Содержание
Оганесон – как странный сон — The Batrachospermum Magazine
Первые 117 элементов таблицы Менделеева были нормальными. И вот появился 118-й.
Нихоний (Nh), московий (Mc), теннессин (Ts) и оганесон (Og) появились в таблице Менделеева в 2016 году. Фото: Antoine2K.
Оганесон (Og), в девичестве унуноктий, в 2016 году получил имя в честь Юрия Оганесяна, научного руководителя Лаборатории ядерных реакций им. Г.Н. Флерова Объединенного института ядерных исследований в Дубне. Это второй элемент, нареченный именем еще здравствующего человека, после сиборгия (Sg), названного в 1997 году в честь живого Гленна Сиборга (1912–1999).
Окончание -он свидетельствует о принадлежности оганесона к благородным газам – группе элементов, в которую также входят гелий (He), неон (Ne), аргон (Ar), криптон (Kr), ксенон (Xe), радон (Rn). Да, гелий без надлежащего окончания – может, потому что, когда набираешь полные легкие гелия, голос начинает звучать не слишком благородно.
Оганесон – самый тяжелый на сегодняшний день элемент периодической таблицы, его атомная масса – больше 294 атомных единиц массы, что почти в 25 раз тяжелее типичного изотопа углерода из вашего бренного тела.
В отличие от углерода искать оганесон у себя под мышкой или в жировых складочках не стоит – в природе он вообще не встречается, и за все время было искусственно синтезировано всего несколько атомов этого радиоактивного элемента, каждый из которых просуществовал меньше миллисекунды.
В связи с этим, говоря о свойствах оганесона, ученые полагаются исключительно на теоретические предсказания. И многие из этих предсказанных свойств довольно странны.
Распределение плотности электронов в трех благородных элементах без учета релятивистских эффектов (вверху) и с учетом оных (внизу). Согласно расчетам, в оганесоне электроны не ограничивают себя орбиталями, а формируют равномерное облако Ферми-газа.
Если руководствоваться вычислениями, основанными на классической физике, то электроны оганесона должны располагаться в окружающих атомное ядро оболочках, как у почти всех нормальных элементов. Однако оганесон – элемент сверхтяжелый, а значит, из-за большого заряда ядра его электроны разгоняются до таких значительных скоростей, что возникает необходимость учитывать теорию относительности Эйнштейна, и если включить ее в расчеты, то получается странная штука: вместо дискретных электронных оболочек электроны витают в более-менее равномерно размытом облаке электронного газа!
Благородные газы еще называют инертными, потому что они химически неактивны и участвуют в реакциях лишь в экстремальных условиях, как при апокалипсисе.
Оганесон – исключение. Из-за необычного распределения электронов он легко отдает и принимает электроны, а значит, может быть химически реактивным. Получается, что оганесон – парадоксально неинертный благородный газ.
К тому же он вовсе и не газ в привычном понимании этого слова. В «размазанном» состоянии облака электроны оганесона легко поляризуются, а значит, атомы элемента будут связываться друг с другом прочными вандерваальсовыми взаимодействиями. Вместо того чтобы отскакивать друг от друга, словно футбольные мячики, как в типичных газах, атомы оганесона при комнатной температуре, вероятно, будут стремиться слипнуться в твердое вещество! Это уже не благородный газ, а благородная твердь какая-то.
Протоны ядра оганесона тоже могут вести себя нестандартно. Обычно протоны отталкиваются друг от друга в силу положительного заряда, но не разлетаются благодаря так называемым ядерным силам, в основе которых лежит сильное взаимодействие – намного более сильное, чем кулоновские взаимодействия между зарядами.
Однако у оганесона протонов аж 118 штук, поэтому их объединенные кулоновские усилия могут частично преодолеть ядерную силушку, в результате чего в ядре сформируется пузырь! В центре ядра протонов окажется меньше, чем на периферии.
А вот нейтроны ядра, как и электроны вокруг ядра, смешаются в Ферми-газ, предсказывают ученые.
Юрий Оганесян – второй человек после Гленна Сиборга, именем которого еще при его жизни назвали химический элемент. Фото: ОИЯИ.
Сам Юрий Цолакович Оганесян подобные прогнозы относительно его тезки-элемента находит удивительными. Для их проверки необходимы эксперименты, говорит он, с предвкушением потирая руки.
Но куда более удивительными могут оказаться следующие, пока что неоткрытые химические элементы. Согласно недавно предложенной модели, ядра с массой выше 300 могут представлять собой совершенно иную, непривычную нам форму материи, которая будет состоять не из протонов и нейтронов, а из верхних и нижних кварков, собирающихся в какие-нибудь иные конфигурации.
Подобная материя может стабильно существовать в недрах нейтронных звезд и потенциально могла бы стать намного более удобным источником энергии, чем ядерный или термоядерный синтез. Так что с нетерпением ждем, когда наши ученые в Дубне синтезируют невероятный и чудной 119-й элемент – батрахоспермумий.
Текст: Виктор Ковылин. По материалам: Science News, Химия и жизнь
Научная статья: Physical Review Letters (Jerabek et al., 2018)
Все права на данный текст принадлежат нашему журналу. Если вам понравилось его читать и вы хотите поделиться информацией с друзьями и подписчиками, можно использовать фрагмент и поставить активную ссылку на эту статью – мы будем рады. С уважением, Батрахоспермум.
Вас также могут заинтересовать статьи:
Почему плутоний – Pu?
Географическим центром Северной Америки случайно оказался город Центр
Литр космоса, пожалуйста
Напиши письмо ученому, используя химические элементы
Юрий Цолакович Оганесян — единственный человек в мире, адрес которого можно написать химическими элементами, — ждет письма от школьников «Большой перемены», а авторов самых запомнившихся посланий пригласит на встречу.
Напомним, что по инициативе Юрия Цолаковича Оганесяна на набережной Волги в Дубне, где расположен Объединенный институт ядерных исследований, 23 июля было открыто самое большое в Европе, Азии и Америке панно «Периодическая таблица им. Д.И. Менделеева». Трансляцию церемонии открытия грандиозного арт-объекта посмотрели более 10 тысяч школьников «Большой перемены». Кроме того, сегодня лекцию о сверхтяжелых элементах для участников «Большой перемены» прочел доктор физ.-мат. наук, ученый секретарь Лаборатории ядерных реакций им. Г.Н. Флерова Александр Карпов, в прямом эфире его смотрели и слушали около 3,5 тысяч школьников.
Поддерживая интерес школьников со всего мира к науке Объединенный институт ядерных исследований, будучи международной научной организацией, и проект «Большая перемена» в Год науки и технологий объявляют конкурс для школьников «Письмо ученому». Ребятам предлагают написать бумажное письмо в конверте ученому, академику РАН Юрию Цолаковичу Оганесяну. Он является единственным человеком в мире, адрес которого можно написать химическими элементами:
Ru (рутений) – Россия,
Mc (московий) – Московская область,
Db (дубний) – город Дубна,
Fl (флеровий) – улица Флёрова,
Og (оганесон) – Оганесяну Юрию Цолаковичу.
А дом Юрия Оганесяна в Дубне знает каждый почтальон.
В письме можно задать вопрос ученому, каждый написавший получит памятную открытку и сувенир от академика Оганесяна, а авторов трех самых понравившихся писем он пригласит на встречу. Конкурс продлится до 1 сентября.
Справочно:
Площадь панно «Периодическая таблица им. Д.И. Менделеева» более 284 кв. м. Арт-объект подсвечивается в темноте и отлично виден с проплывающих по Волге теплоходов. Масштабное панно призвано отразить не только выдающийся вклад ученых Объединенного института ядерных исследований в открытие новых химических элементов, но также способствовать повышению интереса гражданского общества, прежде всего молодежи, к достижениям современной науки.
Всего со дня образования ОИЯИ (1956 год) Периодическая таблица Д.И. Менделеева пополнилась 18 новыми элементами (101 – 118), из которых в ОИЯИ синтезировано 10, в том числе 5 самых тяжелых элементов. Названия двух из открытых в ОИЯИ элементов: дубний и московий, связаны с местом расположения Института, а еще двух флеровий и оганесон с именами выдающихся ученых ОИЯИ, внесших определяющий вклад в развитие данного направления науки.
Оганесон — Информация об элементе, свойства и использование
Перейти к основному содержанию
У вас не включен JavaScript.
Пожалуйста, включите JavaScript, чтобы получить доступ ко всем функциям сайта.
| Группа | 18 | Температура плавления | Неизвестный |
| Период | 7 | Температура кипения | Неизвестный |
| Блок | п | Плотность (г см −3 ) | Неизвестный |
| Атомный номер | 118 | Относительная атомная масса | [294] |
| Состояние при 20°С | Твердый | Ключевые изотопы | 294 Ог |
| Электронная конфигурация | [Rn] 5f 1 4 6d 1 0 7s 2 7p 6 | Номер КАС | 54144-19-3 |
| ChemSpider ID | — | ChemSpider — бесплатная база данных химической структуры. | |
Изображение отражает название элемента в честь ученого Юрия Оганесяна, который считается ведущим в мире исследователем сверхтяжелых элементов и островов стабильности. На изображении представлена графическая интерпретация острова стабильности, основанная на 3D-графике структуры ядерной оболочки, которая также присутствует на изображении.
Высокорадиоактивный металл, из которого когда-либо было сделано всего несколько атомов.
В настоящее время он используется только в исследованиях.
У него нет известной биологической роли.
Неизвестный
История элементов и периодической таблицы
IUPAC подтвердил открытие (учеными из Объединенного института ядерных исследований в Дубне, Россия, и Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса в Калифорнии, США) в 2015 году.
Эта запись будет обновлена, когда появится дополнительная информация.
| Атомный радиус, несвязанный (Å) | Неизвестный | Ковалентный радиус (Å) | 1,57 |
| Сродство к электрону (кДж моль -1 ) | 5. 403 | Электроотрицательность (шкала Полинга) | Неизвестный |
| Энергии ионизации (кДж моль −1 ) | |||
| Общие степени окисления | Неизвестный | ||||
| Изотопы | Изотоп | Атомная масса | Естественное изобилие (%) | Период полураспада | Режим распада |
| 294 Ог | 294,214 | — | 0,9 с | α | |
| Удельная теплоемкость (Дж кг -1 К -1 ) | Неизвестный | Модуль Юнга (ГПа) | Неизвестный | |||||||||||
| Модуль сдвига (ГПа) | Неизвестный | Объемный модуль (ГПа) | Неизвестный | |||||||||||
| Давление пара | ||||||||||||||
| Температура (К) |
| |||||||||||||
| Давление (Па) |
| |||||||||||||
Слушайте подкаст Оганесона |
Стенограмма: (Promo) Вы слушаете химию в ее стихии, представленную вам Chemistry World , журнал Королевского химического общества. (Конец рекламного ролика) Мира Сентилингам На этой неделе аптека ищет славы. Вот Андреа Селла. Андреа Селла Мы живем в эпоху, когда все только и делают, что хотят быть «знаменитыми». Энди Уорхол, конечно же, указывал на то, что каждый может стать знаменитым на 15 минут. Но главный вопрос в том, если вы химик или вообще ученый, что нужно, чтобы стать знаменитым? Как заслужить восхищение масс? А если не массы, то хотя бы своих сверстников? Казалось бы, Нобелевская премия поможет. Но вы будете удивлены, как мало из них кто-то действительно помнит, за исключением нескольких героев начала 20-го века. И чтобы иметь элемент, названный в честь вас, нужно быть мертвым. Так что это кажется совершенно бессмысленным. Что, если бы вы открыли новый элемент? В течение примерно 70 лет, с тех пор как плутоний выскользнул из ядерной реакции, велись поиски создания еще более тяжелых и экзотических элементов для добавления в нашу периодическую таблицу. Итак, как создать элемент? Ну, новые атомы, по общему признанию, старых элементов создаются все время. Ядерный синтез водорода — это фундаментальный процесс, приводящий звезды в действие. Но по мере того, как звезды стареют и у них постепенно заканчивается водород, они постепенно начинают синтезировать более тяжелые ядра, и тогда становится возможным создавать еще более тяжелые атомы. Это невероятно сложно, потому что вам нужно преодолеть огромные положительные заряды двух ядер, чтобы заставить их слиться. Звезды могут делать этот нуклеосинтез вплоть до железа. К сожалению, на этом все заканчивается. После этого тяжелее всего можно сделать добавлением нейтронов. Поскольку нейтрон не имеет заряда, он может незаметно проникнуть в ядро. Но можно ли выйти за пределы? Ответ оказывается да. Команды в США, Германии, Японии и России усердно работали над этим. И процесс невероятно сложный. По сути, они разрывают атомы до их ядер, затем разгоняют их до феноменальных скоростей с помощью ускорителя частиц, а затем врезают эти ионы в мишень. Так, например, элемент лоуренсий был получен путем удара по мишени из калифорния голыми ядрами бора. Это не работа для одинокого экспериментатора, работающего где-то в сарае. Это эксперименты необычайной тонкости и сложности. И проблема не только в том, чтобы сделать новый элемент, но и в том, чтобы понять, что у вас получится в итоге. В июне 1999 года Лаборатория Лоуренса Беркли в Калифорнии, одно из немногих мест в мире, где проводятся такого рода работы, объявила в журнале Physical Review Letters , что им удалось получить унунгексий и унуноктиум, что на простом английском языке означает элементы 116 и 118, разбив свинцовую мишень ядрами криптона. Последовало огромное волнение, потому что это были самые тяжелые элементы, когда-либо созданные. Это казалось настоящим прорывом. Метод, который они использовали, также был отходом от предыдущей работы — новой стратегией, которая оказалась впечатляюще успешной. Министр энергетики, чей департамент финансировал работу, отметил, что четыре старших члена группы были иностранцами, и сказал, что «это ошеломляющее открытие, которое открывает двери для дальнейшего понимания структуры атомного ядра, также подчеркивает ценность иностранных посетителей и что потеряет страна, если в наших национальных лабораториях будет введен мораторий на иностранных посетителей. Однако проблема заключалась в том, что никто другой не мог повторить эту работу. Лаборатории в Германии и России сообщили, что получили разные результаты. В Калифорнии начался масштабный процесс самоанализа, и данные стали собираться в мельчайших деталях. Мучительное расследование пришло к выводу, что важные данные сфабриковал один из руководителей группы Виктор Нинов, гражданин Болгарии. Столкнувшись с доказательствами, Нинов все отрицал. Но в Германии выявились несоответствия в данных, связанных с более ранним открытием, к которому он был причастен, — открытием элементов 111 и 112. Нинов был уволен. Затем группа под руководством Беркли была вынуждена сделать немыслимое — опубликовать опровержение, поскольку список авторов был на одно имя короче, чем в оригинальной статье. Это был научный эквивалент харакири. Но действительно ли элемент 116 не существует? В 2000 году конкурирующая группа в России сообщила, что получила один атом 116-го элемента и в течение 3 лет преуспела в создании большего количества атомов двух разных изотопов этого элемента. 118, с другой стороны, пришлось ждать до 2002 года для успешного синтеза по пути, отличному от того, который использовали американцы. Итак, числа 116 и 118 реальны, и их свойства постепенно вырисовываются, пока мы говорим. Но помнит ли кто-нибудь имена людей, которые являются полноправными первооткрывателями? Имя Оганесян вам знакомо? Возможно нет. Скорее всего, вы помните имя Виктора Нинова, человека в центре бури. Извращенно, не так ли? Но так устроен мир. Слава, даже в науке, — непостоянная хозяйка. Мира Сентилингам Возможно, тогда главной целью было найти способ сохранить это наследие, а не найти элемент. Просто мысль. Это была Андреа Селла из Университетского колледжа Лондона с фундаментальной малоизвестной химией элементов 116 и 118. Дэвид Рид Можно сказать, что натрий, как и большинство элементов в периодической таблице, обладает раздвоением личности. С одной стороны, это необходимое питательное вещество для большинства живых существ, и все же, благодаря своей реактивной природе, оно также способно нанести ущерб, если вы соедините его с чем-то, чего не следует делать. Как таковой натрий встречается в природе только в виде соединений и никогда в виде свободного элемента. Несмотря на это, он очень распространен, составляя около 2,6% земной коры по весу. Мира Сентилингам И чтобы узнать о некоторых полезных и смертельных свойствах натрия, а также о тайне, стоящей за его символом Na, присоединяйтесь к Дэвиду Риду из Университета Саутгемптона в выпуске Химия на следующей неделе. в своей стихии. (Промо) Химия в ее стихии представлена вам Королевским химическим обществом и произведена thenakedscientists. (окончание акции) |
И я подчеркиваю слово «создать», потому что это больше не вопрос поиска камня и извлечения из него какой-то загадочной субстанции, которая не подходит под описание чего-либо, что было раньше. Нет, вы действительно должны сделать это с нуля.
Затем нейтрон может добавить к общей массе, а ядро может распасться, выпустив электрон, чтобы дать вам что-то, что находится на одну позицию выше в периодической таблице. И кропотливое повторение этого процесса — один шаг вперед, один шаг назад — приведет вас к урану, который с атомным номером 92 находится примерно на том же уровне, что и во Вселенной.
Проблема в том, что вы создаете всего несколько атомов за раз, и эти продукты, как правило, чрезвычайно нестабильны, поэтому иногда у вас есть всего несколько миллисекунд, чтобы обработать то, что у вас есть. Это сложно. Это дорого. И очень, очень умный. И каждый новый атом — это целый новый химический мир, который нужно исследовать. Стоит ли удивляться, что он привлекает искателей удачи?
Научное совершенство не признает национальных границ, и мы повредим нашей способности заниматься наукой мирового уровня, если отрежем наши лаборатории от остального мира».
Теперь на следующей неделе двуликий элемент.
com. Дополнительную информацию и другие эпизоды химии в ее стихии можно найти на нашем веб-сайте chemistryworld.org/elements.Нажмите здесь, чтобы посмотреть видео об Оганесоне
Learn Chemistry: ваш единственный путь к сотням бесплатных учебных ресурсов по химии.
Изображения и видео Visual Elements
© Murray Robertson 1998-2017.
Data
W. M. Haynes, ed., CRC Handbook of Chemistry and Physics , CRC Press/Taylor and Francis, Boca Raton, FL, 95th Edition, Internet Version 2015, по состоянию на декабрь 2014 г.
Таблица 903 & Chemical Constants, Kaye & Laby Online, 16-е издание, 1995 г. Версия 1.0 (2005 г.), по состоянию на декабрь 2014 г.
Дж. С. Курси, Д. Дж. Шваб, Дж. Дж. Цай и Р. А. Драгосет, Атомные веса и изотопные композиции (версия 4.1) , 2015 г., Национальный институт стандартов и технологий, Гейтерсберг, Мэриленд, по состоянию на ноябрь 2016 г.
TL Cottrell, The Strengths of Chemical Bonds , Butterworth, London, 1954.
Использование и свойства
John Emsley, Nature’s Building Blocks: An AZ Guide to the Elements , Oxford University Press, New York, 2nd Издание 2011 г.
Национальный ускорительный центр Томаса Джефферсона — Управление научного образования, It’s Elemental — The Periodic Table of Elements, по состоянию на декабрь 2014 г.
Периодическая таблица видео, по состоянию на декабрь 2014 г.
Данные о рисках снабжения
Частично получены из материалов, предоставленных Британской геологической службой © NERC.
Исторический текст
Элементы 1-112, 114, 116 и 117 © Джон Эмсли 2012. Элементы 113, 115, 117 и 118 © Королевское общество химии 2017.
Podcasts
, созданные The Nake Scients Scientists. .
Периодическая таблица видео
Создано видеожурналистом Брэди Хараном, работающим с химиками Ноттингемского университета.
Загрузите наше бесплатное приложение Периодической таблицы для мобильных телефонов и планшетов.
Исследуйте все элементы
Факты об Оганессоне (Элемент 118)
Живая наука поддерживается аудиторией. Когда вы покупаете по ссылкам на нашем сайте, мы можем получать партнерскую комиссию. Вот почему вы можете доверять нам.
Оганесон
(Изображение предоставлено AlexLMX | Shutterstock)
Оганессон — радиоактивный искусственно созданный элемент, о котором мало что известно.
Ожидается, что это газ, и он классифицируется как неметалл. Он является членом группы благородных газов.
Элемент под номером 118 в Периодической таблице элементов ранее назывался ununoctium, замещающее название, которое на латыни означает один-один-восемь. В ноябре 2016 г. Международный союз теоретической и прикладной химии (IUPAC) утвердил название оганесон для элемента 1189.0003
IUPAC также утвердил названия для элементов 113 (нихоний, с атомным символом Nh), 115 (московий, Mc) и 117 (теннессин, Ts).
Имя оганесон дано в честь Юрия Оганесяна «за его новаторский вклад в исследование трансактинидных элементов», — заявили представители ИЮПАК, имея в виду элементы с атомными номерами от 104 до 120. «Его многочисленные достижения включают открытие сверхтяжелых элементов и значительные достижения в области ядерная физика сверхтяжелых ядер, включая экспериментальные доказательства «острова стабильности» — идеи, предполагающей, что сверхтяжелые элементы могут стать стабильными в какой-то момент своего существования.
Только факты
Атомный номер : 118 Атомный символ : OG Атомный вес : [294] Петиция : неизвестно : неизвестный 9000
. Российские ученые в Объединенном институте ядерных исследований в Дубне, Россия. За три года до этого, в 1999 году, команда Лаборатории Лоуренса Беркли в Калифорнии опубликовала статью, в которой объявила об открытии 118-го элемента, но их результаты не удалось воспроизвести, и команда отозвала свою статью. В 2006 году об этом элементе было официально объявлено коллективом Дубны и коллективом Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса, работавшим с дубненскими учеными.
Свойства оганессона
Оганессон содержит один известный изотоп 294 Og с периодом полураспада около 0,89 миллисекунды. Через альфа-распад превращается в 290 Lv (ливерморий-290).
Атомный вес искусственных трансурановых элементов основан на самом долгоживущем изотопе.