Flerovio

Flerovio
114 Fl                                                                                                                                                                                                                                               nihonio ← flerovio → muscovius
Generalitate
Numele, simbolul, numărul atomic	flerovio, Fl, 114
Serie	p blocează metalele
Grup , punct , bloc	14 , 7 , pag
Densitate	14 g / cm³ [1]
Configurare electronică
Termen spectroscopic	3 P 0
Proprietăți atomice
Greutate atomica	289 u
Configurare electronică	[Rn] 5f 14 6d 10 7s 2 7p 2
și - după nivelul de energie	2, 8, 18, 32, 32, 18, 4
Stări de oxidare	probabil +2 [1]
Proprietăți fizice
Stare a materiei	probabil solid
Alte proprietăți
numar CAS	54085-16-4
Izotopi mai stabili
iso N / A TD DM DE DP 284 Fl sintetic 2,5 ms SF 285 Fl sintetic ~ 0,1 s α 281 Cn 286 Fl sintetic ~ 0,12 s α / SF 287 Fl sintetic ~ 0,5 s α 283 Cn 288 Fl sintetic ~ 0,7 s α 284 Cn 289 Fl sintetic ~ 2 s α 285 Cn 290 Fl sintetic (?) 19 s α / CE 286 Cn / 290 Nh
iso: izotop NA: abundență în natură TD: timpul de înjumătățire DM: modul de descompunere DE: energia de descompunere în MeV DP: produs de descompunere

Flerovium (cunoscut anterior sub numele sistematic temporar de ununquadiu sau eka-plumb ) este elementul cu numărul atomic 114 indicat de simbolul Fl și este un element transuranic sintetic. Numele temporar a fost ununquadio și a fost oficializat de IUPAC în onoarea fizicianului rus Georgij Flërov ^[2] .

Au fost observate aproximativ 80 de dezintegrări radioactive ale fleroviului , 50 directe și 30 rezultate din decăderea livermorium și oganesson . Toate dezintegrările au fost atribuite celor șase izotopi de la 284 la 289. Până în prezent, cel mai longeviv izotop cunoscut este ²⁸⁹ Fl cu un timp de înjumătățire de aproximativ 2,6 secunde, cu toate acestea ar exista observații ale unui izomer nuclear , ^289b Fl, cu un timp de înjumătățire de aproximativ 66 de secunde, făcându-l unul dintre cele mai longevive elemente din regiunea elementelor super-grele .

Studiile fizico-chimice efectuate în 2007 indică faptul că fleroviul aproape sigur nu are proprietăți prezise de tabelul periodic și ar părea a fi primul element super-greu cu proprietăți similare gazelor nobile datorită efectelor relativiste ale masei sale mari ^{[3] ]} . Cu toate acestea, poate avea proprietăți similare cu cele ale plumbului și staniului .

Istorie

În decembrie 1998 , unii oameni de știință s -au alăturat Institutului de Cercetări Nucleare din Dubna, în Rusia, au bombardat atomi de plutoniu -244 ioni calciu ⁴⁸ Ca. a fost sintetizat un singur fleroviu Fl ^289, decăzut în 9,67 MeV în particule alfa după 30 de secunde. Observația a fost publicată ulterior în ianuarie 1999 ^[4] . Cu toate acestea, lanțul de descompunere observat nu a fost reprodus și identitatea exactă a elementului este, prin urmare, necunoscută, se crede că a fost un izomer meta-stabil , ^289m Fl.

În martie 1999 , aceeași echipă a înlocuit ²⁴⁴ Pu cu ²⁴² Pu pentru a produce alți izotopi. De data aceasta au obținut doi atomi de fleroviu, întotdeauna decedați cu emisia de particule α a 10,29 MeV după 5,5 secunde. Izotopii au fost repartizați la ²⁸⁷ Fl ^[5] . Încă o dată, a fost imposibil să replicăm lanțul de descompunere obținut, atribuind întregul probabil izomerului Fl ^287m meta-stabil .

Descoperirea, confirmată astăzi, a fleroviului a fost făcută în iunie 1999, când grupul Dubna a repetat reacția cu plutoniu-244. Au fost produși doi atomi ai elementului 114, descompuși în α con 9,82 MeV după 2,6 secunde ^[6] .

Această activitate a fost atribuită în mod eronat la ²⁸⁸ Fl, dar studiile ulterioare efectuate în decembrie 2002 au atribuit activitatea la ²⁸⁹ Fl ^[7] .

În mai 2009 , grupul de lucru IUPAC JWP a publicat un raport privind descoperirea coperniciului, care a indicat descoperirea izotopului ²⁸³ Cn. ^[8] Aceasta implică de fapt descoperirea fleroviumului, de la analiza datelor până la sinteza legată de copernicium . În 2011, IUPAC a evaluat experimentele echipei Dubna din 1999 până în 2007, considerând astfel descoperirea elementului 114 și identificarea acestuia ca fleroviu ca fiind concludentă. ^[9]

Mai mult, descoperirea fleroviumului, ca ²⁸⁷ Fl și ²⁸⁶ Fl, este confirmată în ianuarie 2009 la Berkeley , urmată de confirmarea ²⁸⁸ Fl și ²⁸⁹ Fl în iulie 2009 la GSI .

Nucleosinteza

Mai jos sunt enumerate câteva perechi glonț și țintă utilizate pentru producerea de nuclee compuse cu Z = 114.

Fuziune la rece

Această secțiune se referă la posibila sinteză a nucleelor ​​de fleroviu din reacțiile de fuziune la rece . Acestea sunt procese în care nucleii cu energie cinetică scăzută (~ 10– 20 MeV ) pentru a avea o probabilitate mai mare de „supraviețuire” a nucleului. Nucleii excitați ulterior se degradează la starea normală prin emiterea a unuia sau a doi neutroni .

• ²⁰⁸ Pb ( ⁷⁶ Ge, x n) ^{284− x} Fl

Prima încercare de sinteză a elementului 114 cu fuziune la rece a fost efectuată la Grand accélérateur national d'ions lourds (GANIL) în Franța în 2003. Niciun atom nu a fost detectat cu o rezoluție de 1,2 p b .

Fuziunea termonucleară

Această secțiune se referă la posibila sinteză a nucleelor ​​de fleroviu din reacțiile de fuziune nucleară la temperaturi ridicate. Sunt procese în care nucleele cu energie cinetică ridicată (~ 40– 50 MeV ) care oferă o probabilitate mai mare de succes a experimentului, dar și o „supraviețuire” mai mică a nucleelor ​​produse. Nucleii se descompun cu emisia a 3-5 neutroni . Reacțiile de fuziune pentru producția de fleroviu sunt efectuate cu aceleași combinații țintă-proiectil, dar dacă se utilizează ^{48 de} atomi de Ca, nuclei cu energie cinetică intermediară (~ 30- 35 MeV ).

• ²⁴⁴ Pu ( ⁴⁸ Ca, x n) ^{292− x} Fl ( x = 3,4,5)

Primul experiment pentru sinteza fleroviului cu această tehnică și combinația menționată anterior a fost testat de grupul de cercetare Dubna în noiembrie 1998 . Au detectat un singur lanț lung de decădere, atribuit la ²⁸⁹ Fl. ^[4] Reacția a fost repetată în 1999 și au fost detectați încă doi atomi de fleroviu. Produsele au fost atribuite la ²⁸⁸ Fl. ^[6]

Echipa a continuat studiul reacțiilor în 2002 , detectând trei atomi de ²⁸⁹ Fl, douăzeci de atomi ai noului izotop ²⁸⁸ Fl și un atom al izotopului ²⁸⁷ Fl. ^[7] Studiind chimia coperniciului ²⁸⁵ Cn, reacția a fost repetată în aprilie 2007 , în mod surprinzător, doi atomi de ²⁸⁸ Fl au fost detectați direct din colaborarea dintre institutele PSI-FLNR, punând astfel bazele pentru începutul studiului flerovium.

În iunie 2008 , experimentul a fost repetat pentru a confirma identitatea izotopului ^289. Fl a fost detectat un singur atom și au fost confirmate și proprietăți similare cu cele ale gazelor nobile.

Din mai și iulie 2009 , echipa de la GSI a studiat această reacție pentru prima dată, ca un pas către sinteza tenisului (elementul 117). Echipa a reușit să confirme sinteza și detaliile de descompunere a ²⁸⁸ Fl și ²⁸⁹ Fl, producând nouă atomi ai primului izotop și patru ai celui de-al doilea. ^[10]

• ²⁴² Pu ( ⁴⁸ Ca, x n) ^{290− x} 114 ( x = 2,3,4,5)

Reacția menționată anterior a fost studiată din nou cu tehnica de fuziune nucleară din nou de către echipa Dubna în martie-aprilie 1999 și au fost detectați doi atomi de fleroviu, atribuiți la ²⁸⁷ Fl. ^[5] Reacția a fost repetată în septembrie 2003 pentru a avea o confirmare a datelor la decăderea de ²⁸⁷ Fl și ²⁸³ Cn deoarece au fost colectate date contradictorii. Oamenii de știință ruși au furnizat toate datele de descompunere pentru ²⁸⁸ Fl, ²⁸⁷ Fl și ²⁸⁶ Fl. ^{[11] [12]}

În aprilie 2006 , cu ajutorul Institutului Paul Scherrer (PSI) și a Laboratorului de reacții nucleare Flerov (FLNR), reacția a fost utilizată pentru a determina proprietățile chimice ale coperniciului producând ²⁸³ Cn. Într-un experiment de confirmare din aprilie 2007 , echipa a detectat direct ²⁸⁷ Fl și a măsurat câteva date inițiale privind proprietățile chimice ale fleroviului. Echipa Berkeley și- a continuat studiile vizând ²⁴² Pu și testând sinteza fleroviului în ianuarie 2009 cu reacția menționată anterior. În septembrie 2009 au raportat detectarea a doi atomi de fleroviu, ²⁸⁷ Fl și ²⁸⁶ Fl, confirmând lanțul de degradare și proprietățile raportate de laboratorul JINR FLNR. ^[13]

În colaborare între Institutul Paul Scherrer (PSI) și Laboratorul Flerov de Reacții Nucleare (FLNR) al Institutului Comun pentru Cercetări Nucleare (JINR), în aprilie 2009 a fost produs un nou studiu privind chimia fleroviului folosind reacția. A fost detectat doar un atom de ²⁸³ Cn.

În decembrie 2010 , echipa Laboratorului Național Lawrence Berkeley (LBNL) a anunțat sinteza unui singur atom al noului izotop ²⁸⁵ Fl cu observarea consecutivă a 5 izotopi ai elementelor copil.

• ²⁴⁰ Pu ( ⁴⁸ Ca, x n) ^{288− x} Fl ( x = 3.4)

În 2015, grupul de la JINR a investigat această reacție. El a găsit 3 atomi de ²⁸⁵ Fl cu un model de descompunere, ca în cercetarea din 2010; a confirmat aceste rezultate. Noul izotop ²⁸⁴ Fl a fost, de asemenea, descoperit în aceeași reacție; acel izotop suferă fisiune nucleară cu un timp de înjumătățire de 2,5 milisecunde. ^[14]

• ²³⁹ Pu ( ⁴⁸ Ca, x n) ^{287− x} Fl ( x = 3)

În această reacție a fost produs un alt atom de ²⁸⁴ Fl, dar rezoluția este mai mică decât cealaltă reacție. Aceasta poate indica limitele efectelor insulei stabilității . ^[14]

Produs de descompunere

Izotopii Flerovium au fost, de asemenea, observați în lanțul livermorium și oganesson .

Lanțul de dezintegrare a oganessonului este după cum urmează: ^[17]

• ²⁹³ Og → ²⁸⁹ Lv + ⁴ He (0,12 milisecunde)
• ²⁸⁹ Lv → ²⁸⁵ Fl + ⁴ He (0,60 milisecunde)
• ²⁸⁵ Fl → ²⁸¹ Cn + ⁴ He (0,58 milisecunde)
• ²⁸¹ Cn → ²⁷⁷ Rg + ⁴ He (0,89 milisecunde)
• ²⁷⁷ Rg → ²⁷³ Hs + ⁴ He (3 milisecunde)
• ²⁷³ Hs → ²⁶⁹ Sg + ⁴ He (1,2 secunde)

Cronologia descoperirii izotopilor

Elemente marcate cu ? nu au fost confirmate.

Notă

Bibliografie

• ( RO ) IUPAC, Descoperirea elementelor cu numărul atomic 114 și 116 , iunie 2011. Accesat la 2 iunie 2011 (arhivat din original la 4 iunie 2011) .
• ( EN ) Heinz W. Gäggeler, Gas Phase Chemistry of Superheavy Elements ( PDF ), noiembrie 2007. Accesat la 12 decembrie 2008 (arhivat din original la 20 februarie 2012) .
• ( EN ) Oganessian, Yu. Ts., Sinteza nucleelor ​​supraîncărcate în reacția ⁴⁸ Ca + ²⁴⁴ Pu , în Physical Review Letters , vol. 83, 1999, p. 3154, DOI : 10.1103 / PhysRevLett.83.3154 .
• ( EN ) Yeremin AV, Oganessian YT; Popeko AG; Bogomolov SL; Buklanov GV; Chelnokov ML; Chepigin VI; Gikal BN; Gorshkov VA, Sinteza nucleelor ​​elementului suprasolicitat 114 în reacțiile induse de ⁴⁸ Ca , în Nature , vol. 400, n. 6741, 1999, p. 242, DOI : 10.1038 / 22281 .
• ( EN ) Oganessian Yu. Ts., Utyonkov V; Lobanov Y.; Abdullin F.; Polyakov A.; Shirokovsky I.; Tsyganov Y.; Gulbekian G.; Bogomolov S., Sinteza nucleelor ​​supraîncărcate în reacția ⁴⁸ Ca + ²⁴⁴ Pu: ²⁸⁸ 114 , în Physical Review C , vol. 62, 2000, p. 041604, DOI : 10.1103 / PhysRevC.62.041604 .

Alte proiecte

• Wikționarul conține dicționarul lema « ununquadio »
• Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre flerovio

linkuri externe

• ( EN ) Flerovio , în Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.
• ( EN ) IUPAC, Începutul procesului de aprobare a numelui pentru elementele numărului atomic 114 și 116 , la iupac.org . Adus pe 29 decembrie 2011 (arhivat din original la 4 ianuarie 2012) .

Portalul chimiei : portalul științei compoziției, proprietăților și transformărilor materiei