Открытие элементов 113, 115, 117 и 118: что это дает. Химический элемент теннесси

№117 Теннессин

Таблица ^ =>>

В Национальной лаборатории Оук-Ридж, штат Теннесси, США(источник)

История открытия:

В начале 2009 года руководитель Лаборатории имени Флерова Объединенного института ядерных исследований в Дубне академик Юрий Оганесян рассказал о планах лаборатории по синтезу 117-го элемента, место которого в таблице Менделеева между ранее полученными 116-м и 118-м элементами пока пустует.Как сообщил Оганесян, для синтеза 117-го элемента необходима мишень из берклия - элемента 97. Его должны наработать в достаточном количестве американские ученые из Национальной лаборатории в Окридже (штат Теннеcси).Сложность заключается в том, что период полураспада берклия 320 дней, значит все необходимые эксперименты ученым нужно успеть провести за короткий срок.Как только материал (около 30 миллиграммов берклия) поступит из Америки, его нужно "мгновенно" отправить в НИИ атомных реакторов из Димитровграда, где из берклия сделают мишень. Мишень - это диск диаметром 14 сантиметров, на котором закреплены элементы из титановой фольги, покрытые берклием. "Потом из Димитровграда ее привезут в Дубну, поставят на ускоритель - циклотрон У-400, и год, пока берклий жив, мы будем заниматься изучением этой реакции, не только с точки зрения синтеза 117-го, но и химии 115-го, 113-го элементов", - рассказывал директор лаборатории, профессор Сергей Дмитриев. По словам Дмитриева, особых неожиданностей в эксперименте возникнуть не должно: "Мы знаем реакцию синтеза 116-го, мы знаем реакцию синтеза 118-го и можем четко говорить, как себя поведет новый элемент".

В апреле 2010 года было сообщено об успешном итоге исследований: в двух сериях экспериментов, каждая из которых длилась 70 дней, наблюдалось шесть атомов теннессина: пять — с 176 нейтронами (293Ts) и один — с 177 нейтронами (294Ts). Полученные изотопы теннессина имеют сравнительно большую устойчивость (7 и 31 мс), что подтверждает теорию о существовании острова стабильности в области сверхтяжелых ядер. Для его исследования необходимо синтезировать еще более тяжелые ядра атомов.Образование нового элемента доказано анализом процессов распада сверхтяжелых ядер, образующихся при взаимодействии берклиевой мишени с пучком ядер атомов кальция-48: 48Ca20 + 249Bk97 => 293Ts117 + 4nВ дальнейшем ядра унунсептия претерпевают альфа-распад, при котором зафиксировано образование других новых элементов с номерами 115 и 113: 293Ts117 => 289Mc115 + 4He; 289Mc115 => 285Nh213 + 4He; 285Nh213 => 281Rg111 + 4He

В 2014 г. открытие элемента подтверждено группой Кристофа Дюльманна из Дармштадта (Центр по изучению тяжёлых ионов имени Гельмгольца). В их эксперименте удалось синтезировать 4 атома элемента №117 и проследить цепочку их радиоактивного распада. В этой цепочке был зафиксирован также неизвестный ранее изотоп 103-го элемента, лоуренсия.

В январе 2016 Международный союз чистой и прикладной химии (International Union of Pure and Applied Chemistry, IUPAC) официально назвал первооткрывателями элемента №117 команду российских и американских ученых (Дубна-Ливермор), которые предложили дать ему постоянное название "теннессин" и символ "Ts". Название утверждено IUPAC в ноябре 2016 г.

Источник:http://www.rian.ru/science/20100407/218915199.htmlPhysical Review Letters, DOI: 10.1103/PhysRevLett.112.172501Названия новых химических элементов 113, 115, 117 и 118

www.kontren.narod.ru

Элемент 117 официально назвали Теннесин — Rei Red

Ранее в этом году было торжественно объявлено, что обнаружены четыре совершенно новых элемента таблицы Менделеева. Они стоят под атомными номерами 113, 115, 117, и 118. Несмотря на то, что им были даны временные имена, пришло время для некоторых официальных заявлений, и 117 отныне известен как «Теннесин».

Для некоторых из вас, кто еще не увидел связь, этот элемент назван в честь американского штата Теннесси, по месту нахождения Оакриджской национальная лаборатория (ORNL), где этот элемент был открыт.

Открытие также чествует Университет Вандербилт, Университет Теннесси, Ливерморскую национальную лабораторию (Калифорния) и Российский объединённый институт ядерных исследований. Все они внесли вклад в открытие этого лемента.

“Историческое открытие Теннесина отражает вклады таких институтов Теннесси как Окриджская национальная лаборатория, Университет Теннесси и Университет Вандербилт”, сообщил губернатор Теннесси Билл Хэслэм в заявлении. “От имени всех «теннесианцев» мы благодарны за то, что этот мировой орган удостаивает чести наше штат таким образом”.

«Мировой орган» в данном случае относится к Международному союзу теоретической и прикладной химии (IUPAC), группе, ответственной за утверждение существования новых элементов и подтверждение их имен. Теннесин был первоначально обнаружен в 2010, но он был официально подтвержден только в последние дни 2015 года.

Новый элемент возьмет незабываемый и разумный символ Ts.

Ts — супертяжелый элемент, тип, который не встречается в природе. Для его получения использовались кальций 48 и берклий-249. Это — галоген, элемент как хлор и фтор. В отличие от них, однако, Ts невероятно нестабилен и существует менее 0,1 секунды.

Несмотря на то, что Ts не настолько полезен сам по себе, он является желанием найти ранее неоткрытые элементы, которые странно стабильны. Они, гипотетически, помогут открыть новые для технических возможностей, о которых ученые могут еще только мечтать.

Источник

redbod.ru

что это дает — Троицкий вариант — Наука

Борис Жуйков — радиохимик, докт. хим. наук, зав. Лабораторией радиоизотопного комплекса Института ядерных исследований РАН, ранее много лет работавший в Лаборатории ядерных реакций ОИЯИ (Дубна), занимался исследованием свойств новых элементов.

Открытие новых элементов Периодической таблицы Менделеева всегда вызывало интерес у широкой публики. Дело даже не столько в научной значимости этих открытий, а в том, что в школе все проходили Периодический закон, и некоторые даже помнят символы, обозначающие элементы. Это понятно, знакомо. Но сейчас за этими открытиями стоят сложные исследования в ядерной физике и радиохимии, о которых многие не имеют представления.

В настоящее время новые элементы получают только на ускорителях тяжелых ионов. (Ранее их обнаруживали в земных минералах, продуктах ядерных реакторов и ядерных взрывов.) Тяжелыми ионами, ускоренными в циклотронах или линейных ускорителях, бомбардируют мишени из тяжелых элементов, и в результате реакции слияния с испусканием одного или нескольких нейтронов синтезируется новый элемент с порядковым номером (зарядом ядра) — суммой зарядов ядер налетающего иона и ядра мишени. Затем образующиеся ядра претерпевают радиоактивный распад. Для синтеза наиболее устойчивых изотопов выбирают такие комбинации ядер, в которых содержится по возможности большее число нейтронов и составные ядра имеют низкую энергию возбуждения. Выход получаемых тяжелых элементов чрезвычайно мал — отдельные атомы или десятки атомов, иногда за месяцы облучения на ускорителе. Период полураспада — секунды, а иногда и доли миллисекунд. Довольно сложно выделить ядра новых элементов из всей смеси образующихся продуктов ядерных реакций и правильно идентифицировать полученные продукты. Для этого создаются специальные установки, которые в результате регистрируют цепочку распадов с испусканием альфа-частиц и образованием изотопов более легких элементов, иногда цепочка оканчивается спонтанным делением ядра.

В нашей стране начиная с 1950-х годов работы по синтезу новых элементов на ускорителях тяжелых ионов проводились в Дубне под руководством акад. Г. Н. Флёрова (1913–1990) — основателя этого направления. Сейчас эти работы проводятся под научным руководством акад. Ю. Ц. Оганесяна. В мире существует лишь несколько ускорителей и установок, где можно получать трансактиноидные элементы (т. е. элементы с зарядом ядра Z более 103).

Последнее решение IUPAC (Международный союз теоретической и прикладной химии [1] о признании открытия сразу четырех элементов — под номерами 113, 115, 117 и 118 — привлекло внимание российской общественности еще и потому, что приоритет в трех из них — 115, 117 и 118 — признан за российско-американской коллаборацией, включающей Лабораторию ядерных реакций им. Г. Н. Флёрова Объединенного института ядерных исследований (Дубна) (ФЛЯР ОИЯИ), Ливерморскую национальную лабораторию им. Э. Лоуренса (LLNL), Окриджскую национальную лабораторию (ORNL) и Университет Вандербильта. Приоритет в открытии элемента 113 признан за группой из японского ускорительного научного центра RIKEN.

Установление приоритета — непростая задача, так как неточности в первых сообщениях об открытии в какой-то мере неизбежны. Вопрос — какие неточности существенны, а какие можно принять и насколько выводы авторов обоснованны. Решение IUPAC основывалось на отчетах объединенной рабочей группы экспертов (Joint Working Party, JWP) [2, 3] и разработанных ранее критериях открытия. Согласно существующей практике авторам предоставляется право предложить названия новых элементов.

Рис. 2. Карта радионуклидов трансактиноидных элементов, включая некоторые ядерные реакции их получения (взято из [4])

Элемент 113 предложено назвать нихонием (nihonium, Nh). Nihon — одно из двух названий Японии на японском языке, означающее «Страна восходящего солнца». Это первый элемент, открытый в Азии. Дубнинская группа оспаривала это первенство.

Приоритетные работы были опубликованы ФЛЯР ОИЯИ и RIKEN почти одновременно в 2004 году, группа из Дубны опубликовала работу даже несколько раньше. Для синтеза новых ядер в Японии использовали «холодную» реакцию слияния, бомбардируя изотопом цинка мишень из висмута 70Zn+209Bi, с образованием изотопа 278113 (время жизни — миллисекунды и десятые доли миллисекунд).

В Дубне применили более выгодную (с точки зрения выхода и периодов полураспада) ядерную реакцию ионов тяжелого изотопа кальция и америция 48Ca+243Am, которая приводит к образованию изотопов 288115 и 287115. Эти радионуклиды, испуская альфа-частицы, распадаются сначала соответственно в 284113 и 283113 (время жизни — сотни миллисекунд), а затем по цепочке в долгоживущие изотопы элемента 105 (дубния, Db). 268Db выделяли химически и затем регистрировали спонтанное деление.

Но промежуточные нуклиды в этих цепочках распада на тот момент не были известны, и их независимая физическая идентификация не проводилась. А химическое выделение и идентификацию Db на основе ионного обмена, проведенные в ФЛЯР ОИЯИ, объединенная рабочая группа посчитала неселективными и неубедительными. Также не были приняты во внимание попытки исследовать химические свойства элемента 113 методом газовой хроматографии, хотя этот метод ранее успешно использовался для изучения химии других трансактиноидных элементов. В результате заключили, что заявка Дубны в данном случае не соответствует критериям открытия элементов.

В то же время все промежуточные продукты распада синтезированного в Японии изотопа 278113 (всего 3 события за 8 лет работы) были подтверждены, в том числе в специальных экспериментах в новом исследовательском центре по тяжелым ионам Ланжо в Китае. Таким образом, приоритет в открытии элемента 113 был признан за японской группой.

Элемент 115 был синтезирован в Дубне, и в честь региона, где расположен этот международный центр, авторами было предложено название московий (moscovium, Mc). Элемент получали опять же в ядерной реакции 48Ca+243Am с образованием 287115 и 288115 (время жизни — десятки и сотни миллисекунд соответственно). Позднее был получен 289115 и другие изотопы этого элемента. В отличие от первого цикла химических экспериментов, которые дубнинская группа проводила самостоятельно, позднее, в 2007 году, химическое выделение продукта распада — 268Db осуществлялось уже с привлечением американских специалистов из Ливермора, и была достаточно убедительно доказана принадлежность этого элемента — продукта распада 115-го элемента — к V группе Периодической системы.

Более того, в 2013 году коллаборации из немецкого Центра исследований c тяжелыми ионами в Дармштадте (GSI) удалось повторить дубнинские результаты по получению изотопов элемента 115 в ядерной реакции 48Ca+243Am. Таким образом, приоритет в открытии элемента 115 был признан за российско-американской группой.

Элемент 117 предложено назвать теннеcсин (tennessine, Ts) в честь американского штата Теннесси, где расположена Окриджская национальная лаборатория. Окончание в названии — п о аналогии с астатином и другими элементами группы галогенов (на английском языке). Этот элемент также был синтезирован в Дубне, в ядерной реакции 48Ca+249Bk. Роль американских коллег из Окриджа в основном состояла в изготовлении уникальной мишени берклия-249, который получали на высокопоточном реакторе в ORNL. В 2010–2013 годах было зарегистрировано всего 13 цепочек распадов 293117 и 294117, причем характеристики (время жизни и энергия альфа-распада) продукта распада 289115 соответствовали данным, полученным ранее для этого радионуклида в другой ядерной реакции 48Ca+243Am. По этой причине заявка на открытие этого элемента была признана отвечающей установленным критериям.

Элементу 118 авторами предложено название оганесон (oganesson, Og). Он должен являться аналогом радона и других инертных газов, и его открытие завершает седьмой период таблицы Менделеева. Этот элемент предложено назвать в честь Юрия Цолаковича Оганесяна за его пионерский вклад в исследование трансактиноидных элементов и важные ядерно-физические достижения в открытии сверхтяжелых ядер и исследовании «острова ядерной стабильности». В истории существовал только еще один пример, когда имя элемента присваивалось действующему ученому. Элемент 106 был назван в 1997 году сиборгием (Sg) в честь Гленна Сиборга (1912–1999), лауреата Нобелевской премии, автора открытия плутония и целого ряда трансплутониевых элементов.

В 2002–2012 годах в Дубне при облучении мишени 249Cf ионами 48Ca было обнаружено несколько событий образования 294118 (время жизни — порядка 1 миллисекунды), сопровождающихся последовательным распадом 290Lv (ливермория), 286Fl (флеровия) и 282Cn (коперниция). Время жизни и энергии альфа-частиц этих изотопов Fl и Cn были подтверждены американской коллаборацией на циклотроне в Беркли, поэтому объединенная рабочая группа рекомендовала признать открытие.

Следует отметить, что все вновь предложенные названия и символы элементов пока еще не утверждены IUPAC.

* * *

Какое значение имеет открытие этих новых элементов?

Вопрос «Сколько хлеба и угля это может дать?» абсолютно некорректен. Пользу от развития определенной ветви фундаментальной науки часто невозможно предсказать, и такого рода аргументы не должны тормозить ее развитие. Попытки заранее расписать доход и политические выгоды от научных открытий смехотворны. Соображения престижа также не должны как-то ограничивать развитие направления, потому что его истинное значение может раскрыться много позже. И наоборот, широко разрекламированные достижения могут не иметь никакого значительного продолжения. Вообще, наука должна руководствоваться своей логикой, а не логикой людей, далеких от нее. Общество должно доверять ученым, и «удовлетворение собственного любопытства за государственный счет» — это нормальное положение в данной области человеческой деятельности. И именно ученые, квалифицированные специалисты должны определять, на что следует тратить деньги, а что может подождать или вообще бесперспективно.

Другой вопрос, какое научное значение может иметь этот результат об открытии новых элементов. Что он изменяет в наших представлениях о структуре ядра и химических свойствах элементов вообще?

С физической точки зрения эти результаты могут иметь значение для лучшего понимания ядерной структуры и ядерного взаимодействия. С 1960-х годов бурно обсуждался вопрос о существовании так называемых островов стабильности в районе зарядов ядер Z=114 и 126 как проявление оболочечной структуры ядер. Поэтому получение первых трансактиноидных элементов, которые имели гораздо больший период полураспада, чем предсказывалось старой «капельной» моделью строения ядра, было действительно принципиально важно. Сейчас в оболочечной модели никто не сомневается. Полученные результаты по новым элементам и новым изотопам позволяют уточнить существующие модели ядра и ядерных реакций. Хотя и не ожидается принципиально новых явлений, набор новых данных всегда полезен. Очевидно, что вершины острова стабильности существующими методами не достигнуть: просто нет таких комбинаций в ядерных реакциях — в получаемых изотопах не хватает нейтронов. Ранее много лет проводились попытки обнаружения в природных образцах СТЭ, которые были бы настолько долгоживущими, что могли остаться со времен образования Солнечной системы. Но эти попытки не увенчались успехом. Некогда заявленные результаты не нашли ни экспериментального, ни теоретического подтверждения.

С химической точки зрения ситуация несколько иная. Здесь действительно можно ожидать принципиально новых явлений. Дело в так называемых «релятивистских эффектах». В атомах с большим зарядом ядра электроны приобретают релятивистские скорости, и обычное уравнение Шрёдингера, используемое для описания атомов, уже не работает. В частности, знакомые всем «гантельки» р-электронов в VII периоде претерпевают изменения, и одна из них превращается в шар. В результате электронная структура атомов меняется. У новых элементов возможно значительное отклонение химических свойств от экстраполированных по Периодической таблице и возникновение необычных химических свойств.

В отношении «релятивистских эффектов» существует много спекуляций, очевидно направленных на поднятие интереса к вопросу. Например, высказывалось предположение, что элемент 104 резерфордий (Rf) — формальный аналог титана, циркония и гафния — может оказаться p-элементом, по химическим свойствам близким к свинцу. Или заявлялось, что элемент 114 флеровий (Fl) — аналог свинца — может оказаться инертным газом. На самом деле при аккуратном рассмотрении выясняется, что, хотя атом Rf и имеет необычную конфигурацию внешней электронной оболочки (ds2p), по своим химическим свойствам это типичный d-элемент, аналог гафния. А Fl, обладая повышенной летучестью (как это следует и из любых экстраполяций), в конденсированном состоянии остается типичным металлом. Вообще, абсолютно некорректно любое отклонение от экстраполяции по Периодической системе приписывать «релятивистским эффектам»: оно может быть обусловлено совершенно другими причинами, например межконфигурационным взаимодействием.

Так или иначе, исследование релятивистских эффектов позволяет лучше понять и химические свойства давно известных и повсеместно применяемых элементов. Также это позволяет лучше разобраться в том, каким образом электронное строение атомов и молекул, которое можно рассчитать, определяет их конкретные химические свойства. Это до сих пор является далеко не до конца решенным вопросом. Дальнейшее продвижение по Периодической таблице может привести к образованию совсем новой группы элементов — g-элементов (начиная с элемента 121) с интересными свойствами. Все эти вопросы еще ждут подробного исследования.

Однако приходится отметить, что в последних открытиях исследования химических свойств новых элементов вообще не фигурируют (химически выделялся лишь продукт распада элемента 115 — элемент 105, Db, чтобы подтвердить конец цепочки распада). Но такое исследование трудно было провести ввиду низкого выхода и коротких периодов полураспада полученных изотопов. Тем не менее это возможно, хотя требует нового подхода к постановке химических экспериментов.

Открытие новых элементов дает еще один пример того, что значительные достижения российских ученых возможны в тесной коллаборации с учеными из США, Германии и других развитых стран. Именно такие работы и поднимают престиж нашей науки.

International Union of Pure and Applied Chemistry. Официальный сайт: http://iupac.org/
Karola P. J., Barber R. C., Sherrill В. M., Vardaci E., Yamazaki T. Discovery of the elements with atomic numbers Z= 113, 115 and 117 (IUPAC Technical Report) // Pure Appl. Chem. 2016. V. 88. P. 139–153.
Karola P. J., Barber R. C., Sherrill B. M., Vardaci E., Yamazaki T. Discovery of the elements with atomic numbers Z= 118 (IUPAC Technical Report) // Pure Appl. 2016. V. 88. P. 155–160.
Hamilton H., Hofman S., Oganessian Y.T. Search for Superheavy Nuclei // Annu. Rev. Nucl. Part. Sci., 2013. V. 63. P. 383–405.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Связанные статьи

Оценить:

Загрузка...

trv-science.ru

Теннессин — WiKi

Теннесси́н[4][5] (новолат. и англ. Tennessine[6]), ранее фигурировал под временными названиями унунсе́птий (лат. Ununseptium, Uus) или э́ка-аста́т — химический элемент семнадцатой группы (по устаревшей классификации — главной подгруппы седьмой группы), седьмого периода периодической системы химических элементов, обозначаемый символом Ts и обладающий зарядовым числом 117. Период полураспада более устойчивого из двух известных изотопов, 294Ts, составляет около 78 миллисекунд[7][8], атомная масса этого изотопа равна 294,210(5) а.е.м.[1]. Формально относится к галогенам, однако его химические свойства ещё не изучены и могут отличаться от свойств, характерных для этой группы элементов. Унунсептий был открыт последним из элементов седьмого периода таблицы Менделеева[9].

Внешний вид простого вещества Свойства атома Название, символ, номер Группа, период, блок Атомная масса (молярная масса) Электронная конфигурация Электроны по оболочкам Прочие характеристики Номер CAS Наиболее долгоживущие изотопы


Неизвестно
Теннессин / Tennessine (Ts), 117
17, 7, p
[294] (массовое число наиболее устойчивого изотопа)[1]
[Rn]5f146d107s27p5
2,8,18,32,32,18,7(прогноз)
87658-56-8

117	Теннессин

5f146d107s27p5

Происхождение названия

После открытия элементу было присвоено временное название «унунсептий», данное элементу по правилам Международного союза теоретической и прикладной химии (ИЮПАК), образованое из корней латинских числительных и буквально обозначающее что-то наподобие «одно-одно-седьмой» (латинское числительное «117-й» пишется совсем иначе: centesimus septimus decimus). В дальнейшем, после подтверждения открытия, название было изменено на постоянное «теннессин».

Согласно правилам наименования новых элементов, принятым в 2002 году, для обеспечения лингвистического однообразия всем новым элементам должны даваться названия, оканчивающиеся на «-ium»[10]. Однако в английском языке названия элементов 17-й группы периодической системы (галогенов) традиционно имеют окончание «-ine»: Fluorine — фтор, Chlorine — хлор, Bromine — бром, Iodine — иод, Astatine — астат. Поэтому вскоре после признания открытия 113-го, 115-го, 117-го и 118-го элементов в правила были внесены изменения, согласно которым, по принятой в английской химической номенклатуре традиции, элементам 17-й группы на английском языке должны даваться названия, заканчивающиеся на «-ine»[11].

30 декабря 2015 года ИЮПАК официально признал открытие 117-го элемента и приоритет в этом учёных из Объединённого института ядерных исследований (ОИЯИ) и Ливерморской национальной лаборатории[12].

7 января 2016 года химик и блогер Кей Дей опубликовал петицию, в которой просил назвать новый элемент «Октарином» в честь цвета волшебства из серии книг Терри Пратчетта «Плоский мир»[13].

8 июня 2016 года ИЮПАК рекомендовал дать элементу название «теннессин» (Ts) в знак признания вклада штата Теннесси, в том числе Национальной лаборатории Ок-Ридж, Университета Вандербильта и Университета Теннесси в Ноксвилле, в изучение сверхтяжёлых элементов, включая производство и химическое разделение изотопов актиноидов для синтеза сверхтяжёлых элементов в Высокопоточном изотопном реакторе[en] и Центре развития радиохимической инженерии НЛОР. Название «теннессин» было представлено научной общественности для 5-месячного обсуждения с 8 июня по 8 ноября 2016 года[14].

28 ноября 2016 года ИЮПАК утвердил название «теннессин» для 117-го элемента[5][15].

Название Tennessine дано в формате, принятом для названий галогенов в английском языке. При этом в большинстве других языков (русском, немецком, французском и т. д.) в названиях галогенов суффикс «-ин» не используется, хотя, например, в русскоязычной литературе до 1962 года использовалось название «астатин», а не «астат»[16]. Поскольку языком международной химической номенклатуры и рабочим языком ИЮПАК является английский, эта организация не представляет латинские названия элементов. Поэтому латинское название теннессина остаётся неопределённым — это может быть традиционное Tennessium или на английский манер Tennessinum. Учтя особенности других языков, ИЮПАК в своих рекомендациях указал, что английская традиция наименования галогенов не является примером для других языков и название tennessine может быть переведено, преобразовано или адаптировано в других языках для удобства использования и обеспечения единообразия названий галогенов[17]. Через несколько дней после этого организация, ответственная за испанскую химическую терминологию, решила использовать название teneso, отбросив суффикс -ine, как и в других испанских названиях галогенов[18]. Вслед за этим Комиссия по обогащению французского языка, следуя традиции, рекомендовала для использования во французском языке название tennesse[19]. Затем аналогичное решение — использовать название tenness — приняли и немецкие эксперты[20].

Интересен тот факт, что другой галоген, астат, после неподтвердившегося открытия в 1932 году некоторое время носил название «алабамий» (лат. Alabamium, англ. Alabamine), данное в честь другого американского штата[16].

В качестве обозначения для теннессина был выбран символ Ts, который уже используется в органической химии для обозначения радикала тозила. Так, например, формула TsOH{\displaystyle {{\ce {TsOH}}}} соответствует как тозиловой кислоте[en], так и гипотетической теннессиноватистой кислоте, хотя формула последней традиционно должна записываться как HTsO{\displaystyle {{\ce {HTsO}}}} . Но первооткрыватели считают, что такое совпадение вряд ли вызовет путаницу, поскольку для обозначения радикалов пропила и ацила (или ацетила) уже используются символы Pr и Ac, которые идентичны символам празеодима и актиния. Другой вариант обозначения — Tn был отвергнут, поскольку этот символ, принятый в 1923 году для обозначения торона (ториевой эманации) — одного из изотопов радона — продолжает регулярно использоваться в ряде областей науки[21].

Получение

Теннессин (унунсептий, эка-астат) был впервые получен ОИЯИ в Дубне (Россия) в 2009 году. Для синтеза 117-го элемента мишень из изотопа 97-го элемента, берклия-249, полученного в Окриджской национальной лаборатории (США), обстреливали ионами кальция-48 на ускорителе У-400 Лаборатории ядерных реакций ОИЯИ.[22] Для синтеза элемента использовались реакции:

Ca2048+97249Bk→Ts117297∗→Ts117294+301n{\displaystyle {\ce {^{48}_{20}{Ca}+_{97}^{249}{Bk}\to _{117}^{297}{Ts}^{\ast }\to _{117}^{294}{Ts}+3_{0}^{1}{n}}}} Ca2048+97249Bk→Ts117297∗→Ts117293+401n{\displaystyle {\ce {^{48}_{20}{Ca}+_{97}^{249}{Bk}\to _{117}^{297}{Ts}^{\ast }\to _{117}^{293}{Ts}+4_{0}^{1}{n}}}}

В результате было зафиксировано шесть ядер нового элемента — пять 293Ts и одно 294Ts.

5 апреля 2010 года научная статья, описывающая обнаружение нового химического элемента с атомным номером 117, была принята для публикации в журнал Physical Review Letters[8].

В июне 2012 года эксперимент был повторён. Было зафиксировано пять ядер 293Ts[23][24].

В 2014 году существование 117-го элемента подтвердила международная группа физиков-ядерщиков, работающая в Центре по изучению тяжёлых ионов им. Гельмгольца (Дармштадт, Германия).[25][26]

Физические свойства

Теннессин номинально относится к галогенам, следуя после иода и астата. Точные свойства теннессина остаются предметом обсуждения.

Теннессин, по наиболее вероятной модели, является металлоидом (или полуметаллом), с преимуществом металлических свойств над неметаллическими[27].

Его плотность ожидается в диапазоне 7,1—7,3 г/см³, то есть несколько больше, чем плотность его гомолога астата, равная 6,3—6,5 г/см³ (вследствие того, что астат очень сильно радиоактивен, его плотность также рассчитана теоретически).[27]

При комнатной температуре теннессин должен быть твёрдым, в ранних работах его температура плавления предсказывалась в интервале 300—500 °C, кипения — 550 °C, по одним расчётам, и даже 610 °C,[28] следуя тенденции роста температуры плавления с ростом атомного номера в группе галогенов.

Однако более поздние расчёты дают намного меньшие значения, предсказывая, что теннессин будет кипеть при температуре всего лишь 345 °C[29] или даже ещё меньшей — вплоть до 230 °C, что ниже температуры кипения астата, которая составляет 309 °C[30].

Столь низкие ожидаемые температуры кипения могут быть связаны с тем, что, в отличие от остальных галогенов, теннессин может быть одноатомным, не образовывая или почти не образовывая двухатомных молекул Ts2[28][31].

Химические свойства

Все галогены в той или иной степени проявляют свойства окислителей, причём окислительная способность уменьшается от фтора к астату. Теннессин, следуя в ряду галогенов после астата, почти не сможет проявлять окислительную способность ввиду большого удаления электронов от ядра, и, вероятно, станет первым из галогенов, восстановительная способность которого будет сильнее окислительной. Предполагается, что в отличие от остальных галогенов наиболее устойчивой степенью окисления теннессина будет +1. Эта степень окисления будет особенно устойчивой, как и устойчивость иона At+, только у теннессина её стабильность будет ещё выше.

Степень окисления −1, как и у остальных галогенов, вероятно, возможна, однако предполагается, что у теннессина она возникает только с сильными восстановителями и что теннессин, в отличие от остальных галогенов, не может образовывать устойчивых солей в степени окисления −1 (такие соли могут называться теннессинидами). Они смогут окисляться даже кислородом воздуха до степени окисления +1 — гипотеннессинитов, аналогов гипохлоритов.[28]

Теоретически предсказывается, что второй по распространённости степенью окисления теннессина является +3[32]. Степень окисления +5 также возможна, но только в жёстких условиях, поскольку требует разрушения всего 7p-подуровня. Хотя все более лёгкие галогены, кроме фтора, проявляют степень окисления +7, в отличие от них для теннессина она будет невозможна из-за крайне высокой энергии спаривания 7s-электронов. Поэтому максимальная степень окисления для теннессина должна равняться +5.

Самым простым соединением теннессина является его соединение с водородом, TsH{\displaystyle {{\ce {TsH}}}} , или (по аналогии с названиями других галогенов) теннессиноводород. Длина молекулы должна составлять приблизительно 195 пм, следуя тенденции увеличения длины по мере роста порядкового номера галогена. Теннессиноводород будет продолжать большинство тенденций для галогенводородов.

Примечания

↑ 1 2 Meija J. et al. Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report) (англ.) // Pure and Applied Chemistry. — 2016. — Vol. 88, no. 3. — P. 265–291. — DOI:10.1515/pac-2015-0305.
↑ Oganessian Yu. Ts. et al. (2013). «Experimental studies of the 249Bk + 48Ca reaction including decay properties and excitation function for isotopes of element 117, and discovery of the new isotope 277Mt». Physical Review C 87 (5): 054621. DOI:10.1103/PhysRevC.87.054621. Bibcode: 2013PhRvC..87e4621O.
↑ Khuyagbaatar J. et al. (2014). «48Ca+249Bk Fusion Reaction Leading to Element Z=117: Long-Lived α-Decaying 270Db and Discovery of 266Lr». Physical Review Letters 112 (17): 172501. DOI:10.1103/PhysRevLett.112.172501.
↑ Названия новых химических элементов 113, 115, 117 и 118 (рус.). ОИЯИ (8 июня 2016). Проверено 8 июня 2016.
↑ 1 2 IUPAC Announces the Names of the Elements 113, 115, 117, and 118 (англ.). ИЮПАК (30 November 2016). Проверено 30 ноября 2016.
↑ http://www.vanderkrogt.net/elements/element.php?sym=Ts
↑ Физики из Дубны синтезировали 117-й элемент // infox.ru
↑ 1 2 Yu. Ts. Oganessian et al., Synthesis of a New Element with Atomic Number Z=117, Physical Review Letters, Vol. 104 (2010) P. 142502. DOI:10.1103/PhysRevLett.104.142502.
↑ Аня Грушина Биографии новых элементов // Наука и жизнь. — 2017. — № 1. — С. 24—25. — URL: http://www.nkj.ru/archive/articles/30461/
↑ W. H. Koppenol Naming of new elements (IUPAC Recommendations 2002) (англ.) // Pure and Applied Chemistry. — 2002. — January (vol. 74, no. 5). — P. 787–791. — ISSN 0033-4545. — DOI:10.1351/pac200274050787.
↑ W. H. Koppenol, J. Corish, J. García-Martínez, J. Meija, J. Reedijk How to name new chemical elements (IUPAC Recommendations 2016) (англ.) // Pure and Applied Chemistry. — 2016. — April (vol. 88, no. 4). — P. 401–405. — ISSN 0033-4545. — DOI:10.1515/pac-2015-0802.
↑ Discovery and Assignment of Elements with Atomic Numbers 113, 115, 117 and 118 (англ.). ИЮПАК (30 December 2015). Проверено 31 декабря 2015.
↑ IUPAC, Joint Institute for Nuclear Research, Lawrence Livermore National Laboratory: Name new element 117 Octarine, in honour of Terry Pratchett's Discworld (англ.). Change.org. Проверено 9 января 2016.
↑ IUPAC Is Naming The Four New Elements Nihonium, Moscovium, Tennessine, And Oganesson (англ.). ИЮПАК (8 June 2016). Проверено 8 июня 2016.
↑ Пётр Образцов Унуноктий стал оганесоном // Наука и жизнь. — 2017. — № 1. — С. 22—25.
↑ 1 2 Астат // Популярная библиотека химических элементов. — 2-е изд. — М.: Наука, 1977. — Т. 2. — 520 с.
↑ L. Öhrström, J. Reedijk Names and Symbols of the Elements with Atomic Numbers 113, 115, 117 and 118 (IUPAC Recommendations 2016) (англ.) // Pure Appl. Chem. : препринт. — 2016. — 28 ноябрь. — DOI:10.1515/pac-2016-0501.
↑ «teneso» y «oganesón», mejor que «tenesino» y «oganesson» | Fundéu BBVA. 02/12/2016.
↑ Claude Andrieux, Daniel Thévenot, Jean-Pierre Foulon, Collège d’experts de terminologie de la chimie et des matériaux de la Commission d’enrichissement de la langue française, « Le tennesse : nom préconisé en français pour l’élément 117 », Actualité chimique, №416, 14 mars 2017, Société chimique de France.
↑ GDCh: Expertenrunde schlägt deutsche Namen für neue Elemente vor, 28. April 2017, abgerufen am 28. April 2017.
↑ Lars Öhrström, Jan Reedijk. Names and Symbols of the Elements with Atomic Numbers 113, 115, 117 and 118 (англ.). Pure and Applied Chemistry. ИЮПАК (1 May 2016). Проверено 27 июня 2016.
↑ Российские и американские физики впервые синтезировали 117-й элемент — РИА Новости
↑ В России вновь синтезировали 117-й элемент. Российская газета (2011). Проверено 1 сентября 2012.
↑ Физики из Дубны воспроизвели синтез сверхтяжёлого 117-го элемента. Dubna.org (2011). Проверено 1 сентября 2012. Архивировано 17 октября 2012 года.
↑ Подтверждён синтез 117-го элемента таблицы Менделеева // Наука и жизнь
↑ Phys.Rev.Lett. 112, 172501 (2014)
↑ 1 2 D. Bonchev, V. Kamenska (1981). «Predicting the Properties of the 113–120 Transactinide Elements». Journal of Physical Chemistry (American Chemical Society) 85 (9): 1177–1186. DOI:10.1021/j150609a021.
↑ 1 2 3 R. Haire. Transactinides and the future elements // The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements. — 3rd. — Dordrecht, The Netherlands : Springer Science+Business Media, 2006. — P. 1724, 1728. — ISBN 1-4020-3555-1.
↑ Wiberg, Egon. Inorganic chemistry / Egon Wiberg, Wiberg, Holleman. — Academic Press, 2001. — P. 423. — ISBN 978-0-12-352651-9.
↑ (1982) «Estimation chemical form boiling point elementary astatine by radio gas chromatography». Radiochimica Acta 31 (3—4): 201—203.
↑ Pershina V. Electronic structure and chemistry of the heaviest elements. — 2010. DOI:10.1007/978-1-4020-9975-5_11
↑ G. T. Seaborg. Modern alchemy. — World Scientific, 1994. — P. 172. — ISBN 981-02-1440-5.

Ссылки

ru-wiki.org

Открытие элементов 113, 115, 117 и 118: что это дает

Борис Жуйков«Троицкий вариант» №13(207), 28 июня 2016 года

Об авторе

Борис Жуйков — радиохимик, докт. хим. наук, зав. Лабораторией радиоизотопного комплекса Института ядерных исследований РАН, ранее много лет работавший в Лаборатории ядерных реакций ОИЯИ (Дубна), занимался исследованием свойств новых элементов.

Открытие новых элементов Периодической таблицы Менделеева всегда вызывало интерес у широкой публики. Дело даже не столько в научной значимости этих открытий, а в том, что в школе все проходили Периодический закон, и некоторые даже помнят символы, обозначающие элементы. Это понятно, знакомо. Но сейчас за этими открытиями стоят сложные исследования в ядерной физике и радиохимии, о которых многие не имеют представления.

В настоящее время новые элементы получают только на ускорителях тяжелых ионов. (Ранее их обнаруживали в земных минералах, продуктах ядерных реакторов и ядерных взрывов.) Тяжелыми ионами, ускоренными в циклотронах или линейных ускорителях, бомбардируют мишени из тяжелых элементов, и в результате реакции слияния с испусканием одного или нескольких нейтронов синтезируется новый элемент с порядковым номером (зарядом ядра) — суммой зарядов ядер налетающего иона и ядра мишени. Затем образующиеся ядра претерпевают радиоактивный распад. Для синтеза наиболее устойчивых изотопов выбирают такие комбинации ядер, в которых содержится по возможности большее число нейтронов и составные ядра имеют низкую энергию возбуждения. Выход получаемых тяжелых элементов чрезвычайно мал — отдельные атомы или десятки атомов, иногда за месяцы облучения на ускорителе. Период полураспада — секунды, а иногда и доли миллисекунд. Довольно сложно выделить ядра новых элементов из всей смеси образующихся продуктов ядерных реакций и правильно идентифицировать полученные продукты. Для этого создаются специальные установки, которые в результате регистрируют цепочку распадов с испусканием альфа-частиц и образованием изотопов более легких элементов, иногда цепочка оканчивается спонтанным делением ядра.

В нашей стране начиная с 1950-х годов работы по синтезу новых элементов на ускорителях тяжелых ионов проводились в Дубне под руководством акад. Г. Н. Флёрова (1913–1990) — основателя этого направления. Сейчас эти работы проводятся под научным руководством акад. Ю. Ц. Оганесяна. В мире существует лишь несколько ускорителей и установок, где можно получать трансактиноидные элементы (т. е. элементы с зарядом ядра Z более 103).

Последнее решение IUPAC (Международный союз теоретической и прикладной химии [1]) о признании открытия сразу четырех элементов — под номерами 113, 115, 117 и 118 — привлекло внимание российской общественности еще и потому, что приоритет в трех из них — 115, 117 и 118 — признан за российско-американской коллаборацией, включающей Лабораторию ядерных реакций им. Г. Н. Флёрова Объединенного института ядерных исследований (Дубна) (ФЛЯР ОИЯИ), Ливерморскую национальную лабораторию им. Э. Лоуренса (LLNL), Окриджскую национальную лабораторию (ORNL) и Университет Вандербильта. Приоритет в открытии элемента 113 признан за группой из японского ускорительного научного центра RIKEN.

Установление приоритета — непростая задача, так как неточности в первых сообщениях об открытии в какой-то мере неизбежны. Вопрос — какие неточности существенны, а какие можно принять и насколько выводы авторов обоснованны. Решение IUPAC основывалось на отчетах объединенной рабочей группы экспертов (Joint Working Party, JWP) [2, 3] и разработанных ранее критериях открытия. Согласно существующей практике авторам предоставляется право предложить названия новых элементов.

Элемент 113 предложено назвать нихонием (nihonium, Nh). Nihon — одно из двух названий Японии на японском языке, означающее «Страна восходящего солнца». Это первый элемент, открытый в Азии. Дубнинская группа оспаривала это первенство.

Приоритетные работы были опубликованы ФЛЯР ОИЯИ и RIKEN почти одновременно в 2004 году, группа из Дубны опубликовала работу даже несколько раньше. Для синтеза новых ядер в Японии использовали «холодную» реакцию слияния, бомбардируя изотопом цинка мишень из висмута 70Zn + 209Bi, с образованием изотопа 278113 (время жизни — миллисекунды и десятые доли миллисекунд).

В Дубне применили более выгодную (с точки зрения выхода и периодов полураспада) ядерную реакцию ионов тяжелого изотопа кальция и америция 48Ca + 243Am, которая приводит к образованию изотопов 288115 и 287115. Эти радионуклиды, испуская альфа-частицы, распадаются сначала соответственно в 284113 и 283113 (время жизни — сотни миллисекунд), а затем по цепочке в долгоживущие изотопы элемента 105 (дубния, Db). 268Db выделяли химически и затем регистрировали спонтанное деление.

Но промежуточные нуклиды в этих цепочках распада на тот момент не были известны, и их независимая физическая идентификация не проводилась. А химическое выделение и идентификацию Db на основе ионного обмена, проведенные в ФЛЯР ОИЯИ, объединенная рабочая группа посчитала неселективными и неубедительными. Также не были приняты во внимание попытки исследовать химические свойства элемента 113 методом газовой хроматографии, хотя этот метод ранее успешно использовался для изучения химии других трансактиноидных элементов. В результате заключили, что заявка Дубны в данном случае не соответствует критериям открытия элементов.

В то же время все промежуточные продукты распада синтезированного в Японии изотопа 278113 (всего 3 события за 8 лет работы) были подтверждены, в том числе в специальных экспериментах в новом исследовательском центре по тяжелым ионам Ланжо в Китае. Таким образом, приоритет в открытии элемента 113 был признан за японской группой.

Элемент 115 был синтезирован в Дубне, и в честь региона, где расположен этот международный центр, авторами было предложено название московий (moscovium, Mc). Элемент получали опять же в ядерной реакции 48Ca + 243Am с образованием 287115 и 288115 (время жизни — десятки и сотни миллисекунд соответственно). Позднее был получен 289115 и другие изотопы этого элемента. В отличие от первого цикла химических экспериментов, которые дубнинская группа проводила самостоятельно, позднее, в 2007 году, химическое выделение продукта распада — 268Db осуществлялось уже с привлечением американских специалистов из Ливермора, и была достаточно убедительно доказана принадлежность этого элемента — продукта распада 115-го элемента — к V группе Периодической системы.

Более того, в 2013 году коллаборации из немецкого Центра исследований c тяжелыми ионами в Дармштадте (GSI) удалось повторить дубнинские результаты по получению изотопов элемента 115 в ядерной реакции 48Ca + 243Am. Таким образом, приоритет в открытии элемента 115 был признан за российско-американской группой.

Элемент 117 предложено назвать теннеcсин (tennessine, Ts) в честь американского штата Теннесси, где расположена Окриджская национальная лаборатория. Окончание в названии — по аналогии с астатином и другими элементами группы галогенов (на английском языке). Этот элемент также был синтезирован в Дубне, в ядерной реакции 48Ca + 249Bk. Роль американских коллег из Окриджа в основном состояла в изготовлении уникальной мишени берклия-249, который получали на высокопоточном реакторе в ORNL. В 2010–2013 годах было зарегистрировано всего 13 цепочек распадов 293117 и 294117, причем характеристики (время жизни и энергия альфа-распада) продукта распада 289115 соответствовали данным, полученным ранее для этого радионуклида в другой ядерной реакции 48Ca + 243Am. По этой причине заявка на открытие этого элемента была признана отвечающей установленным критериям.

Элементу 118 авторами предложено название оганесон (oganesson, Og). Он должен являться аналогом радона и других инертных газов, и его открытие завершает седьмой период таблицы Менделеева. Этот элемент предложено назвать в честь Юрия Цолаковича Оганесяна за его пионерский вклад в исследование трансактиноидных элементов и важные ядерно-физические достижения в открытии сверхтяжелых ядер и исследовании «острова ядерной стабильности». В истории существовал только еще один пример, когда имя элемента присваивалось действующему ученому. Элемент 106 был назван в 1997 году сиборгием (Sg) в честь Гленна Сиборга (1912–1999), лауреата Нобелевской премии, автора открытия плутония и целого ряда трансплутониевых элементов.

В 2002–2012 годах в Дубне при облучении мишени 249Cf ионами 48Ca было обнаружено несколько событий образования 294118 (время жизни — порядка 1 миллисекунды), сопровождающихся последовательным распадом 290Lv (ливермория), 286Fl (флеровия) и 282Cn (коперниция). Время жизни и энергии альфа-частиц этих изотопов Fl и Cn были подтверждены американской коллаборацией на циклотроне в Беркли, поэтому объединенная рабочая группа рекомендовала признать открытие.

Следует отметить, что все вновь предложенные названия и символы элементов пока еще не утверждены IUPAC.

* * *

Какое значение имеет открытие этих новых элементов?

Вопрос «Сколько хлеба и угля это может дать?» абсолютно некорректен. Пользу от развития определенной ветви фундаментальной науки часто невозможно предсказать, и такого рода аргументы не должны тормозить ее развитие. Попытки заранее расписать доход и политические выгоды от научных открытий смехотворны. Соображения престижа также не должны как-то ограничивать развитие направления, потому что его истинное значение может раскрыться много позже. И наоборот, широко разрекламированные достижения могут не иметь никакого значительного продолжения. Вообще, наука должна руководствоваться своей логикой, а не логикой людей, далеких от нее. Общество должно доверять ученым, и «удовлетворение собственного любопытства за государственный счет» — это нормальное положение в данной области человеческой деятельности. И именно ученые, квалифицированные специалисты должны определять, на что следует тратить деньги, а что может подождать или вообще бесперспективно.

Другой вопрос, какое научное значение может иметь этот результат об открытии новых элементов. Что он изменяет в наших представлениях о структуре ядра и химических свойствах элементов вообще?

С физической точки зрения эти результаты могут иметь значение для лучшего понимания ядерной структуры и ядерного взаимодействия. С 1960-х годов бурно обсуждался вопрос о существовании так называемых островов стабильности в районе зарядов ядер Z = 114 и 126 как проявление оболочечной структуры ядер. Поэтому получение первых трансактиноидных элементов, которые имели гораздо больший период полураспада, чем предсказывалось старой «капельной» моделью строения ядра, было действительно принципиально важно. Сейчас в оболочечной модели никто не сомневается. Полученные результаты по новым элементам и новым изотопам позволяют уточнить существующие модели ядра и ядерных реакций. Хотя и не ожидается принципиально новых явлений, набор новых данных всегда полезен. Очевидно, что вершины острова стабильности существующими методами не достигнуть: просто нет таких комбинаций в ядерных реакциях — в получаемых изотопах не хватает нейтронов. Ранее много лет проводились попытки обнаружения в природных образцах СТЭ, которые были бы настолько долгоживущими, что могли остаться со времен образования Солнечной системы. Но эти попытки не увенчались успехом. Некогда заявленные результаты не нашли ни экспериментального, ни теоретического подтверждения.

С химической точки зрения ситуация несколько иная. Здесь действительно можно ожидать принципиально новых явлений. Дело в так называемых «релятивистских эффектах». В атомах с большим зарядом ядра электроны приобретают релятивистские скорости, и обычное уравнение Шрёдингера, используемое для описания атомов, уже не работает. В частности, знакомые всем «гантельки» р-электронов в VII-периоде претерпевают изменения, и одна из них превращается в шар. В результате электронная структура атомов меняется. У новых элементов возможно значительное отклонение химических свойств от экстраполированных по Периодической таблице и возникновение необычных химических свойств.

В отношении «релятивистских эффектов» существует много спекуляций, очевидно направленных на поднятие интереса к вопросу. Например, высказывалось предположение, что элемент 104 резерфордий (Rf) — формальный аналог титана, циркония и гафния — может оказаться p-элементом, по химическим свойствам близким к свинцу. Или заявлялось, что элемент 114 флеровий (Fl) — аналог свинца — может оказаться инертным газом. На самом деле при аккуратном рассмотрении выясняется, что, хотя атом Rf и имеет необычную конфигурацию внешней электронной оболочки (ds2p), по своим химическим свойствам это типичный d-элемент, аналог гафния. А Fl, обладая повышенной летучестью (как это следует и из любых экстраполяций), в конденсированном состоянии остается типичным металлом. Вообще, абсолютно некорректно любое отклонение от экстраполяции по Периодической системе приписывать «релятивистским эффектам»: оно может быть обусловлено совершенно другими причинами, например межконфигурационным взаимодействием.

Так или иначе, исследование релятивистских эффектов позволяет лучше понять и химические свойства давно известных и повсеместно применяемых элементов. Также это позволяет лучше разобраться в том, каким образом электронное строение атомов и молекул, которое можно рассчитать, определяет их конкретные химические свойства. Это до сих пор является далеко не до конца решенным вопросом. Дальнейшее продвижение по Периодической таблице может привести к образованию совсем новой группы элементов — g-элементов (начиная с элемента 121) с интересными свойствами. Все эти вопросы еще ждут подробного исследования.

Однако приходится отметить, что в последних открытиях исследования химических свойств новых элементов вообще не фигурируют (химически выделялся лишь продукт распада элемента 115 — элемент 105, Db, чтобы подтвердить конец цепочки распада). Но такое исследование трудно было провести ввиду низкого выхода и коротких периодов полураспада полученных изотопов. Тем не менее это возможно, хотя требует нового подхода к постановке химических экспериментов.

Открытие новых элементов дает еще один пример того, что значительные достижения российских ученых возможны в тесной коллаборации с учеными из США, Германии и других развитых стран. Именно такие работы и поднимают престиж нашей науки.

[1] International Union of Pure and Applied Chemistry.[2] Karola P.J., Barber R.C., Sherrill В.M., Vardaci E., Yamazaki T. Discovery of the elements with atomic numbers Z = 113, 115 and 117 (IUPAC Technical Report) // Pure Appl. Chem. 2016. V. 88. P. 139–153.[3] Karola P.J., Barber R.C., Sherrill B.M., Vardaci E., Yamazaki T. Discovery of the elements with atomic numbers Z = 118 (IUPAC Technical Report) // Pure Appl. 2016. V. 88. P. 155–160.[4] Hamilton H., Hofman S., Oganessian Y.T. Search for Superheavy Nuclei // Annu. Rev. Nucl. Part. Sci., 2013. V. 63. P. 383–405.

elementy.ru

Четырем новым элементам таблицы Менделеева дали рекомендованные имена

Новые элементы

N+1

Международный союз по чистой и прикладной химии (IUPAC, ИЮПАК) огласил рекомендованные названия для четырех новых элементов седьмого периода таблицы Менделеева — 113, 115, 117 и 118. Научные группы-первооткрыватели предложили для них следующие названия:

113-й элемент — Нихоний (Nihonium), символ Nh
115-й элемент — Московий (Moscovium), символ Mc
117-й элемент — Теннессин (Tennessine), символ Ts
118-й элемент — Оганессон (Oganesson), символ Og

До 8 ноября 2016 года эти названия считаются рекомендованными отделением неорганической химии IUPAC. Они будут находиться на публичном рассмотрении, после чего совет IUPAC формально примет эти названия как официальные.

Новые элементы были добавлены в таблицу Менделеева в январе 2016 года решением IUPAC. Атомы с зарядами ядра 113,115,117 и 118 были получены искусственно, с помощью бомбардировки тяжелых ядер ядрами других атомов. Приоритет в выборе названия для 113 элемента принадлежал Японскому институту RIKEN, 115, 117 и 118 элементы были открыты совместно российско-американской группой из Объединенного института ядерных исследований в Дубне (ОИЯИ), Ливерморской национальной лаборатории в Калифорнии (LLNL) и Национальной лаборатории Оак-Ридж в Теннесси (ORNL).

Московий получил свое название в честь Московской области. Оганессон — в честь Юрия Цолаковича Оганесяна, научного руководителя лаборатории ядерных реакций ОИЯИ, соавтора открытий 104-107 элементов периодической системы. Теннессин назван в честь штата Теннесси, где расположена ORNL. Нихоний — первый из элементов, название которого связано с Японией.

Владимир Королёв

nplus1.ru

Теннессин, факты о нем

Теннессин является элементом номер 117 на периодической таблице с символом элемента Ts и прогнозируемым атомным весом 294. Элемент 117 представляет собой искусственно созданный радиоактивный элемент, который был проверен для включения в периодическую таблицу в 2016 году.

Интересные факти.

Российско-американская команда объявила об открытии элемента 117 в 2010 году. Эта же команда подтвердила свои результаты в 2012 году, и немецко-американская команда успешно повторила эксперимент в 2014 году. Атомы этого элемента были сделаны путем бомбардировки целироида berkelium-249 кальцием -48 для получения Ts-297, который затем распался на Ts-294 и нейтроны или в Ts-294 и нейтроны. В 2016 году элемент был официально добавлен к периодической таблице.

Российско-американская команда предложила новое название Теннессин для элемента 117 в знак признания вкладов Национальной лаборатории Ок-Ридж в Теннесси. Открытие элемента состояло из двух стран и нескольких исследовательских объектов, поэтому предполагалось, что именование может быть проблематичным. Однако было проверено несколько новых элементов, что упростило согласование имен. Символ Ts, потому что Tn является аббревиатурой названия штата Теннесси.

Исходя из его местоположения на периодической таблице, вы можете ожидать, что элемент 117 будет галогеном, таким как хлор или бром. Однако ученые полагают, что релятивистские эффекты от валентных электронов элемента будут препятствовать образованию тензинов от анионов или достижению высоких степеней окисления. В некоторых отношениях элемент 117 может более напоминать металлоидный или посттрансляционный металл. Хотя элемент 117 может вести себя не так, как галогены химически, вполне вероятно, что физические свойства, такие как температура плавления и кипения, будут соответствовать тенденциям галогенов. Из всех элементов на периодической таблице ununseptium должен наиболее точно напоминать астатин, который находится прямо над ним на столе. Подобно астатину, элемент 117, вероятно, будет твердым при комнатной температуре.

По состоянию на 2016 год было обнаружено в общей сложности 15 атомов тенстина: 6 в 2010 году, 7 в 2012 году и 2 в 2014 году.

В настоящее время тенессина используется только для исследований. Ученые изучают свойства элемента и используют его для получения атомов других элементов по схеме распада.

Неизвестной или ожидаемой биологической роли элемента 117. Ожидается, что он будет токсичным, прежде всего потому, что его радиоактивный и очень тяжелый.

Элемент 117 атомные данные.

Название элемента / Символ: Теннессин (Ts), ранее был Ununseptium (Uus) из номенклатуры IUPAC или eka-astatine из номенклатуры Менделеева

Имя Происхождение: Теннесси, сайт Национальной лаборатории Ок-Ридж

Открытие: Объединенный институт ядерных исследований (Дубна, Россия), Национальная лаборатория Ок-Ридж (Теннесси, США), Национальная лаборатория Лоуренса Ливермора (Калифорния, США) и другие учреждения США в 2010 году

Атомный номер: 117

Атомный вес: [294]

Конфигурация электрона: предсказано как [Rn] 5f14 6d10 7s2 7p5

Группа элементов: p-блок группы 17

Элемент Период: период 7

Фаза: ожидается, что она будет твердой при комнатной температуре

Точка плавления: 623-823 К (350-550 ° С, 662-1022 ° F) (предсказано)

Точка кипения: 883 К (610 ° С, 1130 ° F) (предсказано)

Плотность: согласно прогнозу 7,1-7,3 г / см3

Окислительные состояния: предсказанные состояния окисления равны -1, +1, +3 и +5, причем наиболее устойчивыми состояниями являются +1 и +3 (не -1, как и другие галогены)

Энергия ионизации. Предполагается, что первая энергия ионизации составит 742,9 кДж / моль

Атомный радиус: 138 часов

Ковалентный радиус: экстраполировано до 156-157 часов.

Изотопы: двумя наиболее стабильными изотопами теннессина являются Ts-294 с периодом полураспада около 51 миллисекунды и Ts-293 с периодом полураспада около 22 миллисекунд.

Использование элемента 117: В настоящее время ununseptium и другие сверхтяжелые элементы используются только для исследования их свойств и образования других сверхтяжелых ядер.

Токсичность. Из-за радиоактивности элемент 117 представляет опасность для здоровья.

У нас можно купить химические реактивы не дорого.

himmir.com.ua