Dubnium

Dubnium
   

105		 Db
  
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
   

rutherfordio ← dubnium → seaborgio

Generelt
Navn, symbol, atomnummerdubnium, Db, 105
Serieovergangsmetaller
Gruppe , punktum , blokk5 , 7 , d
Elektronisk konfigurasjon
Spektroskopisk begrep4 F 3/2
Atomiske egenskaper
Atomvekt[262]
Elektronisk konfigurasjonsannsynlig [ Rn ] 5f 14 6d 3 7s 2
og - etter energinivå2, 8, 18, 32, 32, 11, 2
Oksydasjonstilstander5
Fysiske egenskaper
Når det gjelderantagelig solid
Andre eiendommer
CAS-nummer53850-35-4

Dubnium er det kjemiske elementet i det periodiske systemet som har Db som symbol og 105 som atomnummer .

Det er et syntetisk, høyradioaktivt grunnstoff, hvis mest stabile isotop (Db-268) har en halveringstid på 1,2 dager [1] . Dette elementet har for tiden ingen praktiske anvendelser, og dets egenskaper er dårlig forstått.

Historie

Dubnium (navnet stammer fra Dubna , Russland ) ble oppdaget i 1968 av en russisk forskningsgruppe fra United Institute for Nuclear Research i Dubna . I 1970 identifiserte et team av forskere ledet av Albert Ghiorso fra University of Berkeley med sikkerhet element 105. [2]

Grunnstoffet ble syntetisert ved å bombardere et californium -atom -249 med en stråle av nitrogenkjerner ved84  MeV i en partikkelakselerator . Atomene til element 105 ble endelig identifisert 5. mars 1970, men det er bevis på at dette elementet allerede hadde blitt oppnådd et år tidligere, ved bruk av samme metode.

Berkeley-forskere prøvde senere å bekrefte den sovjetiske oppdagelsen ved å bruke mer sofistikerte metoder, men uten å lykkes. De foreslo også å navngi det nye elementet hahnio (Ha), til ære for den tyske vitenskapsmannen Otto Hahn (1879-1968). Følgelig var dette navnet som ble brukt av flertallet av amerikanske og vesteuropeiske forskere.

En kontrovers om navnet på elementet oppsto etter protesten fra russiske forskere. International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) tok deretter i bruk unnilpentio (Unp) som det midlertidige elementnavnet. Imidlertid ble tvisten i 1997 løst med vedtak av det nåværende navnet, dubnium (Db), avledet fra den russiske byen som huser atomforskningsinstituttet der elementet ble oppdaget.

Dubnium, med et atomnummer på 105, er et supertungt grunnstoff ; som alle grunnstoffer med så høye atomtall, er det veldig ustabilt. Den lengstvarige isotopen av dubnium kjent, 268 Db, har en halveringstid på omtrent én dag. [3] Ingen stabile isotoper ble observert, og en 2012-beregning fra JINR antydet at halveringstidene til alle dubniumisotoper ikke ville overstige en dag betydelig. [4] Dubnium kan kun oppnås ved kunstig produksjon.

Den korte halveringstiden til dubnium begrenser bruken under eksperimenter. Dette vanskeliggjøres også av at de mest stabile isotopene er de vanskeligste å syntetisere. Grunnstoffer med et lavere atomnummer har stabile isotoper med et lavere nøytron-proton-forhold enn de med et høyere atomnummer, noe som betyr at målet og kjernene til strålen som kan brukes til å lage det supertunge grunnstoffet har færre nøytroner enn nødvendig for å danne disse mer stabile isotopene. (Flere teknikker basert på raske nøytronfangst- og overføringsreaksjoner har vært vurdert siden 2010-tallet, men de som er basert på kollisjonen av en stor og liten kjerne er de mest betydningsfulle). [5] [6]

Bare noen få atomer på 268 Db kan produseres i hvert eksperiment og derfor varierer de målte tidsintervallene betydelig i løpet av prosessen. I løpet av tre eksperimenter ble det skapt totalt 23 atomer, med en resulterende halveringstid på 28 +11 -4 timer. [7] Den nest mest stabile isotopen, 270 Db, ble produsert i enda mindre mengder: tre atomer totalt, med levetider på 33,4 timer, [8] 1,3 timer og 1,6 timer. [9] Disse to er de tyngste isotopene av dubnium til dags dato, og begge ble produsert som et resultat av forfallet av de tyngre kjernene 288 Mc og 294 Ts i stedet for direkte, fordi eksperimentene som produserte dem opprinnelig ble designet i Dubna for bunter på 48 ca. [10] Med sin masse har 48 Ca det desidert største overskuddet av nøytroner av alle praktisk talt stabile kjerner, både kvantitative og relative, noe som bidrar til å syntetisere supertunge kjerner med flere nøytroner, men denne gevinsten oppveies av den mindre smeltesannsynligheten for høye atomtall. [11]

Merknader

  1. ^ JH Hamilton, S. Hofmann, YT Oganessian, Search for Superheavy Nuclei , i Annual Review of Nuclear and Particle Science 2013, 63: 383-405 .
  2. ^ Dubnium , på elements.vanderkrogt.net .
  3. ^ G. Audi, FG Kondev, M. Wang, B. Pfeiffer, X. Sun, J. Blachot og M. MacCormick, The NUBASE2012 evaluation of nuclear properties ( PDF ), i Chinese Physics C , vol. 36, n. 12, 2012, s. 1157-1286, Bibcode : 2012ChPhC..36 .... 1A , DOI : 10.1088 / 1674-1137 / 36/12/001 (arkivert fra originalen 6. juli 2016) .
  4. ^ ( EN ) AV Karpov, VI Zagrebaev, YM Palenzuela og W. Greiner, Superheavy Nuclei: Decay and Stability , i W. Greiner (red.), Exciting Interdisciplinary Physics , FIAS Interdisciplinary Science Series, Springer International Publishing, 2013, pp. 69-79, DOI : 10.1007 / 978-3-319-00047-3_6 , ISBN  978-3-319-00046-6 .
  5. ^ Al. Botvina, I. Mishustin, V. Zagrebaev og W. Greiner, Mulighet for å syntetisere supertunge elementer i kjernefysiske eksplosjoner , i International Journal of Modern Physics E , vol. 19, n. 10, 2010, s. 2063-2075, Bibcode : 2010IJMPE..19.2063B , DOI : 10.1142 / S0218301310016521 , arXiv : 1006.4738 .
  6. ^ S. Wuenschel, K. Hagel, M. Barbui og J. Gauthier, En eksperimentell undersøkelse av produksjonen av alfa-råtnende tunge elementer i reaksjonene til 238 U + 232 Th ved 7,5-6,1 MeV/nukleon , i Physical Review C , vol. 97, n. 6, 2018, s. 064602, Bibcode : 2018PhRvC..97f4602W , DOI : 10.1103 / PhysRevC.97.064602 , arXiv : 1802.03091 .
  7. ^ NJ Stoyer, JH Landrum, PA Wilk, KJ Moody, JM Kenneally, DA Shaughnessy, MA Stoyer, JF Wild og RW Lougheed, Chemical Identification of a Long-Lived Isotope of Dubnium, a Descendant of Element 115 , in Nuclear Physics A , Proceedings of the Ninth International Conference on Nucleus-Nucleus Collisions, vol. 787, n. 1, 2007, s. 388-395, Bibcode : 2007NuPhA.787..388S , DOI : 10.1016 / j.nuclphysa.2006.12.060 .
  8. ^ Yu. Ts. Oganessian, F. Sh. Abdullin, PD Bailey, DE Benker, ME Bennett, SN Dmitriev, JG Ezold, JH Hamilton og RA Henderson, Synthesis of a New Element with Atomic Number Z = 117 , in Physical Review Letters , vol. 104, n. 14, 2010, s. 142502, Bibcode : 2010PhRvL.104n2502O , DOI : 10.1103 / PhysRevLett.104.142502 , PMID  20481935 (arkivert fra originalen 19. desember 2016 )
  9. ^ J. Khuyagbaatar, A. Yakushev, Ch. E. Düllmann, D. Ackermann, L.-L. Andersson, M. Asai, M. Block, RA Boll og H. Brand, 48 Ca + 249 Bk Fusion Reaction Leading to Element Z = 117: Long-lived α-Decaying 270 Db and Discovery of 266 Lr ( PDF ), in Physical Letters Review , vol. 112, n. 17, 2014, s. 172501, Bibcode : 2014PhRvL.112q2501K , DOI : 10.1103 / PhysRevLett.112.172501 , PMID  24836239 .
  10. ^ S. Wills og L. Berger, Science Magazine Podcast. Avskrift, 9. september 2011 ( PDF ), i Science , 2011. Hentet 12. oktober 2016 (arkivert fra originalen 18. oktober 2016) .
  11. ^ Yu. Ts. Oganessian, A. Sobiczewski og GM Ter-Akopian, Superheavy nuclei: from prediction to discovery , i Physica Scripta , vol. 92, n. 2, 2017, s. 023003, Bibcode : 2017PhyS ... 92b3003O , DOI : 10.1088 / 1402-4896 / aa53c1 .

Bibliografi

Andre prosjekter

Eksterne lenker