Interested Article - Флеровий
- 2020-06-04
- 1
114 |
Флеровий
|
|
|
5f 14 6d 10 7s 2 7p 2 |
Флеро́вий ( лат. Flerovium , Fl ), ранее был известен как унунква́дий ( лат. Ununquadium , Uuq), использовалось также неофициальное название эка-свинец — химический элемент 14-й группы (по устаревшей классификации — главной подгруппы IV группы), 7-го периода периодической системы , c атомным номером 114.
История
Впервые элемент был получен группой физиков под руководством Ю. Ц. Оганесяна в Объединённом институте ядерных исследований ( Дубна , Россия ) с участием учёных из Ливерморской национальной лаборатории ( Ливермор , США ; коллаборацией Дубна-Ливермор) в декабре 1998 года путём синтеза изотопов через реакцию слияния ядер кальция с ядрами плутония :
Получение элемента было подтверждено в 2004 году и в 2006 годах коллаборацией Дубна-Ливермор в Дубне, а также в 2009 году в Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли (США) .
Позднее в том же Объединённом институте ядерных исследований синтез изотопов элемента был подтверждён его химическим идентифицированием по конечному продукту распада .
В сентябре 2009 года американские учёные из Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли синтезировали 114-й элемент таблицы Менделеева, подтвердив таким образом открытие элемента, сделанное в 1998 году. В результате бомбардировки мишени 242 Pu пучком ионов 48 Ca были получены два нуклида 114-го элемента с массовыми числами 286 и 287 :
В октябре 2010 года группа физиков из Беркли заявила о получении ещё одного изотопа флеровия с массовым числом 285 .
1 июня 2011 года ИЮПАК официально признал открытие флеровия и приоритет в этом коллаборации учёных из ОИЯИ и Ливерморской национальной лаборатории . Официальное утверждение названия произошло через год, 30 мая 2012 года
В 2014—2015 гг. в Дубне получили атомы 284 Fl и 285 Fl путём реакций 239 Pu и 240 Pu с 48 Ca .
Происхождение названия
Официальное название флеро́вий ( flerovium ) дано в честь Лаборатории ядерных реакций им. Г. Н. Флёрова Объединённого института ядерных исследований , где был синтезирован элемент . Лаборатория носит имя её основателя, советского физика Г. Н. Флёрова , руководителя группы, синтезировавшей элементы с номерами от 102 до 110. Хотя его фамилия по-английски обычно пишется как Flyorov , основой для названия элемента стал более удобочитаемый вариант Flerov , который сам Флёров использовал при публикациях в зарубежных изданиях . До этого 114-й элемент носил вре́менное систематическое название , данное по порядковому номеру (искусственно образовано из корней латинских числительных: Ununquadium можно буквально перевести как «одно-одно-четыр-ий») до официального решения ИЮПАК про постоянное наименование и химический символ элемента. Ранее был также известен как эка-свинец .
Название флеровий было предложено учёными ОИЯИ и впервые официально озвучено вице-директором Объединённого института ядерных исследований Михаилом Иткисом , который также был одним из соавторов открытия. Однако американские партнёры ОИЯИ из Ливерморской национальной лаборатории предложили назвать 114-й или 116-й элемент в честь Леонардо да Винчи , Галилео Галилея или в честь Ливерморской национальной лаборатории . После согласовательных процедур между российскими и американскими учёными 1 декабря 2011 года в комиссию по номенклатуре химических соединений ИЮПАК было направлено предложение назвать 114-й элемент флеровием . Название утверждено 30 мая 2012 года .
Известные изотопы
Наиболее распространённые моды распада, альфа-распад (с превращением в изотопы коперниция ) и спонтанное деление . Наиболее долгоживущим изотопом является 289 Fl с периодом полураспада 1,9 секунды .
Изотоп | Масса | Период полураспада | Тип распада |
---|---|---|---|
284 Fl | 284 | 2,5 мс | спонтанное деление |
285 Fl | 285 | 0,1 с | α-распад в 281 Cn |
286 Fl | 286 | 0,12 с | спонтанное деление (60 %), α-распад в 282 Cn (40 %) |
287 Fl | 287 | 0,48 с | α-распад в 283 Cn |
288 Fl | 288 | 0,66 с | α-распад в 284 Cn |
289 Fl | 289 | 1,9 с | α-распад в 285 Cn |
Флеровий-298
Согласно оболочечной теории , флеровий имеет магическое число протонов Z = 114 , соответствующее заполненной протонной ядерной оболочке, и благодаря этому находится в зоне острова стабильности . Для изотопа 298 Fl достигается также и магическое число нейтронов N = 184 , что теоретически должно привести к формированию аномально устойчивого (дважды магического) ядра с периодом полураспада, исчисляемого днями и даже годами. Другие теории, учитывающие релятивистские эффекты, дают магические числа для протонов Z = 120 , 122 и 126, в зависимости от исходных параметров.
Прямой синтез 298 Fl затруднен из-за отсутствия подходящих материалов мишени и ядер для бомбардировки, которые дали бы необходимое число нейтронов, поскольку для стабильных ядер из центральной части периодической таблицы отношение числа нейтронов к числу протонов значительно меньше, чем для трансактиноидов; при слиянии таких ядер возникают нейтроно-дефицитные изотопы трансактиноидов, менее стабильные, чем изотопы, близкие к . Возможной реакцией синтеза может быть [ источник не указан 2602 дня ] :
Также теоретически возможны варианты синтеза более тяжёлых ядер с последующим альфа-распадом.
Физические свойства
Предполагается, что, если бы флеровий удалось получить в весовых количествах, то он был бы похож по плотности и внешнему виду на свинец (плотность его будет около 14 г/см 3 , что больше, чем у свинца, но существенно меньше, чем потенциальные плотности многих других сверхтяжёлых элементов). Флеровий будет плавиться всего при 67 °C и будет одним из самых легкоплавких металлов, уступая только ртути , коперницию , цезию , францию , галлию , рубидию и калию . Но его температура кипения составит всего 140 °C, и это будет самый легкокипящий металл в периодической системе (возможно, уступая лишь коперницию). Аномальные свойства флеровия объясняет низкое межмолекулярное взаимодействие его атомов .
Химические свойства
В некоторых исследованиях
были получены указания
на то, что флеровий по химическим свойствам похож не на
свинец
(под которым он формально находится в таблице Менделеева), а на
благородные газы
. Это поведение объясняется заполнением стабилизирующей 7
p
2
1/2
-подоболочки валентных электронов, предсказанной расчётами
с учётом релятивистских эффектов в электронной оболочке сверхтяжёлых атомов.
Флеровий предположительно способен проявлять в соединениях степень окисления +2 и +4, подобно его гомологу — свинцу, хотя поскольку в 14-й (IVA) группе периодической таблицы устойчивость степени окисления +4 с ростом порядкового номера снижается от углерода к свинцу, некоторые учёные предполагают, что флеровий не сможет проявлять её или сможет её проявлять только в жёстких условиях. Так, предполагается, что диоксид флеровия FlO 2 будет высоко нестабильным, распадаясь в обычных условиях на монооксид флеровия и кислород . Флерован FlH 4 , имеющий расчётную длину связи Fl—H , равную 1,787 Å , будет значительно менее стабильным, чем плюмбан PbH 4 , и, по-видимому, должен спонтанно распадаться на гидрид флеровия(II) и водород. Единственным устойчивым соединением флеровия(IV) будет, вероятно, тетрафторид флеровия FlF 4 , хотя его образование обусловлено не sp 3 -, а sd -гибридизацией , и его распад на дифторид флеровия и фтор предположительно должен быть экзотермическим . Однако существуют предсказания относительной устойчивости и более высокой степени окисления, Fl(VI), обусловленной приблизительным энергетическим вырождением 7s и 6d-электронов и sd -гибридизацией .
Получение
В настоящее время элемент может быть получен только путём ядерного синтеза, так же, как и другие сверхтяжёлые элементы.
Примечания
- Meija J. et al. (англ.) // Pure and Applied Chemistry . — 2016. — Vol. 88 , no. 3 . — P. 265–291 . — doi : . 31 марта 2016 года.
- Б. Ф. Мясоедов. . Большая Российская энциклопедия 2004-2017 . БРЭ. Дата обращения: 15 февраля 2023. 15 февраля 2023 года.
- . Lenta.ru . 2012-06-01. из оригинала 4 июня 2012 . Дата обращения: 2 июня 2012 .
- Предполагалось также произношение «флёровий» (через «ё»). Правильное произношение (через «е», с ударением на втором слоге) см. в реплике вице-директора ОИЯИ М. Иткиса в от 13 февраля 2020 на Wayback Machine НТВ, 2:44 от начала ролика.
- . Объединённый институт ядерных исследований (23 марта 2012). Дата обращения: 30 июня 2012. Архивировано из 5 августа 2012 года.
- Yu. Ts. Oganessian et al. // Physical Review Letters . — 1999. — Vol. 83, № 16 . — P. 3154—3157.
- P. Weiss. // Science News. — 1999. — Vol. 155, № 6 . — P. 85. 4 июля 2007 года.
-
↑
Yu. Ts. Oganessian et al.
// Physical Review C. — 2004. — Vol. 70. — P. 064609.
;
свободно доступный от 28 мая 2008 на Wayback Machine , несколько отличающийся от статьи в Phys. Rev. C;
Yury Ts. Oganessian. // Pure Appl. Chem.. — 2004. — Vol. 76, № 9 . — P. 1715–1734. 8 августа 2007 года. - ↑ Yu. Ts. Oganessian et al. // Physical Review C. — 2006. — Vol. 74. — P. 044602. 13 сентября 2019 года.
- ↑ L. Stavsetra, K. E. Gregorich, J. Dvorak, P. A. Ellison, I. Dragojević, M. A. Garcia, and H. Nitsche. Phys. Rev. Lett. 103, 132502 (2009)
- Иван Панин. // Infox.ru : статья. — 2009. 29 января 2010 года.
- R. Eichler et al. // Nuclear Physics A. — 2007. — Vol. 787, № 1—4 . — P. 373—380. 11 мая 2018 года.
- Михаил Молчанов. // В мире науки. — 2006. — № 7 (июль) . 28 сентября 2007 года.
- . Дата обращения: 11 декабря 2010. 5 мая 2014 года.
- (англ.) . ИЮПАК (1 июня 2011). Дата обращения: 4 июня 2011. Архивировано из 26 августа 2011 года.
- . РИА Новости . 2011-06-03. из оригинала 7 июня 2011 . Дата обращения: 4 июня 2011 .
- ↑ (англ.) . ИЮПАК (30 мая 2012). Дата обращения: 23 июня 2012. 24 июня 2012 года.
- (недоступная ссылка)
- . Дата обращения: 21 сентября 2015. 6 июня 2015 года.
- Дата обращения: 21 сентября 2015. 7 марта 2020 года.
- ↑ (англ.) . ИЮПАК (2 декабря 2011). Дата обращения: 2 декабря 2011. Архивировано из 4 февраля 2012 года.
- ↑ . Lenta.ru . 2011-12-02. из оригинала 2 декабря 2011 . Дата обращения: 2 декабря 2011 .
- см. напр. G. N. Flerov et al. (англ.) // Nuclear Physics A. — 1976. — Vol. 267 . — P. 359–364 . 24 сентября 2015 года.
- . РИА Новости . 2011-03-26. из оригинала 1 июля 2019 . Дата обращения: 26 марта 2011 .
- . РИА Новости . 2011-10-14. из оригинала 17 декабря 2011 . Дата обращения: 2 декабря 2011 .
- ↑ Yu Ts Oganessian, V. K. Utyonkov. // Reports on Progress in Physics. Physical Society (Great Britain). — 2015-02. — Т. 78 , вып. 3 . — С. 036301 . — ISSN . — doi : . 25 июня 2022 года.
- ↑ Burkhard Fricke. (англ.) // Recent Impact of Physics on Inorganic Chemistry : journal. — 1975. — Vol. 21 . — P. 89—144 . — doi : . 4 октября 2013 года.
- Bonchev, Danail; Kamenska, Verginia. (англ.) // Vol. 85 , no. 9 . — P. 1177—1186 . — doi : . 22 декабря 2015 года. : journal. — American Chemical Society, 1981. —
- от 20 февраля 2012 на Wayback Machine , lecture by Heinz W. Gäggeler, Nov. 2007. Last accessed on Jun. 15, 2009.
- от 12 июня 2010 на Wayback Machine Лаборатории ядерных реакций им. Г. Н. Флёрова. ОИЯИ, Дубна. С. 93-94.
- K. S. Pitzer. Are elements 112, 114, and 118 relatively inert gases? J.Chem. Phys. 1975, Vol. 63, P. 1032.
- R. G. Haire. Transactinides and the future elements // The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements (англ.) / L. R. Morss et al.. — 3rd. — Springer, 2006. — ISBN 978-1-4020-3555-5 .
- V. Pershina. Electronic structure and chemistry of the heaviest elements (англ.) . — 2010. — P. 450.
- ↑ Peter Schwerdtfeger, Michael Seth. (англ.) // Journal of Nuclear and Radiochemical Sciences : journal. — 2002. — Vol. 3 , no. 1 . — P. 133—136 . 24 сентября 2015 года.
- B. Fricke, W. Greiner, J. T. Waber. (англ.) // Theoretica chimica acta : journal. — Springer-Verlag, 1971. — Vol. 21 , no. 3 . — P. 235—260 . — doi : . 3 февраля 2013 года.
Ссылки
- , — Флеровий на сайте «Атомная и космическая отрасли России»
- 2020-06-04
- 1