WikiDer > Унбиквадиум - Википедия

Unbiquadium - Wikipedia

Унбиквадиум,124Ubq
Унбиквадиум
Произношение/ˌuпбаɪˈkшɒdяəм/ ​(ОН-к-KWOD-ee-əm)
Альтернативные названияэлемент 124, эка-уран
Унбиквадиум в периодическая таблица
ВодородГелий
ЛитийБериллийБорУглеродАзотКислородФторНеон
НатрийМагнийАлюминийКремнийФосфорСераХлорАргон
КалийКальцийСкандийТитанаВанадийХромМарганецУтюгКобальтНикельМедьЦинкГаллийГерманийМышьякСеленБромКриптон
РубидийСтронцийИттрийЦирконийНиобийМолибденТехнецийРутенийРодийПалладийСереброКадмийИндийБанкаСурьмаТеллурЙодКсенон
ЦезийБарийЛантанЦерийПразеодимНеодимПрометийСамарийЕвропийГадолинийТербийДиспрозийГольмийЭрбийТулийИттербийЛютецийГафнийТанталВольфрамРенийОсмийИридийПлатинаЗолотоМеркурий (элемент)ТаллийСвинецВисмутПолонийАстатинРадон
ФранцийРадийАктинийТорийПротактинийУранНептунийПлутонийАмерицийКюрийБерклиумКалифорнийЭйнштейнийФермийМенделевийНобелийЛоуренсийРезерфордийДубнийСиборгийБориумКалийМейтнерийДармштадтиумРентгенийКопернициумNihoniumФлеровийМосковиумЛиверморийTennessineОганессон
UnunenniumUnbiniliumUnbiunium
UnquadquadiumУнквадпентиумУнквадгексийUnquadseptiumUnquadoctiumUnquadenniumUnpentniliumUnpentuniumUnpentbiumUnpenttriumUnpentquadiumUnpentpentiumУнпентексийUnpentseptiumНепентоктийUnpentenniumУнгекснилиумУнгексуниумУнгексбийUnhextriumUnhexquadiumНеэкспентиумУнгексгексийUnhexseptiumУнгексокцийUnhexenniumUnseptniliumНесептунийНесептбий
УнбибиумУнбитриумУнбиквадиумУнбипентиумУнбигексиумUnbiseptiumUnbioctiumНе двухлетний периодУнтринилийУнтриунийУнтрибийUntritriumUntriquadiumUntripentiumУнтрихексийUntriseptiumUntrioctiumUntrienniumУнкваднилиумУнкуадуниумУнквадбиумУнквадтриум
—
↑
Ubq
↓
—
небитриум ← унбиквадий → унбипентиум
Атомный номер (Z)124
Группан / д
Периодпериод 8
Блокироватьg-блок
Категория элемента  Неизвестные химические свойства, но, вероятно, суперактинид
Электронная конфигурация[Og] 6f3 8 с2 8p1 (предсказано)[1]
Электронов на оболочку2, 8, 18, 32, 32, 21, 8, 3
(предсказано)
Физические свойства
неизвестный
Атомные свойства
Состояния окисления(+6) (предсказано)[2]
Другие свойства
Количество CAS54500-72-0
История
ИменованиеИЮПАК систематическое имя элемента
| Рекомендации

Унбиквадиум, также известный как элемент 124 или же эка-уран, - гипотетический химический элемент с атомный номер 124 и символ-заполнитель Ubq. Унбиквадиум и Ubq временные Название и символ ИЮПАКсоответственно, пока элемент не будет обнаружен, подтвержден и не будет принято решение о постоянном названии. Ожидается, что в периодической таблице унбиквадиум будет g-блок суперактинид и шестой элемент в 8-м период. Unbiquadium привлек внимание, так как может находиться в пределах остров стабильности, что приводит к увеличению периода полураспада, особенно для 308Ubq, который, как ожидается, будет иметь магическое число из нейтроны (184).

Несмотря на несколько поисков, унбиквадий не был синтезирован, и в природе не обнаружены изотопы было обнаружено, что существует. Считается, что синтез унбиквадия будет намного сложнее, чем синтез более легкие неоткрытые элементы, а ядерная нестабильность может создать дополнительные трудности при идентификации небиквадия, если остров стабильности не окажет более сильного стабилизирующего эффекта, чем предсказывалось в этой области.

Ожидается, что унбиквадий, входящий в группу суперактинидов, будет иметь некоторое сходство с его возможными более легкими конгенер уран. Ожидается, что валентные электроны унбиквадия довольно легко участвуют в химических реакциях, хотя релятивистские эффекты может существенно повлиять на некоторые его свойства; например, электронная конфигурация была рассчитана, чтобы значительно отличаться от той, которая предсказывалась Принцип Ауфбау.

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[3]

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.[9] 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.[10] 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.[10][11] 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.[12][d]

Луч проходит через цель и достигает следующей камеры - сепаратора; если новое ядро ​​производится, оно переносится этим лучом.[15] 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.[15] Перевод занимает около 10−6 секунды; Чтобы ядро ​​было обнаружено, оно должно выжить так долго.[18] Ядро регистрируется снова после регистрации его распада и определения местоположения. энергия, и время затухания.[15]

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.[19] Таким образом, теоретически предсказываются ядра самых тяжелых элементов.[20] и до сих пор наблюдались[21] 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

Поскольку полные ядерные оболочки (или, что то же самое, магическое число из протоны или же нейтроны) может придавать дополнительную стабильность ядрам сверхтяжелых элементов, перемещаясь ближе к центру остров стабильностисчиталось, что синтез элемента 124 или близлежащих элементов заселит более долгоживущие ядра на острове. Ученые из ГАНИЛ (Grand Accélérateur National d'Ions Lourds) попытался измерить прямое и замедленное деление составных ядер элементов с Z = 114, 120 и 124 для проверки ракушка эффекты в этой области и точно определить следующую сферическую оболочку протона. В 2006 году, когда полные результаты были опубликованы в 2008 году, команда представила результаты реакции, связанной с бомбардировкой природного объекта. германий мишень с ионами урана:[33]

238
92U
 + нац
32Ge
 → 308,310,311,312,314
Ubq
* → деление

Команда сообщила, что им удалось идентифицировать составные ядра деление с периодом полураспада> 10−18 с. Этот результат предполагает сильный стабилизирующий эффект при Z = 124 и указывает на следующую протонную оболочку в точке Z > 120, не при Z = 114, как считалось ранее. Составное ядро ​​- это свободная комбинация нуклоны которые еще не превратились в ядерные снаряды. Он не имеет внутренней структуры и удерживается вместе только силами столкновения между ядрами мишени и снаряда. По оценкам, для этого требуется около 10−14 s для нуклонов, чтобы они организовали себя в ядерные оболочки, после чего составное ядро ​​становится нуклид, и это число используется ИЮПАК как минимум период полураспада заявленный изотоп должен быть потенциально признан обнаруженным. Таким образом, эксперименты GANIL не считаются открытием 124-го элемента.[33]

Деление составного ядра 312124 также исследовалась в 2006 г. на тандемном ускорителе тяжелых ионов ALPI Laboratori Nazionali di Legnaro (Национальные лаборатории Леньяро) в Италии:[34]

232
90Чт
 + 80
34Se
 → 312
Ubq
* → деление

Как и в предыдущих экспериментах, проведенных в ОИЯИ (Объединенный институт ядерных исследований), осколки деления скопились вокруг вдвойне магия ядра, такие как 132Sn (Z = 50, N = 82), обнаруживая тенденцию сверхтяжелых ядер к выбросу таких дважды магических ядер при делении.[35] Среднее количество нейтронов на одно деление от 312124 составных ядер (по сравнению с более легкими системами) также увеличивается, подтверждая, что тенденция более тяжелых ядер, испускающих больше нейтронов во время деления, продолжается в область сверхтяжелых масс.[34]

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, может быть причиной необъяснимого радиационного поражения (особенно радиоореолы) в минералах.[36] Затем было высказано предположение, что унбиквадий существует в природе с его возможными конгенер уран в обнаруживаемых количествах при относительной распространенности 10−11.[37] Считалось, что такие ядра унбиквадия претерпевают альфа-распад с очень длинными периодами полураспада, вплоть до флеровий, который тогда существовал бы в естественных вести при аналогичной концентрации (10−11) и пройти спонтанное деление.[37][38] Это побудило многих исследователей искать их в природе с 1976 по 1983 год. Группа под руководством Тома Кэхилла, профессора из Калифорнийский университет в Дэвисе, утверждали в 1976 году, что они обнаружили альфа-частицы и Рентгеновские лучи с правильной энергией, чтобы вызвать наблюдаемый ущерб, поддерживая присутствие этих элементов. Другие утверждали, что ничего не было обнаружено, и ставили под сомнение предложенные характеристики первичных сверхтяжелых ядер.[36] В частности, они указали, что магическое число N = 228, необходимого для повышения стабильности, создаст в унбиквадия ядро ​​с избытком нейтронов, которое не будет бета-стабильный. Было высказано предположение, что эта активность вызвана ядерными трансмутациями в естественных условиях. церий, что вызывает дополнительную неопределенность в отношении заявленного наблюдения сверхтяжелых элементов.[36]

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 ожидается, что спонтанное деление прекратит r-процесс отвечает за образование тяжелых элементов между массовое число 270 и 290, задолго до образования таких элементов, как унбиквадий.[40]

Именование

Использование ИЮПАК 1979 г. рекомендации, элемент должен быть временно называется унбиквадий (символ Ubq) до тех пор, пока оно не будет обнаружено, открытие будет подтверждено и выбрано постоянное имя.[41] Хотя эти рекомендации широко используются в химическом сообществе на всех уровнях, от кабинетов химии до продвинутых учебников, они в основном игнорируются учеными, которые работают теоретически или экспериментально над сверхтяжелыми элементами, которые называют его «элементом 124» с обозначением E124, (124), или же 124.[42] Некоторые исследователи также называют унбиквадий эка-уран,[38] имя, производное от система, которую использовал Дмитрий Менделеев для прогнозирования неизвестных элементов, хотя такая экстраполяция может не работать для элементов g-блока без известных родственных соединений и эка-уран вместо этого будет ссылаться на элемент 144[43] или 146[44] когда этот термин предназначен для обозначения элемента непосредственно под ураном.

Трудности синтеза

Каждый элемент из менделевий в дальнейшем был произведен в реакциях синтеза-испарения, завершившихся открытием самого тяжелого из известных элементов. Оганессон в 2002[45][46] и совсем недавно Tennessine в 2010.[47] 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.[48]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.[49] Несмотря на это, ожидается, что будет сложной задачей продолжить прошлые элементы. 120 или же 121 учитывая короткий прогнозируемый период полураспада и низкое прогнозируемое поперечное сечение.[50]

Для производства новых сверхтяжелых элементов потребуются снаряды тяжелее 48Ca, который был успешно использован при открытии элементов 114-118, хотя это требует более симметричных реакций, которые менее благоприятны.[51] Следовательно, вполне вероятно, что реакции между 58Fe и a 249Cf[50] или недавно доступные 251Cf target наиболее перспективны.[52] Исследования деления различных сверхтяжелых составные ядра обнаружили, что динамика 48Са- и 58Реакции, индуцированные железом, аналогичны, что позволяет предположить, что 58Fe-снаряды могут быть использованы для создания сверхтяжелых ядер до Z = 124 или, возможно, 125.[48][53] Также возможно, что реакция с 251Cf создаст составное ядро 309Ubq * с 185 нейтронами, непосредственно над N = 184 закрытие корпуса. По этой причине прогнозируется, что составное ядро ​​будет иметь относительно высокую вероятность выживания и низкую энергию отделения нейтронов, что приведет к появлению каналов 1n – 3n и изотопов. 306–308Ubq с относительно большим поперечным сечением.[52] Эта динамика носит весьма спекулятивный характер, поскольку сечение может быть намного ниже, если тенденции в производстве элементов 112–118 сохранятся или барьеры деления быть ниже ожидаемого, независимо от оболочечных эффектов, что приводит к снижению устойчивости к спонтанному делению (что приобретает все большее значение).[50] Тем не менее, перспектива достижения N = 184 оболочка на богатой протонами стороне диаграммы нуклидов за счет увеличения числа протонов рассматривается давно; уже в 1970 году советский физик-ядерщик Георгий Флёров предложил бомбардировать плутониевую мишень цинковыми снарядами для получения изотопов 124-го элемента на N = 184 снаряда.[54]

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. Для унбиквадия (Z = 124), есть предсказанные области повышенной стабильности вокруг N = 184 и N = 228, хотя многие промежуточные изотопы теоретически восприимчивы к спонтанному делению с периодом полураспада меньше 1 наносекунда.[55]

Унбиквадиум представляет интерес для исследователей из-за его возможного расположения недалеко от центра остров стабильности, теоретическая область, состоящая из долгоживущих сверхтяжелых ядер. Такой остров стабильности был впервые предложен Калифорнийский университет профессор Гленн Сиборг,[56] конкретно предсказывая область стабильности с центром в элементе 126 (унбигексий) и включает близлежащие элементы, в том числе унбиквадий, с периодом полураспада, возможно, до 109 годы.[37] В известных элементах стабильность ядер сильно снижается с увеличением атомного номера после уран, наитяжелейший изначальный элемент, так что все наблюдаемые изотопы с атомным номером выше 101 радиоактивно распадаться с период полураспада менее суток, за исключением дубний-268. Тем не менее, наблюдается небольшое повышение ядерной стабильности в нуклидах около атомных номеров. 110–114, что предполагает наличие острова устойчивости. Это связано с возможным закрытием ядерные снаряды в сверхтяжелый область масс, со стабилизирующими эффектами, которые могут привести к периодам полураспада порядка нескольких лет или дольше для некоторых еще не открытых изотопов этих элементов.[37][51] Пока еще не доказано, существование сверхтяжелых элементов столь же тяжелых, как Оганессон предоставляет доказательства таких стабилизирующих эффектов, поскольку элементы с атомным номером больше, чем приблизительно 104 крайне нестабильны в модели пренебрежение магическими числами.[57]

В этой области периодической таблицы N = 184 и N = 228 были предложены как замкнутые нейтронные оболочки,[58] и различные атомные номера были предложены как замкнутые протонные оболочки, в том числе Z = 124.[j] Остров стабильности характеризуется более длительным периодом полураспада ядер, расположенных вблизи этих магических чисел, хотя степень стабилизирующих эффектов неясна из-за предсказаний ослабления замыканий протонной оболочки и возможной потери двойная магия.[58] Более поздние исследования предсказывают, что остров стабильности будет сосредоточен в бета-стабильный Copernicium изотопы 291Cn и 293Сп,[51][59] что приведет к размещению унбиквадия над островом и короткому периоду полураспада независимо от воздействия оболочки. Исследование свойств распада изотопов унбиквадия в 2016 г. 284–339Ubq предсказывает, что 284–304Убк лежат за пределами протонная капельная линия и поэтому может быть излучатели протонов, 305–323Ubq может пройти альфа-распад, при этом некоторые цепи заканчиваются на флеровий, а более тяжелые изотопы будут распадаться спонтанное деление.[60] Эти результаты, а также результаты модели квантового туннелирования, не предсказывают период полураспада в течение миллисекунды для изотопов легче 319Ubq,[61] а также особенно короткие периоды полураспада для 309–314Ubq в субмикросекундном диапазоне[60] из-за дестабилизирующих воздействий непосредственно над оболочкой на N = 184. Это делает идентификацию многих изотопов унбиквадия практически невозможной с использованием современных технологий, поскольку детекторы не могут отличить быстрые последовательные сигналы от альфа-распадов за период времени короче микросекунд.[50][k]

Все более короткие спонтанное деление период полураспада сверхтяжелых ядер и возможное преобладание деления над альфа-распадом также, вероятно, будут определять стабильность изотопов унбиквадия.[50][59] В то время как некоторые периоды полураспада при делении, составляющие «море нестабильности», могут быть порядка 10−18 s как следствие очень низкого барьеры деления, особенно в четно-четные ядра за счет парных эффектов стабилизирующие эффекты при N = 184 и N = 228 может допускать существование относительно долгоживущих изотопов.[55] За N = 184, период полураспада при делении может увеличиться, хотя ожидается, что период полураспада в альфа-диапазоне будет порядка микросекунд или меньше, несмотря на закрытие оболочки при 308Убк. Не исключено также, что остров стабильности может сместиться в N = 198 область, где общие периоды полураспада могут быть порядка секунд,[59] в отличие от соседних изотопов, которые делятся менее чем за микросекунду. В богатой нейтронами области около N = 228, период полураспада альфа также будет увеличиваться с увеличением число нейтронов, что означает, что стабильность таких ядер будет в первую очередь зависеть от расположения линия бета-стабильности и сопротивление делению. Один ранний расчет П. Моллера, физика из Лос-Аламосская национальная лаборатория, оценивает общий период полураспада 352Ubq (с N = 228) составляет около 67 секунд и, возможно, является самым длинным за N = 228 регион. Однако такие выводы сильно зависят от используемой модели ядерной массы и точного местоположения замкнутых оболочек, поскольку прогнозы периодов полураспада изотопов унбиквадия варьируются в пределах более 30 порядков.[37][62]

Химическая

Унбиквадиум - четвертый член суперактинидного ряда и должен быть похож на уран: оба элемента имеют шесть валентных электронов над ядром благородного газа. В серии суперактинидов Принцип Ауфбау ожидается выход из строя из-за релятивистские эффекты, и ожидается перекрытие орбиталей 5g, 6f, 7d и 8p. Таким образом, предполагается, что основная электронная конфигурация унбиквадия будет [Og] 6f3 8 с2 8p1,[1] в отличие от [Og] 5 г4 8 с2 происходит от Aufbau. Это предсказанное перекрытие орбиталей и неопределенность в порядке заполнения, особенно для f- и g-орбиталей, очень затрудняет предсказание химических и атомных свойств этих элементов.[63]

Один предсказанный степень окисления унбиквадиума +6, который существовал бы в галогениды UbqX6 (X = галоген), аналогично известной степени окисления +6 в уране.[2] Как и в случае с другими ранними суперактинидами, энергии связи валентных электронов унбиквадия должны быть достаточно малы, чтобы все шесть легко участвовали в химических реакциях.[43] Прогнозируемая электронная конфигурация Ubq5+ ион [Og] 6f1.[2]

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[4] или же 112;[5] иногда термин представлен как эквивалент термина «трансактинид», который ставит верхний предел перед началом гипотетического суперактинид серии).[6] 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.[7] Для сравнения, реакция, которая привела к открытию хассиума, 208Pb + 58Fe, имел поперечное сечение ~ 20 пбн (точнее, 19+19
    −11     пб), по оценке первооткрывателей.[8]
  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.[12]
  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.[13] Эта цифра также обозначает общепринятый верхний предел времени жизни составного ядра.[14]
  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.[16] Такому разделению также может способствовать времяпролетное измерение и измерение энергии отдачи; комбинация этих двух может позволить оценить массу ядра.[17]
  6. ^ Не все моды распада вызваны электростатическим отталкиванием. Например, бета-распад вызвано слабое взаимодействие.[22]
  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.[23] О первом прямом измерении массы сверхтяжелого ядра сообщили в 2018 году на LBNL.[24] 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).[25]
  8. ^ Спонтанное деление было обнаружено советским физиком. Георгий Флеров,[26] являлся ведущим ученым ОИЯИ, а значит, был «коньком» для установки.[27] 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.[14] Таким образом, они предпочли связывать новые изотопы с уже известными последовательными альфа-распадами.[26]
  9. ^ Например, элемент 102 был ошибочно идентифицирован в 1957 году в Нобелевском институте физики в г. Стокгольм, Стокгольм, Швеция.[28] 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.[29] В следующем году RL не смог воспроизвести шведские результаты и вместо этого объявил о своем синтезе элемента; это утверждение также было позже опровергнуто.[29] ОИЯИ настаивал на том, что они были первыми, кто создал элемент, и предложил собственное имя для нового элемента. иолиотий;[30] советское название также не было принято (позже ОИЯИ назвал элемент 102 «поспешным»).[31] Название «нобелиум» осталось неизменным из-за его широкого использования.[32]
  10. ^ Атомные номера 114, 120, 122 и 126 также были предложены в качестве замкнутых протонных оболочек 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 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. ^ 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.
  4. ^ Кремер, К. (2016). «Объяснитель: сверхтяжелые элементы». Мир химии. Получено 2020-03-15.
  5. ^ «Открытие элементов 113 и 115». Национальная лаборатория Лоуренса Ливермора. Архивировано из оригинал на 2015-09-11. Получено 2020-03-15.
  6. ^ 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.
  7. ^ 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.
  8. ^ 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.
  9. ^ Субраманян, С. (2019). «Создание новых элементов не окупается. Просто спросите этого ученого из Беркли». Bloomberg Businessweek. Получено 2020-01-18.
  10. ^ а б Иванов, Д. (2019). "Сверхтяжелые шаги в неизвестное" [Сверхтяжелые шаги в неизвестность]. N + 1 (на русском). Получено 2020-02-02.
  11. ^ Хайнде, Д. (2014). "Что-то новое и сверхтяжелое в периодической таблице". Разговор. Получено 2020-01-30.
  12. ^ а б Краса, А. (2010). «Источники нейтронов для ADS» (PDF). Чешский технический университет в Праге. стр. 4–8. Получено 20 октября, 2019.
  13. ^ 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.
  14. ^ 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.
  15. ^ а б c Мир химии (2016). «Как сделать сверхтяжелые элементы и закончить периодическую таблицу [видео]». Scientific American. Получено 2020-01-27.
  16. ^ Хоффман 2000, п. 334.
  17. ^ Хоффман 2000, п. 335.
  18. ^ Загребаев 2013, п. 3.
  19. ^ Beiser 2003, п. 432.
  20. ^ 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.
  21. ^ Ауди 2017, стр. 030001-128–030001-138.
  22. ^ Beiser 2003, п. 439.
  23. ^ 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.
  24. ^ Грант, А. (2018). «Взвешивание самых тяжелых элементов». Физика сегодня. Дои:10.1063 / PT.6.1.20181113a.
  25. ^ Хоус, Л. (2019). «Изучение сверхтяжелых элементов в конце периодической таблицы». Новости химии и машиностроения. Получено 2020-01-27.
  26. ^ а б Робинсон, А. Э. (2019). «Трансфермиевые войны: научная драка и обзывание во время холодной войны». Дистилляции. Получено 2020-02-22.
  27. ^ "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.
  28. ^ "Nobelium - Информация об элементе, свойства и применение | Периодическая таблица". Королевское химическое общество. Получено 2020-03-01.
  29. ^ а б Краг 2018С. 38–39.
  30. ^ Краг 2018, п. 40.
  31. ^ 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.
  32. ^ 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.
  33. ^ а б 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.
  34. ^ а б Thomas, R.G .; Saxena, A .; Sahu, P.K .; Choudhury, R.K .; Govil, I.M .; Kailas, S .; Капур, S.S .; Barubi, M .; Cinausero, M .; Prete, G .; Рицци, В .; Fabris, D .; Lunardon, M .; Моретто, С .; Viesti, G .; Nebbia, G .; Pesente, S .; Dalena, B .; D'Erasmo, G .; Fiore, E.M .; Palomba, M .; Pantaleo, A .; Paticchio, V .; Simonetti, G .; Gelli, N .; Лукарелли, Ф. (2007). «Реакции деления и бинарной фрагментации в 80Se +208Pb и 80Se +232Системы ». Физический обзор C. 75: 024604–1—024604–9. Дои:10.1103 / PhysRevC.75.024604.
  35. ^ см. годовые отчеты лаборатории Флерова за 2000–2004 гг. включительно. http://www1.jinr.ru/Reports/Reports_eng_arh.html
  36. ^ а б c Хоффман, округ Колумбия; Ghiorso, A .; Сиборг, Г. (2000). Трансурановые люди: внутренняя история. Imperial College Press. ISBN 1-86094-087-0.
  37. ^ а б c d е 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. ^ а б Maly, J .; Вальц, Д. (1980). «Поиск сверхтяжелых элементов среди следов деления ископаемых в цирконе» (PDF).
  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. ^ 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.
  42. ^ 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.
  43. ^ а б Fricke, B .; Greiner, W .; Вабер, Дж. Т. (1971). «Продолжение таблицы Менделеева до Z = 172. Химия сверхтяжелых элементов». Теоретика Chimica Acta. 21 (3): 235–260. Дои:10.1007 / BF01172015.
  44. ^ 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.
  45. ^ Оганесян, YT; и другие. (2002). "Элемент 118: результат первого 249
    Cf
     + 48
    Ca
     эксперимент "    . Сообщение Объединенного института ядерных исследований. Архивировано из оригинал 22 июля 2011 г.
  46. ^ «Команда ученых Ливермора вместе с Россией открыла для себя элемент 118». Ливерморский пресс-релиз. 3 декабря 2006 г.. Получено 18 января 2008.
  47. ^ Оганесян, Ю.Т .; Абдуллин, Ф; Бейли, Полицейский; и другие. (Апрель 2010 г.). «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.
  48. ^ а б Роберто, Дж. Б. (2015). «Актинидные мишени для исследования сверхтяжелых элементов» (PDF). cyclotron.tamu.edu. Техасский университет A&M. Получено 30 октября 2018.
  49. ^ 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.
  50. ^ а б c d е 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.
  51. ^ а б c 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.
  52. ^ а б Рыкачевский, Кшиштоф П. (июль 2016 г.). «Сверхтяжелые элементы и ядра» (PDF). people.nscl.msu.edu. МГУ. Получено 30 апреля 2017.
  53. ^ ОИЯИ (1998–2014 гг.). "Издательский отдел ОИЯИ: Годовые отчеты (Архив)". jinr.ru. ОИЯИ. Получено 23 сентября 2016.
  54. ^ Флеров, Г. Н. (1970). «Синтез и поиск тяжелых трансурановых элементов» (PDF). jinr.ru. Получено 23 ноября 2018.
  55. ^ а б 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.
  56. ^ Considine, Glenn D .; Кулик, Питер Х. (2002). Научная энциклопедия Ван Ностранда (9-е изд.). Wiley-Interscience. ISBN 978-0-471-33230-5. OCLC 223349096.
  57. ^ Мёллер, П. (2016). «Пределы ядерной карты, установленные делением и альфа-распадом» (PDF). Сеть конференций EPJ. 131: 03002:1–8. Bibcode:2016EPJWC.13103002M. Дои:10.1051 / epjconf / 201613103002.
  58. ^ а б Koura, H .; Чиба, С. (2013). «Одночастичные уровни сферических ядер в области сверхтяжелых и сверхтяжелых масс». Журнал Физического общества Японии. 82: 014201. Bibcode:2013JPSJ ... 82a4201K. Дои:10.7566 / JPSJ.82.014201.
  59. ^ а б c 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. Дои:10.3103 / с1062873812110172. ISSN 1062-8738.
  60. ^ 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.
  61. ^ 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.
  62. ^ 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.
  63. ^ Сиборг (ок. 2006 г.). «трансурановый элемент (химический элемент)». Британская энциклопедия. Получено 2010-03-16.