Флеро́вийПредполагалось также произношение «флёровий» (через «ё»). Правильное произношение (через «е», с ударением на втором слоге) см. в реплике вице-директора ОИЯИ М. Иткиса в видеосюжете НТВ, 2:44 от начала ролика. (, Fl), ранее был известен как унунква́дий (, Uuq), использовалось также неофициальное название эка-свинец — химический элемент 14-й группы (по устаревшей классификации — главной подгруппы IV группы), 7-го периода периодической системы, c атомным номером 114.
История Впервые элемент был получен группой физиков под руководством Ю. Ц. Оганесяна в Объединённом институте ядерных исследований (Дубна, Россия) с участием учёных из Ливерморской национальной лаборатории (Ливермор, США; коллаборацией Дубна — Ливермор) в декабре 1998 года путём синтеза изотопов через реакцию слияния ядер кальция с ядрами плутония:
{^{244}_{94}Pu} + {^{48}_{20}Ca} \rightarrow {^{288}_{114}Fl} + {4^1_0n}
{^{244}_{94}Pu} + {^{48}_{20}Ca} \rightarrow {^{289}_{114}Fl} + {3^1_0n}
Получение элемента было подтверждено в 2004 году;свободно доступный препринт ОИЯИ , несколько отличающийся от статьи в Phys. Rev. C; и в 2006 годах коллаборацией Дубна-Ливермор в Дубне, а также в 2009 году в Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли (США).
Позднее в том же Объединённом институте ядерных исследований синтез изотопов элемента был подтверждён его химическим идентифицированием по конечному продукту распада.
В сентябре 2009 года американские учёные из Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли синтезировали 114-й элемент таблицы Менделеева, подтвердив таким образом открытие элемента, сделанное в 1998 году. В результате бомбардировки мишени 242Pu пучком ионов 48Ca были получены два нуклида 114-го элемента с массовыми числами 286 и 287L. Stavsetra, K. E. Gregorich, J. Dvorak, P. A. Ellison, I. Dragojević, M. A. Garcia, and H. Nitsche. Independent Verification of Element 114 Production in the 48Ca + 242Pu Reaction Phys. Rev. Lett. 103, 132502 (2009):
{^{242}_{94}Pu} + {^{48}_{20}Ca} \rightarrow {^{286}_{114}Fl} + {4^1_0n}
{^{242}_{94}Pu} + {^{48}_{20}Ca} \rightarrow {^{287}_{114}Fl} + {3^1_0n}
В октябре 2010 года группа физиков из Беркли заявила о получении ещё одного изотопа флеровия с массовым числом 285.
{^{242}_{94}Pu} + {^{48}_{20}Ca} \rightarrow {^{285}_{114}Fl} + {5^1_0n}
1 июня 2011 года ИЮПАК официально признал открытие флеровия и приоритет в этом коллаборации учёных из ОИЯИ и Ливерморской национальной лаборатории. Официальное утверждение названия произошло через год, 30 мая 2012 года
В 2014—2015 гг. в Дубне получили атомы 284Fl и 285Fl путём реакций 239Pu и 240Pu с 48Cahttp://ribf.riken.jp/FARIS2014/slide/files/Jun6/Par4C06Rykaczewski-final.pptx.
Происхождение названия
Официальное название флеро́вий (flerovium) дано в честь Лаборатории ядерных реакций им. Г. Н. Флёрова Объединённого института ядерных исследований, где был синтезирован элемент. Лаборатория носит имя её основателя, советского физика Г. Н. Флёрова, руководителя группы, синтезировавшей элементы с номерами от 102 до 110. Хотя его фамилия по-английски обычно пишется как Flyorov, основой для названия элемента стал более удобочитаемый вариант Flerov, который сам Флёров использовал при публикациях в зарубежных изданияхсм. напр. . До этого 114-й элемент носил вре́менное систематическое название, данное по порядковому номеру (искусственно образовано из корней латинских числительных: Ununquadium можно буквально перевести как «одно-одно-четыр-ий») до официального решения ИЮПАК про постоянное наименование и химический символ элемента. Ранее был также известен как эка-свинец.
Название флеровий было предложено учёными ОИЯИ и впервые официально озвучено вице-директором Объединённого института ядерных исследований Михаилом Иткисом, который также был одним из соавторов открытия. Однако американские партнёры ОИЯИ из Ливерморской национальной лаборатории предложили назвать 114-й или 116-й элемент в честь Леонардо да Винчи, Галилео Галилея или в честь Ливерморской национальной лаборатории. Среди других предложений были атлантисий (, An, отсылка через Атлантиду к острову стабильности), лазаревий (, Lz, в честь Юрия Лазарева) и оганесий (, Og, в честь Юрия Оганесяна). После согласовательных процедур между российскими и американскими учёными 1 декабря 2011 года в комиссию по номенклатуре химических соединений ИЮПАК было направлено предложение назвать 114-й элемент флеровием. Название утверждено 30 мая 2012 года.
Известные изотопы Наиболее распространённые моды распада, альфа-распад (с превращением в изотопы коперниция) и спонтанное деление. Наиболее долгоживущим изотопом является 289Fl с периодом полураспада 1,9 секунды. Изотоп Масса Период полураспада Тип распада 284Fl 284 2,5 мс спонтанное деление 285Fl 285 0,1 с α-распад в 281Cn 286Fl 286 0,12 с спонтанное деление (60 %), α-распад в 282Cn (40 %) 287Fl 287 0,48 с α-распад в 283Cn 288Fl 288 0,66 с α-распад в 284Cn 289Fl 289 1,9 с α-распад в 285Cn
Флеровий-298 Согласно оболочечной теории, флеровий имеет магическое число протонов , соответствующее заполненной протонной ядерной оболочке, и благодаря этому находится в зоне острова стабильности. Для изотопа 298Fl достигается также и магическое число нейтронов , что теоретически должно привести к формированию аномально устойчивого (дважды магического) ядра с периодом полураспада, исчисляемого днями и даже годами. Другие теории, учитывающие релятивистские эффекты, дают магические числа для протонов , 122 и 126, в зависимости от исходных параметров.
Прямой синтез 298Fl затруднен из-за отсутствия подходящих материалов мишени и ядер для бомбардировки, которые дали бы необходимое число нейтронов, поскольку для стабильных ядер из центральной части периодической таблицы отношение числа нейтронов к числу протонов значительно меньше, чем для трансактиноидов; при слиянии таких ядер возникают нейтроно-дефицитные изотопы трансактиноидов, менее стабильные, чем изотопы, близкие к .
^{204}_{80}{Hg} + ^{136}_{54}{Xe} \to ^{298}_{114}{Fl} + ^{40}_{20}{Ca} + 2 ^{1}_{0}{n}
Также теоретически возможны варианты синтеза более тяжёлых ядер с последующим альфа-распадом.
Физические свойства Предполагается, что, если бы флеровий удалось получить в весовых количествах, то он был бы похож по плотности и внешнему виду на свинец (плотность его будет около , что больше, чем у свинца, но существенно меньше, чем потенциальные плотности многих других сверхтяжёлых элементов). Флеровий будет плавиться всего при 67 °C и будет одним из самых легкоплавких металлов, уступая только ртути, коперницию, цезию, францию, галлию, рубидию и калию. Но его температура кипения составит всего 140 °C, и это будет самый легкокипящий металл в периодической системе (возможно, уступая лишь коперницию). Аномальные свойства флеровия объясняет низкое межмолекулярное взаимодействие его атомов.
Химические свойства В некоторых исследованияхGas Phase Chemistry of Superheavy Elements , lecture by Heinz W. Gäggeler, Nov. 2007. Last accessed on Jun. 15, 2009. были получены указанияОтчёт за 2008 г. Лаборатории ядерных реакций им. Г. Н. Флёрова. ОИЯИ, Дубна. С. 93-94. на то, что флеровий по химическим свойствам похож не на свинец (под которым он формально находится в таблице Менделеева), а на благородные газы. Это поведение объясняется заполнением стабилизирующей 7-подоболочки валентных электронов, предсказанной расчётамиK. S. Pitzer. Are elements 112, 114, and 118 relatively inert gases? J.Chem. Phys. 1975, Vol. 63, P. 1032. с учётом релятивистских эффектов в электронной оболочке сверхтяжёлых атомов.
Флеровий предположительно способен проявлять в соединениях степень окисления +2 и +4, подобно его гомологу — свинцу, хотя поскольку в 14-й (IVA) группе периодической таблицы устойчивость степени окисления +4 с ростом порядкового номера снижается от углерода к свинцу, некоторые учёные предполагают, что флеровий не сможет проявлять её или сможет её проявлять только в жёстких условиях. Так, предполагается, что диоксид флеровия FlO2 будет высоко нестабильным, распадаясь в обычных условиях на монооксид флеровия и кислород. Флерован FlH4, имеющий расчётную длину связи , равную , будет значительно менее стабильным, чем плюмбан PbH4, и, по-видимому, должен спонтанно распадаться на гидрид флеровия(II) и водород. Единственным устойчивым соединением флеровия(IV) будет, вероятно, тетрафторид флеровия FlF4, хотя его образование обусловлено не -, а -гибридизацией, и его распад на дифторид флеровия и фтор предположительно должен быть экзотермическим. Однако существуют предсказания относительной устойчивости и более высокой степени окисления, Fl(VI), обусловленной приблизительным энергетическим вырождением 7s и 6d-электронов и -гибридизацией.
Получение В настоящее время элемент может быть получен только путём ядерного синтеза, так же, как и другие сверхтяжёлые элементы.
Примечания
Ссылки
Флеровий на Webelements
, — Флеровий на сайте «Атомная и космическая отрасли России» О синтезе элемента на сайте ОИЯИ
Категория:Химические элементы Категория:Металлы Категория:Радиоактивные элементы Категория:Синтезированные химические элементы Категория:Трансактиноиды Категория:Трансурановые элементы