Дубний в честь чего назван элемент

Как химический элемент дубний получил своё название

Элемент под номером 105 впервые получен на ускорителе, расположенном Дубне в 1968 году. Открыла новый химический элемент группа учёных под руководством советского физика-ядерщика Георгия Николаевича Флёрова.

Дубний в честь чего назван элемент. Смотреть фото Дубний в честь чего назван элемент. Смотреть картинку Дубний в честь чего назван элемент. Картинка про Дубний в честь чего назван элемент. Фото Дубний в честь чего назван элемент Георгий Николаевич Флёров

Новый химический элемент получили путём бомбардировки ядер 243 Am ионами 22 Ne.

Спустя два года (в 1970-м) научная группа из университета Беркли (США) получила данный химический элемент при помощи следующей реакции: 249 Cf+ 15 N→ 260 Db+4n.

С 1970 года химический элемент постоянно переименовывали, но в конечном итоге остановились на названии Дубний, в честь города, где был впервые получен.

Примечательно, что советские физики предлагали назвать новый химический элемент нильсборием (Ns), в честь датского физика-теоретика Нильса Бора. В США учёные предложили название ганий (Ha), в честь немецкого химика Отто Гана.

Комиссия IUPAC (Международный союз теоретической и прикладной химии) в 1994 году предложила название жолиотий (Jl), в честь Жолио-Кюри.

До 1994 года он официально назывался латинским числительным — уннилпентиумом (Unp), то есть просто 105-м. Символы Ns, На, Jl можно было видеть в таблицах элементов, изданных в разные годы. И только в 1997 году этот элемент получил окончательное название дубний — в честь российского центра по исследованиям в области ядерной физики, а также наукограда Дубны.

Дубний в честь чего назван элемент. Смотреть фото Дубний в честь чего назван элемент. Смотреть картинку Дубний в честь чего назван элемент. Картинка про Дубний в честь чего назван элемент. Фото Дубний в честь чего назван элемент Здание Объединенного института ядерных исследований в Дубне

Источник

Дубний

Дубний в честь чего назван элемент. Смотреть фото Дубний в честь чего назван элемент. Смотреть картинку Дубний в честь чего назван элемент. Картинка про Дубний в честь чего назван элемент. Фото Дубний в честь чего назван элемент

Дубний в честь чего назван элемент. Смотреть фото Дубний в честь чего назван элемент. Смотреть картинку Дубний в честь чего назван элемент. Картинка про Дубний в честь чего назван элемент. Фото Дубний в честь чего назван элемент

Дубний в честь чего назван элемент. Смотреть фото Дубний в честь чего назван элемент. Смотреть картинку Дубний в честь чего назван элемент. Картинка про Дубний в честь чего назван элемент. Фото Дубний в честь чего назван элемент

Дубний (Db) (до 1997 г. в СССР и России известен как Нильсборий (Ns)) — 105-й элемент таблицы Менделеева.

Содержание

История

Происхождение названия

Известные изотопы

ИзотопМассаПериод полураспада [7]Тип распада
255 Db2551,6+0,6−0,4 сα-распад в 251 Lr (80 %);
спонтанное деление
256 Db2561,6+0,5−0,3 сα-распад в 252 Lr (64 %);
β-распад в 256 Rf (36 %);
спонтанное деление (0,02 %)
257 Db2571,50+0,19−0,15 сα-распад в 253 Lr
258 Db2584,0±1,0 сα-распад в 254 Lr (67 %);
β-распад в 258 Rf
259 Db2590,51±0,16 сα-распад в 255 Lr
260 Db2601,52±0,13 сα-распад в 256 Lr
261 Db2611,8±0,4 сα-распад в 257 Lr
262 Db26235±5 сα-распад в 258 Lr (67 %);
спонтанное деление
263 Db26327+10−7 сспонтанное деление (55 %);
α-распад в 259 Lr (41 %);
β-распад в 263 Rf (3 %)
267 Db26773+350−33 минспонтанное деление
268 Db26832+11−7 часаспонтанное деление

Примечания

Ссылки

Полезное

Смотреть что такое «Дубний» в других словарях:

ДУБНИЙ — (символ Db), 104 й элемент таблицы Менделеева, синтезированный радиоактивный металлический элемент, первый из ряда ТРАНСАКТИНИДОВ. Зафиксировано 10 его изотопов, из которых у самого долгоживущего период полураспада составлял 70 сек. Дубний… … Научно-технический энциклопедический словарь

дубний — (лат. Dubnium), искусственно полученный химический элемент V группы периодической системы. Радиоактивен, наиболее устойчивый изотоп 262Db (период полураспада 40 с). Назван по месту открытия (г. Дубна). До 1997 назывался нильсборием, символ Ns. *… … Энциклопедический словарь

ДУБНИЙ — (лат. Dubnium), искусственно полученный хим. элемент V гр. периодич. системы. Радиоактивен, наиб. устойчивый нуклид 262Db (период полураспада 40 с). Назван по месту открытия (г. Дубна). До 1997 наз. нильсборием, символ Ns … Естествознание. Энциклопедический словарь

дубний — dubnis statusas T sritis chemija apibrėžtis Cheminis elementas. simbolis( iai) Db atitikmenys: lot. dubnium angl. dubnium rus. дубний … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

дубний — dubnis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. dubnium vok. Dubnium, n rus. дубний, m pranc. dubnium, m … Fizikos terminų žodynas

Жолиотий — Дубний (Db) Атомный номер 105 Внешний вид простого вещества Неизвестен, предположительно серебристо белый Свойства атома Атомная масса (молярная масса) 268 а. е. м. (г/моль) Радиус атома … Википедия

Нильсборий — Дубний (Db) Атомный номер 105 Внешний вид простого вещества Неизвестен, предположительно серебристо белый Свойства атома Атомная масса (молярная масса) 268 а. е. м. (г/моль) Радиус атома … Википедия

Уннилпентиум — Дубний (Db) Атомный номер 105 Внешний вид простого вещества Неизвестен, предположительно серебристо белый Свойства атома Атомная масса (молярная масса) 268 а. е. м. (г/моль) Радиус атома … Википедия

Элемент 105 — Дубний (Db) Атомный номер 105 Внешний вид простого вещества Неизвестен, предположительно серебристо белый Свойства атома Атомная масса (молярная масса) 268 а. е. м. (г/моль) Радиус атома … Википедия

Резерфордий — 104 Лоуренсий ← Резерфордий → Дубний … Википедия

Источник

Дубний история

Элемент с атомным номером 105. К его открытию параллельно шли два больших научных коллектива: Лаборатория ядерных реакций Объединенного института ядерных исследований в Дубне и Радиационная лаборатория имени Эрнста Лоуренсав Беркли, США. В Дубне элемент сумели получить раньше и назвали нильсборием в честь Нильса Бора. Американские физики, получившие элемент № 105 двумя месяцами позже, предложили для него свое название — ганий, в честь Отто Гана. Под этим названием он и фигурирует в американской литературе.Первая попытка как и все другие элементы тяжелее фермия, элемент № 105 получен в ядерных реакциях с участием ускоренных тяжелых ионов. Первые опыты по синтезу 105-го элемента начались в Дубне в 1967 г. под руководством академика Г. Н. Флерова. Была выбрана реакция полного слияния ионов неона-22 (ускоренных на циклотроне до энергии около 120 Мэв) с америцием-243.

По теоретическим оценкам известных американских ученых Гленна Сиборга и Виктора Вайолы, изотопы 260 105 и 261 105 должны быть альфа-излучателями. За очень короткое время (от 0,01 до 0,1 секунды) они должны были, испустив по альфа-частице (с энергией 9,4— 9,7 Мэв), превратиться в ядра 103-го элемента.Этот элемент достаточно изучен: его изотопы с массой 255 и 256 «живут» 20—30 секунд и тоже испускают альфа-частицы, превращаясь в ядра элемента № 101 — менделевия. Вполне закономерно, что первые попытки идентифицировать элемент № 105 сводились к установлению генетической связи альфа-частиц с новыми, ненаблюдавшимися прежде характеристиками, с альфа-частицами, порожденными уже известным 103-м элементом.

К началу 1968 г. в результате длительных опытов удалось зарегистрировать около десяти случаев таких генетически связанных альфа-распадов. Новый короткожи-вущий излучатель давал альфа-частицы с энергией около 9,4 Мэв, что соответствовало предсказаниям теоретиков. С большой вероятностью это излучение можно было приписать элементу № 105, однако наблюдавшийся эффект был очень мал и неустойчив, а теория не слишком надежна.Для ядер с нечетным числом нуклонов ее прогнозы о времени жизни и энергии альфа-частиц всегда очень неопределенны. Если в ряду «четных» ядер (число протонов и число нейтронов — четные) эти свойства изменяются закономерно, то у «нечетных» картина совсем иная: исключений из правила почти столько же, сколько «правильных» ядер.

Однако в опытах 1968 г. анализ части спектра ниже 9,4 Мэв был сильно затруднен из-за фона излучения, подобного искомому, но возникающего от побочных ядерных реакций. Альфа-излучатели образовывались на микропримесях свинца в материале мишени. Эти фоновые реакции более вероятны, чем главная, а ядерные свойства продуктов этих реакций весьма близки к ожидаемым для 105-го элемента. Опасны даже ничтожные примеси свинца. И урана тоже.Гарантии, что этой микропримеси в мишенях нет, не было. Таким образом, хотя полученные в опытах 1968 г. результаты были близки к предсказанным, они, по мнению Г. Н. Флерова и большинства его сотрудников, не могли служить достаточным основанием для того, чтобы утверждать: элемент № 105 уже открыт.Видимо, нужно было идти другим путем. Но каким?

Следы на никелевой ленте дубния

Анализ свойств элементов № 102, 103 и 104 позволял предполагать, что наряду с альфа-распадом элемент № 105 должен испытывать и спонтанное деление. Идентификация элемента по спонтанному делению име ет бесспорные достоинства. Во-первых, факт распада тя желого ядра на два осколка обнаруживается значительно проще и надежнее, чем случаи альфа-распада. Аппара тура, регистрирующая спонтанное деление, намного чув- ствительнее. А во-вторых, при правильной постановкеопыта фон практически исключен.Принимая во внимание эти обстоятельства, в ноябре1969 г. в Лаборатории ядерных реакций были начаты поиски элемента № 105 по спонтанному делению. Реакция синтеза оставалась той же: америций-243 + неон-22. Схема установки, которая использовалась в этих опытах, показана на рисунке. Ядра мишени, получив больший импульс от налетающих ионов, выбивались из нее и попадали па сборник — бесконечную никелевую ленту-конвейер длиной 8 м и шириной 2,5 см. Лента двигалась с постоянной скоростью.

Сборник перемещал приобретенные ядра от мишени к детекторам, регистрирующим осколки спонтанного деления. Чтобы исключить фон, и сборник и детекторы делали из сверхчистых материалов с рекордно низким содержанием урана — менее одной стомиллиардной грамма урана на грамм материала. Более ста детекторов, приготовленных из фосфатного стекла (в виде пластинок размером 60X35 мм), располагались вдоль ленты. После специальной химической обработки на таких стеклах можно отчетливо видеть следы (треки), оставленные осколками деления. По распределению треков на детекторах (при известной скорости движения ленты-сборника) можно судить о времени жизни спонтанно делящегося изотопа, а по числу следов — о вероятности его образования.

Источник

Та

Db

(Упе)резерфорд ← дубний → сиборгийАтомный номер (Z)105Группагруппа 5Периодпериод 7Блокироватьd-блокКатегория элементаПереходный металлЭлектронная конфигурация[Rn] 5f 14 6d 3 7 с 2 [3]Электронов на оболочку2, 8, 18, 32, 32, 11, 2Физические свойстваФаза в STPтвердый (предсказано) [4]Плотность (возлеr.t. )29,3 г / см 3 (предсказано) [3] [5]Атомные свойстваСостояния окисления(+3), (+4), +5 [3] [5] (в скобках: прогноз)Энергии ионизацииРадиус атомаэмпирические: 139вечера (по оценкам) [3]Ковалентный радиус149 вечера (по оценкам) [6]Другие свойстваЕстественное явлениесинтетическийКристальная структура​объемно-центрированный кубический (скрытая копия) (предсказано) [4]

Дубний в честь чего назван элемент. Смотреть фото Дубний в честь чего назван элемент. Смотреть картинку Дубний в честь чего назван элемент. Картинка про Дубний в честь чего назван элемент. Фото Дубний в честь чего назван элемент

Дубний это синтетический химический элемент с символ Db и атомный номер 105. Дубний очень радиоактивен: самый стабильный из известных изотоп, дубний-268, имеет период полураспада около 28 часов. Это сильно ограничивает объем исследований дубниума.

Дубний не встречается на Земле в естественных условиях и производится искусственно. Советский Объединенный институт ядерных исследований (ОИЯИ) заявил о первом открытии элемента в 1968 году, за ним последовала американская Лаборатория Лоуренса Беркли в 1970 году. Обе команды предложили свои названия для нового элемента и использовали их без официального утверждения. Давний спор был разрешен в 1993 году в результате официального расследования заявлений об открытии, проведенного Рабочей группой Transfermium, сформированной Международный союз теоретической и прикладной химии и Международный союз теоретической и прикладной физики, в результате чего признание открытия было официально разделено между обеими командами. Элемент получил формальное название дубний в 1997 г. после г. Дубна, сайт ОИЯИ.

Теоретические исследования подтверждают, что дубниум является членом группа 5 в 6д серии переходные металлы, поместив его под ванадий, ниобий, и тантал. Дубниум должен разделять большинство свойств, таких как валентность. электронная конфигурация и имеющий доминирующую степень окисления +5, с другими элементами группы 5, с некоторыми аномалиями из-за релятивистские эффекты. Ограниченное исследование химии дубния подтвердило это. Эксперименты по химии растворов показали, что дубний часто ведет себя скорее как ниобий, чем тантал. периодические тенденции.

Содержание

Вступление

Дубний в честь чего назван элемент. Смотреть фото Дубний в честь чего назван элемент. Смотреть картинку Дубний в честь чего назван элемент. Картинка про Дубний в честь чего назван элемент. Фото Дубний в честь чего назван элемент

Внешнее видео
Дубний в честь чего назван элемент. Смотреть фото Дубний в честь чего назван элемент. Смотреть картинку Дубний в честь чего назван элемент. Картинка про Дубний в честь чего назван элемент. Фото Дубний в честь чего назван элементВизуализация неудачного ядерного синтеза, на основе расчетов Австралийский национальный университет [10]

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. [16] 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. [17] 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. [17] [18] 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. [19] [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. [26] Таким образом, теоретически предсказываются ядра самых тяжелых элементов. [27] и до сих пор наблюдались [28] 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]

Открытие

Отчеты

Дубний в честь чего назван элемент. Смотреть фото Дубний в честь чего назван элемент. Смотреть картинку Дубний в честь чего назван элемент. Картинка про Дубний в честь чего назван элемент. Фото Дубний в честь чего назван элемент

Первый отчет открытие элемента 105 пришел из Объединенный институт ядерных исследований (ОИЯИ) в Дубна, Московская область, Российская СФСР, Советский союзв апреле 1968 года. Ученые обстреляли 243 Являюсь с лучом 22 Ne ионов и сообщил о 9,4 МэВ (с периодом полураспада 0,1–3 секунды) и 9,7 МэВ (т1/2 > 0,05 с) альфа-активности с последующими альфа-активностями, аналогичными 256 103 или 257 103. На основе предыдущих теоретических прогнозов два направления деятельности были отнесены к 261 105 и 260 105 соответственно. [44]

В апреле 1970 г. Лаборатория Лоуренса Беркли (LBL), в Беркли, Калифорния, США, утверждали, что синтезировали элемент 105 путем бомбардировки калифорний-249 с азот-15 ионы с альфа-активностью 9,1 МэВ. Чтобы убедиться, что это действие не вызвано другой реакцией, команда попыталась предпринять другие реакции: бомбардировка 249 Cf с 14 N, Pb с 15 N и Hg с 15 N. Они заявили, что в этих реакциях не было обнаружено такой активности. Характеристики дочерних ядер соответствовали характеристикам 256 103, подразумевая, что родительские ядра были 260 105. [44]

Эти результаты не подтвердили выводы ОИЯИ относительно альфа-распада 9,4 МэВ или 9,7 МэВ 260 105, оставив только 261 105 как возможный изотоп. [44]

Затем ОИЯИ предпринял еще один эксперимент по созданию элемента 105, опубликованный в отчете в мае 1970 года. Они заявили, что синтезировали больше ядер элемента 105 и что эксперимент подтвердил их предыдущую работу. Согласно статье, производимый ОИЯИ изотоп, вероятно, был 261 105, или возможно 260 105. [44] Этот отчет включал первоначальное химическое исследование: была применена версия метода газовой хроматографии с термическим градиентом, чтобы продемонстрировать, что хлорид того, что образовалось в результате активности SF, почти соответствует хлориду из пентахлорид ниобия, скорее, чем тетрахлорид гафния. Команда определила 2,2-секундную активность SF в летучем хлориде, отражающем свойства эка-тантала, и сделала вывод, что источником активности SF должен был быть элемент 105. [44]

В июне 1970 г. ОИЯИ усовершенствовал свой первый эксперимент, используя более чистую мишень и снизив интенсивность реакций переноса, установив коллиматор перед ловцом. На этот раз им удалось обнаружить альфа-активность 9,1 МэВ с дочерними изотопами, идентифицируемыми как 256 103 или 257 103, подразумевая, что исходный изотоп был либо 260 105 или 261 105. [44]

Споры по именованию

Дубний в честь чего назван элемент. Смотреть фото Дубний в честь чего назван элемент. Смотреть картинку Дубний в честь чего назван элемент. Картинка про Дубний в честь чего назван элемент. Фото Дубний в честь чего назван элемент

Дубний в честь чего назван элемент. Смотреть фото Дубний в честь чего назван элемент. Смотреть картинку Дубний в честь чего назван элемент. Картинка про Дубний в честь чего назван элемент. Фото Дубний в честь чего назван элемент

ОИЯИ не предлагал названия после своего первого доклада, в котором утверждался синтез элемента 105, что было бы обычной практикой. Это заставило LBL поверить в то, что ОИЯИ не располагал достаточным количеством экспериментальных данных для подтверждения своего утверждения. [45] После сбора дополнительных данных ОИЯИ предложил название Nielsbohrium (Ns) в честь датского физика-ядерщика Нильс Бор, основоположник теорий атомная структура и квантовая теория. Когда LBL впервые объявила о своем синтезе элемента 105, они предложили назвать новый элемент гахний (Ха) после немецкого химика Отто Хан, «отец ядерной химии», создавая тем самым споры об именах элементов. [46]

В 1981 г. Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI; Общество исследования тяжелых ионов) в Дармштадт, Гессе, Западная Германия, заявила синтез элемента 107; их отчет вышел через пять лет после первого отчета ОИЯИ, но с большей точностью, сделав более твердое заявление об открытии. [44] GSI отметила усилия ОИЯИ, предложив название Nielsbohrium для нового элемента. [48] ОИЯИ не предложил новое название для элемента 105, заявив, что для него важнее сначала определить его первооткрывателей. [48]

Дубний в честь чего назван элемент. Смотреть фото Дубний в честь чего назван элемент. Смотреть картинку Дубний в честь чего назван элемент. Картинка про Дубний в честь чего назван элемент. Фото Дубний в честь чего назван элемент

Дубний в честь чего назван элемент. Смотреть фото Дубний в честь чего назван элемент. Смотреть картинку Дубний в честь чего назван элемент. Картинка про Дубний в честь чего назван элемент. Фото Дубний в честь чего назван элемент

В 1985 г. Международный союз теоретической и прикладной химии (ИЮПАК) и Международный союз теоретической и прикладной физики (IUPAP) сформировал рабочую группу Transfermium (TWG) для оценки открытий и определения окончательных названий спорных элементов. [44] Партия провела встречи с делегатами из трех конкурирующих институтов; в 1990 г. они установили критерии распознавания элемента, а в 1991 г. завершили работу по оценке открытий и распустились. Эти результаты были опубликованы в 1993 году. Согласно отчету, первым определенно успешным экспериментом был эксперимент LBL в апреле 1970 года, за которым последовал эксперимент ОИЯИ в июне 1970 года, поэтому заслуги в открытии элемента должны быть разделены между двумя группами. [44]

LBL сказал, что вклад ОИЯИ был переоценен в обзоре. Они утверждали, что ОИЯИ смог однозначно продемонстрировать синтез 105-го элемента только через год после этого. ОИЯИ и GSI одобрили отчет. [48]

В 1994 году IUPAC опубликовал рекомендацию по именованию спорных элементов. Для элемента 105 они предложили иолиотий (Jl) в честь французского физика Фредерик Жолио-Кюри, участник развития ядерной физики и химии; это название было первоначально предложено советской командой для элемента 102, который к тому времени уже давно назывался нобелий. [51] Эта рекомендация подверглась критике со стороны американских ученых по нескольким причинам. Во-первых, их предложения были перемешаны: имена резерфорд и гахний, первоначально предложенные Беркли для элементов 104 и 105, были соответственно переназначены элементам 106 и 108. Во-вторых, элементам 104 и 105 были даны имена, одобренные ОИЯИ, несмотря на более раннее признание LBL как равноправного соавтора для них обоих. В-третьих, что наиболее важно, ИЮПАК отказался от названия сиборгий для элемента 106, только что утвердив правило, согласно которому элемент не может быть назван в честь живого человека, даже несмотря на то, что в отчете 1993 года команде LBL была предоставлена ​​исключительная заслуга в его открытии. [52]

В 1995 году ИЮПАК отказался от спорного правила и создан комитет национальных представителей, направленных на поиск компромисса. Они предложили сиборгий для элемента 106 в обмен на удаление всех других американских предложений, кроме установленного названия лоуренсий для элемента 103. Столь же укоренившееся название нобелий для элемента 102 был заменен на флеровий после Георгия Флерова, после признания отчетом 1993 года, что этот элемент был впервые синтезирован в Дубне. Это было отвергнуто американскими учеными, и решение было отозвано. [53] [3] Название флеровий позже был использован для элемента 114. [54]

Изотопы

Дубний в честь чего назван элемент. Смотреть фото Дубний в честь чего назван элемент. Смотреть картинку Дубний в честь чего назван элемент. Картинка про Дубний в честь чего назван элемент. Фото Дубний в честь чего назван элемент

Дубний, имея атомный номер из 105, это сверхтяжелый элемент; как и все элементы с такими высокими атомными номерами, он очень нестабилен. Самый долгоживущий изотоп дубния, 268 Db имеет период полураспада около суток. [59] Стабильных изотопов не обнаружено, и расчет ОИЯИ 2012 г. показал, что период полураспада всех изотопов дубния не будет значительно превышать суток. [58] [k] Дубний можно получить только путем искусственного производства. [l]

Короткий период полураспада дубния ограничивает возможности экспериментов. Это усугубляется тем фактом, что наиболее стабильные изотопы труднее всего синтезировать. [62] Элементы с более низким атомным номером имеют стабильные изотопы с более низким атомным номером. нейтронно-протонное отношение чем у ядер с более высоким атомным номером, а это означает, что ядра мишени и пучка, которые можно использовать для создания сверхтяжелого элемента, имеют меньше нейтронов, чем необходимо для образования этих наиболее стабильных изотопов. (Различные техники, основанные на быстрый захват нейтронов и реакции переноса считаются с 2010-х годов, но основанные на столкновении большого и малого ядер по-прежнему доминируют в исследованиях в этой области.) [63] [64]

Прогнозируемые свойства

Согласно периодический закон, дубний должен принадлежать к группе 5, с ванадий, ниобий, и тантал. Несколько исследований изучали свойства элемента 105 и обнаружили, что они в целом согласуются с предсказаниями периодического закона. Тем не менее, возможны значительные отклонения из-за релятивистские эффекты, [м] которые резко меняют физические свойства как на атомном, так и на макроскопическом уровне. Эти свойства по-прежнему сложно измерить по нескольким причинам: трудности производства сверхтяжелых атомов, низкие скорости производства, которые допускают только микроскопические масштабы, требования к радиохимической лаборатории для проверки атомов, короткие периоды полураспада этих атомов, и наличие многих нежелательных действий, помимо синтеза сверхтяжелых атомов. Пока что исследования проводились только на одиночных атомах. [3]

Атомный и физический

Дубний в честь чего назван элемент. Смотреть фото Дубний в честь чего назван элемент. Смотреть картинку Дубний в честь чего назван элемент. Картинка про Дубний в честь чего назван элемент. Фото Дубний в честь чего назван элемент

Прямой релятивистский эффект заключается в том, что по мере увеличения атомных номеров элементов самые внутренние электроны начинают быстрее вращаться вокруг ядра в результате увеличения электромагнитное притяжение между электроном и ядром. Аналогичные эффекты были обнаружены для крайних s орбитали (и p1/2 (хотя в дубнии они не заняты): например, орбиталь 7s сжимается на 25% в размерах и стабилизируется на 2,6эВ. [3]

Более косвенный эффект заключается в том, что сокращенные s и p1/2 орбитали щит заряжает ядро ​​более эффективно, оставляя меньше для внешних d- и f-электронов, которые поэтому движутся по более крупным орбиталям. Это сильно влияет на Дубний: в отличие от предыдущих членов группы 5, его 7s-электроны извлечь немного сложнее, чем его 6d-электроны. [3]

Дубний в честь чего назван элемент. Смотреть фото Дубний в честь чего назван элемент. Смотреть картинку Дубний в честь чего назван элемент. Картинка про Дубний в честь чего назван элемент. Фото Дубний в честь чего назван элемент

Однократно ионизированный атом дубния (Db + ) должен потерять 6d электрон по сравнению с нейтральным атомом; дважды (Db 2+ ) или троекратно (Db 3+ ) ионизированные атомы дубния должны отщеплять 7s-электроны, в отличие от его более легких гомологов. Несмотря на изменения, ожидается, что дубний будет иметь пять валентных электронов; Уровни энергии 7p не влияют на дубний и его свойства. Поскольку 6d-орбитали дубния более дестабилизированы, чем 5d-орбитали тантала, а Db 3+ ожидается, что останется два электрона с 6d, а не с 7s, итоговая степень окисления +3 ожидается нестабильной и даже более редкой, чем у тантала. Потенциал ионизации дубния в его максимальной степени окисления +5 должен быть немного ниже, чем у тантала, а ионный радиус дубния должен увеличиваться по сравнению с танталом; это оказывает значительное влияние на химию дубния. [3]

Химическая

Дубний в честь чего назван элемент. Смотреть фото Дубний в честь чего назван элемент. Смотреть картинку Дубний в честь чего назван элемент. Картинка про Дубний в честь чего назван элемент. Фото Дубний в честь чего назван элемент

Вычислительная химия проста в газовая химия, в котором взаимодействия между молекулами можно пренебречь как незначительные. Несколько авторов [3] исследовали пентахлорид дубния; расчеты показывают, что это согласуется с периодическими законами, проявляя свойства соединения элемента группы 5. Например, молекулярная орбиталь Уровни показывают, что дубний использует три 6d электронных уровня, как и ожидалось. По сравнению с танталовым аналогом пентахлорид дубния, как ожидается, покажет повышенную ковалентный характер: уменьшение эффективного заряда на атоме и увеличение заселенности перекрытия (между орбиталями дубния и хлора). [3]

Расчеты решение химия показывает, что максимальная степень окисления дубния, +5, будет более стабильной, чем у ниобия и тантала, а состояния +3 и +4 будут менее стабильными. Тенденция к гидролиз катионов с наивысшей степенью окисления должно продолжать снижаться в группе 5, но ожидается, что это будет довольно быстро. Комплексообразование dubnium, как ожидается, будет следовать тенденциям группы 5 по своему богатству. Расчеты гидроксохлоридокомплексов показали обратную тенденцию образования комплексов и извлечения элементов 5-й группы, причем дубний более склонен к этому, чем тантал. [3]

Экспериментальная химия

Результаты экспериментов по химии дубния датируются 1974 и 1976 гг. Исследователи ОИЯИ использовали термохроматографический и пришел к выводу, что летучесть бромида дубния меньше, чем у бромида ниобия, и примерно такая же, как у бромида гафния. Нет уверенности, что обнаруженные продукты деления подтвердили, что родительский элемент действительно был 105-м элементом. Эти результаты могут означать, что дубний ведет себя больше как гафний чем ниобий. [3]

Следующие исследования химии дубния были проведены в 1988 г. в Беркли. Они проверили, была ли наиболее стабильная степень окисления дубния в водном растворе +5. Дубний дважды прокаливали и промывали концентрированным азотная кислота; сорбция дубния на стекле покровные стекла затем сравнивали с элементами группы 5 ниобием и танталом и элементами группы 4 цирконием и гафнием, полученными в аналогичных условиях. Известно, что элементы группы 5 сорбируются на стеклянных поверхностях; элементов группы 4 нет. Дубниум был утвержден в составе пятой группы. Удивительно, но поведение при экстракции из смешанных азотных и плавиковая кислота решение в метилизобутилкетон различались между дубнием, танталом и ниобием. Дубний не извлекался, и его поведение больше напоминало ниобий, чем тантал, что указывает на то, что комплексное поведение нельзя предсказать исключительно на основе простой экстраполяции тенденций в пределах группы в периодической таблице. [3]

Примечания

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *