Расширенная таблица Менделеева
Часть серии о |
Периодическая таблица |
---|
Расширенная таблица Менделеева выдвигает теории о химических элементах, выходящих за рамки известных и доказанных в настоящее время. Элемент с наибольшим атомным номером известным — оганессон ( Z = 118), который завершает седьмой период (строку) в таблице Менделеева . Таким образом, все элементы восьмого периода и далее остаются чисто гипотетическими.
Элементы после 118 будут помещены в дополнительные периоды после обнаружения и расположены (как и в случае с существующими периодами), чтобы проиллюстрировать периодически повторяющиеся тенденции в свойствах элементов. Ожидается, что любые дополнительные периоды будут содержать больше элементов, чем седьмой период, поскольку они рассчитаны на наличие дополнительного так называемого g-блока , содержащего как минимум 18 элементов с частично заполненными g- орбиталями в каждом периоде. Таблица из восьми периодов, содержащая этот блок, была предложена Гленном Т. Сиборгом в 1969 году. [1] [2] Первый элемент g-блока может иметь атомный номер 121 и, следовательно, будет иметь систематическое название унбиуний . Несмотря на многочисленные поиски, ни один элемент в этом регионе не был синтезирован и не обнаружен в природе. [3]
Согласно орбитальному приближению в квантово-механическом описании атомной структуры, g-блок будет соответствовать элементам с частично заполненными g-орбиталями, но эффекты спин-орбитального взаимодействия существенно снижают достоверность орбитального приближения для элементов с высоким атомным номером. Версия расширенного периода Сиборга имела более тяжелые элементы по образцу, заданному более легкими элементами, поскольку она не учитывала релятивистские эффекты . Модели, учитывающие релятивистские эффекты, предсказывают, что закономерность будет нарушена. Пекка Пюиккё и Буркхард Фрике использовали компьютерное моделирование для расчета положений элементов до Z = 172 и обнаружили, что некоторые из них были смещены из правила Маделунга . [4] В результате неопределенности и изменчивости предсказаний химических и физических свойств элементов после 120 в настоящее время нет единого мнения об их размещении в расширенной таблице Менделеева.
Элементы в этой области, вероятно, будут очень нестабильны по отношению к радиоактивному распаду и подвергаются альфа-распаду или спонтанному делению с чрезвычайно коротким периодом полураспада , хотя элемент 126 предполагается, что находится в пределах острова стабильности , который устойчив к делению, но не к альфа-распаду. разлагаться. Возможны и другие острова стабильности, помимо известных элементов, в том числе теоретический вокруг элемента 164, хотя степень стабилизирующего эффекта от закрытых ядерных оболочек неясна. Неясно, сколько элементов за пределами ожидаемого острова стабильности физически возможно, завершен ли период 8 или существует период 9. Международный союз теоретической и прикладной химии (IUPAC) определяет, что элемент существует, если его срок службы длиннее 10 −14 секунды (0,01 пикосекунды или 10 фемтосекунд), то есть время, необходимое ядру для формирования электронного облака . [5]
Еще в 1940 году было отмечено, что упрощенная интерпретация релятивистского уравнения Дирака сталкивается с проблемами с электронными орбиталями при Z > 1/α ≈ 137, что позволяет предположить, что нейтральные атомы не могут существовать за пределами элемента 137 и что периодическая таблица элементов, основанная на на электронных орбиталях, следовательно, в этой точке разрушается. [6] С другой стороны, более строгий анализ вычисляет аналогичный предел как Z ≈ 168–172, где подоболочка 1s ныряет в море Дирака , и что вместо этого не нейтральные атомы не могут существовать за пределами этой точки, а голые ядра, таким образом не создавая препятствий для дальнейшего расширения периодической системы. Атомы за пределами этого критического атомного номера называются сверхкритическими атомами.
История
[ редактировать ]Существование элементов, помимо актинидов, впервые было высказано еще в 1895 году, когда датский химик Ганс Петер Йорген Юлиус Томсен предсказал, что торий и уран образуют часть периода из 32 элементов, который закончится химически неактивным элементом с атомным весом 292 (недалеко от него). из 294 для единственного известного изотопа оганессона ). В 1913 году шведский физик Йоханнес Ридберг аналогичным образом предсказал, что следующий благородный газ после радона будет иметь атомный номер 118, и чисто формально вывел еще более тяжелые родственные вещества радона с Z = 168, 218, 290, 362 и 460, что соответствует принципу Ауфбау. предсказал бы, что они будут. В 1922 году Нильс Бор предсказал электронную структуру следующего благородного газа при Z = 118 и предположил, что причина, по которой элементы, помимо урана, не наблюдались в природе, заключалась в том, что они слишком нестабильны. Немецкий физик и инженер Рихард Свинн опубликовал в 1926 году обзорную статью, содержащую предсказания о трансурановых элементах (возможно, он придумал этот термин), в которой он предвосхитил современные предсказания о трансурановых элементах. Остров стабильности : в 1914 году он впервые выдвинул гипотезу о том, что период полураспада не должен строго уменьшаться в зависимости от атомного номера, но вместо этого предположил, что могут существовать некоторые более долгоживущие элементы с Z = 98–102 и Z = 108–110, и предположил, что такие Элементы могли существовать в ядре Земли , в железных метеоритах или в ледяных шапках Гренландии, где они были заперты с момента своего предполагаемого космического происхождения. [7] К 1955 году эти элементы были названы сверхтяжелыми элементами. [8]
Первые предсказания свойств неоткрытых сверхтяжелых элементов были сделаны в 1957 году, когда была впервые исследована концепция ядерных оболочек и было высказано предположение о существовании острова стабильности вокруг элемента 126. [9] В 1967 году были проведены более строгие расчеты, и было высказано предположение, что остров стабильности сосредоточен в тогда еще неоткрытом флеровии (элемент 114); это и другие последующие исследования побудили многих исследователей искать сверхтяжелые элементы в природе или пытаться синтезировать их на ускорителях. [8] В 1970-е годы проводилось множество поисков сверхтяжелых элементов, но все они дали отрицательные результаты. По состоянию на апрель 2022 г. [update], синтез был предпринят для каждого элемента до унбисептия включительно ( Z = 127), кроме унбитрия ( Z = 123), [10] [11] [12] при этом самым тяжелым успешно синтезированным элементом был оганессон в 2002 году, а самым последним открытием стал теннессин в 2010 году. [10]
Поскольку было предсказано, что некоторые сверхтяжелые элементы будут лежать за пределами семипериодной таблицы Менделеева, дополнительный восьмой период, содержащий эти элементы, был впервые предложен Гленном Т. Сиборгом в 1969 году. Эта модель продолжила шаблон с установленными элементами и ввела новый g-блок и серия суперактинидов, начинающаяся с элемента 121, что увеличивает количество элементов в периоде 8 по сравнению с известными периодами. [1] [2] [8] Однако эти ранние расчеты не учли релятивистские эффекты, которые разрушают периодические тенденции и делают невозможным простую экстраполяцию. В 1971 году Фрике рассчитал периодическую таблицу до Z = 172 и обнаружил, что некоторые элементы действительно обладают разными свойствами, которые нарушают установленную закономерность: [4] а расчеты Пекки Пююкко, проведенные в 2010 году , также отметили, что некоторые элементы могут вести себя иначе, чем ожидалось. [13] Неизвестно, насколько далеко может выйти периодическая таблица Менделеева за пределы известных 118 элементов, поскольку прогнозируется, что более тяжелые элементы будут все более нестабильными. Гленн Т. Сиборг предположил, что практически конец таблицы Менделеева может наступить уже около Z = 120 из-за ядерной нестабильности. [14]
Предсказанные структуры расширенной таблицы Менделеева
[ редактировать ]В настоящее время нет единого мнения о размещении элементов за пределами атомного номера 120 в таблице Менделеева.
Всем гипотетическим элементам присваивается Международного союза теоретической и прикладной химии (IUPAC) систематическое название элемента для использования до тех пор, пока элемент не будет открыт, подтвержден и не будет утверждено официальное название. Эти названия обычно не используются в литературе, а вместо этого элементы обозначаются их атомными номерами; следовательно, элемент 164 обычно называют не «негексквадиум» или «Uhq» (систематическое название и символ), а скорее «элементом 164» с символами «164», «(164)» или «E164». [15]
Принцип конструкции
[ редактировать ]В элементе 118 предполагается, что орбитали 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 3d, 4s, 4p, 4d, 4f, 5s, 5p, 5d, 5f, 6s, 6p, 6d, 7s и 7p заполнены. остальные орбитали незаполнены. Простая экстраполяция принципа Ауфбау предсказывает, что восьмая строка заполнит орбитали в порядке 8s, 5g, 6f, 7d, 8p; но после элемента 120 близость электронных оболочек делает размещение в простой таблице проблематичным.
1 | 1 ЧАС | 2 Он | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
2 | 3 Что | 4 Быть | 5 Б | 6 С | 7 Н | 8 ТО | 9 Ф | 10 Ne | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3 | 11 Уже | 12 мг | 13 Ал | 14 И | 15 П | 16 С | 17 кл. | 18 С | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4 | 19 К | 20 Что | 21 наук | 22 Из | 23 V | 24 Кр | 25 Мин. | 26 Фе | 27 Ко | 28 В | 29 С | 30 Зн | 31 Здесь | 32 Ге | 33 Как | 34 Се | 35 Бр | 36 НОК | ||||||||||||||||||||||||||||||||
5 | 37 руб. | 38 старший | 39 И | 40 Зр | 41 Нб | 42 Мо | 43 Тс | 44 Ру | 45 резус | 46 ПД | 47 В | 48 компакт-диск | 49 В | 50 Сн | 51 Сб | 52 Te | 53 я | 54 Машина | ||||||||||||||||||||||||||||||||
6 | 55 Cs | 56 Нет | 57 La | 58 Этот | 59 Пр | 60 Нд | 61 вечера | 62 см | 63 Евросоюз | 64 Б-г | 65 Тб | 66 Те | 67 К | 68 Является | 69 Тм | 70 Ыб | 71 Лу | 72 хф | 73 Облицовка | 74 В | 75 Ре | 76 Ты | 77 И | 78 Пт | 79 В | 80 ртуть | 81 Тл | 82 Pb | 83 С | 84 Po | 85 В | 86 Рн | ||||||||||||||||||
7 | 87 Пт | 88 Солнце | 89 И | 90 че | 91 Хорошо | 92 В | 93 Например | 94 Мог | 95 Являюсь | 96 См | 97 Бк | 98 См. | 99 Является | 100 Фм | 101 Мэриленд | 102 Нет | 103 лр | 104 РФ | 105 ДБ | 106 Сг | 107 Бх | 108 Хс | 109 гора | 110 Дс | 111 Рг | 112 Сп | 113 Нх | 114 В | 115 Мак | 116 Лев | 117 Ц | 118 И | ||||||||||||||||||
8 | 119 Новый | 120 Мистер | 121 Сейчас | 122 убб | 123 Убт | 124 Убк | 125 убп | 126 Яйцо | 127 Убс | 128 Кашель | 129 Быть | 130 Утн | 131 Цена | 132 утб | 133 И т. д | 134 Утк | 135 Утп | 136 Ут | 137 Утс | 138 Рост | 139 Вне | 140 Мистер | 141 Уку | 142 Укб | 143 Укт | 144 Укк | 145 Укп | 146 Фу | 147 Uqs | 148 Уго | 149 Уке | 150 Upn | 151 Слова | 152 Преподобный | 153 Упт | 154 Upq | 155 Вверх | 156 Фу | 157 UPS | 158 ты там | 159 Затем | 160 Ух | 161 Uhu | 162 Ухб | 163 Ух | 164 Фу | 165 Угу | 166 Ухх | 167 ух | 168 Uho |
Фрике
[ редактировать ]Не во всех моделях более высокие элементы показаны по образцу, установленному более легкими элементами. Буркхард Фрике и др., Проведшие расчеты до элемента 184 в статье, опубликованной в 1971 году, также обнаружили, что некоторые элементы вытесняются из правила энергетического упорядочения Маделунга в результате перекрытия орбиталей; это вызвано возрастающей ролью релятивистских эффектов в тяжелых элементах (Они описывают химические свойства до 184 элемента, но рисуют таблицу только до 172 элемента). [4] [16]
ЧАС | Он | ||||||||||||||||||
Что | Быть | Б | С | Н | ТО | Ф | Ne | ||||||||||||
Уже | мг | Ал | И | П | С | кл. | С | ||||||||||||
К | Что | наук | Из | V | Кр | Мин. | Фе | Ко | В | С | Зн | Здесь | Ге | Как | Се | Бр | НОК | ||
руб. | старший | И | Зр | Нб | Мо | Тс | Ру | резус | ПД | В | компакт-диск | В | Сн | Сб | я | Машина | |||
Cs | Нет | Се–Лу | хф | Облицовка | В | Ре | Ты | И | Пт | В | ртуть | Тл | Pb | С | Po | В | Рн | ||
Пт | Солнце | И | Ч–Лр | РФ | ДБ | Сг | Бх | Хс | гора | Дс | Рг | Сп | Нх | В | Мак | Лев | Ц | И | |
119 | 120 | 121 | 122–141 | 142–155 | 156 | 157 | 158 | 159 | 160 | 161 | 162 | 163 | 164 | ||||||
165 | 166 | 167 | 168 | 169 | 170 | 171 | 172 |
Формат Фрике и др. больше ориентирован на формальные электронные конфигурации, чем на вероятное химическое поведение. Элементы 156–164 они помещают в группы 4–12, поскольку формально их конфигурация должна быть 7d. 2 через 7 дней 10 . Однако они отличаются от предыдущих d-элементов тем, что оболочка 8s недоступна для химической связи: вместо нее доступна оболочка 9s. Таким образом, элемент 164 с 7d 10 9 с 0 отмечается Фрике и др. быть аналогом палладия с 4d 10 5 с 0 , и они считают, что элементы 157–172 имеют химические аналогии с группами 3–18 (хотя они неоднозначно относятся к тому, больше ли элементы 165 и 166 больше похожи на элементы группы 1 и 2 или больше на элементы группы 11 и 12 соответственно). Таким образом, элементы 157–164 помещены в их таблице в группу, которую авторы не считают химически наиболее аналогичной. [17]
Нефедов
[ редактировать ]Нефедов , Тржасковская и Яржемский провели расчеты до 164 (результаты опубликованы в 2006 г.). Они считали элементы с 158 по 164 гомологами групп с 4 по 10, а не с 6 по 12, отмечая сходство электронных конфигураций с переходными металлами 5-го периода (например, элемент 159 7d 4 9 с 1 против Nb 4d 4 5 с 1 , элемент 160 7d 5 9 с 1 против Мо 4д 5 5 с 1 , элемент 162 7d 7 9 с 1 против Ру 4д 7 5 с 1 , элемент 163 7d 8 9 с 1 против Rh 4d 8 5 с 1 , элемент 164 7d 10 9 с 0 против ПД 4д 10 5 с 0 ). Таким образом, они согласны с Фрике и др. по химически наиболее аналогичным группам, но отличаются от них тем, что Нефедов с соавт. фактически помещают элементы в химически наиболее аналогичные группы. Rg и Cn отмечены звездочкой, чтобы отразить конфигурации, отличающиеся от Au и Hg (в исходной публикации они изображены смещенными в третьем измерении). На самом деле Cn, вероятно, имеет конфигурацию, аналогичную Hg, и разница в конфигурации между Pt и Ds не выражена. [18]
Cs | Нет | Вс–Вс | хф | Облицовка | В | Ре | Ты | И | Пт | В | ртуть | Тл | Pb | С | Po | В | Рн |
Пт | Солнце | Ac–Lr | РФ | ДБ | Сг | Бх | Хс | гора | Дс | Рг* | Сп* | Нх | В | Мак | Лев | Ц | И |
119 | 120 | 121–157 | 158 | 159 | 160 | 161 | 162 | 163 | 164 |
Прачечная
[ редактировать ]Пекка Пюиккё использовал компьютерное моделирование для расчета положений элементов до Z = 172 и их возможных химических свойств в статье, опубликованной в 2011 году. Он воспроизвел орбитальный порядок Фрике и др. И предложил уточнить их таблицу путем формального назначения слотов. к элементам 121–164 на основе ионных конфигураций. [13]
Чтобы вести учет электронов, Пюиккё размещает некоторые элементы не по порядку: например, 139 и 140 помещаются в группы 13 и 14, чтобы отразить, что оболочка 8p 1/2 должна заполниться, и он выделяет отдельные 5g, 8p 1/2 , и 6ф серия. [13] Фрике и др. и Нефедов и др. не пытайтесь разорвать эти серии. [17] [18]
Кульша
[ редактировать ]Химик-вычислитель Андрей Кульша предложил две формы расширенной таблицы Менделеева до 172, которые основываются и уточняют версии Нефедова и др. до 164 со ссылкой на расчеты Пюиккё. [19] На основании их вероятных химических свойств элементы 157–172 относят обе формы к родственным иттрию восьмого периода через ксенон в пятом периоде; [19] это расширяет положение Нефедова и др. 157–164 под иттрием через палладий, [18] и согласуется с химическими аналогиями, приведенными Fricke et al. [17]
Кульша предложил два способа борьбы с элементами 121–156, которым нет точных аналогов среди более ранних элементов. В своей первой форме (2011 г., после публикации статьи Пююкко) [19] элементы 121–138 и 139–156 размещены в виде двух отдельных строк (вместе называемых «ультпереходными элементами»), связанных добавлением 5g. 18 подоболочка в ядро, как согласно расчетам Пюиккё степеней окисления, [13] они должны соответственно имитировать лантаноиды и актиниды. [19] [20] В его втором предложении (2016) элементы 121–142 образуют g-блок (поскольку они обладают 5g-активностью), а элементы 143–156 образуют f-блок, расположенный под актинием через нобелий. [21]
Таким образом, период 8 возникает с 54 элементами, а следующий благородный элемент после 118 — 172. [22]
Смитс и др.
[ редактировать ]В 2023 году Смитс, Дюльманн, Инделикато, Назаревич и Швердтфегер предприняли еще одну попытку разместить элементы от 119 до 170 в таблице Менделеева на основе их электронных конфигураций. Конфигурации некоторых элементов (121–124 и 168) не позволяли их разместить однозначно. Элемент 145 появляется дважды, некоторые места имеют двухместное размещение, а другие пустуют. [23]
Cs | Нет | Этот | Пр | Нд | вечера | см | Евросоюз | Б-г | Тб | Те | К | Является | Тм | Ыб | Лу | хф | Облицовка | В | Ре | Ты | И | Пт | В | ртуть | Тл | Pb | С | Po | В | Рн | |||||||||||||||||||
Пт | Солнце | И | че | Хорошо | В | Например | Мог | Являюсь | См | Бк | См. | Является | Фм | Мэриленд | Нет | лр | РФ | ДБ | Сг | Бх | Хс | гора | Дс | Рг | Сп | Нх | В | Мак | Лев | Ц | И | ||||||||||||||||||
119 | 120 | 125 | 126 | 127 | 128/129 | 130 | 131 | 132 | 133/134 | 135 | 136 | 137 | 138 | 139 | 140 | 141 | 142/143 | 144 | 145 | 145 | 146 | 147 | 148/149 | 150 | 151 | 152 | 153 | 154 | 155 | 156 | 157 | 158/159 | 160 | 161 | 162 | 163 | 164 | 167 | |||||||||||
165 | 166 | 169 | 170 |
Поиски неоткрытых элементов
[ редактировать ]Попытки синтеза
[ редактировать ]Попытки синтезировать элементы 8-го периода вплоть до унбисептия, за исключением унбитрия, не увенчались успехом. Попытки синтезировать унуненний, элемент первого периода 8, продолжаются с 2024 года. [update].
Унуненниум (E119)
[ редактировать ]Синтез элемента 119 ( унунения ) был впервые предпринят в 1985 году путем бомбардировки мишени из эйнштейния-254 ионами кальция-48 на ускорителе superHILAC в Беркли, Калифорния:
- 254
99 Эс
+ 48
20 Калифорния
→ 302 119* → нет атомов
Атомы не были идентифицированы, что привело к предельному сечению 300 нб . [24] Более поздние расчеты показывают, что сечение реакции 3n (которая приведет к 299 119 и три нейтрона в качестве продуктов) на самом деле будет в шестьсот тысяч раз ниже этой верхней границы, равной 0,5 пб. [25]
С апреля по сентябрь 2012 года была предпринята попытка синтеза изотопов. 295 119 и 296 119 был получен путем бомбардировки мишени из берклия -249 титаном -50 в Центре исследований тяжелых ионов имени Гельмгольца GSI в Дармштадте , Германия. [26] [27] На основании теоретически предсказанного сечения ожидалось, что атом унунения будет синтезирован в течение пяти месяцев после начала эксперимента. [28] Более того, поскольку берклий-249 распадается на калифорний -249 (следующий элемент) с коротким периодом полураспада в 327 дней, это позволило искать элементы 119 и 120 одновременно. [29]
- 249
97 Бк
+ 50
22 Ти
→ 299 119* → нет атомов
Первоначально эксперимент планировалось продолжить до ноября 2012 года. [30] но был остановлен раньше, чтобы воспользоваться 249 Цель Bk для подтверждения синтеза теннессина (таким образом меняя снаряды на 48 Что). [31] Эта реакция между 249 Бк и 50 Было предсказано, что Ti будет наиболее благоприятной практической реакцией для образования элемента 119. [27] поскольку он довольно асимметричен, [28] хотя и несколько холодный. [31] (Реакция между 254 Эс и 48 Ca был бы лучше, но приготовление миллиграммовых количеств 254 Эс для мишени сложно.) [28] Тем не менее, необходимые изменения от «серебряной пули» 48 Ca к 50 Ti делит ожидаемый выход элемента 119 примерно на двадцать, поскольку выход сильно зависит от асимметрии реакции синтеза. [28]
Из-за предсказанного короткого периода полураспада команда GSI использовала новую «быструю» электронику, способную регистрировать события распада в течение микросекунд. [27] Атомы элемента 119 не были идентифицированы, что предполагает предельное сечение 70 фб. [31] Прогнозируемое фактическое сечение составляет около 40 фб, что находится на пределе возможностей нынешних технологий. [28]
Команда RIKEN в Вако , Япония, начала бомбардировку из кюрия мишеней -248 пучком ванадия -51 в январе 2018 года. [32] для поиска элемента 119. В качестве мишени был выбран кюрий, а не более тяжелый берклий или калифорний, поскольку эти более тяжелые мишени трудно приготовить. [33] 248 Мишени в см были предоставлены Окриджской национальной лабораторией . Компания RIKEN разработала высокоинтенсивный пучок ванадия. [34] Эксперимент начался на циклотроне, пока RIKEN модернизировал свои линейные ускорители; Модернизация завершилась в 2020 году. [35] Обстрел может продолжаться обеими машинами до тех пор, пока не будет замечено первое событие; в настоящее время эксперимент проводится с перерывами не менее 100 дней в году. [36] [33] Усилия команды RIKEN финансируются Императором Японии . [37] Команда ОИЯИ планирует в будущем попытаться синтезировать элемент 119, вероятно, используя 243 Я + 54 CR отреагировал, но точные сроки публично не разглашаются. [38] [39]
Унбинилиум (Е120)
[ редактировать ]После успеха в получении оганессона по реакции между 249 См. и 48 Примерно в 2006 году группа Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ) в Дубне начала аналогичные эксперименты в марте – апреле 2007 года в надежде создать элемент 120 (унбинилий) из ядер 58 Фе и 244 Мог . [40] [41] Предполагается, что изотопы унбинилия будут иметь период полураспада альфа-распада порядка микросекунд . [42] [43] что атомы элемента 120 не образовались, что обеспечивает предел сечения в 400 при фб Первоначальный анализ показал , изученной энергии. [44]
- 244
94 Пу
+ 58
26 февраля
→ 302 120* → нет атомов
Российская команда планировала модернизировать свои объекты, прежде чем снова предпринять попытку реагирования. [44]
В апреле 2007 года команда Центра исследований тяжелых ионов им. Гельмгольца GSI в Дармштадте , Германия, попыталась создать элемент 120, используя уран -238 и никель -64: [45]
- 238
9292У
+ 64
28 Ни
→ 302 120* → нет атомов
Атомы не были обнаружены, что обеспечивает предел в 1,6 пб сечения при указанной энергии. GSI повторил эксперимент с более высокой чувствительностью в трех отдельных запусках в апреле – мае 2007 г., январе – марте 2008 г. и сентябре – октябре 2008 г., все с отрицательными результатами, достигнув предела поперечного сечения в 90 фб. [45]
В июне – июле 2010 г. и снова в 2011 г., после модернизации своего оборудования, позволяющего использовать больше радиоактивных мишеней, ученые GSI попытались провести более асимметричную реакцию термоядерного синтеза: [46]
- 248
96 см
+ 54
24 Кр
→ 302 120 → нет атомов
Ожидалось, что изменение реакции в пять раз увеличит вероятность синтеза элемента 120. [47] поскольку выход таких реакций сильно зависит от их асимметрии. [28] Были обнаружены три коррелированных сигнала, которые соответствовали предсказанным энергиям альфа-распада 299 120 и его дочь 295 Ог, а также экспериментально известная энергия распада его внучки 291 Льв . Однако время жизни этих возможных распадов оказалось намного дольше, чем ожидалось, и результаты не удалось подтвердить. [48] [49] [46]
В августе – октябре 2011 года другая группа GSI, использующая установку TASCA, попробовала новую, еще более асимметричную реакцию: [50] [31]
- 249
98 См.
+ 50
22 Ти
→ 299 120* → нет атомов
Это также было безуспешно предпринято в следующем году во время вышеупомянутой попытки сделать элемент 119 в 249 Бк+ 50 Реакция Ti, как 249 Bk распадается на 249 См. Из-за своей асимметрии [51] реакция между 249 См. и 50 Было предсказано, что Ti будет наиболее благоприятной практической реакцией для синтеза унбинилия, хотя она также несколько холодна. Атомы унбинилия не были идентифицированы, что предполагает предельное сечение 200 фб. [31] Йенс Волкер Крац предсказал, что фактическое максимальное сечение образования элемента 120 в результате любой из этих реакций составит около 0,1 фб; [52] для сравнения, мировой рекорд наименьшего сечения успешной реакции составил 30 фб для реакции 209 С( 70 Зн, н) 278 Нх , [28] и Крац предсказал, что максимальное сечение для создания соседнего элемента 119 составит 20 фб. [52] Если эти прогнозы точны, то синтез элемента 119 будет на пределе возможностей современной технологии, а синтез элемента 120 потребует новых методов. [52]
В мае 2021 года ОИЯИ объявил о планах исследовать 249 Ср+ 50 Реакция Ti на новом объекте. Однако 249 Цель Cf должна была быть изготовлена Национальной лабораторией Ок-Ридж в США. [53] а после начала российского вторжения в Украину в феврале 2022 года сотрудничество ОИЯИ с другими институтами полностью прекратилось из-за санкций. [54] Следовательно, ОИЯИ теперь планирует попробовать 248 См+ 54 Вместо этого реакция Cr. Подготовительный эксперимент по использованию 54 В конце 2023 года было проведено исследование Cr-снарядов, в ходе которого был успешно синтезирован 288 Лев в 238 У+ 54 Кр реакция, [55] и есть надежда, что эксперименты по синтезу элемента 120 начнутся к 2025 году. [56]
Начиная с 2022 года, [34] также были планы использовать 88-дюймовый циклотрон в Национальной лаборатории Лоуренса Беркли (LBNL) в Беркли , Калифорния , США, чтобы попытаться создать новые элементы с использованием 50 Ти снаряды. Планируется сначала испытать их на плутониевой мишени для создания ливермория (элемент 116) в конце 2023 года. Если это окажется успешным, будет предпринята попытка создать элемент 120 в 249 Ср+ 50 Реакция Ti начнется, вероятно, не раньше 2024 года. [57] [58]
Унбиуний (Е121)
[ редактировать ]Синтез элемента 121 (унбиуния) был впервые предпринят в 1977 году путем бомбардировки мишени из урана-238 ионами меди -65 в Gesellschaft für Schwerionenforschung в Дармштадте , Германия:
- 238
9292У
+ 65
29 меди
→ 303 121* → нет атомов
Атомы не были идентифицированы. [11]
Унбибий (Е122)
[ редактировать ]Первые попытки синтеза 122-го элемента (унбибия) были предприняты в 1972 г. Флеровым и др. в Объединенном институте ядерных исследований (ОИЯИ) с использованием реакций горячего синтеза, индуцированных тяжелыми ионами: [10]
- 238
9292У
+ 66,68
30 Зн
→ 304, 306 122* → нет атомов
Эти эксперименты были мотивированы ранними предсказаниями о существовании острова стабильности при N = 184 и Z > 120. Атомов обнаружено не было, и был измерен предел текучести 5 нб (5000 пб ). Текущие результаты (см. флеровий ) показали, что чувствительность этих экспериментов была занижена как минимум на 3 порядка. [12]
В 2000 году Центр исследований тяжелых ионов им. Гельмгольца Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI) провел очень похожий эксперимент с гораздо более высокой чувствительностью: [10]
- 238
9292У
+ 70
30 Зн
→ 308 122* → нет атомов
Эти результаты показывают, что синтез таких более тяжелых элементов остается серьезной проблемой и необходимы дальнейшие улучшения интенсивности пучка и эффективности экспериментов. чувствительность следует увеличить до 1 фб В будущем для получения более качественных результатов.
Еще одна неудачная попытка синтеза элемента 122 была предпринята в 1978 году в Центре Гельмгольца GSI, где мишень из природного эрбия бомбардировалась ионами ксенона-136 : [10]
- ест
68 Эр
+ 136
54 транспортных средства
→ 298, 300, 302, 303, 304, 306 122* → нет атомов
В частности, реакция между 170 утка 136 Ожидалось, что Xe даст альфа-излучатели с периодом полураспада в микросекунды, которые будут распадаться до изотопов флеровия с периодом полураспада, возможно, увеличивающимся до нескольких часов, поскольку, по прогнозам, флеровий будет лежать недалеко от центра острова стабильности . После двенадцати часов облучения в этой реакции ничего не обнаружено. После аналогичной неудачной попытки синтезировать элемент 121 из 238 У и 65 Cu был сделан вывод, что период полураспада сверхтяжелых ядер должен быть менее одной микросекунды, иначе сечения очень малы. [59] Более поздние исследования синтеза сверхтяжелых элементов позволяют предположить, что оба вывода верны. [28] [60] Две попытки синтеза элемента 122, предпринятые в 1970-х годах, были вызваны исследованиями, изучающими возможность потенциального возникновения сверхтяжелых элементов в природе. [10]
Несколько экспериментов по изучению характеристик деления различных сверхтяжелых составных ядер, таких как 306 122* были выполнены в период с 2000 по 2004 год в Лаборатории ядерных реакций им. Флерова . Использовались две ядерные реакции, а именно 248 См + 58 Фе и 242 Пу + 64 В. [10] Результаты показывают, как сверхтяжелые ядра делятся преимущественно за счет выбрасывания ядер с закрытой оболочкой, таких как 132 Sn ( Z =50, N =82). Было также обнаружено, что выход по пути термоядерного деления был одинаковым между 48 Ca и 58 Fe-снаряды, что предполагает возможное использование в будущем 58 Fe-снаряды в формировании сверхтяжелых элементов. [61]
Унбиквадий (Е124)
[ редактировать ]Ученые из GANIL (Grand National Accélérateur d'Ions Lourds) попытались измерить прямое и замедленное деление составных ядер элементов с Z = 114, 120 и 124, чтобы исследовать оболочечные эффекты в этой области и точно определить следующий сферический протон. оболочка. Это связано с тем, что наличие полных ядерных оболочек (или, что то же самое, наличие числа протонов магического или нейтронов ) придало бы большую стабильность ядрам таких сверхтяжелых элементов, тем самым приблизив их к острову стабильности . В 2006 году, а полные результаты были опубликованы в 2008 году, команда предоставила результаты реакции, включающей бомбардировку мишени из природного германия ионами урана:
- 238
9292У
+ ест
32 Ge
→ 308, 310, 311, 312, 314 124* → деление
Команда сообщила, что им удалось идентифицировать составные ядра, делящиеся с периодом полураспада > 10. −18 с. Этот результат предполагает сильный стабилизирующий эффект при Z = 124 и указывает на следующую протонную оболочку при Z > 120, а не при Z = 114, как считалось ранее. Составное ядро — это рыхлая комбинация нуклонов , которые еще не образовали ядерные оболочки. Он не имеет внутренней структуры и удерживается вместе только за счет сил столкновения между ядрами цели и снаряда. По оценкам, для этого потребуется около 10 −14 Это необходимо для того, чтобы нуклоны образовали ядерные оболочки, после чего составное ядро становится нуклидом , и это число используется ИЮПАК как минимальный период полураспада, который должен иметь заявленный изотоп, чтобы потенциально быть признанным открытым. Таким образом, эксперименты GANIL не считаются открытием 124-го элемента . [10]
Деление составного ядра 312 124 также изучался в 2006 году на тандемном ускорителе тяжелых ионов ALPI в Laboratori Nazionali di Legnaro (Национальные лаборатории Леньяро) в Италии: [62]
- 232
90 тыс.
+ 80
34 Се
→ 312 124* → деление
Подобно предыдущим экспериментам, проведенным в ОИЯИ ( Объединённый институт ядерных исследований ), осколки деления группировались вокруг дважды магических ядер, таких как 132 Sn ( Z = 50, N = 82), что указывает на тенденцию сверхтяжелых ядер испускать такие дважды магические ядра при делении. [61] Среднее число нейтронов на одно деление 312 Было также обнаружено увеличение количества составного ядра 124 (по сравнению с более легкими системами), подтверждая, что тенденция испускания большего количества нейтронов во время деления более тяжелых ядер продолжается и в области сверхтяжелых масс. [62]
Унбипентиум (Е125)
[ редактировать ]Первая и единственная попытка синтеза элемента 125 (унбипентий) была предпринята в Дубне в 1970–1971 годах с использованием ионов цинка и мишени америция-243 : [12]
- 243
95 утра
+ 66, 68
30 Зн
→ 309, 311 125* → нет атомов
Атомы не были обнаружены, и был определен предел сечения 5 нб. Этот эксперимент был мотивирован возможностью большей стабильности ядер в районе Z ~ 126 и N ~ 184, [12] хотя более поздние исследования показывают, что остров стабильности может вместо этого находиться при более низком атомном номере (например, коперниций , Z = 112), а синтез более тяжелых элементов, таких как элемент 125, потребует более чувствительных экспериментов. [28]
Унбигексий (Е126)
[ редактировать ]Первая и единственная попытка синтезировать элемент 126 (унбигексий), оказавшаяся безуспешной, была предпринята в 1971 году в ЦЕРН (Европейской организации ядерных исследований) Рене Бимботом и Джоном М. Александром с использованием реакции горячего синтеза: [10]
- 232
90 тыс.
+ 84
36 крон
→ 316 126* → нет атомов
высокой энергии (13–15 МэВ ) Альфа-частицы наблюдались и рассматривались как возможное свидетельство синтеза элемента 126. Последующие неудачные эксперименты с более высокой чувствительностью позволяют предположить, что 10 мб чувствительность этого эксперимента в была слишком низкой; следовательно, образование ядер элемента 126 в этой реакции маловероятно. [8]
Унбисептий (Е127)
[ редактировать ]Первая и единственная попытка синтеза элемента 127 (унбисептий), оказавшаяся неудачной, была предпринята в 1978 году на ускорителе UNILAC в Центре Гельмгольца GSI, где природная танталовая мишень бомбардировалась ионами ксенона -136: [10]
- ест
73 Та
+ 136
54 транспортных средства
→ 316, 317 127* → нет атомов
Поиски на природе
[ редактировать ]Исследование 1976 года группы американских исследователей из нескольких университетов предположило, что первичные сверхтяжелые элементы, главным образом ливерморий , элементы 124, 126 и 127, могут быть причиной необъяснимых радиационных повреждений (в частности, радиоореолов ) в минералах. [8] Это побудило многих исследователей искать их в природе с 1976 по 1983 год. Группа под руководством Тома Кэхилла, профессора Калифорнийского университета в Дэвисе , заявила в 1976 году, что они обнаружили альфа-частицы и рентгеновские лучи с нужными энергиями, чтобы вызвать наблюдаемый ущерб, подтверждающий наличие этих элементов. В частности, наличие долгоживущих (порядка 10 9 лет) ядра элементов 124 и 126 вместе с продуктами их распада в количестве 10 −11 относительно их возможных родственников урана и плутония . [63] Другие утверждали, что ничего не было обнаружено, и ставили под сомнение предполагаемые характеристики первичных сверхтяжелых ядер. [8] В частности, они указали, что любые такие сверхтяжелые ядра должны иметь замкнутую нейтронную оболочку при N = 184 или N = 228, и это необходимое условие для повышенной стабильности существует только в нейтронодефицитных изотопах ливермория или нейтронно-богатых изотопах других элементов, которые могли бы не быть бета-стабильным [8] в отличие от большинства встречающихся в природе изотопов. [64] Было также высказано предположение, что эта активность вызвана ядерными трансмутациями в природном церии , что усиливает неопределенность в отношении этого заявленного наблюдения сверхтяжелых элементов. [8]
24 апреля 2008 года группа под руководством Амнона Маринова из Еврейского университета в Иерусалиме заявила, что обнаружила отдельные атомы 292 122 в природных месторождениях тория с содержанием от 10 −11 и 10 −12 относительно тория. [65] Иск Маринова и др. подверглась критике со стороны части научного сообщества. Маринов утверждал, что подал статью в журналы Nature и Nature Physics, но оба отклонили ее, не отправив на рецензирование. [66] 292 Утверждалось, что 122 атома представляют собой сверхдеформированные или гипердеформированные изомеры с периодом полураспада не менее 100 миллионов лет. [10]
Критика метода, ранее использовавшегося для якобы идентификации более легких тория изотопов с помощью масс-спектрометрии . [67] был опубликован в Physical Review C в 2008 году. [68] Опровержение группы Маринова было опубликовано в Physical Review C после опубликованного комментария. [69]
Повторение эксперимента с торием с использованием более совершенного метода ускорительной масс-спектрометрии (AMS) не подтвердило результаты, несмотря на 100-кратную лучшую чувствительность. [70] Этот результат ставит под сомнение результаты сотрудничества Маринова в отношении их заявлений о долгоживущих изотопах тория . [67] рентген [71] и элемент 122. [65] Все еще возможно, что следы унбибия могут существовать только в некоторых образцах тория, хотя это маловероятно. [10]
Возможная распространенность первичных сверхтяжелых элементов на Земле сегодня неясна. Даже если уже давно подтверждено, что они нанесли радиационный ущерб, сейчас они могли распасться до простых следов или даже полностью исчезнуть. [72] Также неясно, могут ли вообще такие сверхтяжелые ядра производиться естественным путем, поскольку спонтанное деление ожидается, что завершит r-процесс, ответственный за образование тяжелых элементов с массовым числом от 270 до 290, задолго до того, как могут образоваться элементы с массовым числом выше 120. [73]
Недавняя гипотеза пытается объяснить спектр Звезды Пшибильского природным флеровием и элементом 120. [74] [75] [76]
Прогнозируемые свойства элементов восьмого периода
[ редактировать ]Элемент 118, оганессон , является самым тяжелым элементом, который был синтезирован. Следующие два элемента, элементы 119 и 120 , должны образовывать серию 8s и представлять собой щелочной и щелочноземельный металл соответственно. Ожидается , что за элементом 120 начнется серия суперактинидов , когда 8s-электроны и заполнение подоболочек 8p 1/2 , 7d 3/2 , 6f и 5g определят химию этих элементов. Полные и точные CCSD -расчеты для элементов после 122 недоступны из-за крайней сложности ситуации: орбитали 5g, 6f и 7d должны иметь примерно одинаковый энергетический уровень, а в районе элемента 160 — 9s, 8p3 . /2 и 9p 1/2 орбитали также должны быть примерно равны по энергии. Это приведет к смешиванию электронных оболочек, так что концепция блока больше не будет применима, а также приведет к появлению новых химических свойств, которые очень затруднят позиционирование некоторых из этих элементов в периодической таблице. [15]
Химические и физические свойства
[ редактировать ]Элементы 119 и 120
[ редактировать ]Некоторые предсказанные свойства элементов 119 и 120 [4] [15] Свойство 119 120 Стандартный атомный вес [322] [325] Группа 1 2 Валентная электронная конфигурация 8 с 1 8 с 2 Стабильные степени окисления 1 , 3 2 , 4 Первая энергия ионизации 463,1 кДж/моль 563,3 кДж/моль Металлический радиус 14:00 14:00 Плотность 3 г/см 3 7 г/см 3 Температура плавления 0–30 ° C (32–86 ° F) 680 ° С (1300 ° F) Точка кипения 630 ° С (1200 ° F) 1700 ° C (3100 ° F)
Первыми двумя элементами периода 8 будут унунений и унбинилий, элементы 119 и 120. Их электронные конфигурации должны иметь заполненную 8s-орбиталь. Эта орбиталь релятивистски стабилизирована и сжата; таким образом, элементы 119 и 120 должны быть больше похожи на рубидий и стронций, чем на их непосредственных соседей выше, франций и радий . Другой эффект релятивистского сжатия 8s-орбитали состоит в том, что атомные радиусы этих двух элементов должны быть примерно такими же, как у франция и радия. Они должны вести себя как обычные щелочные и щелочноземельные металлы (хотя и менее реакционноспособны, чем их непосредственные вертикальные соседи), обычно образуя степени окисления +1 и +2 соответственно, но релятивистская дестабилизация подоболочки 7p 3/2 и относительно низкие энергии ионизации Электроны 7p 3/2 также должны делать возможными более высокие степени окисления, такие как +3 и +4 (соответственно). [4] [15]
Суперактиниды
[ редактировать ]Можно считать, что суперактиниды варьируются от элементов со 121 по 157, которые можно классифицировать как элементы 5g и 6f восьмого периода вместе с первым элементом 7d. [18] В серии суперактинидов оболочки 7d 3/2 , 8p 1/2 , 6f 5/2 и 5g 7/2 должны заполняться одновременно. [16] Это создает очень сложные ситуации, настолько, что полные и точные расчеты CCSD были выполнены только для элементов 121 и 122. [15] Первый суперактинид, унбиуний (элемент 121), должен быть похож на лантан и актиний : [77] его основная степень окисления должна быть +3, хотя близость энергетических уровней валентных подоболочек может допускать более высокие степени окисления, как и в элементах 119 и 120. [15] Релятивистская стабилизация подоболочки 8p должна привести к образованию 8s в основном состоянии. 2 8р 1 конфигурация валентных электронов для элемента 121, в отличие от ds 2 конфигурации лантана и актиния; [15] тем не менее, эта аномальная конфигурация, похоже, не влияет на его расчетный химический состав, который остается схожим с химическим составом актиния. [78] Его первая энергия ионизации , по прогнозам, составит 429,4 кДж/моль, что будет ниже, чем у всех известных элементов, за исключением щелочных металлов калия , рубидия , цезия и франция : это значение даже ниже, чем у щелочного металла 8-го периода. унунений (463,1 кДж/моль). Точно так же следующий суперактинид, унбибий (элемент 122), может быть похож на церий и торий с основной степенью окисления +4, но будет иметь основное состояние 7d. 1 8 с 2 8р 1 или 8 с 2 8р 2 конфигурация валентных электронов, [79] в отличие от тория 6d 2 7 с 2 конфигурация. Следовательно, его первая энергия ионизации будет меньше, чем у тория (Th: 6,3 эВ ; элемент 122: 5,6 эВ) из-за большей легкости ионизации 8p 1/2 -электрона унбибия, чем 6d-электрона тория. [15] Коллапс самой орбитали 5g задерживается примерно до 125-го элемента; электронные конфигурации 119-электронного изоэлектронного ряда, как ожидается, будут [Og]8s 1 для элементов с 119 по 122 — [Og]6f 1 для элементов 123 и 124 и [Og]5g 1 для элемента 125 и далее. [80]
Предполагается, что в первых нескольких суперактинидах энергии связи добавленных электронов будут достаточно малы, чтобы они могли потерять все свои валентные электроны; например, унбигексий (элемент 126) может легко образовать степень окисления +8, а для следующих нескольких элементов могут быть возможны даже более высокие степени окисления. Также прогнозируется, что элемент 126 будет проявлять множество других состояний окисления : недавние расчеты показали, что стабильный монофторид возможен 126F, возникающий в результате связывающего взаимодействия между 5g- орбиталью элемента 126 и 2p - орбиталью фтора . [81] Другие предсказанные степени окисления включают +2, +4 и +6; Ожидается, что +4 будет наиболее распространенной степенью окисления унбигексия. [16] Предполагается, что суперактиниды от унбипентия (элемент 125) до унбиенния (элемент 129) будут иметь степень окисления +6 и образовывать гексафториды , хотя 125F 6 и 126F 6 предположительно будут относительно слабо связанными. [80] Ожидается, что энергии диссоциации связи значительно возрастут в элементе 127 и тем более в элементе 129. Это предполагает переход от сильного ионного характера во фторидах элемента 125 к более ковалентному характеру, с участием 8p-орбитали, во фторидах элемента 129. связь в этих гексафторидах суперактинидов в основном происходит между высшей подоболочкой 8p суперактинида и подоболочкой 2p фтора, в отличие от того, как уран использует свои 5f- и 6d-орбитали для связи в гексафториде урана . [80]
Несмотря на способность ранних суперактинидов достигать высоких степеней окисления, было подсчитано, что электроны 5g ионизировать будет труднее всего; 125 6+ и 126 7+ ожидается, что ионы будут нести 5g 1 конфигурация, аналогичная 5f 1 конфигурация Np 6+ ион. [13] [80] Аналогичное поведение наблюдается при низкой химической активности 4f-электронов в лантаноидах ; это следствие того, что орбитали 5g малы и глубоко скрыты в электронном облаке. [13] Присутствие электронов на g-орбиталях, которые не существуют в электронной конфигурации основного состояния ни одного известного в настоящее время элемента, должно позволить неизвестным в настоящее время гибридным орбиталям формироваться и влиять на химию суперактинидов по-новому, хотя отсутствие g -электронов в известных элементах затрудняет предсказание химии суперактинидов. [4]
Некоторые предсказанные соединения суперактинидов (X = галоген ) [13] [80] [82] 121 122 123 124 125 126 127 128 129 132 142 143 144 145 146 148 153 154 155 156 157 Сложный 121X 3 122X 4 123X5 124X6 125Ф
125Ф 6
125О 2+
2126Ф
126Ф 6
126О 4127Ф 6 128Ф 6 129Ф
129Ф 6142X 4
142X6 143Ф 6 144X6
144О 2+
2
144Ф 8
144О 4145Ф 6 148О 6 Аналоги Пусть Х 3
Ак х 3Се х 4
Т Х 4Нп О 2+
2ТФ 4 УФ 6
ДРУЗЬЯ 2+
2
Пу Ф 8
ПуО 4УО 6 Стадии окисления 3 4 5 6 1, 6, 7 1, 2, 4, 6, 8 6 6 1, 6 6 4, 6 6, 8 3, 4, 5, 6, 8 6 8 12 3 0, 2 3, 5 2 3
В более поздних суперактинидах степени окисления должны стать ниже. У элемента 132 преобладающая наиболее стабильная степень окисления будет всего +6; далее это снижается до +3 и +4 элементом 144, а в конце ряда суперактинидов оно будет только +2 (и, возможно, даже 0), потому что оболочка 6f, заполняющаяся в этой точке, находится глубоко внутри электронное облако и электроны 8s и 8p 1/2 связаны слишком сильно, чтобы быть химически активными. Оболочка 5g должна быть заполнена у элемента 144, а оболочка 6f — около элемента 154, и в этой области суперактинидов электроны 8p 1/2 связаны настолько прочно, что они больше не активны химически, так что только несколько электронов могут участвовать в химических реакциях. Расчеты Фрике и др. предсказывают, что у элемента 154 оболочка 6f заполнена и нет d- или других волновых функций электронов вне химически неактивных оболочек 8s и 8p 1/2 . Это может привести к тому, что элемент 154 станет довольно нереакционноспособным со свойствами, подобными благородному газу . [4] [15] Тем не менее расчеты Пюиккё предполагают, что у элемента 155 оболочка 6f все еще химически ионизируется: 155 3+ должен иметь полную оболочку 6f, а четвертый потенциал ионизации должен находиться между потенциалами тербия и диспрозия , оба из которых известны в состоянии +4. [13]
Подобно сокращениям лантаноидов и актинидов , должно произойти сокращение суперактинидов в ряду суперактинидов, где ионные радиусы суперактинидов меньше, чем ожидалось. В лантаноидах сокращение составляет около 4,4 мкм на элемент; у актинидов оно составляет около 3 ч на элемент. Сокращение у лантаноидов больше, чем у актинидов, из-за большей локализации волновой функции 4f по сравнению с волновой функцией 5f. Сравнение с волновыми функциями внешних электронов лантаноидов, актинидов и суперактинидов позволяет предсказать сжатие около 2 пм на элемент в суперактинидах; хотя это меньше, чем сокращение в лантаноидах и актинидах, его общий эффект больше из-за того, что в глубоко захороненных оболочках 5g и 6f заполняется 32 электрона вместо всего лишь 14 электронов в оболочках 4f и 5f в лантаноиды и актиниды соответственно. [4]
Пекка Пюиккё делит эти суперактиниды на три серии: серию 5g (элементы со 121 по 138), серию 8p 1/2 (элементы со 139 по 140) и серию 6f (элементы с 141 по 155), также отмечая, что будет между энергетическими уровнями сильно перекрываются и что орбитали 6f, 7d или 8p 1/2 вполне могут быть также заняты в атомах или ионах ранних суперактинидов. Он также ожидает, что они будут вести себя скорее как «суперлантаниды» в том смысле, что электроны 5g будут в основном химически неактивны, аналогично тому, как только один или два электрона 4f в каждом лантаноиде ионизируются в химических соединениях. Он также предсказал, что возможные степени окисления суперактинидов могут очень сильно возрасти в ряду 6f, до таких значений, как +12 в элементе 148. [13]
Андрей Кульша назвал тридцать шесть элементов со 121 по 156 «ультпереходными» элементами и предложил разделить их на две серии по восемнадцать в каждой: одну из элементов со 121 по 138, а другую из элементов со 139 по 156. Первая была бы аналогична лантаноиды, со степенями окисления преимущественно от +4 до +6, так как доминирует заполнение оболочки 5g и соседние элементы очень похожи друг на друга, создавая аналогию с ураном , нептунием и плутонием . Второе было бы аналогично актинидам: вначале (вокруг элементов в 140-х годах) можно было бы ожидать очень высоких степеней окисления, поскольку оболочка 6f поднимается над оболочкой 7d, но после этого типичные степени окисления будут снижаться и у элементов в Через 150 с 8p 1/2 электроны перестанут быть химически активными. Потому что две строки разделены добавлением полного 5g. 18 подоболочку, их также можно считать аналогами друг друга. [19] [20]
В качестве примера поздних суперактинидов ожидается, что элемент 156 будет проявлять в основном степень окисления +2 из-за его электронной конфигурации с легко удаляемым 7d. 2 электроны над стабильным [Og]5g 18 6ф 14 8 с 2 8р 2
1/2 ядра. Таким образом, его можно считать более тяжелым родственником нобелия , который также имеет пару легко удаляемых семерок. 2 электроны над стабильным [Rn]5f 14 ядро и обычно находится в состоянии +2 (для получения нобелия в состоянии +3 требуются сильные окислители). [19] Его первая энергия ионизации должна составлять около 400 кДж/моль, а металлический радиус — около 170 пикометров. При относительной атомной массе около 445 у.е. [4] это должен быть очень тяжелый металл с плотностью около 26 г/см. 3 .
Элементы с 157 по 166.
[ редактировать ]Ожидается, что 7d-переходными металлами в 8-м периоде будут элементы со 157 по 166. Хотя электроны 8s и 8p 1/2 настолько прочно связаны в этих элементах, что они не должны быть в состоянии принимать участие в каких-либо химических реакциях, 9s и 9p 1/2 не могут участвовать в каких-либо химических реакциях. Ожидается, что 1/2 уровня будут легко доступны для гибридизации. [4] [15] Эти 7d-элементы должны быть аналогичны 4d-элементам от иттрия до кадмия . [19] В частности, элемент 164 с 7d 10 9 с 0 электронная конфигурация показывает явные аналогии с палладием с его 4d 10 5 с 0 электронная конфигурация. [16]
Ожидается, что благородные металлы этой серии переходных металлов не будут такими же благородными, как их более легкие гомологи, из-за отсутствия внешней s- оболочки для экранирования, а также из-за того, что 7d-оболочка сильно разделена на две подоболочки из-за релятивистских эффектов. Это приводит к тому, что первая энергия ионизации 7d-переходных металлов меньше, чем у их более легких собратьев. [4] [15] [16]
Теоретический интерес к химии негексквадия во многом мотивирован теоретическими предсказаниями о том, что он, особенно изотопы 472 164 и 482 164 (со 164 протонами и 308 или 318 нейтронами ) будет в центре гипотетического второго острова стабильности (первый сосредоточен на коперниции , особенно на изотопах 291 Сп, 293 Сп и 296 Cn, период полураспада которых, как ожидается, составит столетия или тысячелетия). [83] [52] [84] [85]
Расчеты предсказывают, что 7d-электроны элемента 164 (негексквадия) должны очень активно участвовать в химических реакциях, так что он должен быть способен проявлять стабильные степени окисления +6 и +4 в дополнение к нормальному состоянию +2 в водных растворах с сильными лигандами. . Таким образом, элемент 164 должен быть способен образовывать такие соединения, как 164( CO ) 4 , 164( PF 3 ) 4 (оба тетраэдрические , как соответствующие соединения палладия) и 164( CN ) . 2−
2 ( линейный ), что сильно отличается от поведения свинца , элемент 164 которого был бы более тяжелым гомологом , если бы не релятивистские эффекты. Тем не менее, двухвалентное состояние будет основным в водном растворе (хотя состояния +4 и +6 возможны с более сильными лигандами), и унгексквадий(II) должен вести себя более похоже на свинец, чем негексквадий(IV) и негексквадий(VI). ). [15] [16]
Ожидается, что элемент 164 будет мягкой кислотой Льюиса и будет иметь параметр мягкости Арландса, близкий к 4 эВ . Он должен быть не более чем умеренно реакционноспособным, иметь первую энергию ионизации около 685 кДж/моль, что сравнимо с энергией молибдена . [4] [16] Из-за сокращений лантаноидов, актинидов и суперактинидов элемент 164 должен иметь металлический радиус всего 158 пм , что очень близко к радиусу гораздо более легкого магния , несмотря на его ожидаемый атомный вес около 474 u , что примерно в 19,5 раз превышает атомный вес. магния. [4] Из-за небольшого радиуса и большого веса можно ожидать, что он будет иметь чрезвычайно высокую плотность - около 46 г·см. −3 , что в два раза больше, чем у осмия , самого плотного из известных на данный момент элементов, - 22,61 г·см. −3 ; Элемент 164 должен быть вторым по плотности из первых 172 элементов таблицы Менделеева, причем только его сосед негекстрий (элемент 163) имеет более высокую плотность (47 г·см). −3 ). [4] Металлический элемент 164 должен иметь очень большую энергию когезии ( энтальпию кристаллизации) из-за своих ковалентных связей, что, скорее всего, приводит к высокой температуре плавления. В металлическом состоянии элемент 164 должен быть достаточно благородным и аналогичен палладию и платине . Фрике и др. предположили некоторое формальное сходство с оганессоном , поскольку оба элемента имеют конфигурацию закрытой оболочки и схожие энергии ионизации, хотя они отмечают, что, хотя оганессон был бы очень плохим благородным газом, элемент 164 был бы хорошим благородным металлом. [16]
Элементы 165 (унгекспентий) и 166 (унгексексий), два последних 7d-металла, должны вести себя аналогично щелочным и щелочноземельным металлам в степенях окисления +1 и +2 соответственно. 9s-электроны должны иметь энергии ионизации, сравнимые с энергиями ионизации 3s-электронов натрия и магния , из-за релятивистских эффектов, вызывающих гораздо более прочную связь 9s-электронов, чем предсказывают нерелятивистские расчеты. Элементы 165 и 166 обычно должны иметь степени окисления +1 и +2 соответственно, хотя энергии ионизации 7d-электронов достаточно низки, чтобы обеспечить более высокие степени окисления, такие как +3 для элемента 165. Степень окисления +4 для элемента 166 меньше. вероятно, создавая ситуацию, аналогичную ситуации с более легкими элементами в группах 11 и 12 (особенно с золотом и ртутью ). [4] [15] Как и в случае с ртутью, но не с коперницием, ионизация элементов с 166 по 166 2+ ожидается, что результатом будет 7d 10 конфигурация, соответствующая потере s-электронов, но не d-электронов, что делает ее более похожей на более легкие «менее релятивистские» элементы 12-й группы: цинк, кадмий и ртуть. [13]
Некоторые предсказанные свойства элементов 156–166.
Металлические радиусы и плотности являются первыми приближениями. [4] [13] [15]
Сначала указывается наиболее аналогичная группа, а затем другие аналогичные группы. [16]Свойство 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 Стандартный атомный вес [445] [448] [452] [456] [459] [463] [466] [470] [474] [477] [481] Группа Ыб Группа 3 4 5 6 7 8 9 10 11
(1)12
(2)Валентная электронная конфигурация 7д 2 7д 3 7д 4 7д 5 7д 6 7д 7 7д 8 7д 9 7д 10 7д 10 9 с 1 7д 10 9 с 2 Стабильные степени окисления 2 3 4 1 , 5 2 , 6 3 , 7 4 , 8 5 0 , 2 , 4 , 6 1 , 3 2 Первая энергия ионизации 400 кДж/моль 450 кДж/моль 520 кДж/моль 340 кДж/моль 420 кДж/моль 470 кДж/моль 560 кДж/моль 620 кДж/моль 690 кДж/моль 520 кДж/моль 630 кДж/моль Металлический радиус 170 вечера 163 вечера 157 вечера 152 вечера 148 вечера 148 вечера 149 вечера 152 вечера 158 вечера 14:50 14:00 Плотность 26 г/см 3 28 г/см 3 30 г/см 3 33 г/см 3 36 г/см 3 40 г/см 3 45 г/см 3 47 г/см 3 46 г/см 3 7 г/см 3 11 г/см 3
Элементы с 167 по 172
[ редактировать ]Ожидается, что следующие шесть элементов периодической таблицы будут последними элементами основной группы в своем периоде. [13] и, вероятно, будут подобны 5p-элементам от индия до ксенона . [19] В элементах с 167 по 172 9p 1/2 и 8p 3/2 будут заполнены оболочки энергии . Их собственные значения настолько близки друг к другу, что они ведут себя как одна объединенная p-подоболочка, подобно нерелятивистским подоболочкам 2p и 3p. Таким образом, эффект инертной пары не возникает, и ожидается, что наиболее распространенные степени окисления элементов с 167 по 170 будут +3, +4, +5 и +6 соответственно. Ожидается, что элемент 171 (унсептуний) будет иметь некоторое сходство с галогенами , демонстрируя различные степени окисления в диапазоне от -1 до +7, хотя ожидается, что его физические свойства будут ближе к свойствам металла. Ожидается, что его сродство к электрону составит 3,0 эВ , что позволит ему образовывать H171, аналог галогеноводорода . 171 − Ожидается, что ион будет мягким основанием , сравнимым с йодидом (I − ). Ожидается, что элемент 172 (унсептбий) будет благородным газом с химическим поведением, аналогичным поведению ксенона, поскольку их энергии ионизации должны быть очень похожими (Xe, 1170,4 кДж/моль; элемент 172, 1090 кДж/моль). Единственное главное различие между ними заключается в том, что элемент 172, в отличие от ксенона, как ожидается, будет жидким или твердым при стандартной температуре и давлении из-за его гораздо более высокого атомного веса. [4] Ожидается, что унсептбий будет сильной кислотой Льюиса , образуя фториды и оксиды, подобно его более легкому родственному ксенону. [16]
Из-за некоторой аналогии элементов 165–172 с периодами 2 и 3 Fricke et al. считали, что они образуют девятый период таблицы Менделеева, в то время как восьмой период они считали заканчивающимся на элементе благородного металла 164. Этот девятый период был бы подобен второму и третьему периодам в отсутствии переходных металлов. [16] При этом аналогия для элементов 165 и 166 неполная; хотя у них действительно начинается новая s-оболочка (9), она находится над d-оболочкой, что делает их химически более похожими на группы 11 и 12. [17]
Некоторые предсказанные свойства элементов 167–172.
Металлические или ковалентные радиусы и плотности являются первыми приближениями. [4] [15] [16]Свойство 167 168 169 170 171 172 Стандартный атомный вес [485] [489] [493] [496] [500] [504] Группа 13 14 15 16 17 18 Валентная электронная конфигурация 9 с 2 9р 1 9 с 2 9р 2 9 с 2 9р 2 8р 1 9 с 2 9р 2 8р 2 9 с 2 9р 2 8р 3 9 с 2 9р 2 8р 4 Стабильные степени окисления 3 4 5 6 −1 , 3 , 7 0 , 4 , 6 , 8 Первая энергия ионизации 620 кДж/моль 720 кДж/моль 800 кДж/моль 890 кДж/моль 984 кДж/моль 1090 кДж/моль Металлический или ковалентный радиус 190 вечера 180 вечера 175 вечера 170 вечера 165 вечера 220 вечера Плотность 17 г/см 3 19 г/см 3 18 г/см 3 17 г/см 3 16 г/см 3 9 г/см 3
За пределами элемента 172
[ редактировать ]Помимо элемента 172, существует вероятность заполнения оболочек 6g, 7f, 8d, 10s, 10p 1/2 и, возможно, 6h 11/2 . Эти электроны будут очень слабо связаны, что потенциально сделает возможным достижение чрезвычайно высоких степеней окисления, хотя электроны станут более прочно связанными по мере увеличения ионного заряда. Таким образом, вероятно, появится еще одна очень длинная переходная серия, подобная суперактинидам. [16]
В элементе 173 (унсепттрий) самый внешний электрон может входить в подоболочки 6g 7/2 , 9p 3/2 или 10s. Поскольку спин-орбитальные взаимодействия могут создать очень большой энергетический разрыв между ними и подоболочкой 8p 3/2 , ожидается, что этот самый внешний электрон будет очень слабо связан и очень легко потеряется, образуя 173 + катион. В результате ожидается, что элемент 173 будет вести себя химически как щелочной металл и может быть гораздо более реакционноспособным, чем даже цезий (франций и элемент 119 менее реакционноспособны, чем цезий, из-за релятивистских эффектов): [86] [19] расчетная энергия ионизации элемента 173 равна 3,070 эВ, [87] по сравнению с экспериментально известными 3,894 эВ для цезия. Элемент 174 (unseptquadium) может добавить 8d-электрон и образовать замкнутую оболочку 174. 2+ катион; его расчетная энергия ионизации составляет 3,614 эВ. [87]
Элемент 184 (унокквадий) был в значительной степени нацелен на ранние предсказания, поскольку первоначально предполагалось, что 184 будет магическим числом протона: предсказано, что он будет иметь электронную конфигурацию [172] 6g. 5 7ф 4 8д 3 , по крайней мере, с химически активными электронами 7f и 8d. Ожидается, что его химическое поведение будет аналогично урану и нептунию , поскольку дальнейшая ионизация после состояния +6 (соответствующая удалению электронов 6g), вероятно, будет невыгодной; Состояние +4 должно быть наиболее распространено в водных растворах, а +5 и +6 достижимы в твердых соединениях. [4] [16] [88]
Конец периодической таблицы
[ редактировать ]Число физически возможных элементов неизвестно. По заниженной оценке, периодическая таблица может закончиться вскоре после наступления острова стабильности . [14] Ожидается, что центр которого будет сосредоточен на Z = 126, поскольку расширение периодической таблицы и таблиц нуклидов ограничено линиями капель протонов и нейтронов , а также устойчивостью к альфа-распаду и спонтанному делению. [89] Один расчет Y. Gambhir et al. , анализируя энергию связи ядра и стабильность в различных каналах распада, предполагает предел существования связанных ядер при Z = 146. [90] Другие предсказания конца периодической таблицы включают Z = 128 ( Джон Эмсли ) и Z = 155 (Альберт Хазан). [10]
Элементы с атомным номером 137.
[ редактировать ]Среди физиков существует «народная легенда» о том, что Ричард Фейнман предположил, что нейтральные атомы не могут существовать с атомными номерами, большими, чем Z = 137, на том основании, что релятивистское уравнение Дирака предсказывает, что энергия основного состояния самого внутреннего электрона в таком атом будет мнимым числом . Здесь число 137 возникает как обратное значение постоянной тонкой структуры . Согласно этому аргументу, нейтральные атомы не могут существовать за пределами атомного номера 137, и поэтому периодическая таблица элементов, основанная на электронных орбиталях, в этот момент разрушается. Однако этот аргумент предполагает, что атомное ядро точечно. Более точный расчет должен учитывать небольшой, но ненулевой размер ядра, который, по прогнозам, приведет к дальнейшему увеличению предела до Z ≈ 173. [91]
Модель Бора
[ редактировать ]Модель Бора представляет трудности для атомов с атомным номером больше 137, поскольку скорость электрона на 1s-электронной орбитали v определяется выражением
где Z — атомный номер , а α — константа тонкой структуры , мера силы электромагнитных взаимодействий. [92] В этом приближении любой элемент с атомным номером больше 137 потребует, чтобы 1s-электроны двигались быстрее, чем c — скорость света . Следовательно, нерелятивистская модель Бора неточна применительно к такому элементу.
Релятивистское уравнение Дирака
[ редактировать ]Релятивистское как уравнение Дирака дает энергию основного состояния
где m — масса покоя электрона. [93] При Z > 137 волновая функция основного состояния Дирака носит колебательный, а не связанный характер, и между положительным и отрицательным энергетическими спектрами нет разрыва, как в парадоксе Клейна . [94] Более точные расчеты с учетом эффектов конечного размера ядра показывают, что энергия связи сначала превышает 2 мкс. 2 для Z > Z cr вероятно между 168 и 172. [95] Для Z > Z cr , если самая внутренняя орбиталь (1s) не заполнена, электрическое поле ядра вытянет электрон из вакуума , что приведет к спонтанному испусканию позитрона . [96] [97] Это погружение подоболочки 1s в негативный континуум часто воспринималось как «конец» периодической таблицы. [13] [91] [98] но на самом деле это не накладывает такого ограничения, поскольку такие резонансы можно интерпретировать как состояния Гамова. Однако точное описание таких состояний в многоэлектронной системе, необходимое для расширения расчетов и таблицы Менделеева за пределы Z cr ≈ 172, все еще остается открытыми проблемами. [95]
Атомы с атомными номерами выше Z cr ≈ 172 были названы сверхкритическими атомами. Сверхкритические атомы не могут быть полностью ионизированы, потому что их подоболочка 1s будет заполнена в результате спонтанного образования пар, при котором электрон-позитронная пара создается из отрицательного континуума, при этом электрон связывается, а позитрон покидает. Однако сильное поле вокруг атомного ядра ограничено очень маленькой областью пространства, так что принцип исключения Паули запрещает дальнейшее спонтанное создание пар после заполнения подоболочек, нырнувших в отрицательный континуум. Элементы 173–184 были названы слабо сверхкритическими атомами, поскольку у них только 1s-оболочка погрузилась в отрицательный континуум; 2p 1/2 Ожидается, что оболочка объединится вокруг элемента 185, а оболочка 2s — вокруг элемента 245. Эксперименты до сих пор не преуспели в обнаружении спонтанного образования пар в результате сборки сверхкритических зарядов в результате столкновения тяжелых ядер (например, столкновение свинца с ураном, чтобы на мгновение дать эффективный Z из 174; уран с ураном дает эффективное Z = 184, а уран с калифорнием дает эффективное Z = 190). [99]
Несмотря на то, что прохождение Z cr не означает, что элементы больше не могут существовать, увеличение концентрации плотности 1s вблизи ядра, вероятно, сделает эти электроны более уязвимыми для K захвата -электронов по мере Z cr приближения к . Для таких тяжелых элементов эти 1s-электроны, вероятно, будут проводить значительную часть времени так близко к ядру, что фактически находятся внутри него. Это может наложить еще одно ограничение на периодическую таблицу. [100]
Из-за фактора m мюоны мюонные атомы становятся сверхкритическими при гораздо большем атомном номере, около 2200, поскольку примерно в 207 раз тяжелее электронов. [95]
Кварковая материя
[ редактировать ]Также было высказано предположение, что в области за пределами A > 300 может существовать целый « континент стабильности », состоящий из гипотетической фазы стабильной кварковой материи , состоящей из свободно текущих вверх и вниз кварков, а не кварков, связанных в протоны и нейтроны. Предполагается, что такая форма материи является основным состоянием барионной материи с большей энергией связи на барион , чем ядерная материя , что способствует распаду ядерной материи за пределами этого массового порога в кварковую материю. Если такое состояние вещества существует, его, возможно, можно было бы синтезировать в тех же реакциях синтеза, которые приводят к нормальным сверхтяжелым ядрам, и оно было бы стабилизировано против деления вследствие его более сильного связывания, которого достаточно для преодоления кулоновского отталкивания. [101]
Расчеты опубликованы в 2020 году [102] предполагают стабильность самородков восходящей-нисходящей кварковой материи (udQM) по отношению к обычным ядрам за пределами A ~ 266, а также показывают, что самородки udQM становятся сверхкритическими раньше ( Z cr ~ 163, A ~ 609), чем обычные ядра ( Z cr ~ 177, A ~ 480).
Ядерные свойства
[ редактировать ]Магические числа и остров стабильности
[ редактировать ]Стабильность ядер сильно снижается с увеличением атомного номера после кюрия , элемента 96, так что все изотопы с атомным номером выше 101 распадаются радиоактивно с периодом полураспада менее суток. Ни один элемент с атомным номером выше 82 (после свинца ) не имеет стабильных изотопов. [103] , по причинам, пока не совсем понятным, наблюдается небольшое увеличение ядерной стабильности в районе атомных номеров 110–114 еще Тем не менее , что приводит к появлению того, что известно в ядерной физике как « остров стабильности ». Эта концепция, предложенная Калифорнийского университета профессором Гленном Сиборгом , объясняет, почему сверхтяжелые элементы существуют дольше, чем предполагалось. [104]
Расчеты по методу Хартри-Фока-Боголюбова с использованием нерелятивистского взаимодействия Скирма предложили Z = 126 как замкнутую протонную оболочку . В этой области таблицы Менделеева N = 184, N = 196 и N = 228 были предложены как закрытые нейтронные оболочки. Поэтому наибольший интерес представляют изотопы. 310 126, 322 126 и 354 126, поскольку они могут быть значительно более долговечными, чем другие изотопы. По прогнозам, элемент 126, имеющий магическое число протонов ядерные , будет более стабильным, чем другие элементы в этом регионе, и может иметь изомеры с очень длительным периодом полураспада . [72] Также возможно, что остров стабильности сосредоточен в 306 122 , который может быть сферическим и вдвойне магическим . [52] Вероятно, остров стабильности возникает в районе Z = 114–126 и N = 184, а время жизни, вероятно, составляет от часов до дней. За пределами замыкания оболочки при N = 184 времена жизни спонтанного деления должны резко упасть ниже 10 −15 секунды – слишком мало для того, чтобы ядро могло получить электронное облако и участвовать в каких-либо химических процессах. При этом такое время жизни очень зависит от модели, и прогнозы варьируются на многие порядки величины. [95]
Анализ одночастичных уровней с учетом деформации ядра и релятивистских эффектов предсказывает новые магические числа для сверхтяжелых ядер при Z = 126, 138, 154, 164 и N = 228, 308 и 318. [9] [83] Поэтому, помимо острова стабильности с центром в 291 Сп, 293 Сп, [28] и 298 Эт, вокруг двойной магии могут существовать дополнительные островки стабильности. 354 126, а также 472 164 или 482 164. [84] [85] Предполагается, что эти ядра будут бета-стабильными и распадутся в результате альфа-излучения или спонтанного деления с относительно длительным периодом полураспада и придадут дополнительную стабильность соседним N = 228 изотонам и элементам 152–168 соответственно. [105] С другой стороны, тот же анализ показывает, что в некоторых случаях замыкание протонной оболочки может быть относительно слабым или даже отсутствовать. 354 126, а это означает, что такие ядра не могут быть дважды магическими, а стабильность вместо этого будет в первую очередь определяться сильным замыканием нейтронной оболочки. [83] Кроме того, из-за чрезвычайно больших сил электромагнитного отталкивания , которые должны быть преодолены сильной силой на втором острове ( Z = 164), [106] возможно, что ядра вокруг этой области существуют только в виде резонансов и не могут оставаться вместе в течение значительного периода времени. Также возможно, что некоторые из суперактинидов между этими рядами на самом деле не существуют, потому что они находятся слишком далеко от обоих островов. [106] в этом случае периодическая таблица может закончиться около Z = 130. [16] Интересно, что область элементов 121–156, где периодичность отсутствует, очень похожа на промежуток между двумя островами. [19]
За элементом 164 линия деления , определяющая предел стабильности по отношению к спонтанному делению, может сходиться с линией нейтронного капельного деления , устанавливая предел существования более тяжелых элементов. [105] Тем не менее, дальнейшие магические числа были предсказаны при Z = 210, 274 и 354 и N = 308, 406, 524, 644 и 772. [107] с двумя бета-стабильными дважды магическими ядрами, обнаруженными в 616 210 и 798 274; тот же метод расчета воспроизвел прогнозы для 298 эт и 472 164. (Двойно магические ядра, предсказанные для Z = 354, являются бета-нестабильными, с 998 354 являются нейтронодефицитными и 1126 354 богат нейтронами.) Хотя предсказывается дополнительная устойчивость к альфа-распаду и делению 616 210 и 798 274, с периодом полураспада до сотен микросекунд для 616 210, [107] не будет таких значительных островов стабильности, как предсказанные при Z = 114 и 164. Поскольку существование сверхтяжелых элементов очень сильно зависит от стабилизирующих эффектов от закрытых оболочек, ядерная нестабильность и деление, вероятно, определят конец таблицы Менделеева за ее пределами. эти острова стабильности. [16] [90] [105]
Международный союз теоретической и прикладной химии (IUPAC) определяет, что элемент существует, если его время жизни превышает 10 лет. −14 секунды — это время, необходимое ядру для формирования электронного облака. Однако обычно считается, что нуклид существует, если его время жизни превышает примерно 10 −22 секунд, то есть время, необходимое для ядерной структуры формирования . Следовательно, возможно, что некоторые значения Z могут быть реализованы только в нуклидах и что соответствующие элементы не существуют. [100]
Также возможно, что никаких дополнительных островов за пределами 126 на самом деле не существует, поскольку структура ядерной оболочки размывается (поскольку уже ожидается, что структура электронной оболочки находится вокруг оганессона) и становятся легко доступными низкоэнергетические режимы распада. [108]
Ожидается, что в некоторых областях таблицы нуклидов будут дополнительные области стабильности из-за несферических ядер, которые имеют магические числа, отличные от сферических ядер; яйцеобразная форма 270 Hs ( Z = 108, N = 162) — одно из таких деформированных дважды магических ядер. [109] В сверхтяжелой области сильное кулоновское отталкивание протонов может привести к тому, что некоторые ядра, включая изотопы оганессона, примут форму пузыря в основном состоянии с пониженной центральной плотностью протонов, в отличие от примерно однородного распределения внутри большинства более мелких ядер. [110] [111] Однако такая форма будет иметь очень низкий барьер деления. [112] В некоторых регионах даже более тяжелые ядра, например 342 136 и 466 156, вместо этого могут стать тороидальными или похожими на эритроциты по форме, со своими магическими числами и островками стабильности, но они также легко фрагментируются. [113] [114]
Предсказанные свойства распада неоткрытых элементов
[ редактировать ]Считается, что главный остров стабильности находится вокруг 291 Сп и 293 Cn, неоткрытые элементы за пределами оганессона могут быть очень нестабильными и подвергаться альфа-распаду или спонтанному делению за микросекунды или меньше. Точная область, в которой период полураспада превышает одну микросекунду, неизвестна, хотя различные модели предполагают, что изотопы элементов тяжелее унбинилия , которые могут быть получены в реакциях синтеза с доступными мишенями и снарядами, будут иметь период полураспада менее одной микросекунды и, следовательно, не могут быть обнаружен. [60] Постоянно предсказывается, что будут существовать области стабильности при N = 184 и N = 228, а также, возможно, при Z ~ 124 и N ~ 198. Эти ядра могут иметь период полураспада в несколько секунд и подвергаться преимущественно альфа-распаду и спонтанному деление, хотя также могут существовать незначительные ветви бета-распада (или захвата электрона ). [115] Ожидается , что за пределами этих областей повышенной стабильности барьеры деления значительно снизятся из-за потери эффектов стабилизации, что приведет к периоду полураспада деления ниже 10. −18 секунды, особенно в четно-четных ядрах , для которых препятствия еще меньше из-за спаривания нуклонов . [105] В целом ожидается, что период полураспада альфа-распада будет увеличиваться с увеличением числа нейтронов: от наносекунд в большинстве нейтронодефицитных изотопов до секунд, близких к линии бета-стабильности . [43] Для ядер с числом нейтронов, превышающим магическое число, энергия связи существенно падает, что приводит к перелому тенденции и более коротким периодам полураспада. [43] Наиболее нейтронодефицитные изотопы этих элементов также могут быть несвязанными и испускать протоны . Кластерный распад (выброс тяжелых частиц) также был предложен в качестве альтернативного способа распада некоторых изотопов. [116] что создает еще одно препятствие для идентификации этих элементов.
Электронные конфигурации
[ редактировать ]Ниже приведены ожидаемые электронные конфигурации элементов 119–174 и 184. Символ [Og] указывает на вероятную электронную конфигурацию оганессона (Z = 118), который в настоящее время является последним известным элементом. Конфигурации элементов в этой таблице записываются, начиная с [Og], поскольку ожидается, что оганессон будет последним предшествующим элементом с конфигурацией закрытой оболочки (инертный газ), 1 с. 2 2 с 2 2р 6 3 с 2 3р 6 3d 10 4 с 2 4р 6 4д 10 4 ж 14 5 с 2 5 пенсов 6 5д 10 5ф 14 6 с 2 6р 6 6д 10 7 с 2 7р 6 . Точно так же [172] в конфигурациях элементов 173, 174 и 184 обозначает вероятную конфигурацию закрытой оболочки элемента 172.
За пределами элемента 123 полных расчетов нет, поэтому данные в этой таблице следует рассматривать как ориентировочные . [16] [86] [117] В случае элемента 123 и, возможно, также более тяжелых элементов, прогнозируется, что несколько возможных электронных конфигураций будут иметь очень похожие энергетические уровни, так что очень трудно предсказать основное состояние . Все конфигурации, которые были предложены (поскольку понималось, что правило Маделунга здесь, вероятно, перестает работать) включены. [117] [79] [118]
Прогнозируемые назначения блоков до 172 принадлежат Кульше, [21] после ожидаемых доступных валентных орбиталей. Однако в литературе нет единого мнения относительно того, как должны работать блоки после элемента 138.
Химический элемент Блокировать Предсказанные электронные конфигурации [15] [16] [86] [18] 119 Новый Унуненниум S-блок [И] восьмёрки 1 120 Мистер Унбинилиум S-блок [И] восьмёрки 2 121 Сейчас Унбиниум G-блок [И] восьмёрки 2 8р 1
1/2 [79]122 убб Унбибий G-блок [И] восьмёрки 2 8р 2
1/2 [79]
[И] 7д 1 8 с 2 8р 1
1/2123 Убт Унбитрий G-блок [И] 6f 1 8 с 2 8р 2
1/2 [119]
[И] 6f 1 7д 1 8 с 2 8р 1
1/2 [117] [79]
[И] 6f 2 8 с 2 8р 1
1/2
[И] восьмёрки 2 8р 2
1/2 8п 1
3/2 [117]124 Убк Унбиквадий G-блок [И] 6f 2 8 с 2 8р 2
1/2 [79] [119]
[И] 6f 3 8 с 2 8р 1
1/2125 убп Унбипентиум G-блок [И] 6f 4 8 с 2 8р 1
1/2 [79]
[И] 5г 1 6ф 2 8 с 2 8р 2
1/2 [119]
[И] 5г 1 6ф 3 8 с 2 8р 1
1/2
[И] восьмёрки 2 0,81(5г 1 6ф 2 8р 2
1/2 ) + 0,17(5г 1 6ф 1 7д 2 8р 1
1/2 ) + 0,02(6f 3 7д 1 8р 1
1/2 )126 Яйцо Унбигексий G-блок [И] 5г 1 6ф 4 8 с 2 8р 1
1/2 [79]
[И] 5г 2 6ф 2 8 с 2 8р 2
1/2 [119]
[И] 5г 2 6ф 3 8 с 2 8р 1
1/2
[И] восьмёрки 2 0,998(5г 2 6ф 3 8р 1
1/2 ) + 0,002(5г 2 6ф 2 8р 2
1/2 )127 Убс Унбисептий G-блок [И] 5г 2 6ф 3 8 с 2 8р 2
1/2 [79]
[И] 5г 3 6ф 2 8 с 2 8р 2
1/2 [119]
[И] восьмёрки 2 0,88(5г 3 6ф 2 8р 2
1/2 ) + 0,12(5г 3 6ф 1 7д 2 8р 1
1/2 )128 Кашель Унбиоктий G-блок [И] 5г 3 6ф 3 8 с 2 8р 2
1/2 [79]
[И] 5г 4 6ф 2 8 с 2 8р 2
1/2 [119]
[И] восьмёрки 2 0,88(5г 4 6ф 2 8р 2
1/2 ) + 0,12(5г 4 6ф 1 7д 2 8р 1
1/2 )129 Быть двухлетний период G-блок [И] 5г 4 6ф 3 7д 1 8 с 2 8р 1
1/2
[И] 5г 4 6ф 3 8 с 2 8р 2
1/2 [79] [119]
[И] 5г 5 6ф 2 8 с 2 8р 2
1/2
[И] 5г 4 6ф 3 7д 1 8 с 2 8р 1
1/2130 Утн Горшок G-блок [И] 5г 5 6ф 3 7д 1 8 с 2 8р 1
1/2
[И] 5г 5 6ф 3 8 с 2 8р 2
1/2 [79] [119]
[И] 5г 6 6ф 2 8 с 2 8р 2
1/2
[И] 5г 5 6ф 3 7д 1 8 с 2 8р 1
1/2131 Цена Нетриединый G-блок [И] 5г 6 6ф 3 8 с 2 8р 2
1/2 [79] [119]
[И] 5г 7 6ф 2 8 с 2 8р 2
1/2
[И] восьмёрки 2 0,86(5г 6 6ф 3 8р 2
1/2 ) + 0,14(5г 6 6ф 2 7д 2 8р 1
1/2 )132 утб Untribe G-блок [И] 5г 7 6ф 3 8 с 2 8р 2
1/2 [119]
[И] 5г 8 6ф 2 8 с 2 8р 2
1/2133 И т. д Унтритрий G-блок [И] 5г 8 6ф 3 8 с 2 8р 2
1/2 [119]134 Утк Унтриквадиум G-блок [И] 5г 8 6ф 4 8 с 2 8р 2
1/2 [119]135 Утп Untrippers G-блок [И] 5г 9 6ф 4 8 с 2 8р 2
1/2 [119]136 Ут Унтригексий G-блок [И] 5г 10 6ф 4 8 с 2 8р 2
1/2 [119]137 Утс Унтрисептий G-блок [И] 5г 11 6ф 4 8 с 2 8р 2
1/2 [119]138 Рост Унтриоктий G-блок [И] 5г 12 6ф 4 8 с 2 8р 2
1/2 [119]
[И] 5г 12 6ф 3 7д 1 8 с 2 8р 2
1/2139 Вне Унтриениум G-блок [И] 5г 13 6ф 3 7д 1 8 с 2 8р 2
1/2 [119]
[И] 5г 13 6ф 2 7д 2 8 с 2 8р 2
1/2140 Мистер Ункваднилий G-блок [И] 5г 14 6ф 3 7д 1 8 с 2 8р 2
1/2 [119]
[И] 5г 15 6ф 1 8 с 2 8р 2
1/2 8п 2
3/2141 Уку Унквадуниум G-блок [И] 5г 15 6ф 2 7д 2 8 с 2 8р 2
1/2 [119]142 Укб Унквадбий G-блок [И] 5г 16 6ф 2 7д 2 8 с 2 8р 2
1/2 [119]143 Укт Ункватриум f-блок [И] 5г 17 6ф 2 7д 2 8 с 2 8р 2
1/2 [119]144 Укк Ункквадиум f-блок [И] 5г 18 6ф 2 7д 2 8 с 2 8р 2
1/2 [119]
[И] 5г 18 6ф 1 7д 3 8 с 2 8р 2
1/2
[И] 5г 17 6ф 2 7д 3 8 с 2 8р 2
1/2
[И] восьмёрки 2 0,95(5г 17 6ф 2 7д 3 8р 2
1/2 ) + 0,05(5г 17 6ф 4 7д 1 8р 2
1/2 )145 Укп Унквадпентиум f-блок [И] 5г 18 6ф 3 7д 2 8 с 2 8р 2
1/2 [119]146 Фу Унквадгексий f-блок [И] 5г 18 6ф 4 7д 2 8 с 2 8р 2
1/2 [119]147 Uqs Унквадсептий f-блок [И] 5г 18 6ф 5 7д 2 8 с 2 8р 2
1/2 [119]148 Уго Унквадоктиум f-блок [И] 5г 18 6ф 6 7д 2 8 с 2 8р 2
1/2 [119]149 Уке Ункваденниум f-блок [И] 5г 18 6ф 6 7д 3 8 с 2 8р 2
1/2 [119]150 Upn Унпентнилиум f-блок [И] 5г 18 6ф 6 7д 4 8 с 2 8р 2
1/2
[И] 5г 18 6ф 7 7д 3 8 с 2 8р 2
1/2 [119]151 Слова Унпентуниум f-блок [И] 5г 18 6ф 8 7д 3 8 с 2 8р 2
1/2 [119]152 Преподобный Унпентбий f-блок [И] 5г 18 6ф 9 7д 3 8 с 2 8р 2
1/2 [119]153 Упт Унпенттриум f-блок [И] 5г 18 6ф 10 7д 3 8 с 2 8р 2
1/2
[И] 5г 18 6ф 11 7д 2 8 с 2 8р 2
1/2 [119]154 Upq Унпентквадиум f-блок [И] 5г 18 6ф 11 7д 3 8 с 2 8р 2
1/2
[И] 5г 18 6ф 12 7д 2 8 с 2 8р 2
1/2 [119]155 Вверх Унпенпентиум f-блок [И] 5г 18 6ф 12 7д 3 8 с 2 8р 2
1/2
[И] 5г 18 6ф 13 7д 2 8 с 2 8р 2
1/2 [119]156 Фу Унпентексий f-блок [И] 5г 18 6ф 13 7д 3 8 с 2 8р 2
1/2
[И] 5г 18 6ф 14 7д 2 8 с 2 8р 2
1/2 [119]157 UPS Унпенсептий d-блок [И] 5г 18 6ф 14 7д 3 8 с 2 8р 2
1/2 [119]158 ты там Унпентоктиум d-блок [И] 5г 18 6ф 14 7д 4 8 с 2 8р 2
1/2 [119]159 Затем Унпентенниум d-блок [И] 5г 18 6ф 14 7д 5 8 с 2 8р 2
1/2
[И] 5г 18 6ф 14 7д 4 8 с 2 8р 2
1/2 девятки 1 [119]160 Ух Унгекснилий d-блок [И] 5г 18 6ф 14 7д 6 8 с 2 8р 2
1/2
[И] 5г 18 6ф 14 7д 5 8 с 2 8р 2
1/2 девятки 1 [119]161 Uhu Унгексуний d-блок [И] 5г 18 6ф 14 7д 7 8 с 2 8р 2
1/2
[И] 5г 18 6ф 14 7д 6 8 с 2 8р 2
1/2 девятки 1 [119]162 Ухб Унгексбий d-блок [И] 5г 18 6ф 14 7д 8 8 с 2 8р 2
1/2
[И] 5г 18 6ф 14 7д 7 8 с 2 8р 2
1/2 девятки 1 [119]163 Ух Унгекстрий d-блок [И] 5г 18 6ф 14 7д 9 8 с 2 8р 2
1/2
[И] 5г 18 6ф 14 7д 8 8 с 2 8р 2
1/2 девятки 1 [119]164 Фу Негексквадиум d-блок [И] 5г 18 6ф 14 7д 10 8 с 2 8р 2
1/2 [119]165 Угу Неизрасходованный d-блок [И] 5г 18 6ф 14 7д 10 8 с 2 8р 2
1/2 девятки 1 [119]166 Ухх Унгексгексий d-блок [И] 5г 18 6ф 14 7д 10 8 с 2 8р 2
1/2 девятки 2 [119]167 ух Унгекссептий p-блок [И] 5г 18 6ф 14 7д 10 8 с 2 8р 2
1/2 девятки 2 9р 1
1/2
[И] 5г 18 6ф 14 7д 10 8 с 2 8р 2
1/2 8п 1
3/2 девятки 2 [119]168 Uho Унгексоктий p-блок [И] 5г 18 6ф 14 7д 10 8 с 2 8р 2
1/2 девятки 2 9р 2
1/2
[И] 5г 18 6ф 14 7д 10 8 с 2 8р 2
1/2 8п 2
3/2 девятки 2 [119]169 Uhe Унгексенний p-блок [И] 5г 18 6ф 14 7д 10 8 с 2 8р 2
1/2 8п 1
3/2 девятки 2 9р 2
1/2
[И] 5г 18 6ф 14 7д 10 8 с 2 8р 2
1/2 8п 3
3/2 девятки 2 [119]170 УСН Унсептнилиум p-блок [И] 5г 18 6ф 14 7д 10 8 с 2 8р 2
1/2 8п 2
3/2 девятки 2 9р 2
1/2
[И] 5г 18 6ф 14 7д 10 8 с 2 8р 2
1/2 8п 4
3/2 девятки 2 [119]171 Использовать Унсептуний p-блок [И] 5г 18 6ф 14 7д 10 8 с 2 8р 2
1/2 8п 3
3/2 девятки 2 9р 2
1/2
[И] 5г 18 6ф 14 7д 10 8 с 2 8р 2
1/2 8п 4
3/2 девятки 2 9р 1
1/2 [119]172 USB Унсептбиум p-блок [И] 5г 18 6ф 14 7д 10 8 с 2 8р 2
1/2 8п 4
3/2 девятки 2 9р 2
1/2 [119]173 Усть Унсепттриум ? [172] 6г 1
[172] 9п 1
3/2
[172] 10 с 1 [87]174 Так Unseptquadium ? [172] 8д 1 10 с 1 [87] ... ... ... ... ... 184 Нет Одна неделя ? [172] 6г 5 7ф 4 8д 3
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б Сиборг, Гленн Т. (26 августа 1996 г.). «Ранняя история LBNL» . Архивировано из оригинала 15 ноября 2010 г. Проверено 25 февраля 2011 г.
- ^ Перейти обратно: а б Фрейзер, К. (1978). «Сверхтяжелые элементы». Новости науки . 113 (15): 236–238. дои : 10.2307/3963006 . JSTOR 3963006 .
- ↑ В апреле 2008 года утверждалось, что элемент 122 существует в природе, но многие считали это утверждение ошибочным. «Заявление о самом тяжелом элементе подверглось критике» . Rsc.org. 2 мая 2008 г. Проверено 16 марта 2010 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п д р с т Фрике, Б.; Грейнер, В.; Вабер, Дж.Т. (1971). «Продолжение таблицы Менделеева до Z = 172. Химия сверхтяжелых элементов». Теоретика Химика Акта . 21 (3): 235–260. дои : 10.1007/BF01172015 . S2CID 117157377 .
- ^ «Кернхемие» . www.kernchemie.de . Проверено 9 ноября 2014 г.
- ^ Шифф, Л.И.; Снайдер, Х.; Вайнберг, Дж. (1940). «О существовании стационарных состояний мезотронного поля». Физический обзор . 57 (4): 315–318. Бибкод : 1940PhRv...57..315S . дои : 10.1103/PhysRev.57.315 .
- ^ Краг, Хельге (2018). От трансурановых к сверхтяжелым элементам: история споров и сотворения . Спрингер. стр. 6–10. ISBN 9783319758138 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час Хоффман, округ Колумбия; Гиорсо, А.; Сиборг, GT (2000). Трансурановые люди: история изнутри . Издательство Имперского колледжа. ISBN 978-1-86094-087-3 .
- ^ Перейти обратно: а б Мали, Дж.; Вальц, ДР (1980). «Поиск сверхтяжелых элементов среди ископаемых следов деления в цирконе» (PDF) . Проверено 7 декабря 2018 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л м Эмсли, Джон (2011). Строительные блоки природы: Путеводитель по элементам от Аризоны (новое издание). Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета. п. 588. ИСБН 978-0-19-960563-7 .
- ^ Перейти обратно: а б Хофманн, Сигурд (2002). О за гранью урана . Тейлор и Фрэнсис. п. 105 . ISBN 978-0-415-28496-7 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Эферре, М.; Стефан, К. (1975). «Сверхтяжелые элементы» (PDF) . Журнал физических коллоквиумов (на французском языке). 11 (36): С5–159–164. дои : 10.1051/jphyscol:1975541 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л м Пюиккё, Пекка (2011). «Предлагаемая таблица Менделеева до Z≤ 172, основанная на расчетах Дирака – Фока по атомам и ионам». Физическая химия Химическая физика . 13 (1): 161–8. Бибкод : 2011PCCP...13..161P . дои : 10.1039/c0cp01575j . ПМИД 20967377 . S2CID 31590563 .
- ^ Перейти обратно: а б Сиборг, Гленн Т. (ок. 2006 г.). «трансурановый элемент (химический элемент)» . Британская энциклопедия . Проверено 16 марта 2010 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п Хоффман, Дарлин К.; Ли, Диана М.; Першина, Валерия (2006). «Трансактиниды и элементы будущего». В Морссе; Эдельштейн, Норман М.; Фугер, Жан (ред.). Химия актинидных и трансактинидных элементов (3-е изд.). Дордрехт, Нидерланды: Springer Science+Business Media . ISBN 978-1-4020-3555-5 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п д р с Фрике, Буркхард (1975). «Сверхтяжелые элементы: предсказание их химических и физических свойств» . Недавнее влияние физики на неорганическую химию . Структура и связь. 21 : 89–144 . дои : 10.1007/BFb0116498 . ISBN 978-3-540-07109-9 . Проверено 4 октября 2013 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д Фрике, Буркхард; Вабер, Дж.Т. (1971). «Теоретические предсказания химии сверхтяжелых элементов: продолжение таблицы Менделеева до Z = 184» (PDF) . Обзоры актинидов . 1 : 433–485 . Проверено 5 января 2024 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и Нефедов В.И.; Тржасковская, М.Б.; Яржемский, В.Г. (2006). «Электронные конфигурации и периодическая таблица сверхтяжелых элементов» (PDF) . Доклады физической химии . 408 (2): 149–151. дои : 10.1134/S0012501606060029 . ISSN 0012-5016 . S2CID 95738861 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж Kulsha, Andrey (2011). "Есть ли граница у таблицы Менделеева?" [Is there a boundary to the Mendeleev table?]. In Kolevich, T. A. (ed.). Удивительный мир веществ и их превращений [ The wonderful world of substances and their transformations ] (PDF) (in Russian). Minsk: Национальный институт образования (National Institute of Education). pp. 5–19. ISBN 978-985-465-920-6 . Проверено 8 сентября 2018 г.
- ^ Перейти обратно: а б Сициус, Герман (2021). Справочник химических элементов (на немецком языке). Спрингер. п. 1085.
Кульша называет 36 элементов между 121 и 156 «ультпереходными элементами» и предлагает разделить их на два ряда: один от 121 до 138, а второй от 139 до 156. Первый был больше похож на лантаноиды (редкоземельные элементы), которые на втором месте после актинидов.
- ^ Перейти обратно: а б «Возможные электронные конфигурации дикатионов до Z = 172» . Проверено 4 июля 2021 г.
- ^ Уотерс, Питер (2019). Сурьма, золото и волк Юпитера . Издательство Оксфордского университета. п. VII. ISBN 978-0-19-965272-3 .
Возможно, будут синтезированы и другие элементы (исследования, безусловно, продолжаются), но маловероятно, что таблица когда-нибудь снова станет такой же аккуратной, поскольку для заполнения следующей строки потребуется создать еще пятьдесят четыре элемента.
- ^ Смитс, Одиль Р.; Дюльманн, Кристоф Э.; Инделикато, Пол; Назаревич, Витольд; Швердтфегер, Питер (2023). «Поиски сверхтяжелых элементов и предел таблицы Менделеева». Обзоры природы Физика . 6 (2): 86–98. дои : 10.1038/s42254-023-00668-y .
- ^ Лохид, Р.; и др. (1985). «Поиск сверхтяжелых элементов с помощью 48 Как + 254 Является г реакция». Physical Review C. 32 ( 5): 1760–1763. Бибкод : 1985PhRvC..32.1760L . doi : 10.1103/PhysRevC.32.1760 . PMID 9953034 .
- ^ Фэн, З; Джин, Г.; Ли, Дж.; Шайд, В. (2009). «Производство тяжелых и сверхтяжелых ядер в реакциях массивного синтеза». Ядерная физика А . 816 (1): 33. arXiv : 0803.1117 . Бибкод : 2009НуФА.816...33F . doi : 10.1016/j.nuclphysa.2008.11.003 . S2CID 18647291 .
- ↑ Современная алхимия: поворот линии , The Economist , 12 мая 2012 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Кампания по поиску сверхтяжелых элементов в TASCA . Дж. Хуягбаатар
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж Загребаев Валерий; Карпов, Александр; Грейнер, Уолтер (2013). «Будущее исследований сверхтяжелых элементов: какие ядра можно будет синтезировать в ближайшие несколько лет?» (PDF) . Журнал физики . 420 (1): 012001. arXiv : 1207.5700 . Бибкод : 2013JPhCS.420a2001Z . дои : 10.1088/1742-6596/420/1/012001 . S2CID 55434734 .
- ^ Хуягбаатар Дж.; Якушев А.; Дюльманн, Ч. Э.; и др. (2020). «Поиск элементов 119 и 120» (PDF) . Физический обзор C . 102 (6). 064602. Бибкод : 2020PhRvC.102f4602K . дои : 10.1103/PhysRevC.102.064602 . hdl : 1885/289860 . S2CID 229401931 . Проверено 25 января 2021 г.
- ^ «Поиск элемента 119: Кристоф Э. Дюльманн для сотрудничества TASCA E119 » (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 4 марта 2016 г. Проверено 05 апреля 2017 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и Якушев, А. (2012). «Исследование сверхтяжелых элементов в TASCA» (PDF) . asrc.jaea.go.jp. Проверено 23 сентября 2016 г.
- ^ Сакаи, Хидеюки; Хаба, Хиромицу; Моримото, Кодзи; Сакамото, Нарухико (9 декабря 2022 г.). «Модернизация установки для исследований сверхтяжелых элементов в РИКЕН» . Европейский физический журнал А. 58 (238): 238. Бибкод : 2022EPJA...58..238S . дои : 10.1140/epja/s10050-022-00888-3 . ПМЦ 9734366 . ПМИД 36533209 .
- ^ Перейти обратно: а б Сакаи, Хидеюки (27 февраля 2019 г.). «В поисках нового элемента в Центре РИКЕН Нишина» (PDF) . инфн.it. Проверено 17 декабря 2019 г.
- ^ Перейти обратно: а б Гейтс, Дж.; Поре, Дж.; Кроуфорд, Х.; Шонесси, Д.; Стойер, Массачусетс (25 октября 2022 г.). «Статус и амбиции программы тяжелых элементов США» . osti.gov . дои : 10.2172/1896856 . ОСТИ 1896856 . S2CID 253391052 . Проверено 13 ноября 2022 г. .
- ^ Сакураи, Хироёси (1 апреля 2020 г.). «Приветствие | РИКЕН Нишина Центр» .
После завершения модернизации линейного ускорителя и BigRIPS в начале 2020 года РНК стремится синтезировать новые элементы из элемента 119 и далее.
- ^ Болл, П. (2019). «Экстремальная химия: эксперименты на краю таблицы Менделеева» (PDF) . Природа . 565 (7741): 552–555. Бибкод : 2019Natur.565..552B . дои : 10.1038/d41586-019-00285-9 . ISSN 1476-4687 . ПМИД 30700884 . S2CID 59524524 .
Мы начали поиск элемента 119 в июне прошлого года», — говорит исследователь RIKEN Хидето Энъё. «Это, безусловно, займет много времени — годы и годы — поэтому мы будем продолжать один и тот же эксперимент с перерывами в течение 100 или более дней в году, пока не или кто-то другой это обнаружит.
- ^ Чепмен, Кит; Тернер, Кристи (13 февраля 2018 г.). «Охота началась» . Химическое образование . Королевское химическое общество . Проверено 28 июня 2019 г.
Охота за 113-м элементом была почти прекращена из-за нехватки ресурсов, но на этот раз император Японии финансирует усилия Рикена по расширению таблицы Менделеева до восьмой строки.
- ^ Объединенный институт ядерных исследований (24 июля 2021 г.). «ОИЯИ подарил Дубне крупнейшую Таблицу Менделеева» . jinr.ru. Объединенный институт ядерных исследований . Проверено 27 января 2022 г.
- ^ «Фабрика сверхтяжелых элементов: обзор полученных результатов» . Объединенный институт ядерных исследований. 24 августа 2023 г. Проверено 7 декабря 2023 г.
- ^ «Новый блок периодической таблицы» (PDF) . Ливерморская национальная лаборатория Лоуренса. Апрель 2007 г. Архивировано из оригинала (PDF) 28 мая 2008 г. Проверено 18 января 2008 г.
- ^ Иткис, М.Г.; Оганесян, Ю. Ц. (2007). «Синтез новых ядер и исследование ядерных свойств и механизмов реакций тяжелых ионов» . jinr.ru. Объединенный институт ядерных исследований . Проверено 23 сентября 2016 г.
- ^ Чоудхури, П. Рой; Саманта, К.; Басу, Д.Н. (2008). «Поиск долгоживущих самых тяжелых ядер за пределами долины стабильности». Физический обзор C . 77 (4): 044603. arXiv : 0802.3837 . Бибкод : 2008PhRvC..77d4603C . дои : 10.1103/PhysRevC.77.044603 . S2CID 119207807 .
- ^ Перейти обратно: а б с Чоудхури, РП; Саманта, К.; Басу, Д.Н. (2008). «Периоды ядерного полураспада α-радиоактивности элементов с 100 ≤ Z ≤ 130». Таблицы атомных и ядерных данных . 94 (6): 781–806. arXiv : 0802.4161 . Бибкод : 2008ADNDT..94..781C . дои : 10.1016/j.adt.2008.01.003 . S2CID 96718440 .
- ^ Перейти обратно: а б Оганесян, Ю. Пс.; Утенков В.; Лобанов Ю.; Абдуллин Ф.; Поляков А.; Сагайдак Р.; Широковский И.; Цыганов Ю.; и др. (2009). «Попытка произвести элемент 120 в 244 Пу+ 58 Реакция Fe». Phys. Rev. C. 79 ( 2): 024603. Bibcode : 2009PhRvC..79b4603O . doi : 10.1103/PhysRevC.79.024603 .
- ^ Перейти обратно: а б Хоффман, С.; и др. (2008). Исследование эффектов оболочки при Z=120 и N=184 (Отчет). Научный отчет GSI. п. 131.
- ^ Перейти обратно: а б Хофманн, С.; Хайнц, С.; Манн, Р.; Маурер, Дж.; Мюнценберг, Г.; Анталич, С.; Барт, В.; Буркхард, Х.Г.; Даль, Л.; Эберхардт, К.; Гживач, Р.; Гамильтон, Дж. Х.; Хендерсон, РА; Кеннелли, Дж. М.; Киндлер, Б.; Кожухаров И.; Ланг, Р.; Ломмель, Б.; Мирник, К.; Миллер, Д.; Муди, К.Дж.; Морита, К.; Нисио, К.; Попеко, АГ; Роберто, Дж.Б.; Ранке, Дж.; Рыкачевский, КП; Саро, С.; Шайденбергер, К.; Шотт, HJ; Шонесси, округ Колумбия; Стойер, Массачусетс; Тёрле-Попиш, П.; Тинсчерт, К.; Траутманн, Н.; Ууситало, Дж.; Еремин, А.В. (2016). «Обзор четных элементных сверхтяжелых ядер и поиск элемента 120» . Европейский физический журнал А. 2016 (52): 180. Бибкод : 2016EPJA...52..180H . дои : 10.1140/epja/i2016-16180-4 . S2CID 124362890 .
- ^ ГСИ (05 апреля 2012 г.). «В поисках острова стабильности» . www.gsi.de. ГСИ . Проверено 23 сентября 2016 г.
- ^ Адкок, Колин (2 октября 2015 г.). «Веские дела: Сигурд Гофманн о самом тяжелом из ядер» . JPhys+ . Архивировано из оригинала 18 июля 2023 года . Проверено 23 сентября 2016 г.
- ^ Хофманн, С. (12 мая 2015 г.), «Поиск изотопов элемента 120 на острове Шн» , Exotic Nuclei , WORLD SCIENTIFIC, стр. 213–224, Бибкод : 2015exon.conf..213H , doi : 10.1142 /9789814699464_0023 , ISBN 978-981-4699-45-7 , получено 27 февраля 2022 г.
- ^ Дюльманн, CE (20 октября 2011 г.). «Исследование сверхтяжелых элементов: новости GSI и Майнца» . Проверено 23 сентября 2016 г.
- ^ Сивек-Вильчиньска, К.; Кэп, Т.; Вильчинский, Ю. (апрель 2010 г.). «Как синтезировать элемент Z =120?». Международный журнал современной физики Э. 19 (4): 500. Бибкод : 2010IJMPE..19..500S . дои : 10.1142/S021830131001490X .
- ^ Перейти обратно: а б с д и Крац, СП (5 сентября 2011 г.). Влияние сверхтяжелых элементов на химические и физические науки (PDF) . 4-я Международная конференция по химии и физике трансактинидных элементов . Проверено 27 августа 2013 г.
- ^ Соколова Светлана; Попеко, Андрей (24 мая 2021 г.). «Как рождаются новые химические элементы?» . jinr.ru. ОИЯИ . Проверено 4 ноября 2021 г.
Раньше мы работали в основном с кальцием. Это 20-й элемент периодической таблицы. Его использовали для бомбардировки цели. А самый тяжелый элемент, из которого можно сделать мишень, — это калифорний, 98. Соответственно, 98+20 — это 118. То есть, чтобы получить 120 элемент, нам нужно перейти к следующей частице. Это скорее всего титан: 22+98=120.
Предстоит еще много работы по корректировке системы. Не хочу забегать вперед, но если нам удастся успешно провести все модельные эксперименты, то первые эксперименты по синтезу 120-го элемента, вероятно, начнутся уже в этом году. - ^ Ахуджа, Анжана (18 октября 2023 г.). «Даже периодическая таблица должна склониться перед реальностью войны» . Файнэншл Таймс . Проверено 20 октября 2023 г.
- ^ "В ЛАР ОИЯИ впервые в мире синтезирован ливерморий-288" [Ливерморий-288 был синтезирован впервые в мире в ЛЯР ОИЯИ] (на русском языке). Объединенный институт ядерных исследований. 23 октября 2023 г. Проверено 18 ноября 2023 г.
- ^ Mayer, Anastasiya (31 May 2023). " "Большинство наших партнеров гораздо мудрее политиков" " [Most of our partners are much wiser than politicians]. Vedomosti (in Russian) . Retrieved 15 August 2023 .
В этом году мы фактически завершаем подготовительную серию экспериментов по отладке всех режимов ускорителя и масс-спектрометров для синтеза 120-го элемента. Научились получать высокие интенсивности ускоренного хрома и титана. Научились детектировать сверхтяжелые одиночные атомы в реакциях с минимальным сечением. Теперь ждем, когда закончится наработка материала для мишени на реакторах и сепараторах у наших партнеров в «Росатоме» и в США: кюрий, берклий, калифорний. Надеюсь, что в 2025 г. мы полноценно приступим к синтезу 120-го элемента.
- ^ Чепмен, Кит (10 октября 2023 г.). «Лаборатория Беркли возглавит охоту США за элементом 120 после разрыва сотрудничества с Россией» . Химический мир . Проверено 20 октября 2023 г.
- ^ Бирон, Лорен (16 октября 2023 г.). «Лаборатория Беркли протестирует новый подход к созданию сверхтяжелых элементов» . lbl.gov . Национальная лаборатория Лоуренса Беркли . Проверено 20 октября 2023 г.
- ^ Хофманн, Сигурд (2014). За гранью урана: путешествие к концу периодической таблицы . ЦРК Пресс. п. 105 . ISBN 978-0415284950 .
- ^ Перейти обратно: а б с Карпов А; Загребаев В; Грейнер, В. (2015). «Сверхтяжелые ядра: какие участки ядерной карты доступны в ближайших исследованиях» (PDF) . cyclytron.tamu.edu . Техасский университет A&M . Проверено 30 октября 2018 г.
- ^ Перейти обратно: а б см. годовые отчеты лаборатории Флерова за 2000–2004 гг. включительно http://www1.jinr.ru/Reports/Reports_eng_arh.html
- ^ Перейти обратно: а б Томас, Р.Г.; Саксена, А.; Саху, ПК; Чоудхури, РК; Говил, И.М.; Кайлас, С.; Капур, СС; Баруби, М.; Чинаусеро, М.; Священник, Г.; Рицци, В.; Фабрис, Д.; Лунардон, М.; Моретто, С.; Виести, Г.; Неббия, Г.; Пезенте, С.; Далена, Б.; Д'Эрасмо, Г.; Флауэр, EM; Паломба, М.; Панталео, А.; Патиччио, В.; Симонетти, Г.; Джелли, Н.; Лукарелли, Ф. (2007). «Реакции деления и бинарной фрагментации в 80 Се+ 208 Pb и 80 Се+ 232 Системы Th». Physical Review C. 75 ( 2): 024604–1–024604–9. doi : 10.1103/PhysRevC.75.024604 . hdl : 2158/776924 .
- ^ Лоди, МАК, изд. (март 1978 г.). Сверхтяжелые элементы: материалы международного симпозиума по сверхтяжелым элементам . Лаббок, Техас: Pergamon Press. ISBN 978-0-08-022946-1 .
- ^ Ауди, Г.; Кондев, ФГ; Ван, М.; Хуанг, WJ; Наими, С. (2017). «Оценка ядерных свойств NUBASE2016» (PDF) . Китайская физика C . 41 (3): 030001. Бибкод : 2017ChPhC..41c0001A . дои : 10.1088/1674-1137/41/3/030001 .
- ^ Перейти обратно: а б Маринов А.; Родушкин И.; Колб, Д.; Папе, А.; Кашив Ю.; Брандт, Р.; Джентри, Р.В.; Миллер, HW (2010). «Доказательства существования долгоживущего сверхтяжелого ядра с атомным массовым номером A = 292 и атомным номером Z = ~ 122 в природном Th». Международный журнал современной физики Э. 19 (1): 131–140. arXiv : 0804.3869 . Бибкод : 2010IJMPE..19..131M . дои : 10.1142/S0218301310014662 . S2CID 117956340 .
- ^ Королевское химическое общество , « Заявление о самом тяжелом элементе подверглось критике. Архивировано 4 марта 2016 г. в Wayback Machine », Chemical World.
- ^ Перейти обратно: а б Маринов А.; Родушкин И.; Кашив Ю.; Халич, Л.; Сигал, И.; Папе, А.; Джентри, Р.В.; Миллер, Х.В.; Колб, Д.; Брандт, Р. (2007). «Существование долгоживущих изомерных состояний в природных нейтронодефицитных изотопах Th». Физ. Преподобный С. 76 (2): 021303(Р). arXiv : nucl-ex/0605008 . Бибкод : 2007PhRvC..76b1303M . дои : 10.1103/PhysRevC.76.021303 . S2CID 119443571 .
- ^ Р. К. Барбер; Дж. Р. Де Лаетер (2009). «Комментарий к статье «Существование долгоживущих изомерных состояний в природных нейтронодефицитных изотопах Th» ». Физ. Преподобный С. 79 (4): 049801. Бибкод : 2009PhRvC..79d9801B . doi : 10.1103/PhysRevC.79.049801 .
- ^ А. Маринов; И. Родушкин; Ю. Кашив; Л. Халич; И. Сигал; А. Папе; Р. В. Джентри; Х.В. Миллер; Д. Колб; Р. Брандт (2009). «Ответ на «Комментарий к статье «Существование долгоживущих изомерных состояний в природных нейтронодефицитных изотопах Th»»». Физ. Преподобный С. 79 (4): 049802. Бибкод : 2009PhRvC..79d9802M . дои : 10.1103/PhysRevC.79.049802 .
- ^ Дж. Лахнер; И. Дильманн; Т. Фастерманн; Г. Коршинек; М. Путивцев; Г. Ругель (2008). «Поиск долгоживущих изомерных состояний в нейтронодефицитных изотопах тория». Физ. Преподобный С. 78 (6): 064313. arXiv : 0907.0126 . Бибкод : 2008PhRvC..78f4313L . дои : 10.1103/PhysRevC.78.064313 . S2CID 118655846 .
- ^ Маринов А.; Родушкин И.; Папе, А.; Кашив Ю.; Колб, Д.; Брандт, Р.; Джентри, Р.В.; Миллер, Х.В.; Халич, Л.; Сигал, И. (2009). «Существование долгоживущих изотопов сверхтяжелого элемента в природном золоте» (PDF) . Международный журнал современной физики Э. 18 (3): 621–629. arXiv : nucl-ex/0702051 . Бибкод : 2009IJMPE..18..621M . дои : 10.1142/S021830130901280X . S2CID 119103410 . Архивировано из оригинала (PDF) 14 июля 2014 года . Проверено 12 февраля 2012 г.
- ^ Перейти обратно: а б Эмсли, Джон (2011). Строительные блоки природы: Путеводитель по элементам от А до Я (новое издание). Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета. п. 592. ИСБН 978-0-19-960563-7 .
- ^ Петерманн, я; Ланганке, К.; Мартинес-Пинедо, Г.; Панов, ИВ; Рейнхард, PG; Тилеманн, ФК (2012). «Производились ли в природе сверхтяжелые элементы?» . Европейский физический журнал А. 48 (122): 122. arXiv : 1207.3432 . Бибкод : 2012EPJA...48..122P . дои : 10.1140/epja/i2012-12122-6 . S2CID 119264543 .
- ^ Джейсон Райт (16 марта 2017 г.). «Звезда Пшибыльского III: нейтронные звезды, унбинилиум и инопланетяне» . Проверено 31 июля 2018 г.
- ^ В.А. Дзуба; В.В. Фламбаум; Дж. К. Уэбб (2017). «Изотопный сдвиг и поиск метастабильных сверхтяжелых элементов в астрофизических данных». Физический обзор А. 95 (6): 062515. arXiv : 1703.04250 . Бибкод : 2017PhRvA..95f2515D . дои : 10.1103/PhysRevA.95.062515 . S2CID 118956691 .
- ^ Архивировано в Ghostarchive и Wayback Machine : SciShow Space (31 июля 2018 г.). «Эта звезда может скрывать неоткрытые элементы. Звезда Пшибыльского» . youtube.com . Проверено 31 июля 2018 г.
- ^ Вабер, Дж.Т. (1969). «Расчеты транславренциевых элементов SCF Дирака – Слейтера». Журнал химической физики . 51 (2): 664. Бибкод : 1969JChPh..51..664W . дои : 10.1063/1.1672054 .
- ^ Амадор, Дави Х.Т.; де Оливейра, Хейббе CB; Самбрано, Хулио Р.; Гаргано, Рикардо; де Маседо, Луис Гильерме М. (12 сентября 2016 г.). «4-компонентное коррелированное полноэлектронное исследование эка-фторида актиния (E121F), включая взаимодействие Гонта: точная аналитическая форма, связь и влияние на колебательные спектры». Письма по химической физике . 662 : 169–175. Бибкод : 2016CPL...662..169A . дои : 10.1016/j.cplett.2016.09.025 . hdl : 11449/168956 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л м Умэмото, Коитиро; Сайто, Сусуму (1996). «Электронные конфигурации сверхтяжелых элементов» . Журнал Физического общества Японии . 65 (10): 3175–9. Бибкод : 1996JPSJ...65.3175U . дои : 10.1143/JPSJ.65.3175 . Проверено 31 января 2021 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и Донгон, Япония; Пюиккё, П. (2017). «Химия элементов 5g. Релятивистские расчеты по гексафторидам» . Angewandte Chemie, международное издание . 56 (34): 10132–10134. дои : 10.1002/anie.201701609 . ПМИД 28444891 . S2CID 205400592 .
- ^ Джейкоби, Митч (2006). «Пока еще не синтезированный сверхтяжелый атом должен образовывать стабильную двухатомную молекулу с фтором». Новости химии и техники . 84 (10): 19. doi : 10.1021/cen-v084n010.p019a .
- ^ Махюн, Массачусетс (октябрь 1988 г.). «Об электронной структуре 5g 1 исследование элемента 125 MS комплексы » квазирелятивистское : Xα /jcp/ 1988850917 - . .
- ^ Перейти обратно: а б с Кура, Х.; Чиба, С. (2013). «Одночастичные уровни сферических ядер в области сверхтяжелых и предельно сверхтяжелых масс» . Журнал Физического общества Японии . 82 (1): 014201. Бибкод : 2013JPSJ...82a4201K . дои : 10.7566/JPSJ.82.014201 .
- ^ Перейти обратно: а б «Учёные-ядерщики видят в будущем выход на сушу на втором «острове стабильности» » . ЭврекАлерт! . 6 апреля 2008 года . Проверено 17 декабря 2015 г.
- ^ Перейти обратно: а б Груманн, Йенс; Мозель, Ульрих; Финк, Бернд; Грейнер, Уолтер (1969). «Исследование стабильности сверхтяжелых ядер около Z=114 и Z=164». Журнал физики . 228 (5): 371–386. Бибкод : 1969ZPhy..228..371G . дои : 10.1007/BF01406719 . S2CID 120251297 .
- ^ Перейти обратно: а б с Фрике, Буркхард (1977). «Расчеты Дирака – Фока – Слейтера для элементов от Z = 100, фермий, до Z = 173» (PDF) . Недавнее влияние физики на неорганическую химию . 19 : 83–192. Бибкод : 1977ADNDT..19...83F . дои : 10.1016/0092-640X(77)90010-9 . Проверено 25 февраля 2016 г. .
- ^ Перейти обратно: а б с д Элиав, Ефрем (26 апреля 2023 г.). «Эталонные расчеты атомных электронных структур на краю таблицы Менделеева» . jinr.ru. ОИЯИ . Проверено 29 июля 2023 г.
- ^ Пеннеман, РА; Манн, Дж.Б.; Йоргенсен, К.К. (февраль 1971 г.). «Рассуждения о химии сверхтяжелых элементов типа Z = 164». Письма по химической физике . 8 (4): 321–326. Бибкод : 1971CPL.....8..321P . дои : 10.1016/0009-2614(71)80054-4 .
- ^ Цвиок, С.; Хинен, П.-Х.; Назаревич, В. (2005). «Сосуществование формы и трехосность в сверхтяжелых ядрах». Природа . 433 (7027): 705–9. Бибкод : 2005Natur.433..705C . дои : 10.1038/nature03336 . ПМИД 15716943 . S2CID 4368001 .
- ^ Перейти обратно: а б Гамбхир, ЮК; Бхагват, А.; Гупта, М. (2015). «Наивысший предел Z в расширенной таблице Менделеева» . Журнал физики G: Ядерная физика и физика элементарных частиц . 42 (12): 125105. Бибкод : 2015JPhG...42l5105G . дои : 10.1088/0954-3899/42/12/125105 .
- ^ Перейти обратно: а б Филип Болл (ноябрь 2010 г.). «Действительно ли элемент 137 означает конец периодической таблицы? Филип Болл исследует доказательства» . Химический мир . Королевское химическое общество . Проверено 30 сентября 2012 г.
- ^ Айсберг, Р.; Резник, Р. (1985). Квантовая физика атомов, молекул, твердых тел, ядер и частиц . Уайли . ISBN 9780471873730 .
- ^ «Решение уравнения Дирака для водорода» .
- ^ Бьоркен, доктор юридических наук; Дрелл, С.Д. (1964). Релятивистская квантовая механика . МакГроу-Хилл .
- ^ Перейти обратно: а б с д Смитс, Орегон; Инделикато, П.; Назаревич, В.; Пийбелехт, М.; Швердтфегер, П. (2023). «Расширяя границы таблицы Менделеева - обзор атомной релятивистской теории электронной структуры и расчетов сверхтяжелых элементов». Отчеты по физике . 1035 : 1–57. arXiv : 2301.02553 . Бибкод : 2023PhR..1035....1S . дои : 10.1016/j.physrep.2023.09.004 .
- ^ Грейнер, В.; Шрамм, С. (2008). «Ресурсное письмо QEDV-1: Вакуум QED». Американский журнал физики . 76 (6): 509. Бибкод : 2008AmJPh..76..509G . дои : 10.1119/1.2820395 . и ссылки там
- ^ Ван, Ян; Вонг, Диллон; Шитов Андрей Владимирович; Брар, Виктор В.; Чхве, Сангкук; Ву, Цион; Цай, Синь-Зон; Риган, Уильям; Зеттл, Алекс ; Каваками, Роланд К.; Луи, Стивен Г.; Левитов Леонид С.; Кромми, Майкл Ф. (10 мая 2013 г.). «Наблюдение резонансов атомного коллапса в искусственных ядрах на графене». Наука . 340 (6133): 734–737. arXiv : 1510.02890 . Бибкод : 2013Sci...340..734W . дои : 10.1126/science.1234320 . ПМИД 23470728 . S2CID 29384402 .
- ^ Инделикато, Пол; Беронь, Яцек; Йонссон, Пер (01 июня 2011 г.). «Правильны ли расчеты MCDF в диапазоне сверхтяжелых элементов на 101%?» . Теоретическая химия . 129 (3–5): 495–505. дои : 10.1007/s00214-010-0887-3 . hdl : 2043/12984 . ISSN 1432-881X . S2CID 54680128 .
- ^ Рейнхардт, Иоахим; Грейнер, Уолтер (2015). «Исследование сверхкритических полей реальными и искусственными ядрами». Ядерная физика: настоящее и будущее . стр. 195–210. дои : 10.1007/978-3-319-10199-6_19 . ISBN 978-3-319-10198-9 .
- ^ Перейти обратно: а б Джулиани, SA; Мэтисон, З.; Назаревич, В.; Олсен, Э.; Рейнхард, П.-Г.; Садухан Дж.; Штруемпф, Б.; Шунк, Н.; Швердтфегер, П. (2019). «Коллоквиум: Сверхтяжелые элементы: Оганессон и за его пределами» . Обзоры современной физики . 91 (1): 011001-1–011001-25. Бибкод : 2019РвМП...91а1001Г . дои : 10.1103/RevModPhys.91.011001 . S2CID 126906074 .
- ^ Холдом, Б.; Рен, Дж.; Чжан, К. (2018). «Кварковая материя не может быть странной». Письма о физических отзывах . 120 (1): 222001-1–222001-6. arXiv : 1707.06610 . Бибкод : 2018PhRvL.120v2001H . doi : 10.1103/PhysRevLett.120.222001 . ПМИД 29906186 . S2CID 49216916 .
- ^ Ченг-Цзюнь, Ся; Ше-Шэн, Сюэ; Жэнь-Синь, Сюй; Шань-Гуй, Чжоу (2020). «Сверхкритически заряженные объекты и создание электрон-позитронных пар». Физический обзор D . 101 (10): 103031. arXiv : 2001.03531 . Бибкод : 2020PhRvD.101j3031X . дои : 10.1103/PhysRevD.101.103031 . S2CID 210157134 .
- ^ Марсильяк, Пьер де; Ноэль Корон; Жерар Дамбье; Жак Леблан; Жан-Пьер Моалик (апрель 2003 г.). «Экспериментальное обнаружение α-частиц радиоактивного распада природного висмута». Природа . 422 (6934): 876–878. Бибкод : 2003Natur.422..876D . дои : 10.1038/nature01541 . ПМИД 12712201 . S2CID 4415582 .
- ^ Консидайн, Гленн Д.; Кулик, Питер Х. (2002). Научная энциклопедия Ван Ностранда (9-е изд.). Уайли-Интерсайенс. ISBN 978-0-471-33230-5 . OCLC 223349096 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Кура, Х. (2011). Режимы распада и предел существования ядер в области сверхтяжелых масс (PDF) . 4-я Международная конференция по химии и физике трансактинидных элементов . Проверено 18 ноября 2018 г.
- ^ Перейти обратно: а б Грейнер, В. (2013). «Ядра: сверхтяжелые, сверхнейтронные, странные и антиматерии» (PDF) . Физический журнал: серия конференций . 413 (1): 012002. Бибкод : 2013JPhCS.413a2002G . дои : 10.1088/1742-6596/413/1/012002 .
- ^ Перейти обратно: а б Денисов, В. (2005). «Магические числа сверхтяжелых ядер» . Физика атомных ядер . 68 (7): 1133–1137. Бибкод : 2005PAN....68.1133D . дои : 10.1134/1.1992567 . S2CID 119430168 .
- ^ Швердтфегер, Питер; Паштека, Лукаш Ф.; Паннетт, Эндрю; Боуман, Патрик О. (2015). «Релятивистские и квантовые электродинамические эффекты в сверхтяжелых элементах». Ядерная физика А . 944 (декабрь 2015 г.): 551–577. Бибкод : 2015НуФА.944..551С . doi : 10.1016/j.nuclphysa.2015.02.005 .
- ^ Дворжак Дж.; Брюхле, В.; Челноков М.; Дресслер, Р.; Дюльманн, Ч.; Эберхардт, К.; Горшков В.; Хантер, Э.; Костыли, Р.; Кузнецов А.; Нагаме, Ю.; Небель, Ф.; Новакова З.; Цинь, З.; Череп, М.; Шаустен, Б.; Шимпф, Э.; Семченков А.; Тёрле, П.; Тюрлер, А.; Вегжецкий, М.; Верчинский, Б.; Якушев А.; Еремин, А. (2006). «Двойное магическое ядро 108 ». 270 Hs 162 " . Physical Review Letters . 97 (24): 242501. Bibcode : 2006PhRvL..97x2501D . doi : 10.1103/PhysRevLett.97.242501 . PMID 17280272 .
- ^ Лафорж, Эван; Прайс, Уилл; Рафельски, Иоганн (15 сентября 2023 г.). «Сверхтяжелые элементы и сверхплотная материя». Европейский физический журнал Плюс . 138 (9): 812. arXiv : 2306.11989 . Бибкод : 2023EPJP..138..812L . дои : 10.1140/epjp/s13360-023-04454-8 .
- ^ «Физики доводят таблицу Менделеева до предела | Новости науки» . 27 февраля 2019 г. Проверено 25 декабря 2023 г.
- ^ Дечарже, Дж.; Бергер, Ж.-Ф.; Жирод, М.; Дитрих, К. (март 2003 г.). «Пузыри и полупузыри как новый вид сверхтяжелых ядер». Ядерная физика А . 716 : 55–86. Бибкод : 2003НуФА.716...55Д . дои : 10.1016/S0375-9474(02)01398-2 .
- ^ Агбемава, ГП; Афанасьев А.В. (25 марта 2021 г.). «Сверхтяжелые сферические и тороидальные ядра: роль оболочечной структуры». Физический обзор C . 103 (3): 034323. arXiv : 2012.13799 . Бибкод : 2021PhRvC.103c4323A . дои : 10.1103/PhysRevC.103.034323 .
- ^ Афанасьев А.В.; Агбемава, ГП; Гьявали, А. (июль 2018 г.). «Сверхтяжелые ядра: существование и стабильность» . Буквы по физике Б. 782 : 533–540. arXiv : 1804.06395 . Бибкод : 2018PhLB..782..533A . дои : 10.1016/j.physletb.2018.05.070 .
- ^ Паленсуэла, Ю.М.; Руис, Л.Ф.; Карпов А.; Грейнер, В. (2012). «Систематическое исследование свойств распада самых тяжелых элементов» (PDF) . Вестник Российской академии наук: Физика . 76 (11): 1165–1171. Бибкод : 2012BRASP..76.1165P . дои : 10.3103/S1062873812110172 . ISSN 1062-8738 . S2CID 120690838 .
- ^ Поэнару, Дорин Н.; Гергеску, РА; Грейнер, В. (2012). «Кластерный распад сверхтяжелых ядер» . Физический обзор C . 85 (3): 034615. Бибкод : 2012PhRvC..85c4615P . дои : 10.1103/PhysRevC.85.034615 . Проверено 2 мая 2017 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д ван дер Шур, К. (2016). Электронная структура элемента 123 (PDF) (Диссертация). Университет Гронингена.
- ^ Инделикато, Пол; Беронь, Яцек; Йонссон, Пер (2011). «Правильны ли расчеты MCDF в диапазоне сверхтяжелых элементов на 101%?» . Теоретическая химия . 129 (3–5): 495–505. дои : 10.1007/s00214-010-0887-3 . hdl : 2043/12984 . S2CID 54680128 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п д р с т в v В х и С аа аб и объявление но из в ах есть также и аль являюсь а к ап ак с как в В из хорошо топор «Архивная копия» . www.primefan.ru . Архивировано из оригинала 5 марта 2016 года . Проверено 15 января 2022 г.
{{cite web}}
: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка )
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Калдор, У. (2005). «Сверхтяжелые элементы — химия и спектроскопия». Энциклопедия вычислительной химии . дои : 10.1002/0470845015.cu0044 . ISBN 978-0470845011 .
- Сиборг, GT (1968). «Элементы за пределами 100, нынешнее состояние и перспективы на будущее» . Ежегодный обзор ядерной науки . 18 : 53–152. Бибкод : 1968ARNPS..18...53S . дои : 10.1146/annurev.ns.18.120168.000413 .
- Скерри, Эрик. (2011). Очень краткое введение в периодическую таблицу, Oxford University Press, Оксфорд . ОУП Оксфорд. ISBN 978-0-19-958249-5 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Холлер, Джим. «Изображения g-орбиталей» . Университет Кентукки. Архивировано из оригинала 3 марта 2016 г. Проверено 3 марта 2016 г.
- Рихани, Джерес А. «Расширенная периодическая таблица элементов» . Проверено 2 февраля 2009 г.
- Скерри, Эрик. «Сайт Эрика Шерри, посвященный элементам и таблице Менделеева» . Проверено 26 марта 2013 г.