Clinfowiki

Posted on July 23, 2020 By Robert Payne

Nihonij, 113Nh
Nihonij
IzgovarjavaIPA: [nihonij]
Masno število[286]
Nihonij v periodnem sistemu
Vodik Helij
Litij Berilij Bor (element) Ogljik Dušik Kisik Fluor Neon
Natrij Magnezij Aluminij Silicij Fosfor Žveplo Klor Argon
Kalij Kalcij Skandij Titan (element) Vanadij Krom Mangan Železo Kobalt Nikelj Baker Cink Galij Germanij Arzen Selen Brom Kripton
Rubidij Stroncij Itrij Cirkonij Niobij Molibden Tehnecij Rutenij Rodij Paladij Srebro Kadmij indij Kositer Antimon Telur Jod Ksenon
Cezij Barij Lantan Cerij Prazeodim Neodim Prometij Samarij Evropij Gadolinij Terbij Disprozij Holmij Erbij Tulij Iterbij Lutecij Hafnij Tantal Volfram Renij Osmij Iridij Platina Zlato Živo srebro Talij Svinec Bizmut Polonij Astat Radon
Francij Radij Aktinij Torij Protaktinij Uran (element) Neptunij Plutonij Americij Kirij Berkelij Kalifornij Ajnštajnij Fermij Mendelevij Nobelij Lavrencij Raderfordij Dubnij Siborgij Borij Hasij Majtnerij Darmštatij Rentgenij Kopernicij Nihonij Flerovij Moskovij Livermorij Tenes Oganeson
Tl
↑
Nh
↓
(Uhs)
kopernicij ← nihonij → flerovij
Vrstno število (Z)113
Skupinaskupina 13 (borova skupina)
Periodaperioda 7
Blok  blok p
Razporeditev elektronov[Rn] 5f14 6d10 7s2 7p1 (napovedano)[1]
Razporeditev elektronov po lupini2, 8, 18, 32, 32, 18, 3 (predvideno)
Fizikalne lastnosti
Faza snovi pri STPsolid (predvideno)[1][2][3]
Tališče430 °C (predvideno)[1]
Vrelišče1130 °C (predvideno)[1][4]
Gostota (blizu s.t.)16 g/cm3 (predvideno)[4]
Talilna toplota7.61 kJ/mol (ekstrapolirano)[3]
Izparilna toplota130 kJ/mol (predvideno)[2][4]
Lastnosti atoma
Oksidacijska stanja(−1), (+1), (+3), (+5) (napovedano)[1][5][6]
Ionizacijske energije
  • 1.: 704,9 kJ/mol (predvideno)[1]
  • 2.: 2240 kJ/mol (predvideno)[4]
  • 3.: 3020 kJ/mol (predvideno)[4]
  • (več)
Atomski polmerempirično: 170 pm (predvideno)[1]
Kovalentni polmer172–180 pm (ekstrapolirano)[3]
Druge lastnosti
Pojavljanje v naraviumetno
Kristalna struktura ​heksagonalna gosto zložena (hgz)
Hexagonal close-packed kristalna struktura za nihonij

(predvideno)[7][8]
Številka CAS54084-70-7
Zgodovina
PoimenovanjePo Japonski (Nihon v japonščini)
OdkritjeRiken (Japonska, first undisputed claim 2004)
JINR (Rusija) in Livermore (ZDA, prva objava 2003)
Najpomembnejši izotopi nihonija
Izo­top Pogos­tost Razpolovni čas (t1/2) Razpadni način Pro­dukt
278Nh sint. 1,4 ms α 274Rg
282Nh sint. 73 ms α 278Rg
283Nh sint. 75 ms α 279Rg
284Nh sint. 0,91 s α 280Rg
EC 284Cn
285Nh sint. 4,2 s α 281Rg
286Nh sint. 9,5 s α 282Rg
287Nh[9] sint. 5,5 s? α 283Rg
290Nh[10] sint. 2 s? α 286Rg
Kategorija Kategorija: Nihonij
prikaži · pogovor · · zgodovina | reference

Nihonij je sintetični kemični element s simbolom Nh in atomskim številom 113. Je izredno radioaktiven; njegov najstabilnejši znani izotop, nihonij-286, ima razpolovno dobo približno 10 sekund. V periodnem sistemu je nihonij transaktinoidni element v p bloku. Je član 7. periode in 13. skupine (borova skupina).

O nihonijevi sintezi prvič leta 2003 poročala rusko-ameriška skupina na Združenem inštitutu za jedrske raziskave (JINR) v Dubni, Rusiji, leta 2004 pa skupina japonskih znanstvenikov pri RIKEN-u v Wakō, Japonska. V naslednjih letih so njihove trditve potrdili neodvisne skupine znanstvenikov, ki so delale v ZDA, Nemčiji, na Švedskem in na Kitajskem, pa tudi prvotni skupini v Rusiji in na Japonskem. Leta 2015 je Skupna delovna skupina IUPAC / IUPAP element prepoznala in Rikenu dodelila prednostno pravico odkritja in dovolila poimenovati element, saj je presodila, da so dokazali, da so element 113 opazili, še preden je to storila skupina JINR. Ekipa Riken je leta 2016 predlagala ime nihonij, ki je bilo odobreno istega leta. Ime izhaja iz skupnega japonskega imena za Japonsko (日本, Nihon, Nippon).

O nihoniju je zelo malo znanega, saj je bil narejen le v zelo majhnih količinah, ki propadejo v nekaj sekundah. Nenavadno dolgo življenje nekaterih supertežkih nuklidov, vključno z nekaterimi izotopi nihonija, je razloženih s teorijo "otoka stabilnosti". Eksperimenti podpirajo teorijo, saj se razpolovni časi potrjenih izotopov nihonija z dodajanjem nevtronov in približevanjem otoku povečujejo iz milisekund v sekunde. Izračunano je, da ima nihonij podobne lastnosti kot njegovi homologi bor, aluminij, galij, indij in talij. Vse razen bora so šibke kovine, nihonij pa naj bi bil tudi. Pokazati bi moral tudi nekaj večjih razlik od njih; na primer, nihonij bi moral biti bolj stabilen v oksidacijskem stanju +1 kot +3, podobno kot talij talij, v stanju +1 pa bi se moral nihonij obnašati bolj kot srebro ali astat kot pa talij. Predhodni poskusi leta 2017 so pokazali, da elementarni nihonij ni zelo hlapljiv, njegova kemija pa ostaja večinoma neraziskana.

Uvod

A graphic depiction of a nuclear fusion reaction
Grafični prikaz jedrske fuzijske reakcije. Dve jedri se zlijeta v eno in oddajata nevtron. Reakcije, ki so do sedaj ustvarile nove elemente, so bile podobne, z edino možno razliko, da je včasih prišljo do emisije več singularnih nevtronov ali pa do emisije sploh ni prišlo. Neutron je angleška beseda za nevtron.

Najtežja[a] jedra nastanejo v jedrskih reakcijah, ki združijo dve drugi jedri neenake velikosti[b] v eno; v grobem velja, da bolj, kot sta jedri glede na maso neenaki, večja je možnost, da bosta reagirali.[16] Iz materiala iz težjih jeder se naredi tarča, ki jo nato bombardira snop lažjih jeder. Dve jedri se lahko združita v eno samo, če se dovolj približata; normalno se jedra (vsa pozitivno nabita) med seboj odbijajo zaradi elektrostatičnega odbijanja. Močna interakcija lahko to odbojnost premaga, vendar le na zelo kratki razdalji od jedra; jedra žarka se tako močno pospeši, da postane taka odbojnost nepomembna v primerjavi s hitrostjo jedra v snopu.[17] Samo približevanje ni dovolj, da se dve jedri zlijeta: ko se dve jedri približata, običajno ostaneta skupaj približno 10−20 sekunde in se nato ločita (ne nujno v isti sestavi kot pred reakcijo), namesto da tvorita eno jedro.[17][18] Če pride do fuzije, je začasna združitev, imenovana sestavljeno jedro, vzbujeno stanje. Da bi izgubilo energijo vzbujenja in doseglo stabilnejše stanje, se sestavljeno jedro razcepi ali izvrže enega ali več nevtronov,[c] ki odnesejo odvečno energijo.[19][d]

Žarek prehaja skozi tarčo in doseže naslednjo komoro – separator; če novo jedro nastane, potuje skupaj s tem žarkom.[22] V separatorju se novo nastalo jedro loči od drugih nuklidov (prvotnega žarka in vseh drugih reakcijskih produktov)[e] in prenese v pregradno-površinski detektor, ki jedro ustavi. Tam je zaznana natančna lokacija prihajajočega udarca na detektor; prav tako tudi njegova energija in čas prihoda.[22] Prenos traja približno 10−6 sekunde; da jo lahko zazna, jedro med tem ne sme razpasti.[25] Jedro se ponovno zabeleži, ko se zabeleži njegovo razpadanje in izmeri lokacija, energija in čas razpada.[22]

Stabilnost jedra zagotavlja močna interakcija, vendar je njegov obseg zelo kratek; ko jedra povečamo, vpliv močne interakcije na najbolj oddaljene nukleone (protone in nevtrone) oslabi. Prav tako jedro raztrga elektrostatično odbijanje med protoni, saj ima neomejen domet.[26] Za jedra najtežjih elementov je tako teoretično napovedan[27] in doslej opazovan[28] predvsem propad z razpadnimi načini, ki jih povzroča takšna odbijanje: alfa razpad in spontana cepitev;[f] ti načini prevladujejo za jedra supertežkih elementov. Alfa razpadi so zaznani z oddajanjem alfa delcev, produkte razpada pa je enostavno določiti pred dejanskim razpadom; če takšno razpadanje ali niz zaporednih razpadov ustvari znano jedro, lahko prvotni produkt reakcije aritmetično določimo.[g] Spontana cepitev proizvaja različna jedra kot produkte, zato prvotnega nuklida ni mogoče določiti od njegovih produktov.[h]

Informacije, ki so na voljo fizikom, katerih namen je sintetizirati enega najtežjih elementov, so torej informacije, zbrane na detektorjih: lokacija, energija in čas prihoda delca na detektor ter podatki o njegovem razpadu. Fiziki analizirajo te podatke in skušajo ugotoviti ali jih je dejansko povzročil nov element in ali jih ni mogel povzročiti drugačen nuklid od tistega, katerega so iskali. Pridobljeni podatki pogosto ne zadoščajo za sklep, da je bil nov element vsekakor ustvarjen in če za opažene učinke ni druge razlage, so bile narejene napake pri interpretaciji podatkov.

Zgodovina

prve indikacije

Sinteze elementov od 107 do 112 so bile opravljene v Centru za raziskave težkih ionov GSI Helmholtz v Darmstadtu, Nemčija od leta 1981 do 1996. Ti elementi so bili narejeni z reakcijami hladne fuzije,[i] pri katerih so bile tarče iz talija, svinca in bizmuta, ki so okoli stabilne konfiguracije 82 protonov, bile bombardirane s težkimi ioni iz elementov 4. periode. To je ustvarilo spojena jedra z nizko energijo vzbujenja zaradi stabilnosti tarčnih jeder, kar znatno poveča donos supertežkih elementov. Hladno fuzijo je leta 1974 z ekipo začel Yuri Oganessian na Združenem inštitutu za jedrske raziskave (JINR) v Dubni v Sovjetski zvezi. Ugotovljeno je bilo, da se donos iz reakcij hladne fuzije bistveno zmanjša z naraščanjem atomskega števila; nastala jedra so bila močno nevtronsko pomanjkljiva in kratkotrajna. Skupina pri GSI je poskušala sintetizirati element 113 s hladno fuzijo v letih 1998 in 2003 ter bombardirala bizmut-209 s cinkom-70; oba poskusa sta bila neuspešna. [38][39]

Zaradi te težave se je Oganessian in njegova ekipa na JINR ponovno preusmerili pozornost na starejšo tehniko vroče fuzije, pri kateri so težke aktinoidne tarče bombardirali z lažjimi ioni. Kalcij-48 je bil predlagan kot idealen izstrelek, saj je zelo lahek in bogat z nevtroni (v kombinaciji z že nevtronsko bogatimi aktinoidi) in bi zmanjšal nevtronsko pomanjkanje nastalih nuklidov. Ker je dvojno magičen, bi spojenim jedrom prinesel večjo stabilnost. V sodelovanju z ekipo iz Narodnega laboratorija Lawrence Livermore (LLNL) v Livermoreju v Kaliforniji v ZDA so poskusili pridobiti element 114 (za katerega so predvidevali, da je magično število, ki zapira protonsko lupino in je stabilnejše od elementa 113).[38]

Leta 1998 je sodelovanje JINR–LLNL začelo svoj poskus na element 114 in bombardiral tarčo plutonija-244 z ioni kalcija-48:[38]

244Pu + 48Ca → 292114* → 290114 + 2 1Nt + e− → 290113 + νe

Opazili so en sam atom, ki naj bi bil izotop 289114: rezultati so bili objavljeni januarja 1999.[40] Kljub številnim poskusom ponovitve te reakcije, izotopa s temi lastnostmi razpada niso našli nikoli več in natančna potek dogodkov pri tej reakciji ni znan.[41] Članek iz leta 2016 je menil, da je najverjetnejša razlaga rezultata iz leta 1998, da je proizvedeno jedro spojine oddalo dva nevtrona, kar je vodilo do 290Fl in zajetja elektrona do 290Nh, medtem ko je bilo več nevtronov v vseh drugih proizvedenih verigah. To bi bilo prvo poročilo o razpadajoči verigi izotopa nihonija, vendar to takrat še ni bilo prepoznano in dodelitev je še vedno negotova. Podobna stabilnost izotopov, ki jo je skupina JINR opazila marca 1999 pri reakciji 242Pu + 48Ca, je lahko posledica produkta tri zajetju ečektrona 287Fl, 287Nh; ta dodelitev izotopov je tudi okvirna.

Sodelovanje JINR–LLNL

Sedaj potrjeno odkritje elementa 114 se je zgodilo junija 1999, ko je skupina JINR ponovila prvo reakcijo 244Pu + 48Ca iz leta 1998;[42][43] po tem je skupina JINR uporabila isto tehniko vroče fuzije za sintezo elementov 116 oziroma 118 v letih 2000 in 2002 z reakcijami 248Cm + 48Ca in 249Cf + 48Ca. Nato so se osredotočili na manjkajoče neparne elemente, saj bi lihi protoni in morebiti nevtroni ovirali razpad s spontano cepitvijo in povzročili daljše razpadne verige.[38][44]

Prvo poročilo o elementu 113 je bilo avgusta 2003, ko je bil identificiran kot produkt alfa razpada elementa 115. Element 115 je bil izdelan z bombardiranjem tarče iz americija-243 z izstrelki kalcija-48. Sodelovanje JINR–LLNL je rezultate objavilo februarja 2004:[44]

243Am + 48Ca → 291115* → 288115 + 3 n → 284113 + α
243Am + 48Ca → 291115* → 287115 + 4 n → 283113 + α

Opazili so še štiri alfa razpade, ki so se končali s spontano cepitvijo izotopov elementa 105, dubnija.[44]

Riken

Medtem ko je sodelovanje JINR-LLNL preučevalo fuzijske reakcije z 48Ca, je skupina japonskih znanstvenikov iz Centra za znanost, ki temelji na pospeševalnikih Riken Nishina v japonskem Wakōju pod vodstvom Kōsukeja Morite preučevala reakcije hladne fuzije. Morita je preučeval sintezo supertežkih elementov na JINR, preden je ustanovil svojo ekipo v Rikenu. Leta 2001 je njegova ekipa potrdila GSI-jeva odkritja elementov 108, 110, 111 in 112. Nato so poskusili narediti nov element 113 z isto reakcijo 209Bi + 70Zn, ki jo je GSI neuspešno poskusil leta 1998. Kljub pričakovanim precej nižjim donosom kot pri vroči fuziji tehnike JINR s kalcijem-48, se je ekipa Riken odločila za uporabo hladne fuzije, saj bi sintetizirani izotopi alfa razpadli znane hčerinske nuklide in odkritje naredili veliko bolj zanesljivo in ne bi potrebovali uporaba radioaktivnih tarč.[45] V reakciji naj bi se še posebej ustvaril izotop 278113 in bi razpadel na znan 266Bh, ki ga je leta 2000 sintetizirala skupina iz Narodnega laboratorija Lawrence Berkeley (LBNL) v Berkeleyju.[46]

Bombardiranje 209Bi s 70Zn se je v Riken-u začelo septembra 2003.[47] Skupina je julija 2004 zaznala en sam atom 278113 in septembra objavila svoje rezultate:[48]

209Bi + 70Zn → 279113* → 278113 + n

Skupina Riken je opazila štiri alfa razpade 278113, kar je ustvarilo razpadno verigo, ki je šla preko 274Rg, 270Mt in 266Bh, preden se je končala s spontano cepitvijo 262Db.[48] Podatki o razpadu, ki so jih opazili pri alfa razpadu 266Bh, so se ujemali s podatki iz leta 2000, kar podpira njihovo trditev. Spontana cepitev njegovega produkta 262Db prej ni bila znana; ameriška ekipa je opazila le alfa razpad tega nuklida.[46]

Pot do potrditve

Ko se zahteva odkritje novega elementa, se Skupna delovna skupina (JWP) Mednarodne zveze za čisto in uporabno kemijo (IUPAC) in Mednarodne zveze za čisto in uporabno fiziko (IUPAP) sestane, da preuči trditve v skladu s svojimi merili za odkritje novega elementa in odloča o znanstveni prednosti in pravicah do poimenovanja elementov. V skladu z merili JWP mora odkritje dokazati, da ima element atomsko število, ki se razlikuje od vseh prej opaženih vrednosti. Po možnosti bi jo morali ponoviti tudi drugi laboratoriji, čeprav je bila ta zahteva opuščena, če so podatki zelo kakovostni. Tak prikaz mora določiti fizikalne ali kemične lastnosti novega elementa in ugotoviti, ali gre za lastnosti prej neznanega elementa. Glavni tehniki, ki se uporabljata za prikaz atomskega števila, so navzkrižne reakcije (ustvarjanje zahtevanih nuklidov kot staršev ali produktov drugih nuklidov, proizvedenih z drugačno reakcijo) in združevanje razpadnih verig na znane produkte. Pri JWP ima prednost pri potrditvi prednost pred datumom prvotne potrditve. Obe ekipi sta se s temi metodami odločili potrditi svoje rezultate.[49]

Povzetek razpadajočih verig, ki potekajo preko izotopov elementov 113 in se končajo pri mendeleviju (element 101) ali prej. JWP je dve verigi s krepko obrobljenimi nuklidi sprejel kot dokaz za odkritja elementa 113 in njegovih staršev, elementov 115 in 117.

2004–2008

Junija 2004 in decembra 2005 je sodelovanje med JINR in LLNL okrepilo njihovo trditev o odkritju elementa 113 z izvajanjem kemijskih poskusov na 268Db, končnemu produkta razpada 288Mc. To je bilo dragoceno, saj prej ni bil znan noben nuklid v tej razpadajoči verigi, tako da njihova trditev ni bila podprta s prejšnjimi eksperimentalnimi podatki, kemično eksperimentiranje pa bi okrepilo primer njihove trditve, saj je znana kemija dubnija. Za 268Db je bilo uspešno identificirano z ekstrakcijo končnih produktov razpada, merjenjem aktivnosti spontane cepitve (SF) in s pomočjo kemijskih tehnik identifikacije, da se obnaša kot element 5. skupine (znano je, da je dubnij v 5. skupini). Tako razpolovna doba kot način razpada sta bila potrjena za predlagan 268Db, kar podpira dodelitev starševskega izotopa in produkta elementoma 115 oziroma 113.[50][51] Nadaljnji poskusi na JINR leta 2005 so potrdili opažene podatke o razpadu.[46]

Novembra in decembra 2004 je skupina Riken preučevala reakcijo 205Tl + 70Zn in usmerila snop cinkovih atomov na talij in ne na bizmut, da bi neposredno ustvarila 274Rg v navzkrižnem bombardiranju, saj gre za neposreden produkt 278113. Reakcija je bila neuspešna, saj je bila talijska tarča v primerjavi s pogosteje uporabljenimi tarčami svinca in bizmuta fizično šibka in se je zato znatno poslabšala in postala neenakomerno debela. Razlogi za to šibkost niso znani, saj ima talij višje tališče kot bizmut.[52] Ekipa Riken je nato ponovila prvotno reakcijo 209Bi + 70Zn in aprila 2005 proizvedla drugi atom 278113 z razpadajočo verigo, ki se je ponovno končala s spontano cepitvijo 262Db. Podatki o razpadu so se nekoliko razlikovali od podatkov iz prve verige: to bi lahko bilo zato, ker je delček alfa pobegnil iz detektorja, ne da bi sprostil vso energijo ali ker so nekateri vmesni produkti razpada nastali v metastabilnih izomernih stanjih.[46]

Leta 2006 je skupina v Raziskovalnem obratu za težke ione v Lanzhou-u na Kitajskem raziskala reakcijo 243Am + 26Mg in proizvedla štiri atome 266Bh. Vse štiri verige so se začele z alfa razpadom na 262Db; tri verige so se tam končale s spontano cepitvijo, kot pri 278113 verigah, opaženih pri Rikenu, medtem ko se je preostala nadaljevala s še enim alfa razpadom na 258Lr, kot v verigah 266Bh, opaženih pri LBNL.[49]

Junija 2006 je sodelovanje JINR–LLNL trdilo, da je sintetiziralo nov izotop elementa 113 neposredno z bombardiranjem tarče neptunija-237 s pospešenimi jedri kalcija-48:

237Np + 48Ca → 285113* → 282113 + 3 1Nt

Odkrita sta bila dva atoma 282113. Cilj tega eksperimenta je bil sintetizirati izotope 281113 in 282113, kar bi zapolnilo vrzel med izotopi, ki nastanejo s toplo fuzijo ( 283113 in 284113) in hladno fuzijo ( 278 113). Po petih alfa razpadih bi ti nuklidi dosegli znane izotope lavrencija, ob predpostavki, da razpadne verige niso bile predčasno prekinjene s spontano cepitvijo. Prva razpadna veriga se je po štirih alfa razpadih končala s cepitvijo, ki naj bi izhajala iz 266Db ali njegovega produkta pri zajetju elektrona 266Rf. Spontane fisije v drugi verigi niso opazili niti po štirih alfa razpadih. Peti alfa razpad v vsaki verigi je bil lahko zgrešen, saj lahko 266Db teoretično prestane alfa razpad, v tem primeru bi se prva veriga razpada končala pri znanih 262Lr ali 262No, druga pa bi se lahko nadaljevala do znanega stabilnejšega 258Md, ki ima razpolovno dobo 51,5 dni, daljšega od trajanja poskusa: to bi pojasnilo pomanjkanje spontane cepitve v tej verigi. V odsotnosti neposrednega odkrivanja stabilnejših alfa razpadov te interpretacije ostajajo nepotrjene in še vedno ni znane povezave med kakršnimi koli težkimi nuklidi, ki nastanejo s toplo fuzijo in znanim glavnim delom tabele nuklidov. [53]

2009–2015

JWP je leta 2011 objavil poročilo o elementih 113–116 in 118. Prepoznalo je sodelovanje med JINR-LLNL je prepoznalo kot odkritelje elementov 114 in 116, vendar ni sprejelo zahtevka nobene skupine elementa 113 in ni sprejelo zahtevkov JINR-LLNL za elemente 115 in 118. Zahtevek JINR–LLNL za elemente 115 in 113 je temeljil na kemijski identifikaciji njihovega produkta dubnija, vendar je JWP ugovarjal, da sedanja teorija ne more razlikovati med supertežkimi elementi 4. skupine in 5. skupine po njihovih kemijskih lastnostih z dovolj veliko verjetnostjo, da omogoča to dodelitev.[46] Lastnosti razpada vseh jeder v razpadni verigi elementa 115 še niso bile opredeljene pred poskusi JINR, kar je po mnenju JWP na splošno "težavno, vendar ne nujno izključno" in z majhnim številom atomov, proizvedenih z niti znanimi produkti niti navzkrižne reakcije je JWP menil, da njihova merila niso bila izpolnjena. JWP ni sprejel zahtevka ekipe Riken zaradi neskladnosti podatkov o razpadu, majhnega števila proizvedenih atomov elementa 113 in pomanjkanja nedvoumnih povezav z znanimi izotopi.

Na začetku leta 2009 je ekipa Riken sintetizirala produkt razpada 266Bh neposredno v reakciji 248Cm + 23Na, da bi vzpostavila povezavo z 278113 kot navzkrižno bombardiranje. Ugotovili so tudi razvejani razpad 262Db, ki je včasih doživelo spontano cepitev, včasih pa že prej znan alfa razpad na 258Lr.[54][55]

Konec leta 2009 je sodelovanje JINR–LLNL preučevalo reakcijo 249Bk + 48Ca, da bi proizvedli element 117, ki bi razpadel do elementov 115 in 113 ter v navzkrižni reakciji okrepili svoje trditve. Zdaj so se jim pridružili še znanstveniki iz Narodnega laboratorija Oak Ridge (ORNL) in Univerze Vanderbilt iz Tennesseeja v Združenih državah Amerike[38] ki so pomagali pri pridobivanju redke in zelo radioaktivne tarče berkelija, potrebne za dokončanje JINR-jevih poskusov s kalcijem-48 za sintezo najtežjih elementov na periodnem sistemu. Sintetizirana sta bila dva izotopa elementa 117, ki sta razpadla do elementa 115 in nato elementa 113:[56]

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

Proizvedena nova izotopa 285113 in 286113 se nista prekrivala s prej navedenimi 282113, 283113 in 284 13, zato te reakcije ni bilo mogoče uporabiti kot navzkrižno bombardiranje za potrditev trditve iz leta 2003 ali 2006.[49]

Marca 2010 je ekipa Riken ponovno poskušala sintetizirati 274Rg neposredno z reakcijo 205Tl + 70Zn in z nadgrajeno opremo; spet jim ni uspelo in so opustili to pot navzkrižnega bombardiranja.[52]

Po dodatnih 450 dneh obsevanja bizmuta s cinkovimi izstrelki je Riken avgusta 2012 proizvedel in identificiral še atome 278113.[57] Čeprav so se cene električne energije po potresu in cunamiju leta 2011 v Tōhokuju zvišale in je Riken zaradi prihranjevanja denarja ukazal zaustavitev pospeševalnih programov, je Moritina ekipa lahko nadaljevala z enim poskusom in izbrala svoj poskus potrditve sinteze elementa 113.[58] V tem primeru je bil opažen niz šestih alfa razpadov, kar je privedlo do izotopa mendelevija:

278113 → 274Rg + α → 270Mt + α → 266Bh + α → 262Db + α → 258Lr + α → 254Md + α

Ta razpadna veriga se je od prejšnjih opazovanj pri Rikenu razlikovala predvsem po načinu razpada 262Db, pri katerem je bilo prej opaženo, da je podvržen spontani cepitvi, vendar je v tem primeru razpadel z alfa razpadom; alfa razpad 262Db na 258Lr je dobro znan. Skupina je izračunala, da je verjetnost slučajnega naključja 10−28 ali popolnoma zanemarljiva.[57] Nastali atom 254Md je nato zajel elektron do 254Fm, ki je v verigi razpadel s sedmim alfa razpadom na dolgoživ 250Cf, ki ima razpolovno dobo približno trinajst let.[59]

Poskus 249Bk + 48Ca je bil ponovljen na JINR v letih 2012 in 2013 z doslednimi rezultati in ponovno na GSI leta 2014.[49] Avgusta 2013 je skupina raziskovalcev z univerze Lund v Lundu na Švedskem in pri GSI sporočila, da je ponovila poskus 243Am + 48Ca iz leta 2003, kar potrjuje ugotovitve sodelovanja JINR-LLNL.[47][60] Istega leta so na JINR ponovili poskus iz leta 2003, ki je zdaj ustvaril tudi izotop 289115, ki bi lahko služil kot navzkrižno bombardiranje za potrditev odkritja izotopa elementa 117, 293117, pa tudi njegovega produkta 285113 ter njegove razpadne verige. Potrditev 288115 in njegovih produktov je ekipa objavila pri LBNL leta 2015.[61]

Odobritev odkritij

Decembra 2015 je IUPAC objavil sklepe novega poročila JWP, v katerem je element 113 prejel Riken; elementi 115, 117 in 118 so bili podeljeni sodelovanjem z JINR. Skupna objava IUPAC in IUPAP za leto 2016 naj bi sovpadala z objavo poročil JWP, vendar se je zgolj IUPAC odločil za predčasno objavo, saj je novica o Rikenovi nagradi za element 113 pricurljala v japonske časopise.[62] Skupina azijskih fizikov bi prvič v zgodovini imenovala nov element.[63] JINR je ocenil, da je bila dodelitev elementa 113 podjetju Riken nepričakovana, pri čemer se je skliceval na lastno izdelavo elementov 115 in 113 iz leta 2003 ter opozoril na primere elementov 103, 104 in 105, kjer je IUPAC JINR-ju in LBNL-ju dodelil skupno priznanje. Izjavili so, da spoštujejo odločitev IUPAC-a, vendar so se vzdržali izražanja svojega stališča za uradno objavo poročil JWP.[64]

Celotna poročila JWP so bila objavljena januarja 2016. JWP je priznal odkritje elementa 113 in podelilo prednost Riken-u. Opazili so, da medtem ko so bile posamezne energije razpada vsakega nuklida v razpadajoči verigi 278113 neskladne, je bila njihova vsota sedaj potrjena, da je skladna, kar močno nakazuje, da sta bili začetno in končno stanje 278113 in produkta 262Db enaka za vse tri dogodke. Že prej je bil znan razpad 262Db na 258Lr in 254Md, kar je trdno zasidralo razpadajočo verigo 278113 na znana območja tabele nuklidov. JWP je menil, da sodelovanja JINR–LLNL v letih 2004 in 2007, ko sta kot hčer elementa 115 proizvedla element 113, ne izpolnjujeta meril za odkritje, saj s križnim bombardiranjem niso prepričljivo določili atomskega števila svojih nuklidov, kar je bilo potrebno, ker njihove razpadne verige niso bile pritrjene na prej znane nuklide. Prav tako so menili, da prvi pomisleki JWP glede njihove kemijske identifikacije produkta dubnija niso ustrezno obravnavali. Skupina JWP je priznala sodelovanje JINR–LLNL–ORNL–Vanderbilt iz leta 2010 kot odkritelje elementov 117 in 115 in sprejela, da je bil element 113 proizveden kot njihova hči, vendar temu delu ni dala skupne zasluge.[49][52][65]

Po objavi poročil JWP je Sergey Dimitriev, direktor laboratorija Flerov pri JINR, kjer so bila zabeležena odkritja, pripomnil, da je zadovoljen z odločitvijo IUPAC-a, pri čemer je omenil čas, ki ga je Riken preživel za svoj eksperiment in njihove dobre odnose z Morito, ki se je na JINR naučil osnov sinteze supertežkih elementov.[38][64]

Argument vsote, ki ga je JWP navedel pri odobritvi odkritja elementa 113 je bil pozneje kritiziran v študiji maja 2016 z univerze Lund in GSI, saj je veljaven le, če vzdolž razpadajoče verige ne pride do razpada gama ali notranje pretvorbe, kar ni verjetno za neparna jedra. Negotovosti energij alfa razpada, izmerjenih v razpadni verigi 278113 niso bila dovolj majhna, da bi to možnost izključila. Če je temu tako, postane podobnost v življenju vmesnih produktov nesmiseln argument, saj imajo lahko različni izomeri istega nuklida različne razpolovne čase: na primer osnovno stanje 180Ta ima razpolovni čas nekaj ur, vendar vzbujenega stanja 180mTa še nikoli ni bilo opaziti, da propada. Ta študija je našla razlog za dvom in kritiziranje odobritve IUPAC glede odkritij elementov 115 in 117, vendar so bili podatki iz Rikena za element 113 skladni in podatki skupine JINR za elemente 115 in 113 so verjetno tudi bili takšni, s čimer IUPAC potrjuje odobritev odkritja elementa 113.[66][67] Dva člana skupine JINR sta junija 2017 objavila članek v reviji, s katerim sta ovrgla te kritike proti skladnosti njihovih podatkov o elementih 113, 115 in 117 junija 2017.[68]

Poimenovanje

Lead researcher Kosuke Morita and Riken president Hiroshi Matsumoto from Riken showing "Nh" being added to the periodic table
Kōsuke Morita in Hiroshi Matsumoto, praznovanje imena 1. decembra 2016.

Z uporabo Mendelejeveve nomenklature za neimenovane in neodkrite elemente bi moral biti nihonij znan kot eka-talij. Leta 1979 je IUPAC objavil priporočila, v skladu s katerimi naj bi se element imenoval ununtrij (z ustreznim simbolom Uut ),[69] tj. sistematično ime elementa kot nadomestno ime, dokler se odkritja elementa ne potrdi in se določi stalnega imena. Priporočila so se pogosto uporabljala v kemijski skupnosti na vseh ravneh, od učilnic kemije do poglobljenih učbenikov, vendar so bila večinoma prezrta med znanstveniki s tega področja, ki so elemet poimenovali "element 113", s simbolom E113, (113) ali celo preprosto 113 .

Pred priznanjem njihove prednostne naloge s strani JWP je japonska ekipa neuradno predlagala različna imena: japonij po svoji državi; nišinanij, po japonskem fiziku Yoshiju Nishini, ki velja za »ustanovnega očeta raziskav moderne fizike na Japonskem«;[70] in rikenij, po inštitutu.[71] Po priznanju se je ekipa Riken februarja 2016 zbrala, da se je odločila za ime. Morita je izrazil željo, da bi ime počastilo dejstvo, da je bil element 113 odkrit na Japonskem. Predvideli so japonij, zaradi česar bi bilo povezavo z Japonsko lažje prepoznati za tujce, vendar je bil zavrnjen, saj ima Jap druge pomene. Ime nihonij je bilo izbrano po eni uri premisleka: izhaja iz nihon (日本) , enega od dveh japonskih izgovorov za ime Japonska.[72] Odkritelji so se nameravali sklicevati tudi na podporo Japoncev za možnost izvedbe svojih raziskav (Riken je bil skoraj v celoti vladno financiran),[73] povrnili izgubljeni ponos in zaupanje v znanost med tistimi, ki jih je prizadela jedrska katastrofa Fukushima Daiichi,[74] in v čast japonskemu kemika odkritju Masataka Ogawe leta 1908, ko je odkril renij, ki ga je po drugi japonski izgovorjavi japonskega imena poimenoval "niponij" s simbolom Np.[65] Ker Ogawina trditev ni bila sprejeta, imena "niponij" ni bilo mogoče ponovno uporabiti za nov element, njegov simbol Np pa se je od takrat uporabljal za neptunij.[j] Marca 2016 je Morita IUPAC-u predlagal ime "nihonij" s simbolom Nh. Poimenovanje je uresničilo tisto, kar so bile sanje japonske znanosti vse od Ogavine trditve.[58]

Nekdanja predsednica IUPAP Cecilia Jarlskog se je junija 2016 na Nobelovem simpoziju o supertežkih elementih v gradu Bäckaskog na Švedskem pritožila zaradi pomanjkanja odprtosti v postopku odobritve novih elementov in izjavila, da verjame, da je delo JWP pomanjkljivo in bi ga moral novi JWP obnoviti. Raziskava fizikov je ugotovila, da so mnogi menili, da so bile kritike Lunda–GSI 2016 glede poročila JWP utemeljene, vendar bi zaključki bili enaki, če bi bilo delo ponovljeno, novi predsednik Bruce McKellar pa je presodil, da je predlagana imena treba objaviti v skupnem sporočilu za javnost IUPAP-a–IUPAC-a.[62] Tako sta IUPAC in IUPAP junija objavila predlog nihonija[74] in določila petmesečni rok za zbiranje komentarjev, nato pa bi bilo ime uradno določeno na konferenci.[77][78] Ime je bilo uradno odobreno novembra 2016.[79] Slovesnost poimenovanja novega elementa je bila marca 2017 v Tokiu na Japonskem, navzoči pa je bil Naruhito, takratni Japonski prestolonaslednik.[80]

Izotopi

Nihonij nima stabilnih ali naravnih izotopov. V laboratoriju je bilo sintetiziranih več radioaktivnih izotopov, bodisi z zlivanjem dveh atomov bodisi z opazovanjem razpada težjih elementov. Poročali so o osmih različnih izotopih nihonija z atomskimi masami 278, 282–287 in 290 (287Nh in 290Nh nista potrjeni); vsi propadajo z alfa razpadom do izotopov rentgenija;[81] obstajajo znaki, da lahko nihonij-284 razpade tudi z zajetjem elektrona v kopernicij-284.[82]

Stabilnost in razpolovni časi

Tabela težkih nuklidov z znanimi in napovedanimi razpolovnimi časi (znani nuklidi so prikazani z obrobo). Nihonij (vrstica 113) naj bi bil znotraj "otoka stabilnosti" (beli krog), zato so njegova jedra nekoliko stabilnejša, kot bi sicer predvideli; znani izotopi nihonija simajo premalo nevtronov, da bi bili na otoku.

Stabilnost jeder se hitro zmanjša s povečanjem atomskega števila po kiriju, elementu 96, katerega razpolovni čas je več kot deset tisočkrat daljši od katerega koli naslednjega elementa. Vsi izotopi z atomskim številom nad 101 razpadejo z razpolovnimi časi manj kot 30 ur: to je zaradi vedno večjega Coulomovega odbijanja protonov, tako da močna jedrska sila ne more dolgo držati jedra skupaj pred spontano cepitvijo. Izračuni kažejo, da v odsotnosti drugih stabilizirajočih dejavnikov ne bi smeli obstajati elementi z več kot 103 protoni. Raziskovalci v šestdesetih letih so predlagali, da bi zaprte jedrske lupine okoli 114 protonov in 184 nevtronov morale preprečiti to nestabilnost in ustvariti "otok stabilnosti", ki bi vseboval nuklide z razpolovno dobo, ki doseže tisoče ali milijone let. Obstoj otoka še vedno ni dokazan, vendar obstoj supertežkih elementov (vključno z nihonijem) potrjuje, da je stabilizacijski učinek resničen in na splošno znani supertežki nuklidi postanejo stabilnejši, ko se približajo predvideni lokaciji otoka.[83][84]

Vsi izotopi nihonija so nestabilni in radioaktivni; težji izotopi nihonija so stabilnejši od lažjih, saj so bližje središču otoka. Najstabilnejši znani izotop nihonija, 286Nh, je tudi najtežji; razpolovna doba je 8 sekund. Poročali so tudi, da imajo izotopi 285Nh in nepotrjena 287Nh in 290Nh razpolovni čas več kot sekundo. Izotopi 284Nh in 283Nh imajo razpolovni čas 1 in 0,1 sekunde. Preostala dva izotopa imata razpolovni čas med 0,1 in 100 milisekundami: razpolovna doba 282Nh je 70 milisekund in 278Nh, najlažji znani izotop nihonija, ima tudi najmanj stabilen z razpolovno doba 1,4 milisekunde. To hitro povečanje razpolovnih časov blizu polne nevtronske lupine pri N = 184 je opaziti v rentgeniju, koperniciju in Nihoniju (elementi od 111 do 113), kjer vsak dodani nevtron doslej razpolovni čas pomnoži s faktorjem 5 do 20.[84]

Predvidene lastnosti

Izmerjenih je bilo zelo malo lastnosti nihonija ali njegovih spojin; to je posledica izredno omejene in drage proizvodnje ter dejstva, da zelo hitro razpada. Lastnosti nihonija večinoma ostajajo neznane in na voljo so le napovedi.

Fizikalne in atomske

Ravni atomske energije zunanjih s, p in d elektronov talija in nihonija [85]

Nihonij je prvi član elementov bloka 7p in najtežji element 13. skupine v periodnem sistemu, pod borom, aluminijem, galijem, indijem in talijem. Vsi elementi 13. skupine, razen bora, so kovine, temu naj bi sledil tudi nihonij. Nihonij naj bi pokazal številne razlike od svojih lažjih homologov. Glavni razlog za to je interakcija med spinom in tirom (SO), ki je še posebej močna pri težkih elementih, saj se njihovi elektroni gibljejo veliko hitreje kot pri lažjih atomih (s hitrostmi, primerljivimi s svetlobno hitrostjo).[86] Pri atomih livermorija interakcija zniža ravni energije elektronov 7s in 7p (jih stabilizira), vendar sta dve od 7p ravni energije elektronov bolj stabilizirani kot preostale štiri.[87] Stabilizaciji 7s elektronov pravimo učinek inertnega para, učinek, ki "pretrga" podlupino 7p v bolj stabilizirane in manj stabilizirane dele, pa se imenuje delitev podlupine. Računski kemiki vidijo delitev kot spremembo drugegega (azimutnega) kvantega števila l od 1 do 1/2 in 3/2 za bolj stabilne in manj stabilne dele 7p podlupine, in sicer: podlupina 7p1/2 deluje kot drugi inertni par, čeprav ne tako inerten kot elektrona v 7s, medtem ko lahko podlupina 7p3/2 zlahka sodeluje v kemiji.[k] Za številne teoretične namene je lahko valenčna elektronska konfiguracija prikazana tako, da odraža delitev podpuline 7p kot 7s2 7p1/21. Prva ionizacijska energija nihonija naj bi bila 7,306 eV, najvišja med kovinami 13. skupine. Podobna delitev podlupine bi morala obstajati tudi za 6d ravni elektronov, pri čemer so štiri 6d3/2 in šest 6d5/2. Obe ravni sta dvignjeni tako, da sta po energiji blizu sedmim, dovolj visoko, da sta lahko kemično aktivni. To bi omogočilo možnost eksotičnih nihonijevih spojin brez lažjih analogov 13. skupine.

Trendi v periodnem sistemu bi napovedovali, da ima nihonij atomski radij večji od radija talija, ker je eno periodo nižje po periodičnem sistemu, vendar izračuni kažejo, da ima nihonij atomski radij približno 170 pm, enako kot talij, zaradi relativistične stabilizacije in krčenja njegovih 7s in 7p1/2 orbital. Tako naj bi bil nihonij veliko gostejši od talija, s predvideno gostoto približno 16 do 18g/cm3 v primerjavi s talijevo 11,85 g/cm3, saj so atomi nihonija težji od atomov talija, vendar imajo enako prostornino.[85] Nihonij naj bi imel šestkotno gosto zloženo kristalno strukturo, kot talij. Tališče in vrelišče nihonija naj bi bila 430 °C in 1100 °C, nad trendi presegajo tudi vrednosti za galij, indij in talij. Nihonij bi moral imeti stisljivostni modul 20,8 GPa, približno polovico talijevega (43 GPa).

Kemične

Kemija nihonija naj bi se zelo razlikovala od kemije talija. Ta razlika izhaja iz dejstva, da interakcija med spinom in tirom razdeli lupino 7p, kar posledično uvršča nihonij med dva relativno inertna elementa s polno lupino (kopernicij in flerovij), kar so do sedaj edinstvene razmere v periodnem sistemu.[88] Pričakuje se, da bo nihonij manj reaktiven kot talij zaradi večje stabilizacije in posledične kemijske inaktivnosti 7s podlupine v primerjavi s 6s lupino v taliju. Standardni potencial elektrode za par Nh+/Nh naj bi bil 0,6 V. Nihonij bi moral biti precej žlahtna kovina.

Kovinski elementi 13. skupine običajno imajo dve oksidacijski stanji: +1 in +3. Prvi je posledica vpletenosti samo enega p elektrona v vezi, drugi pa vključitve vseh treh valenčnih elektronov, dveh v s-podlupini in enega v p-podlupini. Ko se spuščamo po skupini, se energije vezi zmanjšujejo in stanje +3 postane manj stabilno, saj energija, ki se sprosti pri tvorbi dveh dodatnih vezi in doseganju stanja +3, ni vedno dovolj, da odtehta energijo, potrebno za vključitev s elektronov. Tako je za aluminij in galij +3 najbolj stabilno stanje, vendar +1 dobiva pomembnost za indij in s talijem postane stabilnejši od stanja +3. Nihonij naj bi nadaljeval ta trend in imel +1 kot najbolj stabilno oksidacijsko stanje.

Najenostavnejša nihonijeva spojina je monohidrid, NhH. Vez zagotavlja 7p1/2 elektron nihonija in 1s elektrona vodika. Interakcija SO povzroči, da se vezna energija nihonijevega monohidrida zmanjša za približno 1 eV in krajšanje dolžine vezi nihonij-vodik zaradi relativističnega krčenja orbitale 7p1/2. To je edinstveno med monohidridi 7p elementov; vsi ostali imajo namesto krčenja relativistično razširitev dolžine vezi.[89] Drug učinek interakcije SO je, da naj bi imela vez Nh–H pomemben pi vezni značaj (bočno prekrivanje orbital), za razliko od skoraj čiste sigma vezi (čelno orbitalno prekrivanje) v talijevem monohidridu (TlH).[90] Moral bi obstajati tudi analogni monofluorid (NhF).[85] Nihonij(I) naj bi bil bolj podoben srebru(I) kot taliju(I): Nh+ ion naj bi bolj voljno vezal anione, zato bi moral biti NhCl precej topen v presežku klorovodikove kisline ali amoniaka ; TlCl ni. V nasprotju s Tl+, ki v raztopini tvori močno bazični hidroksid (TlOH), bi moral kation Nh+ hidrolizirati vse do amfoternega oksida Nh2O, ki bi bil topen v raztopini amoniaka in slabo topen v vodi.

Pričakuje se, da bo adsorpcijsko vedenje nihonija na zlatih površinah v termokromatografskih poskusih bližje astatu kot taliju. Destabilizacija podlupine 7p3/2 dejansko vodi do zapiranja valenčne lupine pri konfiguraciji 7s2 7p2 in ne pri pričakovani konfiguraciji 7s2 7p6 s stabilnim oktetom. Kot tak lahko nihonij, tako kot astat, štejemo, da mu do polne lupine manjka en p-elektron. Čeprav je nihonij v 13. skupini ima več lastnosti podobnim elementom 17. skupine (Tenes v skupini 17 ima nekatere lastnosti, podobne 13. skupini, saj ima tri valenčne elektrone zunaj zaprte lupine 7s2 7p2.[91]) Pričakuje se, da bo Nihonij lahko dobil elektron, da bo dosegel to konfiguracijo z zaprto lupino, in tako tvoril −1 oksidacijsko stanje, tako kot halogeni (fluor, klor, brom, jod in astat). To stanje bi moralo biti stabilnejše kot pri taliju, saj je delitev SO 7p podlupine večja kot pri 6p podlupini. Nihonij bi moral biti najbolj elektronegativen od kovinskih elementov 13. skupine, celo bolj elektronegativen kot tenes, kongenerja halogenov v sedmi periodi: v spojini NhTs naj bi bil negativni naboj na atomu nihonija in ne na atomu tenesa.[92] Oksidacijsko stanje −1 bi moralo biti stabilnejše za nihonij kot za tenes.[93] Izračunano je, da je elektronska afiniteta nihonija približno 0,68 eV, večja od talijeve, ki je 0,4 eV; tenes naj bi imel 1,8 eV, najnižje v svoji skupini. Teoretično se predvideva, da bi moral nihonij imeti sublimacijsko entalpijo okoli 150 kJ/mol in entalpijo adsorpcije na površini zlata okoli −159 kJ/mol.[94]

BCl
3 ima trikotno planarno molekulsko geometrijo.
NhCl
3 naj bi bil v obliki črke T.

3 is predicted to be T-shaped.V vezi Nh–Au se pričakuje znatno sodelovanje orbitale 6d, čeprav naj bi bila bolj nestabilna kot vez Tl–Au in to v celoti zaradi magnetnih interakcij. To odpira možnost, da ima nihonij nekaj lastnosti prehodnih kovin.[88] Na podlagi majhne energetske vrzeli med elektroni 6d in 7s so za nihonij predlagana višja oksidacijska stanja +3 in +5. Nekatere enostavne spojine z nihonijem v oksidacijskem stanju +3 naj bi bile trihidrid (NhH3), trifluorid (NhF3) in triklorid (NhCl3). Te molekule naj bi bile v obliki črke T in ne trikotno planarne kot njihovi borovi analogi:[l] to je posledica vpliva 6d5/2 elektronov na vez.[90][m] Težji nihonijev tribromid (NhBr3) in trijodid (NhI3) sta trikotno planarna zaradi povečanega steričnega odbijanja med perifernimi atomi; v skladu s tem ne kažejo pomembne 6d vpletenosti v njihovo vezavo, čeprav velika energijska vrzel 7s–7p pomeni, da kažejo zmanjšano hibridizacijo sp2 v primerjavi z njihovimi analogi bora.

Vezi v lažjih molekulah NhX3 lahko obravnavamo kot tiste v linearnem NhX+
2 (podobno kot HgF2 ali AuF−
2) z dodatno vezjo Nh–X, ki vključuje 7p orbitalo nihonija, pravokotno na druga dva liganda. Vse te spojine naj bi bile zelo nestabilne za izpustitev X2 in redukcijo v nihonij(I):[90]

NhX 3 → NhX + X 2

Nihonij tako nadaljuje trend, da se navzdol 13. skupine zmanjšuje stabilnost oksidacijskega stanja +3, saj ima vseh pet spojin nižje reakcijske energije kot neznani talijev(III) jodid.[n] Stanje +3 je za talij stabilizirano v anionskih kompleksih, kot je TlI−
4 in prisotnost morebitnega praznega koordinacijskega mesta pri lažjih nihonijevih trihalidih v obliki črke T se pričakuje, da se omogoči podobna stabilizacija in tako nastane NhF−
4 in morda NhCl−
4 .[90]

Oksidacijsko stanje +5 ni znano pri vseh lažjih elementih 13. skupine: izračuni napovedujejo, da bi morala imeti nihonijev pentahidrid (NhH5) in pentafluorid (NhF5) kvadratno piramidalno molekularno geometrijo, hkrati pa bi bila oba zelo termodinamično nestabilna zaradi izpusta molekule X2 in redukcije v nihonij(III). Kljub svoji nestabilnosti je možen obstoj nihonijevega pentafluorida v celoti posledica relativističnih učinkov, ki omogočajo, da 6d elektroni sodelujejo v vezi. Spet se pričakuje nekaj stabilizacije za anionske komplekse, kot je NhF−
6. Molekulske strukture nihonijevega trifluorida in pentafluorida so enake tistim za klorov trifluorid in pentafluorid.[90]

Eksperimentalna kemija

Kemijske značilnosti nihonija še niso bile nedvoumno določene.[99][100] Izotopi 284Nh, 285Nh in 286Nh imajo razpolovne dobe, ki so dovolj dolge za kemijske raziskave Od leta 2010 do 2012 so na JINR izvedli nekaj predhodnih kemijskih poskusov, da bi ugotovili hlapnost nihonija. Raziskan je bil izotop 284Nh, narejen kot produkt 288Mc, proizvedenega v reakciji 243Am + 48Ca. Atomi nihonija so bili sintetizirani v odbojni komori in nato prepeljani vzdolž kapilar politetrafluoroetilena (PTFE) pri 70 °C z nosilnim plinom do z zlatom prekritih detektorjev. Nastalo je približno deset do dvajset atomov 284Nh, vendar detektorji niso registrirali nobenega od teh atomov, kar kaže na to, da je bil nihonij v hlapljivosti podoben žlahtnim plinom (in je zato prehitro razpršen, da bi ga bilo mogoče zaznati) ali, bolj verjetno, da čisti nihonij ni bil zelo hlapljiv in zato ni mogel učinkovito prehajati skozi PTFE kapilare. Tvorba hidroksida NhOH bi morala olajšati transport, saj naj bi bil nihonijev hidroksid bolj hlapljiv kot elementarni nihonij, to reakcijo pa bi lahko olajšali z dodajanjem več vodne pare v nosilni plin. Zdi se verjetno, da ta formacija ni kinetično naklonjena, zato sta bila dolgotrajnejša izotopa 285Nh in 286Nh bolj zaželena za prihodnje poskuse.[101]

Eksperiment iz leta 2017 na JINR, ki je proizvedel 284Nh in 285Nh z reakcijo 243Am + 48Ca kot produkta 288Mc in 289Mc, se je tej težavi izognil z odstranitvijo kremenove površine z uporabo samo PTFE. Po kemičnem ločevanju niso opazili atomov nihonija, kar pomeni nepričakovano veliko zadrževanje atomov nihonija na površinah PTFE. Ta eksperimentalni rezultat za mejo interakcije atomov nihonija s površino PTFE (−ΔHPTFE
ads(Nh) > 45 kJ/mol) nasprotuje prejšnji teoriji, ki je pričakovala nižjo vrednost 14,00 kJ/mol. To kaže na to, da vrste nihonija, vključene v prejšnji poskus, verjetno niso bile elementarni nihonij, temveč nihonijev hidroksid in da bi bile za nadaljnjo preučitev vedenja elementarnega nihonija potrebne visokotemperaturne tehnike, kot je vakuumska kromatografija.[102] Brom, nasičen z borovim tribromidom, je predlagan kot nosilni plin za poskuse na področju kemije nihonija; ta oksidira nihonijevega lažjega kongenerja talija v talij(III), kar zagotavlja pot za raziskovanje oksidacijskih stanj nihonija, podobno kot v prejšnjih poskusih na bromidih elementov 5. skupine, vključno s supertežkim dubnijem.[103]

Glej tudi

Opombe

  1. ↑ V jedrski fiziki se element imenuje težek, če je njegovo atomsko število visoko; svinec (element 82) je en primer takega težkega elementa. Izraz "supertežki elementi" se običajno nanaša na elemente z atomskim številom, večjim od 103 (čeprav obstajajo tudi druge opredelitve, kot na primer, večje od 100[11] or 112;[12] sometimes, the term is presented an equivalent to the term "transactinide", which puts an upper limit before the beginning of the hypothetical superactinide series).[13] Izraz "težek izotop" (danega elementa) in "težko jedro" pomenita tisto, kar bi lahko razumeli v običajnem jeziku – izotop z veliko maso (za dani element) oziroma jedro z veliko maso.
  2. ↑ Leta 2009 je skupina pri JINR pod vodstvom Oganessiana objavila rezultate svojega poskusa ustvariti hasij s simetrično 136Xe + 136Xe reakcijo. V takšni reakciji niso opazili niti enega atoma, pri čemer je bila zgornja meja preseka, merilo verjetnosti jedrske reakcije, 2,5  pb.[14] Za primerjavo, reakcija, ki je privedla do odkritja hasija, 208Pb + 58Fe, je imela prerez ~ 20 pb (natančneje 19 + 19
    −11     pb), kot so ocenili odkritelji.[15]
  3. ↑ Večja kot je energija vzbujenja, več nevtronov se izvrže. Če je energija vzbujanja nižja od energije, ki veže posamezen nevtron na preostanek jedra, se nevtroni ne izvržejo; namesto tega se jedro spojine de-ekscitira z oddajanjem žarkov gama.[19]
  4. ↑ Definicija Skupne delovne skupine IUPAC-a in IUPAP-a pravi, da je kemični element mogoče prepoznati kot odkritega le, če njegovo jedro ne razpade v 10−14 sekunde. Ta vrednost je bila izbrana kot ocena, koliko časa jedro potrebuje, da pridobi svoje zunanje elektrone in tako prikaže svoje kemijske lastnosti.[20] To število označuje tudi splošno sprejeto zgornjo mejo za razpolovno dobo sestavljenega jedra.[21]
  5. ↑ Ta ločitev temelji na tem, da se nastala jedra počasneje premikajo mimo tarče kot nereagirana jedra žarka. Ločilec vsebuje električna in magnetna polja, katerih učinki na premikajoče se delce se pri določeni hitrosti izničijo. [23] Takšnemu ločevanju lahko pomaga tudi meritev časa potovanja delca in meritev energije odboja; kombinacija obeh lahko omogoči oceno mase jedra.[24]
  6. ↑ Vseh načinov razpada ne povzroča elektrostatični naboj. Na primer, razpad beta povzroča šibka jedrska sila.[29]
  7. ↑ Ker se masa jedra ne meri neposredno, temveč se izračuna na podlagi mase drugega jedra, se takšna meritev imenuje posredna. Možne so tudi neposredne meritve, ki pa večinoma niso na voljo za najtežja jedra.[30] O prvem neposrednem merjenju mase težkega jedra so poročali leta 2018 pri LBNL.[31] Masa je bila določena z lokacijo jedra po prenosu (lokacija pomaga določiti njegovo smer, ki je povezana z razmerjem med maso in nabojem jedra, saj je bil prenos opravljen v prisotnosti magneta).[32]
  8. ↑ Spontano fisijo je odkril sovjetski fizik Georgij Flerov,[33] glavni znanstvenik pri JINR in je bil to za ustanovo "hobi".[34] Za razliko so znanstveniki pri LBL menili, da informacije o cepitvi niso zadostne za trditev o sintezi elementa. Verjeli so, da spontana cepitev ni bila dovolj raziskana, da bi jo lahko uporabili za identifikacijo novega elementa, saj je bilo težko ugotoviti, da je jedro spojine izvrglo samo nevtrone in ne tudi nabite delce, kot so protoni ali delci alfa.[21] Tako so nove izotope raje povezali z že znanimi zaporednimi alfa razpadi.[33]
  9. ↑ Transaktinoidni elementi, kot je nihonij, nastanejo v jedrski fuziji. Te fuzijske reakcije lahko razdelimo na "vročo" in "hladno" fuzijo, odvisno od energije vzbueanja nastalega jedra spojine. "Hladna fuzija" v kontekstu sinteze supertežkih elementov je ločen koncept od ideje, da je jedrsko fuzijo mogoče doseči pod pogoji sobne temperature.[35] In hot fusion reactions, light, high-energy projectiles are accelerated towards heavy targets (actinides), creating compound nuclei at high excitation energy (~40–50 MeV) that may fission, or alternatively emit several (3 to 5) neutrons.[36] Pri reakcijah hladne fuzije se uporabljajo težji izstrelki, običajno iz 4. periode in lažje tarče, običajno svinec in bizmut. Nastala taljena jedra imajo razmeroma majhno energijo vzbujenja (~ 10–20 MeV), kar zmanjša verjetnost, da bodo podvržene cepitvenim reakcijam. Ko se spojena jedra ohladijo do osnovnega stanja, izvržejo le enega ali dva nevtrona. Vroča fuzija proizvaja več nevtronsko bogatih produktov, saj imajo aktinoidi najvišja razmerja med nevtroni in protoni med katerimi koli elementi in so trenutno edina metoda za izdelavo supertežkih elementov od flerovija (element 114) naprej.[37]
  10. ↑ O Neptuniju sta v Rikenu prvič poročala Nishina in Kenjiro Kimura leta 1940, ki pa nista dobil pravice do poimenovanja, saj ga nista mogel kemično ločiti in identificirati svojega odkritja.[75][76]
  11. ↑ Kvantno število ustreza črki v elektronskem orbitalnem imenu: 0 za s, 1 za p, 2 za d itd. Za več informacij glej azimutno kvantno število.
  12. ↑ Od stabilnih elementov 13. skupin samo bor tvori monomerne halide pri standardnih pogojih; tiste z aluminijem, galijem, indijem in talijem tvorijo ionske rešetkaste strukture ali (v nekaj primerih) dimerizirajo.[95][96]
  13. ↑ Nasproten učinek se pričakuje za supertežkega člana 17. skupine, tenesa, zaradi relativistične stabilizacije orbite 7p1/2: tako je IF3 v obliki črke T, vendar naj bi bil TsF3 trikotno planaren.[97]
  14. ↑ Spojina s stehiometrijo TlI3 je talijeva(I) spojina, ki vključuje anion trijodid, I−
    3    .[98]

Sklici

  1. ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 Hoffman, Darleane C.; Lee, Diana M.; Pershina, Valeria (2006). »Transactinides and the future elements«. V Morss; Edelstein, Norman M.; Fuger, Jean (ur.). The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements (3rd izd.). Dordrecht, The Netherlands: Springer Science+Business Media. ISBN 978-1-4020-3555-5.
  2. ↑ 2,0 2,1 Seaborg, Glenn T. (12. april 2007). »transuranium element (chemical element)«. Encyclopædia Britannica. Pridobljeno 16. marca 2010.
  3. ↑ 3,0 3,1 3,2 Bonchev, Danail; Kamenska, Verginia (1981). »Predicting the Properties of the 113–120 Transactinide Elements«. Journal of Physical Chemistry. 85 (9): 1177–1186. doi:10.1021/j150609a021.
  4. ↑ 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 Fricke, Burkhard (1975). »Superheavy elements: a prediction of their chemical and physical properties«. Recent Impact of Physics on Inorganic Chemistry. Structure and Bonding. 21: 89–144. doi:10.1007/BFb0116498. ISBN 978-3-540-07109-9. Pridobljeno 4. oktobra 2013.
  5. ↑ Fricke, Burkhard (1975). »Superheavy elements: a prediction of their chemical and physical properties«. Recent Impact of Physics on Inorganic Chemistry. Structure and Bonding. 21: 89–144. doi:10.1007/BFb0116498. ISBN 978-3-540-07109-9. Pridobljeno 4. oktobra 2013.
  6. ↑ Thayer, John S. (2010). »Relativistic Effects and the Chemistry of the Heavier Main Group Elements«. V Barysz, Maria; Ishikawa, Yasuyuki (ur.). Relativistic Methods for Chemists. Challenges and Advances in Computational Chemistry and Physics. Zv. 10. Springer. str. 63–67. doi:10.1007/978-1-4020-9975-5_2. ISBN 978-1-4020-9974-8.
  7. ↑ Keller, O. L., Jr.; Burnett, J. L.; Carlson, T. A.; Nestor, C. W., Jr. (1969). »predvideno Properties of the Super Heavy Elements. I. Elements 113 and 114, Eka-Thallium and Eka-Lead«. The Journal of Physical Chemistry. 74 (5): 1127−1134. doi:10.1021/j100700a029.
  8. ↑ Atarah, Samuel A.; Egblewogbe, Martin N. H.; Hagoss, Gebreyesus G. (2020). »First principle study of the structural and electronic properties of Nihonium«. MRS Advances: 1–9. doi:10.1557/adv.2020.159.
  9. ↑ Hofmann, S.; Heinz, S.; Mann, R.; Maurer, J.; Münzenberg, G.; Antalic, S.; Barth, W.; Burkhard, H. G.; Dahl, L.; Eberhardt, K.; Grzywacz, R.; Hamilton, J. H.; Henderson, R. A.; Kenneally, J. M.; Kindler, B.; Kojouharov, I.; Lang, R.; Lommel, B.; Miernik, K.; Miller, D.; Moody, K. J.; Morita, K.; Nishio, K.; Popeko, A. G.; Roberto, J. B.; Runke, J.; Rykaczewski, K. P.; Saro, S.; Schneidenberger, C.; Schött, H. J.; Shaughnessy, D. A.; Stoyer, M. A.; Thörle-Pospiech, P.; Tinschert, K.; Trautmann, N.; Uusitalo, J.; Yeremin, A. V. (2016). »Remarks on the Fission Barriers of SHN and Search for Element 120«. V Peninozhkevich, Yu. E.; Sobolev, Yu. G. (ur.). Exotic Nuclei: EXON-2016 Proceedings of the International Symposium on Exotic Nuclei. Exotic Nuclei. str. 155–164. ISBN 9789813226555.
  10. ↑ Hofmann, S.; Heinz, S.; Mann, R.; Maurer, J.; Münzenberg, G.; Antalic, S.; Barth, W.; Burkhard, H. G.; Dahl, L.; Eberhardt, K.; Grzywacz, R.; Hamilton, J. H.; Henderson, R. A.; Kenneally, J. M.; Kindler, B.; Kojouharov, I.; Lang, R.; Lommel, B.; Miernik, K.; Miller, D.; Moody, K. J.; Morita, K.; Nishio, K.; Popeko, A. G.; Roberto, J. B.; Runke, J.; Rykaczewski, K. P.; Saro, S.; Scheidenberger, C.; Schött, H. J.; Shaughnessy, D. A.; Stoyer, M. A.; Thörle-Popiesch, P.; Tinschert, K.; Trautmann, N.; Uusitalo, J.; Yeremin, A. V. (2016). »Review of even element super-heavy nuclei and search for element 120«. The European Physics Journal A. 2016 (52). Bibcode:2016EPJA...52..180H. doi:10.1140/epja/i2016-16180-4.
  11. ↑ Krämer, K. (2016). »Explainer: superheavy elements«. Chemistry World. Pridobljeno 15. marca 2020.
  12. ↑ »Discovery of Elements 113 and 115«. Lawrence Livermore National Laboratory. Arhivirano iz prvotnega spletišča dne 11. septembra 2015. Pridobljeno 15. marca 2020.
  13. ↑ Eliav, E.; Kaldor, U.; Borschevsky, A. (2018). »Electronic Structure of the Transactinide Atoms«. V Scott, R. A. (ur.). Encyclopedia of Inorganic and Bioinorganic Chemistry. John Wiley & Sons. str. 1–16. doi:10.1002/9781119951438.eibc2632. ISBN 978-1-119-95143-8.
  14. ↑ Oganessian, Yu. Ts.; Dmitriev, S. N.; Yeremin, A. V.; in sod. (2009). »Attempt to produce the isotopes of element 108 in the fusion reaction 136Xe + 136Xe«. Physical Review C. 79 (2): 024608. doi:10.1103/PhysRevC.79.024608. ISSN 0556-2813.
  15. ↑ Münzenberg, G.; Armbruster, P.; Folger, H.; in sod. (1984). »The identification of element 108« (PDF). Zeitschrift für Physik A. 317 (2): 235–236. Bibcode:1984ZPhyA.317..235M. doi:10.1007/BF01421260. Arhivirano iz prvotnega spletišča (PDF) dne 7. junija 2015. Pridobljeno 20. oktobra 2012.
  16. ↑ Subramanian, S. (2019). »Making New Elements Doesn't Pay. Just Ask This Berkeley Scientist«. Bloomberg Businessweek. Pridobljeno 18. januarja 2020.
  17. ↑ 17,0 17,1 Ivanov, D. (2019). »Сверхтяжелые шаги в неизвестное« [Superheavy steps into the unknown]. N+1 (v ruščini). Pridobljeno 2. februarja 2020.
  18. ↑ Hinde, D. (2014). »Something new and superheavy at the periodic table«. The Conversation. Pridobljeno 30. januarja 2020.
  19. ↑ 19,0 19,1 Krása, A. (2010). »Neutron Sources for ADS« (PDF). Czech Technical University in Prague. str. 4–8. Arhivirano iz prvotnega spletišča (PDF) dne 3. marca 2019. Pridobljeno 20. oktobra 2019.
  20. ↑ Wapstra, A. H. (1991). »Criteria that must be satisfied for the discovery of a new chemical element to be recognized« (PDF). Pure and Applied Chemistry. 63 (6): 883. doi:10.1351/pac199163060879. ISSN 1365-3075. Pridobljeno 28. avgusta 2020.
  21. ↑ 21,0 21,1 Hyde, E. K.; Hoffman, D. C.; Keller, O. L. (1987). »A History and Analysis of the Discovery of Elements 104 and 105«. Radiochimica Acta. 42 (2): 67–68. doi:10.1524/ract.1987.42.2.57. ISSN 2193-3405.
  22. ↑ 22,0 22,1 22,2 Chemistry World (2016). »How to Make Superheavy Elements and Finish the Periodic Table [Video]«. Scientific American. Pridobljeno 27. januarja 2020.
  23. ↑ Hoffman 2000, str. 334.
  24. ↑ Hoffman 2000, str. 335.
  25. ↑ Zagrebaev 2013, str. 3.
  26. ↑ Beiser 2003, str. 432.
  27. ↑ Staszczak, A.; Baran, A.; Nazarewicz, W. (2013). »Spontaneous fission modes and lifetimes of superheavy elements in the nuclear density functional theory«. Physical Review C. 87 (2): 024320–1. arXiv:1208.1215. Bibcode:2013PhRvC..87b4320S. doi:10.1103/physrevc.87.024320. ISSN 0556-2813.
  28. ↑ Audi 2017, str. ;030001-128–030001-138.
  29. ↑ Beiser 2003, str. 439.
  30. ↑ Oganessian, Yu. Ts.; Rykaczewski, K. P. (2015). »A beachhead on the island of stability«. Physics Today. 68 (8): 32–38. Bibcode:2015PhT....68h..32O. doi:10.1063/PT.3.2880. ISSN 0031-9228. OSTI 1337838.
  31. ↑ Grant, A. (2018). »Weighing the heaviest elements«. Physics Today. doi:10.1063/PT.6.1.20181113a.
  32. ↑ Howes, L. (2019). »Exploring the superheavy elements at the end of the periodic table«. Chemical & Engineering News. Pridobljeno 27. januarja 2020.
  33. ↑ 33,0 33,1 Robinson, A. E. (2019). »The Transfermium Wars: Scientific Brawling and Name-Calling during the Cold War«. Distillations. Pridobljeno 22. februarja 2020.
  34. ↑ »Популярная библиотека химических элементов. Сиборгий (экавольфрам)« [Popular library of chemical elements. Seaborgium (eka-tungsten)]. n-t.ru (v ruščini). Arhivirano iz prvotnega spletišča dne 23. avgusta 2011. Pridobljeno 7. januarja 2020. Reprinted from »Экавольфрам« [Eka-tungsten]. Популярная библиотека химических элементов. Серебро — Нильсборий и далее [Popular library of chemical elements. Silver through nielsbohrium and beyond] (v ruščini). Nauka. 1977.
  35. ↑ Fleischmann, Martin; Pons, Stanley (1989). »Electrochemically induced nuclear fusion of deuterium«. Journal of Electroanalytical Chemistry and Interfacial Electrochemistry. 261 (2): 301–308. doi:10.1016/0022-0728(89)80006-3.
  36. ↑ Barber, Robert C.; Gäggeler, Heinz W.; Karol, Paul J.; Nakahara, Hiromichi; Vardaci, Emanuele; Vogt, Erich (2009). »Discovery of the element with atomic number 112 (IUPAC Technical Report)«. Pure and Applied Chemistry. 81 (7): 1331. doi:10.1351/PAC-REP-08-03-05.
  37. ↑ Armbruster, Peter; Munzenberg, Gottfried (1989). »Creating superheavy elements«. Scientific American. 34: 36–42.
  38. ↑ 38,0 38,1 38,2 38,3 38,4 38,5 Chapman, Kit (30. november 2016). »What it takes to make a new element«. Chemistry World. Royal Society of Chemistry. Pridobljeno 3. decembra 2016.
  39. ↑ Hofmann, Sigurd (2016). The discovery of elements 107 to 112 (PDF). Nobel Symposium NS160 – Chemistry and Physics of Heavy and Superheavy Elements. doi:10.1051/epjconf/201613106001.
  40. ↑ Oganessian, Yu. Ts.; in sod. (1999). »Synthesis of Superheavy Nuclei in the 48Ca + 244Pu Reaction« (PDF). Physical Review Letters. 83 (16): 3154. Bibcode:1999PhRvL..83.3154O. doi:10.1103/PhysRevLett.83.3154. Arhivirano iz prvotnega spletišča (PDF) dne 30. julija 2020. Pridobljeno 30. januarja 2021.
  41. ↑ Oganessian, Yu. Ts.; in sod. (2004). »Measurements of cross sections and decay properties of the isotopes of elements 112, 114, and 116 produced in the fusion reactions 233,238U, 242Pu, and 248Cm + 48Ca« (PDF). Physical Review C. 70 (6): 064609. Bibcode:2004PhRvC..70f4609O. doi:10.1103/PhysRevC.70.064609. Arhivirano iz prvotnega spletišča (PDF) dne 28. maja 2008.
  42. ↑ Oganessian, Yu. Ts.; in sod. (2000). »Synthesis of superheavy nuclei in the 48Ca + 244Pu reaction: 288114«. Physical Review C. 62 (4): 041604. Bibcode:2000PhRvC..62d1604O. doi:10.1103/PhysRevC.62.041604.
  43. ↑ Oganessian, Yu. Ts.; in sod. (2004). »Measurements of cross sections for the fusion-evaporation reactions 244Pu(48Ca,xn)292−x114 and 245Cm(48Ca,xn)293−x116«. Physical Review C. 69 (5): 054607. Bibcode:2004PhRvC..69e4607O. doi:10.1103/PhysRevC.69.054607.
  44. ↑ 44,0 44,1 44,2 Oganessian, Yu. Ts.; Utyonkoy, V.; Lobanov, Yu.; Abdullin, F.; Polyakov, A.; Shirokovsky, I.; Tsyganov, Yu.; Gulbekian, G.; Bogomolov, S.; Mezentsev, A. N.; in sod. (2004). »Experiments on the synthesis of element 115 in the reaction 243Am(48Ca,xn)291−x115« (PDF). Physical Review C. 69 (2): 021601. Bibcode:2004PhRvC..69b1601O. doi:10.1103/PhysRevC.69.021601. Arhivirano iz prvotnega spletišča (PDF) dne 7. marca 2020. Pridobljeno 30. januarja 2021.
  45. ↑ Morita, Kōsuke (5. februar 2016). »Q & A session«. The Foreign Correspondents' Club of Japan. Pridobljeno 28. aprila 2017.
  46. ↑ 46,0 46,1 46,2 46,3 46,4 Barber, Robert C.; Karol, Paul J; Nakahara, Hiromichi; Vardaci, Emanuele; Vogt, Erich W. (2011). »Discovery of the elements with atomic numbers greater than or equal to 113 (IUPAC Technical Report)«. Pure Appl. Chem. 83 (7): 1485. doi:10.1351/PAC-REP-10-05-01.
  47. ↑ 47,0 47,1 Rudolph, D.; Forsberg, U.; Golubev, P.; Sarmiento, L. G.; Yakushev, A.; Andersson, L.-L.; Di Nitto, A.; Düllmann, Ch. E.; Gates, J. M.; Gregorich, K. E.; Gross, C. J. (2013). »Spectroscopy of Element 115 Decay Chains«. Physical Review Letters. 111 (11): 112502. Bibcode:2013PhRvL.111k2502R. doi:10.1103/PhysRevLett.111.112502. ISSN 0031-9007. PMID 24074079.
  48. ↑ 48,0 48,1 Morita, Kosuke; Morimoto, Kouji; Kaji, Daiya; Akiyama, Takahiro; Goto, Sin-ichi; Haba, Hiromitsu; Ideguchi, Eiji; Kanungo, Rituparna; Katori, Kenji; Koura, Hiroyuki; Kudo, Hisaaki (2004). »Experiment on the Synthesis of Element 113 in the Reaction 209Bi(70Zn,n)278113«. Journal of the Physical Society of Japan. 73 (10): 2593–2596. Bibcode:2004JPSJ...73.2593M. doi:10.1143/JPSJ.73.2593.
  49. ↑ 49,0 49,1 49,2 49,3 49,4 Karol, Paul J.; Barber, Robert C.; Sherrill, Bradley M.; Vardaci, Emanuele; Yamazaki, Toshimitsu (22. december 2015). »Discovery of the elements with atomic numbers Z = 113, 115 and 117 (IUPAC Technical Report)«. Pure Appl. Chem. 88 (1–2): 139–153. doi:10.1515/pac-2015-0502.
  50. ↑ Dmitriev, S. N.; Oganessyan, Yu. Ts.; Utyonkov, V. K.; Shishkin, S. V.; Yeremin, A. V.; Lobanov, Yu. V.; Tsyganov, Yu. S.; Chepygin, V. I.; Sokol, E. A.; Vostokin, G. K.; Aksenov, N. V. (2005). »Chemical identification of dubnium as a decay product of element 115 produced in the reaction 48Ca+243Am«. Mendeleev Communications. 15 (1): 1–4. doi:10.1070/MC2005v015n01ABEH002077.
  51. ↑ Oganessian, Yu. Ts.; Utyonkov, V.; Dmitriev, S.; Lobanov, Yu.; Itkis, M.; Polyakov, A.; Tsyganov, Yu.; Mezentsev, A.; Yeremin, A.; Voinov, A. A.; in sod. (2005). »Synthesis of elements 115 and 113 in the reaction 243Am + 48Ca«. Physical Review C. 72 (3): 034611. Bibcode:2005PhRvC..72c4611O. doi:10.1103/PhysRevC.72.034611.
  52. ↑ 52,0 52,1 52,2 Morimoto, Kouji (2016). »The discovery of element 113 at RIKEN« (PDF). 26th International Nuclear Physics Conference. Pridobljeno 14. maja 2017.
  53. ↑ Oganessian, Yu. Ts.; Utyonkov, V.; Lobanov, Yu.; Abdullin, F.; Polyakov, A.; Sagaidak, R.; Shirokovsky, I.; Tsyganov, Yu.; Voinov, A.; Gulbekian, Gulbekian; in sod. (2007). »Synthesis of the isotope 282113 in the 237Np + 48Ca fusion reaction« (PDF). Physical Review C. 76 (1): 011601(R). Bibcode:2007PhRvC..76a1601O. doi:10.1103/PhysRevC.76.011601.
  54. ↑ Morita, Kosuke; Morimoto, Kouji; Kaji, Daiya; Haba, Hiromitsu; Ozeki, Kazutaka; Kudou, Yuki; Sato, Nozomi; Sumita, Takayuki; Yoneda, Akira; Ichikawa, Takatoshi; Fujimori, Yasuyuki (25. maj 2009). »Decay Properties of 266Bh and 262Db Produced in the 248Cm + 23Na Reaction«. Journal of the Physical Society of Japan. 78 (6): 064201–1–6. arXiv:0904.1093. Bibcode:2009JPSJ...78f4201M. doi:10.1143/JPSJ.78.064201.
  55. ↑ Morimoto, Kouji; Morita, K.; Kaji, D.; Haba, H.; Ozeki, K.; Kudou, Y.; Sato, N.; Sumita, T.; Yoneda, A. (Oktober 2009). »Production and Decay Properties of 266Bh and its daughter nuclei by using the 248Cm(23Na,5n)266Bh Reaction« (PDF). Arhivirano iz prvotnega spletišča (PDF) dne 21. septembra 2017. Pridobljeno 28. aprila 2017.
  56. ↑ Oganessian, Yuri Ts.; Abdullin, F. Sh.; Bailey, P. D.; Benker, D. E.; Bennett, M. E.; Dmitriev, S. N.; Ezold, J. G.; Hamilton, J. H.; Henderson, R. A.; Itkis, M. G.; Lobanov, Yuri V. (9. april 2010). »Synthesis of a New Element with Atomic Number Z=117«. Physical Review Letters. 104 (14): 142502. Bibcode:2010PhRvL.104n2502O. doi:10.1103/PhysRevLett.104.142502. PMID 20481935.
  57. ↑ 57,0 57,1 K. Morita; Morimoto, Kouji; Kaji, Daiya; Haba, Hiromitsu; Ozeki, Kazutaka; Kudou, Yuki; Sumita, Takayuki; Wakabayashi, Yasuo; Yoneda, Akira; Tanaka, Kengo; in sod. (2012). »New Results in the Production and Decay of an Isotope, 278113, of the 113th Element«. Journal of the Physical Society of Japan. 81 (10): 103201. arXiv:1209.6431. Bibcode:2012JPSJ...81j3201M. doi:10.1143/JPSJ.81.103201.
  58. ↑ 58,0 58,1 Chapman, Kit (8. februar 2018). »Nihonium«. Chemistry World. Royal Society of Chemistry. Pridobljeno 20. marca 2018.
  59. ↑ Morita, Kosuke (2015). »SHE Research at RIKEN/GARIS« (PDF). Pridobljeno 4. septembra 2018.
  60. ↑ »Existence of new element confirmed«. Lund University. 27. avgust 2013. Pridobljeno 10. aprila 2016.
  61. ↑ Gates, J. M.; Gregorich, K. E.; Gothe, O. .R; Uribe, E. C.; Pang, G. K.; Bleuel, D. L.; Block, M.; Clark, R. M.; Campbell, C. M.; Crawford, H. L.; Cromaz, M.; in sod. (2015). »Decay spectroscopy of element 115 daughters: 280Rg→276Mt and 276Mt→Bh«. Physical Review C. 92 (2): 021301. Bibcode:2015PhRvC..92b1301G. doi:10.1103/PhysRevC.92.021301.
  62. ↑ 62,0 62,1 McKellar, Bruce (22.–23. oktober 2016). »President's report to the meeting of the IUPAP Council and Commission Chairs« (PDF). Mednarodna zveza za osnovno in uporabno fiziko. Arhivirano iz prvotnega spletišča (PDF) dne 2. novembra 2020. Pridobljeno 14. januarja 2018.
  63. ↑ »Element 113: Ununtrium Reportedly Synthesised In Japan«. Huffington Post. september 2012. Pridobljeno 22. aprila 2013.{{navedi splet}}: Vzdrževanje CS1: samodejni prevod datuma (povezava)
  64. ↑ 64,0 64,1 »Discovery of the new chemical elements with numbers 113, 115, 117 and 118«. Joint Institute for Nuclear Research. 6. januar 2016. Pridobljeno 14. januarja 2018.
  65. ↑ 65,0 65,1 »Discovery and Assignment of Elements with Atomic Numbers 113, 115, 117 and 118«. IUPAC. 30. december 2015. Arhivirano iz prvotnega spletišča dne 31. decembra 2015. Pridobljeno 8. septembra 2018.
  66. ↑ Forsberg, U.; Rudolph, D.; Fahlander, C.; Golubev, P.; Sarmiento, L. G.; Åberg, S.; Block, M.; Düllmann, Ch. E.; Heßberger, F. P.; Kratz, J. V.; Yakushev, A. (9. julij 2016). »A new assessment of the alleged link between element 115 and element 117 decay chains« (PDF). Physics Letters B. 760 (2016): 293–296. Bibcode:2016PhLB..760..293F. doi:10.1016/j.physletb.2016.07.008. Pridobljeno 2. aprila 2016.
  67. ↑ Forsberg, Ulrika; Fahlander, Claes; Rudolph, Dirk (2016). Congruence of decay chains of elements 113, 115, and 117 (PDF). Nobel Symposium NS160 – Chemistry and Physics of Heavy and Superheavy Elements. doi:10.1051/epjconf/201613102003.
  68. ↑ Zlokazov, V. B.; Utyonkov, V. K. (8. junij 2017). »Analysis of decay chains of superheavy nuclei produced in the 249Bk + 48Ca and 243Am + 48Ca reactions«. Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics. 44 (75107): 075107. Bibcode:2017JPhG...44g5107Z. doi:10.1088/1361-6471/aa7293.
  69. ↑ Chatt, J. (1979). »Recommendations for the Naming of Elements of Atomic Numbers Greater than 100«. Pure Appl. Chem. 51 (2): 381–384. doi:10.1351/pac197951020381.
  70. ↑ »新元素113番、日本の発見確実に　合成に3回成功« [Novi element 113 je bil dokončno odkrit na Japonskem in trikrat uspešno sintetiziran]. Nihon Keizai Shimbun (v japonščini). 27. september 2012. Pridobljeno 13. oktobra 2012.
  71. ↑ Noorden, Richard Van (27. september 2012). »Element 113 at Last?«.
  72. ↑ »Proposed name for 113th element a fulfilled wish for Japanese researchers«. The Mainichi. 9. junij 2016. Pridobljeno 29. aprila 2018.
  73. ↑ »Naming 113th element 'nihonium' a tribute to Japanese public support: researcher«. The Mainichi. 9. junij 2016. Pridobljeno 29. aprila 2018.
  74. ↑ 74,0 74,1 »IUPAC Is Naming The Four New Elements Nihonium, Moscovium, Tennessine, And Oganesson«. IUPAC. 8. junij 2016. Pridobljeno 8. junija 2016.
  75. ↑ Ikeda, Nagao (25. julij 2011). »The discoveries of uranium 237 and symmetric fission – From the archival papers of Nishina and Kimura«. Proceedings of the Japan Academy, Series B: Physical and Biological Sciences. 87 (7): 371–376. Bibcode:2011PJAB...87..371I. doi:10.2183/pjab.87.371. PMC 3171289. PMID 21785255.
  76. ↑ En'yo, Hideto (26. maj 2017). »Bikkuban kara 113-ban genso nihoniumu made, genso sōsei no 138 oku-nen« ビックバンから １１３番元素ニホニウムまで、元素創成の１３８億年 [From the Big Bang to the 113th element nihonium: element creation of 13.8 billion years] (PDF) (v japonščini). Arhivirano iz prvotnega spletišča (PDF) dne 29. januarja 2018. Pridobljeno 28. januarja 2018.
  77. ↑ »Japan scientists plan to name atomic element 113 'Nihonium'«. 8. junij 2016. Arhivirano iz prvotnega spletišča dne 9. junija 2016. Japanese scientists who discovered the atomic element 113 plan to name it "Nihonium", sources close to the matter said Wednesday.
  78. ↑ »ニホニウム」有力 日本初の新元素名称案、国際機関が９日公表« [Nihonium the most probable] (v japonščini). 6. junij 2016. Rather than initially proposed Japanium which is derived from Latin or French, Morita group leader seems to stick to his own language.
  79. ↑ »IUPAC Announces the Names of the Elements 113, 115, 117, and 118«. IUPAC. 30. november 2016. Pridobljeno 30. novembra 2016.
  80. ↑ »Naming ceremony held for new element 'nihonium'«. News on Japan. 15. marec 2017. Arhivirano iz prvotnega spletišča dne 28. januarja 2018. Pridobljeno 28. januarja 2018.
  81. ↑ Sonzogni, Alejandro. »Interactive Chart of Nuclides«. National Nuclear Data Center: Brookhaven National Laboratory. Arhivirano iz prvotnega spletišča dne 7. avgusta 2007. Pridobljeno 6. junija 2008.
  82. ↑ Forsberg, Ulrika (september 2016). »Recoil-α-fission and recoil-α–α-fission events observed in the reaction 48Ca + 243Am«. Nuclear Physics A. 953: 117–138. arXiv:1502.03030. Bibcode:2016NuPhA.953..117F. doi:10.1016/j.nuclphysa.2016.04.025.{{navedi časopis}}: Vzdrževanje CS1: samodejni prevod datuma (povezava)
  83. ↑ Considine, Douglas M.; Considine, Glenn D. (1994). Van Nostrand's Scientific Encyclopedia (8th izd.). Wiley-Interscience. str. 623. ISBN 978-1-4757-6918-0.
  84. ↑ 84,0 84,1 Oganessian, Yu. Ts.; Sobiczewski, A.; Ter-Akopian, G. M. (9. januar 2017). »Superheavy nuclei: from predictions to discovery«. Physica Scripta. 92 (2): 023003–1–21. Bibcode:2017PhyS...92b3003O. doi:10.1088/1402-4896/aa53c1.
  85. ↑ 85,0 85,1 85,2 Stysziński, Jacek (2010). »Why do we Need Relativistic Computational Methods?«. Relativistic Methods for Chemists. Challenges and Advances in Computational Chemistry and Physics. Zv. 10. str. 139–146. doi:10.1007/978-1-4020-9975-5_3. ISBN 978-1-4020-9974-8.
  86. ↑ Thayer, John S. (2010). »Relativistic Effects and the Chemistry of the Heavier Main Group Elements«. Relativistic Methods for Chemists. Challenges and Advances in Computational Chemistry and Physics. Zv. 10. str. 83. doi:10.1007/978-1-4020-9975-5_2. ISBN 978-1-4020-9974-8. {{navedi knjigo}}: Manjkajoč ali prazen |title= (pomoč)
  87. ↑ Faegri, K.; Saue, T. (2001). »Diatomic molecules between very heavy elements of group 13 and group 17: A study of relativistic effects on bonding«. Journal of Chemical Physics. 115 (6): 2456. Bibcode:2001JChPh.115.2456F. doi:10.1063/1.1385366.
  88. ↑ 88,0 88,1 Zaitsevskii, A.; van Wüllen, C.; Rusakov, A.; Titov, A. (september 2007). »Relativistic DFT and ab initio calculations on the seventh-row superheavy elements: E113 – E114« (PDF). Pridobljeno 17. februarja 2018.{{navedi splet}}: Vzdrževanje CS1: samodejni prevod datuma (povezava)
  89. ↑ Han, Young-Kyu; Bae, Cheolbeom; Son, Sang-Kil; Lee, Yoon Sup (2000). »Spin–orbit effects on the transactinide p-block element monohydrides MH (M=element 113–118)«. Journal of Chemical Physics. 112 (6): 2684. Bibcode:2000JChPh.112.2684H. doi:10.1063/1.480842.
  90. ↑ 90,0 90,1 90,2 90,3 90,4 Seth, Michael; Schwerdtfeger, Peter; Fægri, Knut (1999). »The chemistry of superheavy elements. III. Theoretical studies on element 113 compounds«. Journal of Chemical Physics. 111 (14): 6422–6433. Bibcode:1999JChPh.111.6422S. doi:10.1063/1.480168.
  91. ↑ Demidov, Yu. A. (15. februar 2017). »Quantum chemical modelling of electronic structure of nihonium and astatine compounds«. Flerov Laboratory of Nuclear Reactions. Pridobljeno 12. junija 2017.
  92. ↑ Stysziński, Jacek (2010). »Why do we Need Relativistic Computational Methods?«. Relativistic Methods for Chemists. Challenges and Advances in Computational Chemistry and Physics. Zv. 10. str. 139–146. doi:10.1007/978-1-4020-9975-5_3. ISBN 978-1-4020-9974-8.
  93. ↑ Nash, Clinton S.; Bursten, Bruce E. (1999). »Spin−Orbit Effects, VSEPR Theory, and the Electronic Structures of Heavy and Superheavy Group IVA Hydrides and Group VIIIA Tetrafluorides. A Partial Role Reversal for Elements 114 and 118«. J. Phys. Chem. A. 103 (3): 402–410. Bibcode:1999JPCA..103..402N. doi:10.1021/jp982735k. PMID 27676357.
  94. ↑ Eichler, Robert (2013). »First foot prints of chemistry on the shore of the Island of Superheavy Elements«. Journal of Physics: Conference Series. 420 (1): 012003. arXiv:1212.4292. Bibcode:2013JPhCS.420a2003E. doi:10.1088/1742-6596/420/1/012003. S2CID 55653705.
  95. ↑ Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. (1998). Chemistry of the Elements (2. izd.). Butterworth-Heinemann. str. 195, 233–235, 237–240. ISBN 978-0-7506-3365-9.
  96. ↑ Downs, A.J. (31. maj 1993). Chemistry of Aluminium, Gallium, Indium and Thallium. Springer Science & Business Media. str. 128–137. ISBN 978-0-7514-0103-5.
  97. ↑ Bae, Ch.; Han, Y.-K.; Lee, Yo. S. (18. januar 2003). »Spin−Orbit and Relativistic Effects on Structures and Stabilities of Group 17 Fluorides EF3 (E = I, At, and Element 117): Relativity Induced Stability for the D3h Structure of (117)F3«. The Journal of Physical Chemistry A. 107 (6): 852–858. Bibcode:2003JPCA..107..852B. doi:10.1021/jp026531m.
  98. ↑ Tebbe, K.-F.; Georgy, U. (december 1986). »Die Kristallstrukturen von Rubidiumtriiodid und Thalliumtriiodid«. Acta Crystallographica C. C42 (12): 1675–1678. doi:10.1107/S0108270186090972.{{navedi časopis}}: Vzdrževanje CS1: samodejni prevod datuma (povezava)
  99. ↑ Eichler, Robert (2013). »First foot prints of chemistry on the shore of the Island of Superheavy Elements«. Journal of Physics: Conference Series. 420 (1): 012003. arXiv:1212.4292. Bibcode:2013JPhCS.420a2003E. doi:10.1088/1742-6596/420/1/012003.
  100. ↑ Düllmann, Christoph E. (2012). »Superheavy elements at GSI: a broad research program with element 114 in the focus of physics and chemistry«. Radiochimica Acta. 100 (2): 67–74. doi:10.1524/ract.2011.1842.
  101. ↑ Moody, Ken (30. november 2013). »Synthesis of Superheavy Elements«. V Schädel, Matthias (ur.). The Chemistry of Superheavy Elements (2. izd.). Springer Science & Business Media. str. 24–28. ISBN 978-3-642-37466-1.
  102. ↑ Aksenov, Nikolay V.; Steinegger, Patrick; Abdullin, Farid Sh.; Albin, Yury V.; Bozhikov, Gospodin A.; Chepigin, Viktor I.; Eichler, Robert; Lebedev, Vyacheslav Ya.; Mamudarov, Alexander Sh.; Malyshev, Oleg N.; Petrushkin, Oleg V. (Julij 2017). »On the volatility of nihonium (Nh, Z = 113)«. The European Physical Journal A. 53 (158): 158. Bibcode:2017EPJA...53..158A. doi:10.1140/epja/i2017-12348-8.
  103. ↑ Tereshatov, E. E.; Boltoeva, M. Yu.; Folden III, C. M. (2015). »Resin Ion Exchange and Liquid-Liquid Extraction of Indium and Thallium from Chloride Media«. Solvent Extraction and Ion Exchange. 33 (6): 607. doi:10.1080/07366299.2015.1080529.

Viri

Zunanje povezave

source: https://sl.wikipedia.org/wiki/Nihonij

    by Robert Payne

    Follow me opinions Website

    Related Posts