] 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 до фактического распада; если в результате такого распада или серии последовательных распадов образуется известное ядро, исходный продукт реакции можно определить арифметически.[грамм] Однако при спонтанном делении образуются различные ядра, 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, 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.[я]

История

Попытки синтеза

Первая и единственная неудачная попытка синтезировать унбигексий была предпринята в 1971 г. ЦЕРН (Европейская организация ядерных исследований) Рене Бимбот и Джон М. Александер с использованием горячий синтез реакция:[3][35]

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

Высокая энергия (13-15 МэВ ) альфа-частицы наблюдались и рассматривались как возможное свидетельство синтеза унбигексия. Последующие безуспешные эксперименты с более высокой чувствительностью предполагают, что 10 мб чувствительность этого эксперимента была слишком низкой; следовательно, образование ядер унбигексия в этой реакции было сочтено маловероятным.[4]

Возможное естественное возникновение

Исследование, проведенное в 1976 году группой американских исследователей из нескольких университетов, показало, что изначальный сверхтяжелые элементы, в основном ливерморий, унбиквадий, унбигексий и небисептиум с периодом полураспада, превышающим 500 миллионов лет[36] может быть причиной необъяснимого радиационного поражения (особенно радиоореолы ) в минералах.[4] Это побудило многих исследователей искать их в природе с 1976 по 1983 год. Группа под руководством Тома Кэхилла, профессора из Калифорнийский университет в Дэвисе, заявили в 1976 году, что они обнаружили альфа-частицы и Рентгеновские лучи с правильной энергией, чтобы вызвать наблюдаемое повреждение, подтверждая присутствие этих элементов, особенно unbihexium. Другие утверждали, что ничего не было обнаружено, и ставили под сомнение предложенные характеристики первичных сверхтяжелых ядер.[4] В частности, они указали, что магическое число N = 228, необходимая для повышения стабильности, создала бы нейтронно-избыточное ядро ​​в унбигексии, которое могло бы не быть бета-стабильный, хотя некоторые расчеты показывают, что 354Ubh действительно может быть устойчивым к бета-распад.[37] Было высказано предположение, что эта активность вызвана ядерными трансмутациями в естественных условиях. церий, что вызывает дополнительную неопределенность в отношении заявленного наблюдения сверхтяжелых элементов.[4]

Особое внимание в этих исследованиях уделяется унбигексию, так как его предполагаемое расположение на острове стабильности может увеличить его содержание по сравнению с другими сверхтяжелыми элементами.[36] Предполагается, что любой встречающийся в природе унбигексий химически подобен плутоний и может существовать с изначальным 244Пу в редкоземельный минеральная бастнасит.[36] В частности, прогнозируется, что плутоний и унбигексий будут иметь одинаковые валентность конфигурации, приводящие к существованию унбигексия в +4 степень окисления. Следовательно, если унбигексий встречается в природе, его можно будет извлечь, используя аналогичные методы для накопления церия и плутония.[36] Аналогичным образом, унбигексий также может существовать в монацит с другим лантаноиды и актиниды это было бы химически похоже.[4] Недавнее сомнение в существовании изначального 244Однако Pu ставит под сомнение эти прогнозы,[38] поскольку отсутствие (или минимальное наличие) плутония в бастнасите препятствует возможной идентификации унбигексия как его более тяжелого родственного соединения.

Возможные масштабы первичных сверхтяжелых элементов на Земле сегодня неизвестны. Даже если будет подтверждено, что они давно уже причинили радиационный ущерб, теперь они могли бы превратиться в следы или даже полностью исчезнуть.[39] Также неясно, могут ли такие сверхтяжелые ядра вообще образовываться естественным путем, поскольку спонтанное деление ожидается прекращение r-процесс отвечает за образование тяжелых элементов между массовое число 270 и 290, задолго до того, как могут образоваться такие элементы, как унбигексий.[40]

Недавняя гипотеза пытается объяснить спектр Звезда Пшибыльского естественным образом флеровий, unbinilium, и унбигексий.[41][42]

Именование

Использование ИЮПАК 1979 г. рекомендации, элемент должен быть временно называется унбигексий (символ Убх) до тех пор, пока оно не будет обнаружено, открытие будет подтверждено и выбрано постоянное имя.[43] Хотя эти рекомендации широко используются в химическом сообществе на всех уровнях, от классных комнат химии до продвинутых учебников, они в основном игнорируются учеными, которые работают теоретически или экспериментально над сверхтяжелыми элементами, которые называют его «элементом 126» с символом E126, (126), или же 126.[44] Некоторые исследователи также называют унбигексий эка-плутоний,[45][46] имя, производное от система, которую использовал Дмитрий Менделеев для предсказания неизвестных элементов, хотя такая экстраполяция может не работать для элементов g-блока без известных родственных соединений, и эка-плутоний вместо этого будет ссылаться на элемент 146[47] или 148[48] когда этот термин предназначен для обозначения элемента, находящегося непосредственно под плутонием.

Трудности синтеза

Каждый элемент из менделевий в дальнейшем был произведен в реакциях синтеза-испарения, завершившихся открытием самого тяжелого из известных элементов. Оганессон в 2002[49][50] и совсем недавно Tennessine в 2010.[51] Эти реакции приблизились к пределу современной технологии; например, для синтеза теннессина потребовалось 22 миллиграмма 249Bk и интенсивный 48Са пучок на полгода. Интенсивность пучков при исследовании сверхтяжелых элементов не может превышать 1012 снарядов в секунду, не повреждая цель и детектор, и производя большее количество все более редких и нестабильных актинид цели непрактичны.[52]Следовательно, будущие эксперименты должны проводиться на таких объектах, как строящийся завод сверхтяжелых элементов (SHE-factory) на Объединенный институт ядерных исследований (ОИЯИ) или RIKEN, что позволит проводить эксперименты в течение более длительных периодов времени с расширенными возможностями обнаружения и обеспечить недоступные в противном случае реакции.[53] Но даже в этом случае синтез элементов за пределами unbinilium (120) или unbiunium (121), учитывая их короткий прогнозируемый период полураспада и низкий прогнозируемый поперечные сечения.[54]

Было высказано предположение, что синтез-испарение невозможно для достижения unbihexium. В качестве 48Са не может использоваться помимо элементов 118 или, возможно, 119, единственными альтернативами являются увеличение атомного номера снаряда или изучение симметричных или почти симметричных реакций.[55] Один расчет предполагает, что сечение образования унбигексия из 249Cf и 64Ni может быть всего на девять порядков ниже предела обнаружения; на такие результаты указывает также несоблюдение unbinilium и унбибиум в реакциях с более тяжелыми снарядами и экспериментальными пределами сечения.[56] Если Z = 126 представляет собой замкнутую протонную оболочку, составные ядра может иметь большую вероятность выживания и использование 64Ni может быть более подходящим для получения ядер с 122 <Z <126, особенно для составных ядер вблизи замкнутой оболочки при N = 184.[57] Однако сечение все еще может не превышать 1fb, создавая препятствие, которое можно преодолеть только с помощью более чувствительного оборудования.[58]

Прогнозируемые свойства

Ядерная стабильность и изотопы

Эта ядерная диаграмма, используемая Японское агентство по атомной энергии предсказывает моды распада ядер до Z = 149 и N = 256. При Z = 126 (вверху справа), линия бета-стабильности проходит через область нестабильности к спонтанному делению (периоды полураспада менее 1 наносекунда ) и переходит в «плащ» устойчивости вблизи N = 228 замыкание оболочки, где остров стабильности сосредоточен на возможно дважды магическом изотопе 354Убх может существовать.[59]
На этой диаграмме показаны промежутки в оболочке в модели ядерной оболочки. Зазоры в оболочке создаются, когда для достижения оболочки на следующем более высоком уровне энергии требуется больше энергии, что приводит к особенно стабильной конфигурации. Для протонов щель в оболочке при Z = 82 соответствует пику стабильности у свинца, и пока есть разногласия по поводу магии Z = 114 и Z = 120, появляется разрыв оболочки при Z = 126, что предполагает возможность замыкания протонной оболочки на унбигексии.[60]

Расширения модель ядерной оболочки предсказал, что следующий магические числа после Z = 82 и N = 126 (соответствует 208Pb, наитяжелейший стабильное ядро ) мы Z = 126 и N = 184, что делает 310Убх следующий кандидат на дважды магическое ядро. Эти предположения вызвали интерес к стабильности унбигексия еще в 1957 году; Гертруда Шарфф Гольдхабер был одним из первых физиков, предсказавших область повышенной стабильности вблизи и, возможно, с центром в нем.[3] Это понятие "остров стабильности "состоящий из долгоживущих сверхтяжелых ядер, был популяризирован Калифорнийский университет профессор Гленн Сиборг в 1960-е гг.[61]

В этой области периодической таблицы N = 184 и N = 228 были предложены как замкнутые нейтронные оболочки,[62] и различные атомные номера, включая Z = 126, были предложены как замкнутые протонные оболочки.[j] Однако степень стабилизирующих эффектов в области унбигексия не ясна из-за предсказаний сдвига или ослабления замыкания протонной оболочки и возможной потери двойная магия.[62] Более поздние исследования предсказывают, что остров стабильности будет сосредоточен в бета-стабильный изотопы Copernicium (291Cn и 293Cn)[55][63] или же флеровий (Z = 114), что приведет к размещению унбигексия значительно выше острова и короткому периоду полураспада независимо от эффектов оболочки.

Более ранние модели предполагали существование долгоживущих ядерные изомеры устойчивы к спонтанное деление в районе рядом 310Убх, с периодом полураспада порядка миллионов или миллиардов лет.[64] Однако более точные расчеты еще в 1970-х годах дали противоречивые результаты; сейчас считается, что остров стабильности не сосредоточен в 310Ubh, и, таким образом, не повысит стабильность этого нуклида. Вместо, 310Считается, что Ubh очень нейтронно-дефицитный и чувствителен к альфа-распад и спонтанное деление менее чем за микросекунду, и оно может даже лежать на уровне или за пределами протонная капельная линия.[3][54][59] Расчет в 2016 г. свойств распада 288-339Убх поддерживает эти прогнозы; изотопы легче, чем 313Убх (включая 310Ubh) действительно может лежать за пределами капельной линии и распадаться испускание протона, 313-327Ubh будет альфа-распадом, возможно, достигнув изотопов флеровия и ливермория, а более тяжелые изотопы будут распадаться спонтанное деление.[65] Это исследование и квантовое туннелирование модель предсказывает период полураспада альфа-распада менее микросекунды для изотопов легче 318Убх, делая невозможным их экспериментальную идентификацию.[65][66][k] Следовательно, изотопы 318-327Ubh может быть синтезирован и обнаружен и даже может представлять собой область повышенной устойчивости к делению вокруг N ~ 198 с периодом полураспада до нескольких секунд.[63]

За пределами этой точки «море нестабильности», определяемое очень низкой барьеры деления (вызвано значительным увеличением Кулоновское отталкивание в сверхтяжелых элементах) и, следовательно, период полураспада деления порядка 10−18 секунды прогнозируются среди различных моделей. Хотя точный предел стабильности для периодов полураспада в течение одной микросекунды варьируется, устойчивость к делению сильно зависит от N = 184 и N = 228 закрывается оболочкой и быстро спадает сразу за пределами влияния закрытия оболочки.[54][59] Однако такой эффект может быть уменьшен, если ядерная деформация в промежуточных изотопах может привести к сдвигу магических чисел;[67] аналогичное явление наблюдалось в деформированном дважды магическом ядре 270Hs.[68] Этот сдвиг может затем привести к более длительным периодам полураспада, возможно, порядка дней для изотопов, таких как 342Убх, который тоже лежал бы на линия бета-стабильности.[67] Второй остров стабильности для сферический ядра могут существовать в изотопах небигексия с гораздо большим количеством нейтронов, с центром в 354Ubh и придавая дополнительную стабильность в N = 228 изотоны около линии бета-стабильности.[59] Первоначально был предсказан короткий период полураспада 39 миллисекунд для 354Ubh в сторону спонтанного деления, хотя частичный период полураспада в альфа-диапазоне для этого изотопа был предсказан 18 лет.[3] Более поздний анализ показывает, что этот изотоп может иметь период полураспада порядка 100 лет, если закрытые оболочки будут оказывать сильное стабилизирующее действие, помещая его на пике острова стабильности.[59] Также возможно, что 354Убх не волшебство вдвойне, так как Z = 126 предполагается, что оболочка будет относительно слабой или, по некоторым расчетам, вовсе не существующей. Это предполагает, что любая относительная стабильность в изотопах небигексия может быть связана только с замыканием нейтронной оболочки, которая может иметь или не иметь стабилизирующий эффект при Z = 126.[37][62]

Химическая

Ожидается, что унбигексиум станет шестым членом суперактинидного ряда. Может иметь сходство с плутоний, поскольку оба элемента имеют восемь валентных электронов над ядром благородного газа. В серии суперактинидов Принцип Ауфбау ожидается выход из строя из-за релятивистские эффекты, и ожидается перекрытие энергетических уровней 7d, 8p и особенно 5g и 6f орбиталей, что очень затрудняет предсказания химических и атомных свойств этих элементов.[69] Таким образом, предполагается, что основная электронная конфигурация небигексия будет [Og ] 5 г2 6f3 8 с2 8p1,[1] в отличие от [Og ] 5 г6 8 с2 происходит от Aufbau.

Как и в случае с другими ранними суперактинидами, предсказывается, что унбигексий сможет терять все восемь валентных электронов в химических реакциях, что приводит к различным состояния окисления до +8 возможно.[2] Согласно прогнозам, степень окисления +4 будет наиболее распространенной в дополнение к +2 и +6.[1][47] Унбигексий должен образовывать тетроксид UbhO4 и гексагалогениды УБХФ6 и UbhCl6, последний с довольно сильным энергия диссоциации связи 2,68 эВ.[70] Унбигексий также может образовывать стабильный монофторид UbhF. Расчеты показывают, что двухатомная молекула UbhF будет иметь связь между 5g-орбиталью унбигексия и 2p-орбиталью во фторе, таким образом характеризуя унбигексий как элемент, 5g-электроны которого должны активно участвовать в связывании.[45][46] Также предполагается, что Убх6+ (в частности, в УБХФ6) и Убх7+ ионы будут иметь электронную конфигурацию [Og ] 5 г2 и [Og ] 5 г1соответственно, в отличие от [Og ] 6f1 конфигурация замечена в Ubt4+ и Ubq5+ что больше похоже на их актиниды гомологи.[2] Активность 5g-электронов может влиять на химию суперактинидов, таких как унбигексий, по-новому, что трудно предсказать, поскольку ни один из известных элементов не имеет электронов в грамм орбиталь в основном состоянии.[47]

Смотрите также

Примечания

  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[6] или же 112;[7] иногда термин представлен как эквивалент термина «трансактинид», который ставит верхний предел перед началом гипотетического суперактинид серии).[8] 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, поставив верхний предел сечения, меру вероятности ядерной реакции, равным 2,5pb.[9] Для сравнения, реакция, которая привела к открытию хассиума, 208Pb + 58Fe, имел поперечное сечение ~ 20 пбн (точнее, 19+19
    −11     пб), по оценке первооткрывателей.[10]
  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.[14]
  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.[15] Эта цифра также обозначает общепринятый верхний предел времени жизни составного ядра.[16]
  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.[18] Такому разделению также может способствовать времяпролетное измерение и измерение энергии отдачи; комбинация этих двух может позволить оценить массу ядра.[19]
  6. ^ Не все моды распада вызваны электростатическим отталкиванием. Например, бета-распад вызвано слабое взаимодействие.[24]
  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.[25] О первом прямом измерении массы сверхтяжелого ядра сообщили в 2018 году на LBNL.[26] 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).[27]
  8. ^ Спонтанное деление было обнаружено советским физиком. Георгий Флеров,[28] являлся ведущим ученым ОИЯИ, а значит, был «коньком» для установки.[29] 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.[16] Таким образом, они предпочли связывать новые изотопы с уже известными последовательными альфа-распадами.[28]
  9. ^ Например, элемент 102 был ошибочно идентифицирован в 1957 году в Нобелевском институте физики в г. Стокгольм, Стокгольм, Швеция.[30] 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.[31] В следующем году RL не смог воспроизвести шведские результаты и вместо этого объявил о своем синтезе элемента; это утверждение также было позже опровергнуто.[31] ОИЯИ настаивал на том, что они были первыми, кто создал элемент, и предложил собственное имя для нового элемента. иолиотий;[32] советское название также не было принято (позже ОИЯИ назвал элемент 102 «поспешным»).[33] Название «нобелиум» осталось неизменным из-за его широкого использования.[34]
  10. ^ Атомные номера 114, 120, 122, 124 также предлагались как замкнутые протонные оболочки в различных моделях.
  11. ^ Хотя такие ядра могут быть синтезированы и серии сигналов распада могут быть зарегистрированы, распад быстрее, чем одна микросекунда, может накапливаться с последующими сигналами и, таким образом, быть неотличимыми, особенно когда могут образоваться несколько не охарактеризованных ядер и испускать серию подобных альфа-частиц. Таким образом, основная трудность состоит в том, чтобы отнести распады к правильному родитель ядро, как сверхтяжелый атом, распадающийся до достижения детектора, вообще не будет зарегистрирован.

Рекомендации

  1. ^ а б c 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.
  2. ^ а б c Pyykkö, Pekka (2011). «Предлагаемая таблица Менделеева до Z ≤ 172, основанная на расчетах Дирака – Фока для атомов и ионов». Физическая химия Химическая физика. 13 (1): 161–8. Bibcode:2011PCCP ... 13..161P. Дои:10.1039 / c0cp01575j. PMID  20967377. Ошибка цитирования: указанная ссылка "Pyykkö2011" была определена несколько раз с разным содержанием (см. страница помощи).
  3. ^ а б c d е Bemis, C.E .; Никс, Дж. Р. (1977). «Сверхтяжелые элементы - квест в перспективе» (PDF). Комментарии к ядерной физике и физике элементарных частиц. 7 (3): 65–78. ISSN  0010-2709.
  4. ^ а б c d е ж Хоффман, округ Колумбия; Ghiorso, A .; Сиборг, Г. (2000). Трансурановые люди: внутренняя история. Imperial College Press. ISBN  1-86094-087-0.
  5. ^ 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.
  6. ^ Кремер, К. (2016). «Объяснитель: сверхтяжелые элементы». Мир химии. Получено 2020-03-15.
  7. ^ «Открытие элементов 113 и 115». Национальная лаборатория Лоуренса Ливермора. Архивировано из оригинал на 2015-09-11. Получено 2020-03-15.
  8. ^ 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.
  9. ^ 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.
  10. ^ 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.
  11. ^ Субраманян, С. (2019). «Создание новых элементов не окупается. Просто спросите этого ученого из Беркли». Bloomberg Businessweek. Получено 2020-01-18.
  12. ^ а б Иванов, Д. (2019). "Сверхтяжелые шаги в неизвестное" [Сверхтяжелые шаги в неизвестность]. N + 1 (на русском). Получено 2020-02-02.
  13. ^ Хайнде, Д. (2014). "Что-то новое и сверхтяжелое в периодической таблице". Разговор. Получено 2020-01-30.
  14. ^ а б Краса, А. (2010). «Источники нейтронов для ADS» (PDF). Чешский технический университет в Праге. стр. 4–8. Получено 20 октября, 2019.
  15. ^ 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 2020-08-28.
  16. ^ 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.
  17. ^ а б c Мир химии (2016). «Как сделать сверхтяжелые элементы и закончить периодическую таблицу [видео]». Scientific American. Получено 2020-01-27.
  18. ^ Хоффман 2000, п. 334.
  19. ^ Хоффман 2000, п. 335.
  20. ^ Загребаев 2013, п. 3.
  21. ^ Beiser 2003, п. 432.
  22. ^ Стащак, А .; Баран, А .; Назаревич, В. (2013). «Режимы спонтанного деления и времена жизни сверхтяжелых элементов в теории функционала плотности ядра». Физический обзор C. 87 (2): 024320–1. arXiv:1208.1215. Bibcode:2013PhRvC..87b4320S. Дои:10.1103 / Physrevc.87.024320. ISSN  0556-2813.
  23. ^ Ауди 2017, стр. 030001-128–030001-138.
  24. ^ Beiser 2003, п. 439.
  25. ^ 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.
  26. ^ Грант, А. (2018). «Взвешивание самых тяжелых элементов». Физика сегодня. Дои:10.1063 / PT.6.1.20181113a.
  27. ^ Хоус, Л. (2019). «Изучение сверхтяжелых элементов в конце периодической таблицы». Новости химии и машиностроения. Получено 2020-01-27.
  28. ^ а б Робинсон, А. Э. (2019). «Трансфермиевые войны: научная драка и обзывание во время холодной войны». Дистилляции. Получено 2020-02-22.
  29. ^ "Популярная библиотека химических элементов. Сиборгий (экавольфрам)" [Популярная библиотека химических элементов. Сиборгий (эка-вольфрам)]. n-t.ru (на русском). Получено 2020-01-07. Перепечатано с "Экавольфрам" [Эка-вольфрам]. Популярная библиотека химических элементов. Серебро - Нильсборий и далее [Популярная библиотека химических элементов. Серебро через нильсборий и не только] (на русском). Наука. 1977.
  30. ^ "Nobelium - Информация об элементе, свойства и применение | Периодическая таблица". Королевское химическое общество. Получено 2020-03-01.
  31. ^ а б Краг 2018 С. 38–39.
  32. ^ Краг 2018, п. 40.
  33. ^ 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.
  34. ^ 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.
  35. ^ Эмсли, Джон (2011). Строительные блоки природы: руководство по элементам от А до Я (Новое изд.). Нью-Йорк, Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета. п. 588. ISBN  978-0-19-960563-7.
  36. ^ а б c d Шелин, Р. (1976). «Предлагаемый источник элемента 126». Zeitschrift für Physik A. 279 (3): 255–257. Bibcode:1976ZPhyA.279..255S. Дои:10.1007 / BF01408296.
  37. ^ а б Лодхи, М.А.К., изд. (Март 1978 г.). Сверхтяжелые элементы: материалы международного симпозиума по сверхтяжелым элементам. Лаббок, Техас: Pergamon Press. ISBN  0-08-022946-8.
  38. ^ Lachner, J .; и другие. (2012). "Попытка обнаружить первозданный 244Пу на Земле ». Физический обзор C. 85 (1): 015801. Bibcode:2012PhRvC..85a5801L. Дои:10.1103 / PhysRevC.85.015801.
  39. ^ Эмсли, Джон (2011). Строительные блоки природы: руководство по элементам от А до Я (Новое изд.). Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета. п. 592. ISBN  978-0-19-960563-7.
  40. ^ Петерманн, I; Langanke, K .; Martínez-Pinedo, G .; Панов, И.В; Рейнхард, П.Г .; Тилеманн, Ф. (2012). «Были ли в природе созданы сверхтяжелые элементы?». Европейский физический журнал A. 48 (122). arXiv:1207.3432. Bibcode:2012EPJA ... 48..122P. Дои:10.1140 / epja / i2012-12122-6.
  41. ^ Джейсон Райт (16 марта 2017 г.). «Звезда Пшибыльского III: нейтронные звезды, унбинилий и пришельцы». Получено 31 июля 2018.
  42. ^ В. А. Дзуба; В. В. Фламбаум; Дж. К. Уэбб (2017). «Изотопный сдвиг и поиск метастабильных сверхтяжелых элементов в астрофизических данных». Физический обзор A. 95 (6): 062515. arXiv:1703.04250. Bibcode:2017PhRvA..95f2515D. Дои:10.1103 / PhysRevA.95.062515.
  43. ^ Чатт, Дж. (1979). «Рекомендации по присвоению имен элементам с атомными номерами больше 100». Чистая и прикладная химия. 51 (2): 381–384. Дои:10.1351 / pac197951020381.
  44. ^ Haire, Ричард Г. (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. п. 1724. ISBN  1-4020-3555-1.
  45. ^ а б Малли, Г.Л. (2006). «Энергия диссоциации фторида экаплутония E126F: первый двухатомный атом с молекулярными спинорами, состоящими из атомных спиноров g». Журнал химической физики. 124 (7): 071102. Bibcode:2006ЖЧФ.124г1102М. Дои:10.1063/1.2173233. PMID  16497023.
  46. ^ а б Джейкоби, Митч (2006). «Еще не синтезированный сверхтяжелый атом должен образовывать стабильную двухатомную молекулу с фтором». Новости химии и машиностроения. 84 (10): 19. Дои:10.1021 / cen-v084n010.p019a.
  47. ^ а б c Fricke, B .; Greiner, W .; Вабер, Дж. Т. (1971). «Продолжение таблицы Менделеева до Z = 172. Химия сверхтяжелых элементов» (PDF). Теоретика Chimica Acta. 21 (3): 235–260. Дои:10.1007 / BF01172015.
  48. ^ Нефедов, В.И .; Тржасковская, М.Б .; Яржемский, В. (2006). «Электронные конфигурации и периодическая таблица сверхтяжелых элементов» (PDF). Доклады Физической химии.. 408 (2): 149–151. Дои:10.1134 / S0012501606060029. ISSN  0012-5016.
  49. ^ Оганесян, Ю.Т .; и другие. (2002). "Элемент 118: результат первого 249
    Cf
     + 48
    Ca
     эксперимент "    . Сообщение Объединенного института ядерных исследований. Архивировано из оригинал 22 июля 2011 г.
  50. ^ «Команда ученых Ливермора вместе с Россией открыла для себя элемент 118». Ливерморский пресс-релиз. 3 декабря 2006 г.. Получено 18 января 2008.
  51. ^ Оганесян, Ю.Т .; Абдуллин, Ф; Бейли, Полицейский; и другие. (2010). «Синтез нового элемента с атомным номером 117» (PDF). Письма с физическими проверками. 104 (142502): 142502. Bibcode:2010ПхРвЛ.104н2502O. Дои:10.1103 / PhysRevLett.104.142502. PMID  20481935.
  52. ^ Роберто, Дж. Б. (2015). «Актинидные мишени для исследования сверхтяжелых элементов» (PDF). cyclotron.tamu.edu. Техасский университет A&M. Получено 30 октября 2018.
  53. ^ Хагино, Коити; Хофманн, Сигурд; Миятаке, Хироари; Накахара, Хиромичи (2012). "平 成 23 年度 研究 業績 レ ビ ュ ー （中間 レ ビ ュ ー） の 実 施 に つ い て" (PDF). www.riken.jp. RIKEN. Получено 5 мая 2017.
  54. ^ а б c Карпов А; Загребаев, В; Грейнер, В. (2015). «Сверхтяжелые ядра: какие области ядерной карты доступны в ближайших исследованиях» (PDF). cyclotron.tamu.edu. Техасский университет A&M. Получено 30 октября 2018.
  55. ^ а б Загребаев Валерий; Карпов, Александр; Грейнер, Уолтер (2013). «Будущее исследований сверхтяжелых элементов: какие ядра могут быть синтезированы в ближайшие несколько лет?» (PDF). Журнал физики. 420: 012001. arXiv:1207.5700. Bibcode:2013JPhCS.420a2001Z. Дои:10.1088/1742-6596/420/1/012001.
  56. ^ Giardina, G .; Fazio, G .; Mandaglio, G .; Manganaro, M .; Насиров, А.К .; Романюк, М.В .; Сакка, К. (2010). «Ожидания и ограничения на синтез ядер с Z ≥ 120». Международный журнал современной физики E. 19 (5 & 6): 882–893. Bibcode:2010IJMPE..19..882G. Дои:10.1142 / S0218301310015333.
  57. ^ Рыкачевский, Кшиштоф П. (июль 2016 г.). «Сверхтяжелые элементы и ядра» (PDF). people.nscl.msu.edu. МГУ. Получено 30 апреля 2017.
  58. ^ Кузьмина, А.З .; Адамян, Г.Г .; Антоненко, Н.В .; Шайд, В. (2012). «Влияние закрытия протонной оболочки на образование и идентификацию новых сверхтяжелых ядер». Физический обзор C. 85 (1): 014319. Bibcode:2012PhRvC..85a4319K. Дои:10.1103 / PhysRevC.85.014319.
  59. ^ а б c d е Коура, Х. (2011). Режимы распада и предел существования ядер в области сверхтяжелых масс (PDF). 4-я Международная конференция по химии и физике трансактинидных элементов. Получено 18 ноября 2018.
  60. ^ Кратц, Дж. В. (5 сентября 2011 г.). Влияние сверхтяжелых элементов на химические и физические науки (PDF). 4-я Международная конференция по химии и физике трансактинидных элементов. Получено 27 августа 2013.
  61. ^ Considine, Glenn D .; Кулик, Питер Х. (2002). Научная энциклопедия Ван Ностранда (9-е изд.). Wiley-Interscience. ISBN  978-0-471-33230-5. OCLC  223349096.
  62. ^ а б c Koura, H .; Чиба, С. (2013). «Одночастичные уровни сферических ядер в области сверхтяжелых и сверхтяжелых масс». Журнал Физического общества Японии. 82 (1): 014201. Bibcode:2013JPSJ ... 82a4201K. Дои:10.7566 / JPSJ.82.014201.
  63. ^ а б Palenzuela, Y.M .; Руис, Л. Ф .; Карпов, А .; Грейнер, В. (2012). «Систематическое изучение свойств распада самых тяжелых элементов» (PDF). Вестник Российской академии наук: Физика. 76 (11): 1165–1171. Bibcode:2012БРАСП..76.1165П. Дои:10.3103 / S1062873812110172. ISSN  1062-8738.
  64. ^ Maly, J .; Вальц, Д. (1980). «Поиск сверхтяжелых элементов среди следов деления ископаемых в цирконе» (PDF).
  65. ^ а б Santhosh, K.P .; Приянка, Б .; Нитья, К. (2016). «Возможность наблюдения цепочек α-распада изотопов SHN с Z = 128, Z = 126, Z = 124 и Z = 122». Ядерная физика A. 955 (Ноябрь 2016 г.): 156–180. arXiv:1609.05498. Bibcode:2016НуФА.955..156С. Дои:10.1016 / j.nuclphysa.2016.06.010.
  66. ^ Chowdhury, R.P .; Samanta, C .; Басу, Д.Н. (2008). «Ядерные периоды полураспада для α -радиоактивности элементов с 100 ≤ Z ≤ 130». Атомные данные и таблицы ядерных данных. 94 (6): 781–806. arXiv:0802.4161. Bibcode:2008ADNDT..94..781C. Дои:10.1016 / j.adt.2008.01.003.
  67. ^ а б Окунев, В. (2018). «Об островках стабильности и предельной массе атомных ядер». Серия конференций IOP: Материаловедение и инженерия. 468: 012012–1–012012–13. Дои:10.1088 / 1757-899X / 468/1/012012.
  68. ^ Dvorak, J .; и другие. (2006). "Дважды магическое ядро 270
    108    Hs
    162    "    . Письма с физическими проверками. 97 (24): 242501. Bibcode:2006ПхРвЛ..97х2501Д. Дои:10.1103 / PhysRevLett.97.242501. PMID  17280272.
  69. ^ Сиборг (ок. 2006 г.). «трансурановый элемент (химический элемент)». Британская энциклопедия. Получено 2010-03-16.
  70. ^ Малли, Г.Л. (2007). «Тридцать лет релятивистской самосогласованной теории поля для молекул: релятивистские и электронные корреляционные эффекты для атомных и молекулярных систем трансактинидных сверхтяжелых элементов вплоть до экаплутония E126 с g-атомными спинорами в конфигурации основного состояния». Счета теоретической химии. 118 (3): 473–482. Дои:10.1007 / s00214-007-0335-1.