El copernicio es un elemento químico sintético con el símbolo Cn y número atómico 112. Sus isótopos conocidos son extremadamente radiactivos y solo se han creado en un laboratorio. El isótopo más estable conocido , el copernicio-285, tiene una vida media de aproximadamente 28 segundos. Copernicium fue creado por primera vez en 1996 por el Centro GSI Helmholtz de Investigación de Iones Pesados cerca de Darmstadt , Alemania. Lleva el nombre del astrónomo Nicolaus Copernicus .
En la tabla periódica de los elementos, el copernicio es un elemento transactínido de bloque d y un elemento del grupo 12 . Durante las reacciones con el oro , se ha demostrado [11] que es una sustancia extremadamente volátil, tanto que posiblemente sea un gas o un líquido volátil a temperatura y presión estándar .
Se calcula que el copérnico tiene varias propiedades que difieren de sus homólogos más ligeros del grupo 12, zinc , cadmio y mercurio ; debido a los efectos relativistas , puede ceder sus electrones 6d en lugar de los 7s, y puede tener más similitudes con los gases nobles como el radón en lugar de sus homólogos del grupo 12. Los cálculos indican que el copernicio puede mostrar el estado de oxidación +4, mientras que el mercurio lo muestra en un solo compuesto de existencia disputada y el zinc y el cadmio no lo muestran en absoluto. También se ha predicho que es más difícil oxidar el copernicio desde su estado neutro que los otros elementos del grupo 12. Las predicciones varían sobre si el copernicio sólido sería un metal, un semiconductor o un aislante.
Introducción
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Visualización de fusión nuclear fallida, basada en cálculos de la Universidad Nacional de Australia [12] |
Los núcleos atómicos más pesados [a] se crean en reacciones nucleares que combinan otros dos núcleos de tamaño desigual [b] en uno; aproximadamente, cuanto más desiguales son los dos núcleos en términos de masa, mayor es la posibilidad de que reaccionen. [18] El material hecho de los núcleos más pesados se convierte en un objetivo, que luego es bombardeado por el haz de núcleos más ligeros. Dos núcleos solo pueden fusionarse en uno si se acercan lo suficiente; normalmente, los núcleos (todos cargados positivamente) se repelen entre sí debido a la repulsión electrostática . La interacción fuerte puede superar esta repulsión, pero solo a una distancia muy corta de un núcleo; Por tanto, los núcleos de los haces se aceleran mucho para hacer que dicha repulsión sea insignificante en comparación con la velocidad del núcleo del haz. [19] Acercarse por sí solo no es suficiente para que dos núcleos se fusionen: cuando dos núcleos se acercan entre sí, generalmente permanecen juntos durante aproximadamente 10-20 segundos y luego se separan (no necesariamente en la misma composición que antes de la reacción) en lugar de Forman un solo núcleo. [19] [20] Si se produce la fusión, la fusión temporal, denominada núcleo compuesto, es un estado excitado . Para perder su energía de excitación y alcanzar un estado más estable, un núcleo compuesto se fisiona o expulsa uno o varios neutrones , [c] que se llevan la energía. Esto ocurre aproximadamente entre 10 y 16 segundos después de la colisión inicial. [21] [d]
El rayo atraviesa el objetivo y llega a la siguiente cámara, el separador; si se produce un nuevo núcleo, se transporta con este rayo. [24] En el separador, el núcleo recién producido se separa de otros nucleidos (el del haz original y cualquier otro producto de reacción) [e] y se transfiere a un detector de barrera de superficie , que detiene el núcleo. Se marca la ubicación exacta del próximo impacto en el detector; también están marcadas su energía y la hora de la llegada. [24] La transferencia tarda entre 10 y 6 segundos; para ser detectado, el núcleo debe sobrevivir tanto tiempo. [27] El núcleo se registra nuevamente una vez que se registra su desintegración, y se miden la ubicación, la energía y el tiempo de desintegración. [24]
La estabilidad del núcleo es proporcionada por la interacción fuerte. Sin embargo, su alcance es muy corto; a medida que los núcleos se hacen más grandes, su influencia sobre los nucleones más externos ( protones y neutrones) se debilita. Al mismo tiempo, el núcleo se rompe por la repulsión electrostática entre protones, ya que tiene un alcance ilimitado. [28] Los núcleos de los elementos más pesados se predicen teóricamente [29] y hasta ahora se ha observado [30] que se desintegran principalmente a través de modos de desintegración que son causados por dicha repulsión: desintegración alfa y fisión espontánea ; [f] estos modos son predominantes para núcleos de elementos superpesados . Las desintegraciones alfa son registradas por las partículas alfa emitidas , y los productos de la desintegración son fáciles de determinar antes de la desintegración real; si tal desintegración o una serie de desintegraciones consecutivas produce un núcleo conocido, el producto original de una reacción se puede determinar aritméticamente. [g] Sin embargo, la fisión espontánea produce varios núcleos como productos, por lo que el nucleido original no puede determinarse a partir de sus hijas. [h]
La información disponible para los físicos que pretenden sintetizar uno de los elementos más pesados es, por lo tanto, la información recopilada en los detectores: ubicación, energía y tiempo de llegada de una partícula al detector y los de su desintegración. Los físicos analizan estos datos y buscan concluir que efectivamente fue causado por un nuevo elemento y no pudo haber sido causado por un nucleido diferente al que se afirma. A menudo, los datos proporcionados son insuficientes para llegar a la conclusión de que definitivamente se creó un nuevo elemento y no hay otra explicación para los efectos observados; Se han cometido errores en la interpretación de los datos. [I]
Historia
Descubrimiento
Copernicium fue creado por primera vez el 9 de febrero de 1996 en Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI) en Darmstadt , Alemania, por Sigurd Hofmann, Victor Ninov et al. [42] Este elemento fue creado disparando zinc -70 núcleos acelerados a un objetivo hecho de plomo -208 núcleos en un acelerador de iones pesados . Se produjo un solo átomo (se informó un segundo, pero se encontró que se basó en datos fabricados por Ninov) de copernicio con un número de masa de 277. [42]
- 208
82Pb + 70
30Zn → 278
112Cn * → 277
112Cn + 1
0norte
En mayo de 2000, GSI repitió con éxito el experimento para sintetizar un átomo adicional de copernicio-277. [43] Esta reacción se repitió en RIKEN usando la búsqueda de un elemento superpesado usando una configuración de separador de retroceso lleno de gas en 2004 y 2013 para sintetizar tres átomos más y confirmar los datos de desintegración reportados por el equipo de GSI. [44] [45] Esta reacción también había sido probada previamente en 1971 en el Instituto Conjunto de Investigación Nuclear en Dubna , Rusia para apuntar a 276 Cn (producido en el canal 2n), pero sin éxito. [46]
El Grupo de Trabajo Conjunto IUPAC / IUPAP (JWP) evaluó la afirmación del descubrimiento de copernicium por el equipo de GSI en 2001 [47] y 2003. [48] En ambos casos, encontraron que no había pruebas suficientes para respaldar su afirmación. Esto se relacionó principalmente con los datos de desintegración contradictorios del nucleido conocido rutherfordio-261. Sin embargo, entre 2001 y 2005, el equipo de GSI estudió la reacción de 248 Cm ( 26 Mg, 5n) 269 Hs y pudo confirmar los datos de desintegración del hassio-269 y el rutherfordio-261 . Se encontró que los datos existentes sobre el rutherfordio-261 eran para un isómero , [49] ahora denominado rutherfordio-261m.
En mayo de 2009, el JWP informó sobre las afirmaciones del descubrimiento del elemento 112 nuevamente y reconoció oficialmente al equipo de GSI como los descubridores del elemento 112. [50] Esta decisión se basó en la confirmación de las propiedades de desintegración de los núcleos hijos, así como la experimentos de confirmación en RIKEN. [51]
También se había trabajado en el Instituto Conjunto de Investigación Nuclear en Dubna , Rusia desde 1998 para sintetizar el isótopo más pesado 283 Cn en la reacción de fusión en caliente 238 U ( 48 Ca, 3n) 283 Cn; la mayoría de los átomos observados de 283 Cn se desintegraron por fisión espontánea, aunque se detectó una rama de desintegración alfa a 279 Ds. Si bien los experimentos iniciales tenían como objetivo asignar al núclido producido con su vida media larga observada de 3 minutos en función de su comportamiento químico, se descubrió que no era similar al mercurio como se hubiera esperado (el copernicio está debajo del mercurio en la tabla periódica), [51] y de hecho ahora parece que la actividad de larga duración podría no haber sido de 283 Cn en absoluto, sino de su hija de captura de electrones 283 Rg, con una vida media más corta de 4 segundos asociada con 283 Cn. (Otra posibilidad es la asignación a un estado isomérico metaestable , 283m Cn.) [52] Mientras que los bombardeos cruzados posteriores en las reacciones de 242 Pu + 48 Ca y 245 Cm + 48 Ca lograron confirmar las propiedades de 283 Cn y sus progenitores 287 Fl y 291 Lv, y jugó un papel importante en la aceptación de los descubrimientos de flerovium y livermorium (elementos 114 y 116) por parte del JWP en 2011, este trabajo se originó después del trabajo de GSI sobre 277 Cn y se asignó prioridad a GSI. [51]
Nombrar
Usando la nomenclatura de Mendeleev para los elementos sin nombre y sin descubrir , copernicium debe ser conocido como eka- mercurio . En 1979, la IUPAC publicó recomendaciones según las cuales el elemento debía llamarse ununbio (con el símbolo correspondiente de Uub ), [53] un nombre de elemento sistemático como marcador de posición , hasta que se descubrió el elemento (y luego se confirmó el descubrimiento) y un se decidió el nombre permanente. Aunque se usa ampliamente en la comunidad química en todos los niveles, desde las aulas de química hasta los libros de texto avanzados, las recomendaciones fueron ignoradas en su mayoría por los científicos en el campo, quienes lo llamaron "elemento 112", con el símbolo de E112 , (112) , o incluso simplemente 112 . [1]
Después de reconocer el descubrimiento del equipo de GSI, la IUPAC les pidió que sugirieran un nombre permanente para el elemento 112. [51] [54] El 14 de julio de 2009, propusieron copernicium con el símbolo del elemento Cp, en honor a Nicolaus Copernicus "para honrar a un científico destacado, que cambió nuestra visión del mundo ". [55]
Durante el período estándar de discusión de seis meses entre la comunidad científica sobre la denominación, [56] [57] se señaló que el símbolo Cp se asociaba anteriormente con el nombre cassiopeium (cassiopium), ahora conocido como lutetium (Lu), y el compuesto ciclopentadieno . [58] [59] Por esta razón, la IUPAC rechazó el uso de Cp como símbolo futuro, lo que llevó al equipo de GSI a presentar el símbolo Cn como alternativa. El 19 de febrero de 2010, el 537 aniversario del nacimiento de Copérnico, la IUPAC aceptó oficialmente el nombre y el símbolo propuestos. [56] [60]
Isótopos
Isótopo | Vida media [j] | Modo de decaimiento | Año de descubrimiento [61] | Reacción de descubrimiento [62] | |
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Valor | Árbitro | ||||
277 Cn | 0,85 ms | [61] | α | 1996 | 208 Pb ( 70 Zn, n) |
281 Cn | 0,18 s | [7] | α | 2010 | 285 Fl (-, α) |
282 Cn | 0,91 ms | [63] | SF | 2003 | 290 Lv (-, 2α) |
283 Cn | 4,2 s | [63] | α, SF, EC? | 2003 | 287 Fl (-, α) |
284 Cn | 98 ms | [63] | α, SF | 2004 | 288 Fl (-, α) |
285 Cn | 28 s | [63] | α | 1999 | 289 Fl (-, α) |
285 millones Cn [k] | 15 s | [61] | α | 2012 | 293m Lv (-, 2α) |
286 Cn [k] | 8.45 segundos | [64] | SF | 2016 | 294 Lv (-, 2α) |
Copernicium no tiene isótopos estables o de origen natural. Se han sintetizado varios isótopos radiactivos en el laboratorio, ya sea fusionando dos átomos o observando la desintegración de elementos más pesados. Se han informado siete isótopos diferentes con números de masa 277 y 281-286, y se ha informado de un isómero metaestable no confirmado en 285 Cn. [65] La mayoría de estos se desintegran predominantemente a través de la desintegración alfa, pero algunos sufren una fisión espontánea y el copernicium-283 puede tener una rama de captura de electrones . [66]
El isótopo copernicium-283 fue fundamental en la confirmación de los descubrimientos de los elementos flerovium y livermorium . [67]
Vidas medias
Todos los isótopos de copernicio confirmados son extremadamente inestables y radiactivos; en general, los isótopos más pesados son más estables que los más ligeros. El isótopo más estable conocido, 285 Cn, tiene una vida media de 29 segundos; El 283 Cn tiene una vida media de 4 segundos, y los 285 m Cn y 286 Cn no confirmados tienen una vida media de aproximadamente 15 y 8,45 segundos, respectivamente. Otros isótopos tienen vidas medias inferiores a un segundo. 281 Cn y 284 Cn tienen vidas medias del orden de 0,1 segundos, y los otros dos isótopos tienen vidas medias ligeramente inferiores a un milisegundo. [66] Se predice que los isótopos pesados 291 Cn y 293 Cn pueden tener vidas medias más largas que unas pocas décadas, ya que se predice que se encuentran cerca del centro de la isla teórica de estabilidad , y pueden haber sido producidos en la r -procesar y ser detectables en los rayos cósmicos , aunque serían unas 10-12 veces más abundantes que el plomo . [68]
Los isótopos más ligeros del copernicio se han sintetizado por fusión directa entre dos núcleos más ligeros y como productos de desintegración (a excepción de 277 Cn, que no se sabe que sea un producto de desintegración), mientras que los isótopos más pesados solo se sabe que se producen por desintegración núcleos. El isótopo más pesado producido por fusión directa es 283 Cn; los tres isótopos más pesados, 284 Cn, 285 Cn y 286 Cn, solo se han observado como productos de desintegración de elementos con números atómicos más grandes. [66]
En 1999, científicos estadounidenses de la Universidad de California, Berkeley, anunciaron que habían logrado sintetizar tres átomos de 293 Og. [69] Se informó que estos núcleos parentales emitieron sucesivamente tres partículas alfa para formar núcleos de copernicium-281, que se afirmó que habían sufrido una desintegración alfa, emitiendo partículas alfa con una energía de desintegración de 10,68 MeV y una vida media de 0,90 ms, pero su afirmación era se retractó en 2001 [70] ya que se había basado en datos fabricados por Ninov. [71] Este isótopo fue producido realmente en 2010 por el mismo equipo; los nuevos datos contradecían los datos fabricados anteriormente. [72]
Propiedades previstas
Se han medido muy pocas propiedades del copernicio o sus compuestos; esto se debe a su producción extremadamente limitada y cara [73] y al hecho de que el copernicio (y sus padres) se descompone muy rápidamente. Se han medido algunas propiedades químicas singulares, así como el punto de fusión, pero las propiedades del metal copernicio siguen siendo generalmente desconocidas y, en su mayor parte, solo se dispone de predicciones.
Químico
Copernicium es el décimo y último miembro de la serie 6d y es el elemento más pesado del grupo 12 en la tabla periódica, por debajo del zinc , cadmio y mercurio . Se predice que diferirá significativamente de los elementos más ligeros del grupo 12. Se espera que las subcapas de valencia de los elementos del grupo 12 y los elementos del período 7 se contraigan relativísticamente con mayor fuerza en el copernicio. Esto y la configuración de caparazón cerrado del copernicio hacen que probablemente sea un metal muy noble . Se predice un potencial de reducción estándar de +2,1 V para el par Cn 2+ / Cn. La primera energía de ionización predicha de Copernicium de 1155 kJ / mol casi coincide con la del xenón de gas noble a 1170,4 kJ / mol. [1] Los enlaces metálicos del copernicio también deberían ser muy débiles, posiblemente haciéndolo extremadamente volátil como los gases nobles y potencialmente haciéndolo gaseoso a temperatura ambiente. [1] [74] Sin embargo, debería poder formar enlaces metal-metal con cobre , paladio , platino , plata y oro ; Se predice que estos enlaces serán sólo unos 15-20 kJ / mol más débiles que los enlaces análogos con mercurio. [1] En oposición a la sugerencia anterior, [75] cálculos ab initio con un alto nivel de precisión [76] predijeron que la química del copernicio monovalente se parece más a la del mercurio que a la de los gases nobles. El último resultado puede explicarse por la enorme interacción espín-órbita que reduce significativamente la energía del estado vacante de copernicio 7p 1/2 .
Una vez que se ioniza el copernicio, su química puede presentar varias diferencias con las del zinc, cadmio y mercurio. Debido a la estabilización de los orbitales electrónicos 7s y la desestabilización de los 6d causada por efectos relativistas , es probable que Cn 2+ tenga una configuración electrónica [Rn] 5f 14 6d 8 7s 2 , usando los orbitales 6d antes que el 7s, a diferencia de sus homólogos . El hecho de que los electrones 6d participen más fácilmente en el enlace químico significa que una vez que se ioniza el copernicio, puede comportarse más como un metal de transición que sus homólogos más ligeros , especialmente en el posible estado de oxidación +4. En soluciones acuosas , el copernicio puede formar los estados de oxidación +2 y quizás +4. [1] El ion diatómico Hg2+
2, que presenta mercurio en el estado de oxidación +1, es bien conocido, pero el Cn2+
2Se predice que el ion es inestable o incluso inexistente. [1] El fluoruro de copernicio (II), CnF 2 , debería ser más inestable que el compuesto análogo de mercurio, el fluoruro de mercurio (II) (HgF 2 ), y puede incluso descomponerse espontáneamente en sus elementos constituyentes. En solventes polares , se predice que el copernicio forma preferentemente el CnF-
5y CnF-
3aniones en lugar de los fluoruros neutros análogos (CnF 4 y CnF 2 , respectivamente), aunque los iones bromuro o yoduro análogos pueden ser más estables frente a la hidrólisis en solución acuosa. Los aniones CnCl2−
4y CnBr2−
4también debe poder existir en solución acuosa. [1] Sin embargo, experimentos más recientes han arrojado dudas sobre la posible existencia de HgF 4 y, de hecho, algunos cálculos sugieren que tanto el HgF 4 como el CnF 4 están realmente sin consolidar y tienen una existencia dudosa. [77] La formación de fluoruros de copernicio (II) y (IV) termodinámicamente estables sería análoga a la química del xenón. [2] De forma análoga al cianuro de mercurio (II) (Hg (CN) 2 ), se espera que el copernicio forme un cianuro estable , Cn (CN) 2 . [78]
Físico y atómico
El copernicio debe ser un metal denso, con una densidad de 14,0 g / cm 3 en estado líquido a 300 K; esto es similar a la densidad conocida del mercurio, que es 13,534 g / cm 3 . (El copernicio sólido a la misma temperatura debe tener una densidad más alta de 14,7 g / cm 3. ) Esto es el resultado de los efectos del mayor peso atómico del copernicio que se anula por sus mayores distancias interatómicas en comparación con el mercurio. [2] Algunos cálculos predijeron que el copernicio sería un gas a temperatura ambiente, lo que lo convertiría en el primer metal gaseoso en la tabla periódica [1] [74] debido a su configuración electrónica de capa cerrada. [79] Un cálculo de 2019 concuerda con estas predicciones sobre el papel de los efectos relativistas, lo que sugiere que el copernicio será un líquido volátil unido por fuerzas de dispersión en condiciones estándar. Su punto de fusión se estima en283 ± 11 K y su punto de ebullición en340 ± 10 K , este último de acuerdo con el valor estimado experimentalmente de357+112
−108 K . [2] Se espera que el radio atómico del copernicio sea de alrededor de 147 pm. Debido a la estabilización relativista del orbital 7s y la desestabilización del orbital 6d, se predice que los iones Cn + y Cn 2+ cederán electrones 6d en lugar de electrones 7s, que es lo opuesto al comportamiento de sus homólogos más ligeros. [1]
Además de la contracción relativista y la unión de la subcapa 7s, se espera que el orbital 6d 5/2 se desestabilice debido al acoplamiento espín-órbita , lo que hace que se comporte de manera similar al orbital 7s en términos de tamaño, forma y energía. Las predicciones de la estructura de bandas esperada del copernicio son variadas. Los cálculos de 2007 esperaban que el copernicio pudiera ser un semiconductor [80] con una banda prohibida de alrededor de 0,2 eV , [81] cristalizando en la estructura cristalina hexagonal compacta . [81] Sin embargo, los cálculos en 2017 y 2018 sugirieron que el copernicio debería ser un metal noble en condiciones estándar con una estructura cristalina cúbica centrada en el cuerpo : por lo tanto, no debería tener banda prohibida, como el mercurio, aunque la densidad de estados en el nivel de Fermi se espera que sea menor para el copernicio que para el mercurio. [82] [83] Los cálculos de 2019 sugirieron que, de hecho, el copernicio tiene una gran banda prohibida de 6,4 ± 0,2 eV, que debería ser similar a la del gas noble radón (previsto como 7,1 eV) y lo convertiría en un aislante; Según estos cálculos, se predice que el copérnico a granel estará ligado principalmente a fuerzas de dispersión , como los gases nobles. [2] Como el mercurio, el radón y el flerovium, pero no el oganesson (eka-radon), se calcula que el copernicio no tiene afinidad electrónica . [84]
Química experimental de la fase gaseosa atómica
El interés en la química del copernicio fue provocado por las predicciones de que tendría los mayores efectos relativistas en todo el período 7 y el grupo 12, y de hecho entre los 118 elementos conocidos. [1] Se espera que el copernicio tenga la configuración electrónica del estado fundamental [Rn] 5f 14 6d 10 7s 2 y, por lo tanto, debería pertenecer al grupo 12 de la tabla periódica, de acuerdo con el principio de Aufbau . Como tal, debería comportarse como el homólogo más pesado del mercurio y formar compuestos binarios fuertes con metales nobles como el oro. Los experimentos que prueban la reactividad del copernicio se han centrado en la adsorción de átomos del elemento 112 sobre una superficie de oro mantenida a diferentes temperaturas, con el fin de calcular una entalpía de adsorción. Debido a la estabilización relativista de los electrones 7s, el copernicio muestra propiedades similares al radón. Se realizaron experimentos con la formación simultánea de radioisótopos de mercurio y radón, lo que permitió comparar las características de adsorción. [85]
Los primeros experimentos químicos sobre el copernicio se realizaron utilizando la reacción de 238 U ( 48 Ca, 3n) 283 Cn. La detección se realizó por fisión espontánea del isótopo original reivindicado con una vida media de 5 minutos. El análisis de los datos indicó que el copernicio era más volátil que el mercurio y tenía propiedades de gas noble. Sin embargo, la confusión con respecto a la síntesis de copernicium-283 ha arrojado algunas dudas sobre estos resultados experimentales. [85] Dada esta incertidumbre, entre abril y mayo de 2006 en el JINR, un equipo FLNR-PSI realizó experimentos para probar la síntesis de este isótopo como hija en la reacción nuclear 242 Pu ( 48 Ca, 3n) 287 Fl. [85] (La reacción de fusión 242 Pu + 48 Ca tiene una sección transversal ligeramente mayor que la reacción 238 U + 48 Ca, de modo que la mejor manera de producir copernicio para la experimentación química es un producto de sobreimpulso como la hija del flerovium. ) [86] En este experimento, se identificaron sin ambigüedades dos átomos de copernicio-283 y se interpretaron las propiedades de adsorción para mostrar que el copernicio es un homólogo más volátil del mercurio, debido a la formación de un enlace metal-metal débil con el oro. [85] Esto concuerda con las indicaciones generales de algunos cálculos relativistas de que el copernicio es "más o menos" homólogo al mercurio. [87] Sin embargo, en 2019 se señaló que este resultado puede deberse simplemente a fuertes interacciones de dispersión. [2]
En abril de 2007, este experimento se repitió y se identificaron positivamente otros tres átomos de copernicium-283. Se confirmó la propiedad de adsorción e indicó que el copernicio tiene propiedades de adsorción de acuerdo con ser el miembro más pesado del grupo 12. [85] Estos experimentos también permitieron la primera estimación experimental del punto de ebullición del copernicio: 84+112
−108 ° C, por lo que puede ser un gas en condiciones estándar. [80]
Debido a que los elementos más ligeros del grupo 12 a menudo se encuentran como minerales de calcogenuro , en 2015 se llevaron a cabo experimentos para depositar átomos de copernicio en una superficie de selenio para formar seleniuro de copernicio, CnSe. Se observó la reacción de átomos de copernicio con selenio trigonal para formar un seleniuro, con -Δ H ads Cn (t-Se)> 48 kJ / mol, siendo el impedimento cinético hacia la formación de seleniuro menor para el copernicio que para el mercurio. Esto fue inesperado ya que la estabilidad de los seleniuros del grupo 12 tiende a disminuir el grupo de ZnSe a HgSe . [88]
Ver también
- Isla de estabilidad
Notas
- ^ En física nuclear , un elemento se llama pesado si su número atómico es alto; el plomo (elemento 82) es un ejemplo de un elemento tan pesado. El término "elementos superpesados" se refiere típicamente a elementos con número atómico mayor que 103 (aunque existen otras definiciones, como número atómico mayor que 100 [13] o 112; [14] a veces, el término se presenta como equivalente al término "transactínido", que pone un límite superior antes del comienzo de laseriehipotética de superactínidos ). [15] Los términos "isótopos pesados" (de un elemento dado) y "núcleos pesados" significan lo que podría entenderse en el lenguaje común: isótopos de gran masa (para el elemento dado) y núcleos de gran masa, respectivamente.
- ^ En 2009, un equipo de JINR dirigido por Oganessian publicó los resultados de su intento de crear hassium en unareacciónsimétrica 136 Xe + 136 Xe. No pudieron observar un solo átomo en tal reacción, poniendo el límite superior en la sección transversal, la medida de probabilidad de una reacción nuclear, como 2.5 pb . [16] En comparación, la reacción que resultó en el descubrimiento de hassio, 208 Pb + 58 Fe, tenía una sección transversal de ~ 20 pb (más específicamente, 19+19
−11 pb), según lo estimado por los descubridores. [17] - ^ Cuanto mayor es la energía de excitación, más neutrones se expulsan. Si la energía de excitación es menor que la energía que une cada neutrón al resto del núcleo, no se emiten neutrones; en cambio, el núcleo compuesto se desexcita emitiendo un rayo gamma . [21]
- ^ La definición del Grupo de Trabajo Conjunto IUPAC / IUPAP establece que un elemento químico solo puede reconocerse como descubierto si un núcleo del mismo no se ha descompuesto en 10-14 segundos. Este valor se eligió como una estimación del tiempo que tarda un núcleo en adquirir sus electrones externosy mostrar así sus propiedades químicas. [22] Esta cifra también marca el límite superior generalmente aceptado para la vida útil de un núcleo compuesto. [23]
- ^ Esta separación se basa en que los núcleos resultantes se mueven más allá del objetivo más lentamente que los núcleos del haz sin reaccionar. El separador contiene campos eléctricos y magnéticos cuyos efectos sobre una partícula en movimiento se cancelan para una velocidad específica de una partícula. [25] Dicha separación también puede ser ayudada por una medición del tiempo de vuelo y una medición de la energía de retroceso; una combinación de los dos puede permitir estimar la masa de un núcleo. [26]
- ^ No todos los modos de desintegración son causados por repulsión electrostática. Por ejemplo, la desintegración beta es causada por la interacción débil . [31]
- ^ Dado que la masa de un núcleo no se mide directamente, sino que se calcula a partir de la de otro núcleo, dicha medición se denomina indirecta. Las mediciones directas también son posibles, pero en su mayor parte no han estado disponibles para los núcleos más pesados. [32] La primera medición directa de la masa de un núcleo superpesado se informó en 2018 en LBNL. [33] La masa se determinó a partir de la ubicación de un núcleo después de la transferencia (la ubicación ayuda a determinar su trayectoria, que está vinculada a la relación masa-carga del núcleo, ya que la transferencia se realizó en presencia de un imán). [34]
- ↑ La fisión espontánea fue descubierta por el físico soviético Georgy Flerov , [35] un destacado científico del JINR, y por lo tanto fue un "caballo de batalla" para la instalación. [36] Por el contrario, los científicos de LBL creían que la información de fisión no era suficiente para afirmar la síntesis de un elemento. Creían que la fisión espontánea no se había estudiado lo suficiente como para usarla para la identificación de un nuevo elemento, ya que existía la dificultad de establecer que un núcleo compuesto solo había expulsado neutrones y no partículas cargadas como protones o partículas alfa. [23] Por lo tanto, prefirieron vincular nuevos isótopos a los ya conocidos mediante sucesivas desintegraciones alfa. [35]
- ↑ Por ejemplo, el elemento 102 se identificó erróneamente en 1957 en el Instituto Nobel de Física de Estocolmo , condado de Estocolmo , Suecia . [37] No hubo afirmaciones definitivas anteriores sobre la creación de este elemento, y sus descubridores suecos, estadounidenses y británicos, nobelium , le asignaron un nombre. Más tarde se demostró que la identificación era incorrecta. [38] Al año siguiente, LBNL no pudo reproducir los resultados suecos y anunció en su lugar su síntesis del elemento; esa afirmación también fue refutada más tarde. [38] JINR insistió en que fueron los primeros en crear el elemento y sugirió un nombre propio para el nuevo elemento, joliotium ; [39] el nombre soviético tampoco fue aceptado (JINR luego se refirió al nombre del elemento 102 como "apresurado"). [40] El nombre "nobelio" se mantuvo sin cambios debido a su uso generalizado. [41]
- ^ Las diferentes fuentes dan diferentes valores para las vidas medias; se enumeran los valores publicados más recientemente.
- ^ a b Este isótopo no está confirmado
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enlaces externos
- Copernicium en la tabla periódica de videos (Universidad de Nottingham)