Флеровий химический элемент в честь чего назван
Флеровий
Флеровий / Flerovium (Fl), 114
предположительно [Rn] 5f 14 6d 10 7s 2 7p 2 [источник не указан 511 дней]
Содержание
Происхождение названия
Известные изотопы
| Изотоп | Масса | Период полураспада | Тип распада | Число зарегистрированных событий |
|---|---|---|---|---|
| 286 Fl | 286 | 0,13 +0,04 −0,02 с | α-распад, спонтанное деление | 24 [12] |
| 287 Fl | 287 | 0,48 +0,16 −0,09 с | α-распад в 283 Cn | 16 [12] |
| 288 Fl | 288 | 0,80 +0,32 −0,18 с | α-распад в 284 Cn | 12 [5] |
| 289 Fl | 289 | 2,7 +1,4 −0,7 с | α-распад в 285 Cn | 8 [5] |
История
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 [15] :
В октябре 2010 года группа физиков из Беркли заявила о получении ещё одного изотопа флеровия с массовым числом 285. [19]
1 июня 2011 года ИЮПАК официально признало открытие флеровия и приоритет в этом коллаборации учёных из ОИЯИ и Ливерморской национальной лаборатории. [20] [21]
Химические свойства
В некоторых исследованиях [22] были получены указания [23] 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 7p 2 1/2 подоболочки валентных электронов, предсказанной расчётами [24] с учётом релятивистских эффектов в электронной оболочке сверхтяжёлых атомов.
Флеровий предположительно способен проявлять в соединениях степень окисления +2 и +4, хотя поскольку устойчивость степени окисления +4 с ростом порядкового номера снижается, некоторые учёные [кто?] предполагают, что флеровий не сможет проявлять её или сможет её проявлять только в жёстких условиях. [источник не указан 511 дней]
Получение
В настоящее время элемент может быть получен только путём ядерного синтеза, так же как и другие сверхтяжёлые элементы.
Флеровий
Флеровий (лат. Flerovium, Fl), ранее был известен как унунквадий (лат. Ununquadium, Uuq), использовалось также неофициальное название эка-свинец — 114-й химический элемент 14-й группы (по устаревшей классификации — главной подгруппы IV группы), 7-го периода периодической системы, атомный номер 114, из известных изотопов наиболее устойчив 289Fl. Элемент сильно радиоактивен.
Наиболее распространённые моды распада, по-видимому, альфа-распад (с превращением в изотопы коперниция) и спонтанное деление. Период полураспада составляет около 2,7 секунд для 289Fl и 0,8 секунды для 288Fl.
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 временное 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. 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
Число зарегистрированных событий
α-распад, спонтанное деление
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 порядка 10 минут. 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 линии бета-стабильности.
Также теоретически возможны варианты синтеза более тяжёлых ядер с последующим альфа-распадом.
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 лабораторией (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 и в 2006 годах Дубна-Ливермор в Дубне, а также в 2009 году в Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли (США). Согласно оболочечной теории, флеровий может иметь более долгоживущие изотопы, например, флеровий-298 с периодом полураспада, как ожидается, 11 минут, относящийся к центру острова стабильности сверхтяжёлых ядер (дважды магическое ядро). Однако такое ядро получить довольно сложно.
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[6].
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 7p21/2-подоболочки валентных электронов, предсказанной расчётами с учётом релятивистских эффектов в электронной оболочке сверхтяжёлых атомов.
Получение
В настоящее время элемент может быть получен только путём ядерного синтеза, так же как и другие сверхтяжёлые элементы.
Флеровий
| Флеровий | |
|---|---|
| Название, символ, номер | Флеровий / Flerovium (Fl), 114 |
| Атомная масса (молярная масса) | [289] (массовое число наиболее устойчивого изотопа) |
| Электронная конфигурация | предположительно [Rn] 5f 14 6d 10 7s 2 7p 2 |
| Номер CAS | 54085-16-4 |
Наиболее распространённые моды распада, по-видимому, альфа-распад (с превращением в изотопы коперниция) и спонтанное деление. Период полураспада составляет около 2,7 секунд для 289 Fl и 0,8 секунды для 288 Fl.
Содержание
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 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.
Название
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
| Изотоп | Масса | Период полураспада | Тип распада | Число зарегистрированных событий |
|---|---|---|---|---|
| 286 Fl | 286 | 0,13 +0,04 −0,02 с | α-распад, спонтанное деление | 24 |
| 287 Fl | 287 | 0,48 +0,16 −0,09 с | α-распад в 283 Cn | 16 |
| 288 Fl | 288 | 0,80 +0,32 −0,18 с | α-распад в 284 Cn | 12 |
| 289 Fl | 289 | 2,7 +1,4 −0,7 с | α-распад в 285 Cn | 8 |
Флеровий-298
Также теоретически возможны варианты синтеза более тяжёлых ядер с последующим альфа-распадом.
Физические свойства
Химические свойства
Получение
В настоящее время элемент может быть получен только путём ядерного синтеза, так же, как и другие сверхтяжёлые элементы.
Происхождение названий химических элементов (Таблица)
Справочная таблица содержит информацию о происхождении названий химических элементов, перевод с разных языков, в честь кого названы и с чем связаны их названия.
Происхождение названий химических элементов
Копия латинского названия, которое происходит от древне-греческого ὕδωρ — «вода» и γεννάω — «рождаю».
От древне-греческого ἥλιος — «солнце».
От древне-греческого λίθος — «камень».
От названия минерала берилл.
Название элемента происходит от названия минерала бура.
Переводится как «рождающий уголь». Латинское название происходит от латинского carbo — «уголь».
От древне-греческого ἄζωτος — «безжизненный». На латинском означает «рождающий селитру».
Копия термина оксиген, происходящего от древне-греческого ὀξύς — «кислый» и γεννάω — «рождаю».
От древне-греческого φθόρος — «разрушение». Латинское название происходит от fluere — «течь» (по свойству соединения фтора, фторида кальция, понижать температуру плавления руды и увеличивать текучесть расплава).
Название химического элемента происходит от древне-греческого νέος — «новый».
Происходит от арабского «натрун» — «бурлящее вещество», что изначально ссылалось к природной соде.
От названия древнего города Магнезия в Малой Азии, рядом с которым находятся залежи минерала магнезита.
От латинского alumen — «квасцы».
От древне-греческого κρημνός — «утес, гора». Латинское название происходит от латинского silex — «кремень».
От древне-греческого φῶς — «свет» и φέρω — «несу».
Русское название серы восходит к праславянскому *sěra, которое сравнивают с латинским serum — «сыворотка». Латинское название восходит к индоевропейскому корню *swelp- — «гореть».
От древне-греческого χλωρός — «зеленоватый».
От древне-греческого ἀργός — «ленивый, медленный, неактивный».
От арабского «аль-кали» — «поташ».
Название элемента происходит от латинского «calx» — «известь».
Элемент назван в честь Скандинавии.
Элемент назван в честь титанов (первые боги в древнегреческой мифологии).
Элемент назван в честь скандинавской богини красоты Ванадис.
От древне-греческого χρῶμα — цвет.
Происходит от немецкого Manganerz — «марганцевая руда».
Русское название восходит к праславянскому *želězo, которое вместе с балтийскими словами либо в древности заимствовано как бродячий культурный термин, восходящий к хеттскому ḫapalki (ср. др.-греч. χαλκός), либо родственно словам железа, желвак, поскольку болотная руда обладает комковатой структурой. Латинское Ferrum либо из ближневосточных языков через этрусское посредство, либо восходит к *fersom, средне-русское «дресва» — также связано со структурой руды.
От немецкого Kobold — «кобольд» (горный дух).
Сокращение от немецкого Kupfernickel — «медный дьявол».
Слово сравнивали со старо‑славянским «смѣдъ» «тёмный» и названием страны Мидия (греческое Μηδία). Латинский термин происходит от названия острова Кипр (латинский Cuprum), на котором добывали медь.
От латинского zincum — «белый налёт» или от немецкого Zinke — «зубец».
Элемент назван в честь Франции, по её латинскому названию — Галлия (Gallia).
Назван в честь Германии.
Название мышьяка в русском связано с применением его соединений для умертвления мышей и крыс. Греческое название ἀρσενικόν происходит от персидского زرنيخ — «жёлтый аурипигмент».
От др.-греч. σελήνη — Луна. Элемент назван так в связи с тем, что в природе он является спутником химически сходного с ним теллура (названного в честь Земли).
От древне-греческого βρῶμος — «зловоние».
От древне-греческого κρυπτός — «скрытый».
От латинского rubidus — «тёмно-красный»
Элемент, как и минерал стронцианит, получил название в честь деревни Стронциан (Лохабер, Шотландия), где был впервые обнаружен.
От названия минерала иттербита, из которого был впервые выделен иттрий. Минерал, в свою очередь, назван в честь села Иттербю в Швеции.
Элемент назван в честь героини древнегреческой мифологии Ниобы — дочери Тантала, что подчёркивает сходство ниобия с химическим элементом танталом.
От древне-греческого μόλυβδος — «свинец» (из-за внешнего сходства молибденита, минерала, из которого впервые удалось выделить оксид молибдена, с галенитом — сульфидом свинца).
От древне-греческого τεχνητός — «искусственный».
Элемент назван в честь России, по её латинскому названию — Рутения (Ruthenia).
От древне-греческого ῥόδον — «роза» (типичные соединения родия имеют тёмно-красный цвет).
Элемент назван по имени астероида Паллада, открытого незадолго до палладия. В свою очередь, астероид назван в честь Афины Паллады из древнегреческой мифологии.
Название элемента происходит от праславянского *sьrebro, которое является древним заимствованием из какого-то неиндоевропейского языка. По-гречески серебро ἄργυρος, árgyros, от индоевропейского корня, означающего «белый, блистающий». Отсюда происходит латинское название.
Элемент назван по греческому названию руды, из которой в Германии добывали цинк, — καδμεία. В свою очередь, руда получила своё название в честь Кадма, героя древнегреческой мифологии.
Элемент назван по цвету индиго — цвету спектральной линии индия.
Славянское название вместе с родственными балтийскими восходит к пра-индо-европейскому *albh- «белый». Латинское название, скорее всего, имеет кельтский источник.
Русское название произошло от турецкого sürme, им обозначался порошок свинцового блеска, также служивший для чернения бровей. По другим данным, название восходит к персидскому «сурме» — «металл».
От латинского tellus — Земля.
От др.-греч. ἰώδης — «фиалкоподобный», что связано с цветом пара, который наблюдал французский химик Бернар Куртуа, нагревая маточный рассол золы морских водорослей с концентрированной серной кислотой.
Название происходит от древне-греческого ξένος — «чужой».
От латинского caesius — «небесно-голубой» (из-за двух ярких синих линий в эмиссионном спектре).
От древне-греческого βαρύς — «тяжёлый», так как его оксид был охарактеризован как имеющий необычно высокую для таких веществ плотность.
Название химического элемента происходит от древне-греческого λανθάνω — «скрываюсь, таюсь».
Элемент назван в честь самой большой из малых планет, Цереры.
От древне-греческого πράσιος — «светло-зелёный» и δίδυμος — «близнец».
От древне-греческого νέος — «новый» и δίδυμος — «близнец».
Элемент назван в честь мифического героя Прометея, похитившего у Зевса огонь и передавшего его людям.
Элемент назван по минералу самарскиту, из которого был впервые выделен.
Название дано в честь Европы.
Название дано в честь финского химика Юхана Гадолина.
Элемент назван в честь села Иттербю, находящегося на острове Ресарё, входящем в Стокгольмский архипелаг.
От древне-греческого δυσπρόσιτος — «труднодоступный».
Элемент назван по старинному латинскому названию города Стокгольм — Гольмия (Holmia).
Название дано в честь села Иттербю.
Элемент назван в честь расположенного на севере Европы легендарного острова Туле, древнего названия Скандинавии.
Наряду ещё с тремя химическими элементами (иттрий, тербий, эрбий) получил название в честь села Иттербю.
Элемент назван по латинскому названию Парижа — Лютеция (Lutetia).
Элемент назван в честь Копенгагена, по его латинскому названию — Гафния (Hafnia).
Элемент назван в честь героя древнегреческой мифологии Тантала, что связано с трудностями, возникшими при его получении в чистом виде.
От немецкого Wolf Rahm — «волчья пена» (название связано с тем, что вольфрам, сопровождая оловянные руды, мешал выплавке олова, переводя его в пену шлаков).
Элемент назван в честь Рейнской провинции Германии.
От древне-греческого ὀσμή — «запах» (по резко пахнущему летучему оксиду осмия).
От древне-греческого ἶρις — «радуга» (из-за разнообразной окраски солей иридия).
Название было дано испанскими конкистадорами, которые в середине 16 века впервые познакомились в Южной Америке с новым металлом, который был похож на серебро (испанское plata). Название элемента буквально означает «маленькое серебро», что объясняется тем, что платина долгое время не находила применения и ценилась вдвое ниже серебра из-за своей исключительной тугоплавкости.
Русское название ртути происходит от праславянского причастия *rьtǫtь, родственного с литовским rìsti — «катиться». Латинское — буквенно «жидкое серебро».
От древне-греческого θαλλός — «молодая, зелёная ветвь» (по характерным зелёным линиям спектра и зелёной окраске пламени).
Происходит от немецкого weisse Masse — «белая масса».
Элемент назван в честь Польши, по её латинскому названию — Полония (Polonia).
От древне-греческого ἄστατος — «неустойчивый».
↑
Fl
↓
(Ухо)
-80 ° F) [4] [5]
Флеровий это сверхтяжелый искусственный химический элемент с символ Fl и атомный номер 114. Это чрезвычайно радиоактивный синтетический элемент. Элемент назван в честь Лаборатории ядерных реакций им. Объединенный институт ядерных исследований в Дубна, Россия, где элемент был открыт в 1998 году. Название лаборатории, в свою очередь, дает честь российскому физику. Георгий Флёров ( Флёров в Кириллица, отсюда транслитерация «Эй»к» е «). Название было принято ИЮПАК 30 мая 2012 г.
в периодическая таблица элементов, это трансактинидный элемент в p-блок. Он является членом 7 период и является самым тяжелым известным членом группа углерода; это также самый тяжелый элемент, химический состав которого был исследован. Первоначальные химические исследования, проведенные в 2007–2008 годах, показали, что флеровий неожиданно оказался летучим для элемента группы 14; [18] по предварительным результатам он даже показал свойства, аналогичные свойствам благородные газы. [19] Более поздние результаты показывают, что реакция флеровия с золото похож на Copernicium, показывая, что это очень летучий элемент, который может даже быть газообразный в стандартная температура и давление, что это покажет металлический свойства, согласующиеся с тем, что он тяжелее гомолог из вести, и что он будет наименее химически активным металлом в группе 14. Вопрос о том, ведет ли флеровий больше металла или благородного газа, по состоянию на 2020 год все еще не решен.
Содержание
Вступление
| Внешнее видео | |
|---|---|
 Визуализация неудачного ядерного синтеза, на основе расчетов Австралийский национальный университет [20] |
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. [26] 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. [27] 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. [27] [28] 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. [29] [d]
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. [36] Таким образом, теоретически предсказываются ядра самых тяжелых элементов. [37] и до сих пор наблюдались [38] 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]
История
До открытия
Открытие
Эта реакция предпринималась и раньше, но безуспешно; для этой попытки 1998 г. ОИЯИ модернизировал все свое оборудование, чтобы лучше обнаруживать и разделять образующиеся атомы и более интенсивно бомбардировать цель. [56] Единственный атом флеровия, распадающийся на альфа-излучение со временем жизни 30,4 секунды. В энергия распада измерено было 9,71МэВ, что дает ожидаемый период полураспада 2–23 с. [57] Это наблюдение было отнесено к изотопу флеровий-289 и было опубликовано в январе 1999 г. [57] Позже эксперимент был повторен, но изотоп с такими свойствами распада больше не был обнаружен, и, следовательно, точная идентичность этой активности неизвестна. Возможно, это произошло из-за метастабильный изомер 289 кв.м. Fl, [58] [59] но поскольку наличие целого ряда долгоживущих изомеров в его цепи распада было бы весьма сомнительным, наиболее вероятное отнесение этой цепи к 2n-каналу, ведущему к 290 Fl и захват электрона на 290 Nh, который хорошо согласуется с систематикой и тенденциями по изотопам флеровия, и согласуется с низкой энергией пучка, выбранной для этого эксперимента, хотя было бы желательно дальнейшее подтверждение посредством синтеза 294 Lv в 248 См( 48 Ca, 2n) реакция, при которой альфа-распад до 290 Fl. [16] Команда на RIKEN сообщил о возможном синтезе изотопов 294 Lv и 290 Fl в 2016 году через 248 См( 48 Ca, 2n), но альфа-распад 294 Ур был пропущен, альфа-распад 290 Fl до 286 Cn наблюдался вместо захвата электрона на 290 Nh, и присвоение 294 Lv вместо 293 Lv и распад на изомер 285 Сп не был уверен. [17]
Гленн Т. Сиборг, ученый из Национальная лаборатория Лоуренса Беркли который участвовал в работе по синтезу таких сверхтяжелых элементов, сказал в декабре 1997 года, что «одной из его самых давних и самых заветных мечтаний было увидеть один из этих волшебных элементов»; [50] ему рассказал о синтезе флеровия его коллега Альберт Гиорсо вскоре после его публикации в 1999 г. Гиорсо позже вспоминал: [60]
Я хотел, чтобы Гленн знал, поэтому подошел к его постели и рассказал ему. Мне показалось, что я увидел блеск в его глазах, но на следующий день, когда я пошел навестить его, он не помнил, чтобы видел меня. Как ученый, он умер от инсульта. [60]
Сиборг умер два месяца спустя, 25 февраля 1999 года. [60]
Изотопы
| Изотоп | Период полураспада [j] | Разлагаться Режим | Открытие год [61] | Открытие реакция [62] | |
|---|---|---|---|---|---|
| Ценить | Ссылка | ||||
| 284 Fl | 2,5 мс | [13] | SF | 2015 | 240 Pu ( 48 Ca, 4n) 239 Pu ( 48 Ca, 3n) |
| 285 Fl | 0,10 с | [14] | α | 2010 | 242 Pu ( 48 Ca, 5n) |
| 286 Fl | 0,12 с | [63] | α, SF | 2003 | 290 Ур (-, α) |
| 287 Fl | 0,48 с | [63] | α, ЭК? | 2003 | 244 Pu ( 48 Ca, 5n) |
| 288 Fl | 0,66 с | [63] | α | 2004 | 244 Pu ( 48 Ca, 4n) |
| 289 Fl | 1.9 с | [63] | α | 1999 | 244 Pu ( 48 Ca, 3n) |
| 289 кв.м. Fl [k] | 1,1 с | [61] | α | 2012 | 293 кв.м. Ур (-, α) |
| 290 Fl [k] | 19 с | [16] [17] | α, ЭК? | 1998 | 244 Pu ( 48 Ca, 2n) |
В марте 1999 года та же команда сменила 244 Pu мишень с 242 Один Pu для производства других изотопов флеровия. В этой реакции были произведены два атома флеровия, распадающиеся через альфа-излучение с периодом полураспада 5,5 с. Они были назначены как 287 Fl. [64] Эта активность также больше не наблюдалась, и неясно, какое ядро было произведено. Возможно, это был метастабильный изомер 287 кв.м. Fl [65] или результат захвата электронов ветви 287 Fl ведет к 287 Nh и 283 Rg. [15]
Подтвержденное сейчас открытие флеровия было сделано в июне 1999 г., когда дубненская команда повторила первую реакцию 1998 г. На этот раз были произведены два атома флеровия; они альфа-распадались с периодом полураспада 2,6 с, что отличается от результата 1998 года. [58] Изначально это действие было назначено 288 Fl по ошибке из-за путаницы с предыдущими наблюдениями, которые предположительно были получены из 289 Fl. Дальнейшая работа в декабре 2002 г. наконец позволила переназначить атомы июня 1999 г. 289 Fl. [65]
В то время как метод химической характеристики дочери оказался успешным в случаях флеровия и ливермория, а более простая структура четно-четные ядра сделал подтверждение оганессона (элемент 118) простым, возникли трудности в установлении соответствия цепочек распада изотопов с нечетными протонами, нечетными нейтронами или обоими. [68] [69] Чтобы обойти эту проблему с помощью горячего синтеза, цепочки распада которого заканчиваются спонтанным делением вместо соединения с известными ядрами, как позволяет холодный синтез, в 2015 году в Дубне были проведены эксперименты по получению более легких изотопов флеровия в реакциях 48 Ca с 239 Pu и 240 Pu, особенно 283 Fl, 284 Fl и 285 Fl; последний ранее был охарактеризован в 242 Pu ( 48 Ca, 5n) 285 Fl реакция на Национальная лаборатория Лоуренса Беркли в 2010 году. Изотоп 285 Fl был охарактеризован более четко, а новый изотоп 284 Было обнаружено, что Fl подвергается немедленному спонтанному делению вместо альфа-распада на известные нуклиды вокруг N = 162 закрытие оболочки, и 283 Fl не найден. [13] Этот легчайший изотоп может быть получен в реакции холодного синтеза. 208 Pb ( 76 Ge, n) 283 Fl, [16] в которой команда RIKEN в Японии рассматривали возможность расследования: [70] [71] ожидается, что эта реакция будет иметь более высокое поперечное сечение 200 фб, чем «мировой рекорд» минимум 30 фб для 209 Би ( 70 Zn, n) 278 Nh, реакция, которую RIKEN использовал для официального открытия элемента 113, теперь называется нихоний. [16] [72] [73] Дубненская команда повторила расследование 240 Pu + 48 Ca в 2017 г., наблюдая три новых последовательных цепочки распада 285 Fl, дополнительная цепь распада этого нуклида, которая может проходить через некоторые изомерные состояния в своих дочерних элементах, цепь, которая может быть отнесена к 287 Fl (вероятно, происходит от 242 Примеси Pu в мишени), а также некоторые события спонтанного деления, некоторые из которых могут быть вызваны 284 Fl, хотя возможны и другие интерпретации, в том числе побочные реакции, связанные с испарением заряженных частиц. [14]
Именование
С помощью Номенклатура Менделеева для безымянных и неоткрытых элементов, флеровиум иногда называют эка-вести. В 1979 году IUPAC опубликовал рекомендации, согласно которым элемент должен был называться унунквадиум (с соответствующим символом Uuq), [74] а систематическое имя элемента как заполнительдо тех пор, пока не будет подтверждено открытие элемента и не будет принято решение о постоянном названии. Большинство ученых в этой области назвали его «114 элементом» с символом E114, (114) или же 114. [3]
В интервью 2015 года Оганесяну ведущий, готовясь задать вопрос, сказал: «Вы сказали, что мечтали назвать [элемент] в честь вашего учителя Георгия Флёрова». Не давая хозяину закончить, Оганесян неоднократно повторял: «Да». [80]
Прогнозируемые свойства
Очень мало свойств флеровия или его соединений было измерено; это связано с его крайне ограниченным и дорогим производством [26] и то, что он очень быстро разлагается. Было измерено несколько особых свойств, но по большей части свойства флеровия остаются неизвестными, и доступны только прогнозы.
Ядерная стабильность и изотопы
Первоначально, по аналогии с магическим числом нейтрона 126, ожидалось, что следующая протонная оболочка также возникнет при элемент 126слишком далеко от возможностей синтеза середины 20-го века, чтобы привлечь внимание теоретиков. В 1966 году новые значения потенциала и спин-орбитальное взаимодействие в этой области периодической таблицы [81] противоречил этому и предсказал, что следующая протонная оболочка возникнет вместо этого в элементе 114, [6] и что нуклиды в этой области будут столь же устойчивы к спонтанному делению, как и многие тяжелые ядра, такие как свинец-208. [6] Ожидаемые замкнутые нейтронные оболочки в этой области имели нейтронное число 184 или 196, таким образом, 298 Fl и 310 Fl кандидатов на двойную магию. [6] По оценкам 1972 г., период полураспада составляет около года. 298 Fl, который, как ожидалось, будет рядом с большим остров стабильности с самым длинным периодом полураспада при 294 Ds (10 10 лет, сравнимо с 232 Чт). [6] После синтеза первых изотопов элементов с 112 по 118 на рубеже 21 века было обнаружено, что синтезированные нейтронодефицитные изотопы стабилизированы против деления. Таким образом, в 2008 году была выдвинута гипотеза, что стабилизация против деления этих нуклидов была вызвана их наличием. сплюснутый ядер, и что область сплюснутых ядер была сосредоточена на 288 Fl. Кроме того, новые теоретические модели показали, что ожидаемый энергетический разрыв между орбиталями протонов 2f7/2 (заполнено в элементе 114) и 2f5/2 (заполнено в элемент 120) был меньше, чем ожидалось, так что элемент 114 больше не казался стабильной сферической замкнутой ядерной оболочкой. Ожидается, что следующее дважды магическое ядро будет поблизости. 306 Ubb, но ожидаемый низкий период полураспада и низкое производство поперечное сечение этого нуклида затрудняет его синтез. [55] Тем не менее ожидается, что остров стабильности все еще будет существовать в этой области периодической таблицы, а ближе к его центру (к которому еще не удалось приблизиться) некоторые нуклиды, такие как 291 Mc и его альфа- и бета-распад дочери, [l] может быть обнаружен распадом позитронное излучение или же захват электронов и таким образом переместитесь в центр острова. [72] Из-за ожидаемых высоких барьеров деления любое ядро в пределах этого острова стабильности распадается исключительно за счет альфа-распада и, возможно, некоторого захвата электронов и бета-распад, [6] и то, и другое приблизило бы ядра к линии бета-стабильности, где ожидается остров. Для достижения острова необходим захват электронов, что проблематично, поскольку нет уверенности в том, что захват электронов станет основной модой распада в этой области карта нуклидов. [72]
В период с 2000 по 2004 год в Лаборатории ядерных реакций им. Флерова в Дубне было проведено несколько экспериментов по изучению характеристик деления составного ядра. 292 Fl путем бомбардировки мишени из плутония-244 ускоренными ионами кальция-48. [82] 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. [83] [м] Результаты показали, как ядра, подобные этому, делятся преимущественно за счет изгнания дважды магических или почти дважды магических фрагментов, таких как кальций-40, олово-132, свинец-208, или висмут-209. Было также обнаружено, что выход для пути слияния-деления был одинаковым для кальция-48 и железо-58 снаряды, указывающие на возможное будущее использование снарядов железа-58 в формировании сверхтяжелых элементов. [82] Также было высказано предположение, что богатый нейтронами изотоп флеровия может быть образован квазиделением (частичное слияние с последующим делением) массивного ядра. [84] Недавно было показано, что реакции многонуклонного переноса при столкновении ядер актинидов (таких как уран и кюрий) можно было бы использовать для синтеза нейтронно-сверхтяжелых ядер, находящихся на острове стабильности, [84] хотя производство нейтронно-богатых нобелий или же сиборгий ядер более вероятно. [72]
Атомный и физический
Из-за того, что спин-орбитальное расщепление подоболочки 7p во флеровии очень велико, и того факта, что обе заполненные орбитали флеровия в седьмой оболочке стабилизированы релятивистски, валентную электронную конфигурацию флеровия можно рассматривать как полностью заполненную оболочку. Его первый энергия ионизации из 8.539эВ (823.9 кДж / моль) должен быть вторым по величине в группе 14. [3] Уровни электронов 6d также дестабилизированы, что привело к некоторым ранним предположениям о том, что они могут быть химически активными, хотя более новые работы предполагают, что это маловероятно. [6] Поскольку эта первая энергия ионизации выше, чем у кремний и германий, хотя все еще ниже, чем для углерод, было высказано предположение, что флеровий может быть классифицирован как металлоид. [92]
Электронная конфигурация флеровия с закрытой оболочкой приводит к металлическое соединение в металлическом флеровии слабее, чем в предшествующих и последующих элементах; таким образом, ожидается, что флеровий будет иметь низкий точка кипения, [3] и недавно было высказано предположение, что он, возможно, является газообразным металлом, аналогично предсказаниям для коперниция, который также имеет электронную конфигурацию с закрытой оболочкой. [55] В таяние и точки кипения флеровия были предсказаны в 1970-х годах на уровне около 70 ° C и 150 ° C, [3] значительно ниже, чем значения для более легких элементов группы 14 (для свинца 327 ° C и 1749 ° C соответственно), и продолжает тенденцию к снижению точек кипения вниз по группе. Хотя более ранние исследования предсказывали температуру кипения
Химическая
Первые пять членов группы 14 показывают степень окисления группы +4, а последние члены имеют все более заметный химический состав +2 из-за начала эффекта инертной пары. Олово представляет собой точку, в которой стабильность состояний +2 и +4 схожа, а свинец (II) является наиболее стабильным из всех химически хорошо изученных элементов группы 14 в степени окисления +2. [3] Орбитали 7s очень сильно стабилизированы во флеровии и, следовательно, очень большие sp. 3 орбитальная гибридизация требуется для достижения степени окисления +4, поэтому ожидается, что флеровий будет даже более стабильным, чем свинец в его сильно преобладающей степени окисления +2, а его степень окисления +4 должна быть очень нестабильной. [3] Например, диоксид флеровия (FlO2), как ожидается, будет крайне нестабильным для разложения на составляющие элементы (и не будет образовываться в результате прямой реакции флеровия с кислородом), [3] [97] и флерован (FlH4), который должен иметь длину связи Fl – H 1,787Å, [7] предсказывается, будет более термодинамически нестабильным, чем отвес, самопроизвольно распадаясь на гидрид флеровия (II) (FlH2) и газообразный водород. [98] Тетрафторид флеровия (FlF4) [99] будет иметь связь в основном из-за SD гибридизации, а не зр 3 гибридизации, [100] и его разложение на дифторид и газообразный фтор будет экзотермическим. [7] Другие тетрагалогениды (например, FlCl4 дестабилизируется примерно на 400 кДж / моль) разлагаются аналогично. [7] Соответствующий полифторид-анион FlF 2−
6 должен быть нестабильным гидролиз в водном растворе, и анионы полигалогенида флеровия (II), такие как FlBr −
3 и FlI −
3 предсказано, что они преимущественно образуются в растворах, содержащих флеровий. [3] В SD гибридизация была предложена в ранних расчетах, так как 7s и 6d электроны во флеровии имеют примерно одинаковую энергию, что позволило бы летучим гексафторид формироваться, но более поздние расчеты эту возможность не подтверждают. [6] В общем, спин-орбитальное сжатие 7p1/2 орбиталь должна приводить к меньшим длинам связей и большим валентным углам: это теоретически подтверждено в FlH2. [7] Тем не менее, даже FlH2 должна быть релятивистски дестабилизирована на 2,6 эВ ниже Fl + H2; большие спин-орбитальные эффекты также разрушают обычное синглет-триплетное деление в дигидридах группы 14. FlF2 и FlCl2 предсказываются более стабильными, чем FlH2. [101]
Из-за релятивистской стабилизации семерки флеровия 2 7p 2
1/2 валентная электронная конфигурация, степень окисления 0 также должна быть более стабильной для флеровия, чем для свинца, так как 7p1/2 электроны также начинают проявлять умеренный инертный парный эффект: [3] эта стабилизация нейтрального состояния может вызвать некоторое сходство между поведением флеровия и благородного газа. радон. [19] Из-за ожидаемой относительной инертности флеровия его двухатомные соединения FlH и FlF должны иметь более низкие энергии диссоциация чем соответствующий вести соединения PbH и PbF. [7] Флеровий (IV) должен быть даже более электроотрицательным, чем свинец (IV); [99] Свинец (IV) имеет электроотрицательность 2,33 по шкале Полинга, хотя значение свинца (II) составляет всего 1,87. Ожидается, что флеровий будет благородный металл. [3]
Экспериментальная химия
Флеровий в настоящее время является самым тяжелым элементом, химический состав которого был исследован экспериментально, хотя химические исследования пока не привели к окончательному результату. Два эксперимента были выполнены в апреле – мае 2007 г. в объединенном ЛЯР-PSI сотрудничество, направленное на изучение химии коперникия. Первый эксперимент предполагал реакцию 242 Pu ( 48 Ca, 3n) 287 Fl и вторая реакция 244 Pu ( 48 Ca, 4n) 288 Fl: эти реакции производят короткоживущие изотопы флеровия, чьи дочери копернициум затем будут изучены. [103] Адсорбционные свойства образовавшихся атомов на поверхности золота сравнивали с адсорбционными свойствами радона, поскольку тогда ожидалось, что электронная конфигурация коперниция с полной оболочкой приведет к поведению, подобному благородному газу. [103] Благородные газы очень слабо взаимодействуют с металлическими поверхностями, что нехарактерно для металлов. [103]
Первый эксперимент позволил обнаружить три атома 283 Cn, но также, по-видимому, обнаружил 1 атом 287 Fl. Этот результат был неожиданностью, учитывая, что время переноса атомов продукта составляет
2 с, так что полученные атомы флеровия должны были распасться до коперниция перед адсорбцией. Во второй реакции 2 атома 288 Fl и, возможно, 1 атом 289 Fl были обнаружены. Два из трех атомов показали адсорбционные характеристики, связанные с летучим, подобным благородному газу элементом, что было предложено, но не предсказано более поздними расчетами. Эти эксперименты предоставили независимое подтверждение открытия коперникия, флеровия и ливермория путем сравнения с опубликованными данными о распаде. Дальнейшие эксперименты в 2008 г., подтвердившие этот важный результат, обнаружили один атом 289 Fl, и подтвердил предыдущие данные, показывающие, что флеровий взаимодействует с золотом как благородный газ. [103]
Экспериментальная поддержка флеровия, подобного благородному газу, вскоре ослабла. В 2009 и 2010 годах коллаборация ЛЯР-PSI синтезировала дополнительные атомы флеровия, чтобы продолжить свои исследования 2007 и 2008 годов. В частности, первые три атома флеровия, синтезированные в исследовании 2010 г., снова предложили характер, подобный благородному газу, но полный набор, взятый вместе, дал более неоднозначную интерпретацию, необычную для металла в группе углерода, но не совсем похожую на благородный газовый характер. [104] В своей статье ученые воздержались от называния химических свойств флеровия «близкими к свойствам благородных газов», как это было ранее сделано в исследовании 2008 года. [104] Летучесть флеровия снова была измерена посредством взаимодействия с поверхностью золота, и были получены указания на то, что летучесть флеровия сопоставима с летучестью ртути. астатин, и одновременно исследованный коперниций, который, как было показано в исследовании, является очень летучим благородным металлом, что соответствует его самому тяжелому элементу из известной группы 12. [104] Тем не менее было отмечено, что такое летучее поведение не ожидается для обычного металла 14 группы. [104]
В более поздних экспериментах, проведенных в 2012 году в GSI, было обнаружено, что химические свойства флеровия более металлические, чем свойства благородного газа. Йенс Фолькер Крац и Кристоф Дюльманн специально назвали коперниций и флеровий как принадлежащие к новой категории «летучих металлов»; Кратц даже предположил, что они могут быть газообразными в стандартная температура и давление. [55] [105] Предполагалось, что эти «летучие металлы» по своим адсорбционным свойствам будут находиться между обычными металлами и благородными газами. [55] Contrary to the 2009 and 2010 results, it was shown in the 2012 experiments that the interactions of flerovium and copernicium respectively with gold were about equal. [106] Further studies showed that flerovium was more reactive than copernicium, in contradiction to previous experiments and predictions. [55]
In a 2014 paper detailing the experimental results of the chemical characterisation of flerovium, the GSI group wrote: «[flerovium] is the least reactive element in the group, but still a metal.» [107] Nevertheless, in a 2016 conference about the chemistry and physics of heavy and superheavy elements, Alexander Yakushev and Robert Eichler, two scientists who had been active at GSI and FLNR in determining the chemistry of flerovium, still urged caution based on the inconsistencies of the various experiments previously listed, noting that the question of whether flerovium was a metal or a noble gas was still open with the available evidence: one study suggested a weak noble-gas-like interaction between flerovium and gold, while the other suggested a stronger metallic interaction. The same year, new experiments aimed at probing the chemistry of copernicium and flerovium were conducted at GSI’s TASCA facility, and the data from these experiments is currently being analysed. As such, unambiguous determination of the chemical characteristics of flerovium has yet to have been established, [108] although the experiments to date have allowed the first experimental estimation of flerovium’s boiling point: around −60 °C, so that it is probably a gas at standard conditions. [4] The longer-lived flerovium isotope 289 Fl has been considered of interest for future radiochemical studies. [109]