錀
錀(粵拼:Leon4,Roentgenium)係一種人工合成嘅放射性化學元素,化學符號係Rg,原子序數係111。錀屬於超重元素、超鈾元素、超錒元素。現時所發現嘅最穩定同位素嘅半衰期大概10分鐘,之後衰變成為第109號元素䥑。第111號元素係過渡金屬11族嘅成員,所以佢嘅化學性質預計同金、銀、銅等11族金屬類似,會係銀白色或金黃色嘅固體金屬。
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外觀 | ||||||
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未知 | ||||||
概況 | ||||||
名 / 符號 / 序數 | 錀, Rg, 111 | |||||
元素類別 | 過渡金屬 | |||||
族 / 週期 / 區 | 11, 7, d | |||||
原子品質 | 283 g•mol−1 | |||||
電子排布 | 未知 | |||||
每層電子排布 | 2, 8, 18, 32, 32, 18, 1(圖) | |||||
物理性質 | ||||||
狀態 | 未知 | |||||
原子性質 | ||||||
雜項 | ||||||
CAS號 | 54386-24-2 | |||||
歷史
編輯發現
編輯錀係由德國達姆施塔特嘅重離子研究所(Gesellschaft für Schwerionenforschung,GSI),1994年12月8號喺線性加速器內利用鎳-64轟擊鉍-209而合成嘅。呢次實驗成功產生咗三粒錀-272原子,並迅速衰變成其他元素[1]。 2001年,IUPAC/ IUPAP聯合工作小組(JWP)嘅結論係冇足夠證據證明當時確實發現咗錀[2]。GSI嘅小組喺2002年重複實驗並再檢測三個原子[3][4]。喺佢哋2003年嘅報告,聯合工作方案嘅決定,應該承認GSI團隊發現呢隻元素[5]。
命名
編輯2004年11月1號被命名為Roentgenium(Rg),呢個名係為咗紀念1895年發現X射線嘅科學家倫琴。原稱「Unununium」,亦即係「1-1-1-ium」,係根據IUPAC嘅而命名。
同位素同核特性
編輯核合成
編輯可以產生Z=111複核嘅目標、發射體組合
編輯以下列出各種可以用嚟產生原子序為111嘅目標、發射體組合。
目標 | 發射體 | CN | 結果 |
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208Pb | 65Cu | 273Rg | 反應成功 |
209Bi | 64Ni | 273Rg | 反應成功 |
232Th | 45Sc | 277Rg | 未試過 |
231Pa | 48Ca | 279Rg | 未試過 |
238U | 41K | 280Rg | 未試過 |
237Np | 40Ar | 277Rg | 未試過 |
244Pu | 37Cl | 281Rg | 未試過 |
243Am | 36S | 279Rg | 未試過 |
248Cm | 31P | 279Rg | 未試過 |
250Cm | 31P | 281Rg | 未試過 |
249Bk | 30Si | 279Rg | 未試過 |
251Cf | 27Al | 278Rg | 未試過 |
冷聚變
編輯209Bi(64Ni,xn)273−xRg (x=1)
編輯第一次合成錀嘅實驗由杜布納團隊喺1986年用呢種冷核聚變反應。冇原子被確定可分配到錀,截面限制喺4PB。其後GSI嘅團隊用咗升級後嘅設施進行實驗,成功發現3粒272Rg原子。另有3粒原子喺2000年被合成。錀嘅發現喺2003年被證實,當時日本理化學研究所測定咗14個272Rg原子嘅衰變喺測量過程中嘅1N激發能[6]。
208Pb(65Cu,xn)273−xRg (x=1)
編輯2004年,佢哋嘅研究嘅一部分奇數-Z投射喺冷聚變反應,勞倫斯伯克利國家實驗室喺呢個新嘅反應檢測到272Rg嘅單個原子[7][8]。
作為衰變產物
編輯錀同位素亦喺更重元素嘅衰變產物被觀察到。
蒸發殘留 | 觀測到嘅錀同位素 |
---|---|
288Uup | 280Rg [9] |
287Uup | 279Rg [9] |
282Uut | 278Rg [10] |
278Uut | 274Rg [10] |
同位素發現時序
編輯同位素 | 發現年份 | 核反應 |
---|---|---|
272Rg | 1994年 | 209Bi(64Ni,n) |
273Rg | 未知 | |
274Rg | 2004年 | 209Bi(70Zn,n) [10] |
275Rg | 未知 | |
276Rg | 未知 | |
277Rg | 未知 | |
278Rg | 2006年 | 237Np(48Ca,3n) [10] |
279Rg | 2003年 | 243Am(48Ca,4n) [9] |
280Rg | 2003年 | 243Am(48Ca,3n) [9] |
281Rg | 2009年 | 249Bk(48Ca,4n)[11] |
282Rg | 2009年 | 249Bk(48Ca,3n)[11] |
核異構體
編輯274Rg
編輯274Rg嘅兩個原子已經喺衰變鏈嘅起點278Uut被觀察到。呢兩件事得到嘅衰變數據有所出入。此外,呢兩個整個衰變鏈似乎有唔同。咁表明,274Rg存在核異構體,但需要進一步研究。
272Rg
編輯直接合成272Rg嗰時已提供咗4個衰變可以量,11.37,11.03,10.82同10.40MeV。喺GSI測得嘅半衰期為1.6毫秒,同時從日本理化學研究所得到嘅數據顯示半衰期大概係3.8毫秒。數據有衝突可能係由於核異構體,但目前嘅數據唔足以作出任何結論。
同位素產量
編輯以下列出直接合成錀嘅聚變核反應嘅截面同激發能量。粗體數據代表從激發函數算出嘅最大值。+代表觀測到嘅出口通道。
冷聚變
編輯發射體 | 目標 | CN | 1n | 2n | 3n |
---|---|---|---|---|---|
64Ni | 209Bi | 273Rg | 3.5 pb, 12.5 MeV | ||
65Cu | 208Pb | 273Rg | 1.7 pb, 13.2 MeV |
化學屬性
編輯電子結構(相對論)
編輯穩定嘅11族元素銅、銀、金都有外層電子排布nd10(n+1)s1。對於佢哋每一個元素,第一激發態嘅原子有外層電子排布nd9(n+1)s2。由於d電子之間嘅自旋-軌道作用,呢種狀態被分為一對能量水準。對於銅,唔同嘅能源之間嘅基態同最低激發態令銅呈現紅棕色。對於銀,由於能量差距擴大,令佢呈銀色。然而,隨住原子序嘅增加,相對論效應令激發級別穩定嘅金嘅能隙減小再次呈金黃色。對於錀,計算表明,6d97s2水準穩定到佢成為基態嘅程度。由此產生嘅能量差之間嘅新嘅基態同第一激發態係相似,銀和同錀預計會係銀色嘅外觀[12]。
推算嘅化學屬性
編輯氧化態
編輯錀預計會係第九個6D系列過渡金屬成員同埋喺週期表中最重嘅11族(IB)成員,位於銅、銀同金嘅下面。每個11族成員表現出唔同嘅穩定狀態。銅形成穩定嘅+2狀態,而白銀就主要形成銀(I),金就主要形成金(III)。銅(I)同銀(II)就比較少見。因此,預計錀主要會形成穩定嘅+3狀態。由於相對論效應,黃金亦形成咗-1穩定狀態,錀可能都會係咁。
化學特性
編輯呢族較重嘅成員對化學反應呈惰性。銀同金都係對氧氣呈惰性,但可以同鹵素發生反應。此外,銀亦可以同硫同埋硫化氫發生反應,同金、銀相比,佢嘅反應活性明顯較高。錀預計比黃金更貴重,可以預計佢會對氧同鹵素呈惰性。而最有可能嘅反應係同氟形成氟化物RgF3。
註
編輯參考
編輯- ↑ Hofmann, S.; Ninov, V.; Heßberger, F. P.; Armbruster, P.; Folger, H.; Münzenberg, G.; Schött, H. J.; Popeko, A. G.; Yeremin, A. V. (1995). "The new element 111". Zeitschrift für Physik A. 350 (4): 281. Bibcode:1995ZPhyA.350..281H. doi:10.1007/BF01291182.
- ↑ Karol; Nakahara, H.; Petley, B. W.; Vogt, E.; 等 (2001). "On the discovery of the elements 110–112" (PDF). Pure Appl. Chem. 73 (6): 959–967. doi:10.1351/pac200173060959.
{{cite journal}}
: Explicit use of et al. in:|author=
(help) - ↑ Hofmann, S.; Heßberger, F.P.; Ackermann, D.; Münzenberg, G.; Antalic, S.; Cagarda, P.; Kindler, B.; Kojouharova, J.; Leino, M. (2002). "New results on elements 111 and 112". The European Physical Journal A. 14 (2): 147. doi:10.1140/epja/i2001-10119-x.
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{{cite news}}
: Explicit use of et al. in:|author=
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- ↑ Morita, K; Morimoto, K; Kaji, D; Goto, S; Haba, H; Ideguchi, E; Kanungo, R; Katori, K; Koura, H (2004). "Status of heavy element research using GARIS at RIKEN". Nuclear Physics A. 734: 101. doi:10.1016/j.nuclphysa.2004.01.019.
- ↑ Folden, C. M. (2004). "Development of an Odd-Z-Projectile Reaction for Heavy Element Synthesis: ^{208}Pb(^{64}Ni,n)^{271}Ds and ^{208}Pb(^{65}Cu,n)^{272}111". Physical Review Letters. 93 (21): 212702. Bibcode:2004PhRvL..93u2702F. doi:10.1103/PhysRevLett.93.212702. PMID 15601003.
- ↑ "Development of an Odd-Z-Projectile Reaction for Heavy Element Synthesis: 208Pb(64Ni,n)271Ds and 208Pb(65Cu,n)272111", Folden et al., LBNL repositories. Retrieved on 2008-03-02
- ↑ 9.0 9.1 9.2 9.3 see ununpentium for details
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{{cite journal}}
: Unknown parameter|displayauthors=
ignored (|display-authors=
suggested) (help) - ↑ Turler, A. (2004). "Gas Phase Chemistry of Superheavy Elements" (PDF). Journal of Nuclear and Radiochemical Sciences. 5 (2): R19–R25. 原著 (PDF)喺2011年6月11號歸檔. 喺2012年1月27號搵到.
出面網頁
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