Unbinilio
Elemento químico hipotético, símbolo Ubn y número atómico 120

Elemento químico con número atómico 120 (Ubn)
Unbinilio,  120 Ubn
Elemento teórico
Unbinilio
Pronunciación/ ˌ uː n b aɪ ˈ n ɪ l i ə m / ​( OON -by- NIL -ee-əm )
Nombres alternativoselemento 120, eka-radio
Unbinilio en la tabla periódica
HidrógenoHelio
LitioBerilioBoroCarbónNitrógenoOxígenoFlúorNeón
SodioMagnesioAluminioSilicioFósforoAzufreCloroArgón
PotasioCalcioEscandioTitanioVanadioCromoManganesoHierroCobaltoNíquelCobreZincGalioGermanioArsénicoSelenioBromoCriptón
RubidioEstroncioItrioCirconioNiobioMolibdenoTecnecioRutenioRodioPaladioPlataCadmioIndioEstañoAntimonioTelurioYodoXenón
CesioBarioLantanoCerioPraseodimioNeodimioPrometeoSamarioEuropioGadolinioTerbioDisprosioHolmioErbioTulioIterbioLutecioHafnioTantalioTungstenoRenioOsmioIridioPlatinoOroMercurio (elemento)TalioDirigirBismutoPolonioAstatoRadón
FrancioRadioActinioTorioProtactinioUranioNeptunioPlutonioAmericioCurioBerkelioCalifornioEinstenioFermioMendelevioNobelioLawrenceRutherfordioDubnioSeaborgioBohrioHassioMeitnerioDarmstadtioRoentgenioCopérnicoNihonioFlerovioMoscovioLivermorioTennesseeOganesón
UnunenioUnbinilio
UncuadrioUnquadquadiumUnquadpentiumUnquadhexiumUnquadseptioUnquadoctioUncuadenioUnpentniliumUnpentunioUnpentbioUnpentrioUnpentquadiumUnpentioUnpentexioUnpentseptioUnpentoctioUnpentenioUnhexnilioUnhexunioUnhexbioUnhextrioUnhexquadiumUnhexpentioUnhexhexiumUnhexseptioUnhexoctioUnhexenioUnseptilium (sin septilio)UnseptunioUnseptio
UnbiunioUnbibioUnbitrioUnbiquadioUnbipentioUnbihexiumUnbiseptioUnbioctioUn bienioUntrinilioUntriunioUntribioUntritrioUntriquadioUntripentioUntrihexioUntriseptioUntrioctioUntrienioUnquadniliumUnquaduniumUnquabio
Ra
↑
Ubn
↓
—
ununennio ← unbinilium → unbiunio
Número atómico ( Z )120
Grupogrupo 2 (metales alcalinotérreos)
Períodoperiodo 8 (teórico, tabla ampliada)
Bloquear  bloque s
Configuración electrónica[ Og ] 8s 2 (previsto) [1]
Electrones por capa2, 8, 18, 32, 32, 18, 8, 2 (previsto)
Propiedades físicas
Fase en  STPsólido (previsto) [1] [2]
Punto de fusión953  K (680 °C, 1256 °F) (previsto) [1]
Punto de ebullición1973 K (1700 °C, 3092 °F) (previsto) [3]
Densidad (cerca de  rt )7 g/cm 3 (previsto) [1]
Calor de fusión8,03–8,58  kJ/mol (extrapolado) [2]
Propiedades atómicas
Estados de oxidacióncomún: (ninguno)
(+2), [4] (+4), (+6) [1] [5]
ElectronegatividadEscala de Pauling: 0,91 (predicho) [6]
Energías de ionización
  • 1º: 563,3 kJ/mol (previsto) [7]
  • 2º: 895–919 kJ/mol (extrapolado) [2]
Radio atómicoempírico: 200  pm (previsto) [1]
Radio covalente206–210 pm (extrapolado) [2]
Otras propiedades
Estructura cristalinacúbico centrado en el cuerpo (bcc)
Estructura cristalina cúbica centrada en el cuerpo del unbinilio

(extrapolado) [8]
Número CAS54143-58-7
Historia
NombramientoNombre sistemático del elemento IUPAC
Isótopos del unbinilio
Experimentos y cálculos teóricos
| referencias

El unbinilio , también conocido como eka-radio o elemento 120 , es un elemento químico hipotético ; su símbolo es Ubn y su número atómico es 120. El unbinilio y el Ubn son el nombre y el símbolo sistemáticos temporales de la IUPAC , que se utilizan hasta que se descubre el elemento, se confirma y se decide un nombre permanente. En la tabla periódica de los elementos, se espera que sea un elemento del bloque s , un metal alcalinotérreo y el segundo elemento del octavo período . Ha atraído la atención debido a algunas predicciones de que puede estar en la isla de estabilidad .

El unbinilio aún no ha sido sintetizado, a pesar de los múltiples intentos de los equipos alemanes y rusos. La evidencia experimental de estos intentos muestra que los elementos del período 8 probablemente serían mucho más difíciles de sintetizar que los elementos conocidos anteriormente. Está previsto que los nuevos intentos de los equipos estadounidenses, rusos y chinos para sintetizar el unbinilio comiencen a mediados de la década de 2020.

La posición del unbinilio como séptimo metal alcalinotérreo sugiere que tendría propiedades similares a sus congéneres más ligeros ; sin embargo, los efectos relativistas pueden hacer que algunas de sus propiedades difieran de las esperadas a partir de una aplicación directa de tendencias periódicas . Por ejemplo, se espera que el unbinilio sea menos reactivo que el bario y el radio y tenga un comportamiento más cercano al del estroncio , y si bien debería mostrar el estado de oxidación +2 característico de los metales alcalinotérreos, también se predice que muestre los estados de oxidación +4 y +6, que son desconocidos en cualquier otro metal alcalinotérreo.

Introducción

Síntesis de núcleos superpesados

Una representación gráfica de una reacción de fusión nuclear.
Representación gráfica de una reacción de fusión nuclear . Dos núcleos se fusionan en uno y emiten un neutrón . Las reacciones que crearon nuevos elementos hasta ese momento eran similares, con la única posible diferencia de que a veces se liberaban varios neutrones singulares o ninguno.

Un núcleo atómico superpesado [a] se crea en una reacción nuclear que combina otros dos núcleos de tamaño desigual [b] en uno; aproximadamente, cuanto más desiguales sean los dos núcleos en términos de masa , mayor será la posibilidad de que los dos reaccionen. [14] 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 aproximan 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; los núcleos del haz se aceleran así en gran medida para que dicha repulsión sea insignificante en comparación con la velocidad del núcleo del haz. [15] La energía aplicada a los núcleos del haz para acelerarlos puede hacer que alcancen velocidades tan altas como una décima parte de la velocidad de la luz . Sin embargo, si se aplica demasiada energía, el núcleo del haz puede desmoronarse. [15]

El hecho de acercarse lo suficiente no es suficiente para que dos núcleos se fusionen: cuando dos núcleos se aproximan, suelen permanecer juntos durante unos 10 −20  segundos y luego se separan (no necesariamente en la misma composición que antes de la reacción) en lugar de formar un solo núcleo. [15] [16] Esto sucede porque durante el intento de formación de un solo núcleo, la repulsión electrostática desgarra el núcleo que se está formando. [15] Cada par de un objetivo y un haz se caracteriza por su sección transversal : la probabilidad de que se produzca la fusión si dos núcleos se aproximan entre sí expresada en términos del área transversal que la partícula incidente debe golpear para que se produzca la fusión. [c] Esta fusión puede ocurrir como resultado del efecto cuántico en el que los núcleos pueden hacer un túnel a través de la repulsión electrostática. Si los dos núcleos pueden permanecer cerca después de esa fase, las interacciones nucleares múltiples dan como resultado una redistribución de energía y un equilibrio energético. [15]

Videos externos
icono de videoVisualización de una fusión nuclear fallida, basada en cálculos de la Universidad Nacional de Australia [18]

La fusión resultante es un estado excitado [19] —denominado núcleo compuesto— y por lo tanto es muy inestable. [15] Para alcanzar un estado más estable, la fusión temporal puede fisionarse sin la formación de un núcleo más estable. [20] Alternativamente, el núcleo compuesto puede expulsar algunos neutrones , que se llevarían la energía de excitación; si esta última no es suficiente para una expulsión de neutrones, la fusión produciría un rayo gamma . Esto sucede en aproximadamente 10 −16  segundos después de la colisión nuclear inicial y da como resultado la creación de un núcleo más estable. [20] La definición del Grupo de Trabajo Conjunto IUPAC/IUPAP (JWP) establece que un elemento químico solo puede reconocerse como descubierto si un núcleo del mismo no se ha desintegrado en 10 −14 segundos. Este valor se eligió como una estimación de cuánto tiempo tarda un núcleo en adquirir electrones y, por lo tanto, mostrar sus propiedades químicas. [21] [d]

Descomposición y detección

El haz pasa a través del objetivo y llega a la siguiente cámara, el separador; si se produce un nuevo núcleo, se transporta con este haz. [23] 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. La ubicación exacta del próximo impacto en el detector está marcada; también se marcan su energía y el tiempo de llegada. [23] La transferencia tarda unos 10 −6  segundos; para ser detectado, el núcleo debe sobrevivir este tiempo. [26] El núcleo se registra nuevamente una vez que se registra su desintegración, y se miden la ubicación, la energía y el tiempo de la desintegración. [23]

La estabilidad de un núcleo la proporciona 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 desgarra por la repulsión electrostática entre protones, y su alcance no está limitado. [27] La ​​energía de enlace total proporcionada por la interacción fuerte aumenta linealmente con el número de nucleones, mientras que la repulsión electrostática aumenta con el cuadrado del número atómico, es decir, este último crece más rápido y se vuelve cada vez más importante para los núcleos pesados ​​​​y superpesados. [28] [29] Por lo tanto, se predice teóricamente [30] y hasta ahora se ha observado [31] que los núcleos superpesados ​​se desintegran predominantemente a través de modos de desintegración que son causados ​​​​por dicha repulsión: desintegración alfa y fisión espontánea . [f] Casi todos los emisores alfa tienen más de 210 nucleones, [33] y el nucleido más ligero que experimenta principalmente fisión espontánea tiene 238. [34] En ambos modos de desintegración, los núcleos no pueden desintegrarse mediante barreras de energía correspondientes para cada modo, pero se pueden atravesar mediante un túnel. [28] [29]

Aparato para la creación de elementos superpesados
Esquema de un aparato para la creación de elementos superpesados, basado en el separador de retroceso lleno de gas Dubna, instalado en el Laboratorio Flerov de Reacciones Nucleares del JINR. La trayectoria dentro del detector y del aparato de enfoque del haz cambia debido a un imán dipolar en el primero y a imanes cuadrupolares en el segundo. [35]

Las partículas alfa se producen comúnmente en desintegraciones radiactivas porque la masa de una partícula alfa por nucleón es lo suficientemente pequeña como para dejar algo de energía para que la partícula alfa se use como energía cinética para salir del núcleo. [36] La fisión espontánea es causada por la repulsión electrostática que desgarra el núcleo y produce varios núcleos en diferentes instancias de fisión de núcleos idénticos. [29] A medida que aumenta el número atómico, la fisión espontánea rápidamente se vuelve más importante: las vidas medias parciales de fisión espontánea disminuyen en 23 órdenes de magnitud desde el uranio (elemento 92) hasta el nobelio (elemento 102), [37] y en 30 órdenes de magnitud desde el torio (elemento 90) hasta el fermio (elemento 100). [38] El modelo anterior de gota líquida sugería que la fisión espontánea ocurriría casi instantáneamente debido a la desaparición de la barrera de fisión para núcleos con aproximadamente 280 nucleones. [29] [39] El modelo de capas nucleares posterior sugirió que los núcleos con alrededor de 300 nucleones formarían una isla de estabilidad en la que los núcleos serán más resistentes a la fisión espontánea y sufrirán principalmente desintegración alfa con vidas medias más largas. [29] [39] Descubrimientos posteriores sugirieron que la isla predicha podría estar más lejos de lo que se anticipó originalmente; también mostraron que los núcleos intermedios entre los actínidos de larga vida y la isla predicha se deforman y ganan estabilidad adicional a partir de los efectos de capa. [40] Los experimentos en núcleos superpesados ​​​​más ligeros, [41] así como aquellos más cercanos a la isla esperada, [37] han demostrado una estabilidad mayor que la anticipada previamente contra la fisión espontánea, lo que muestra la importancia de los efectos de capa en los núcleos. [g]

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 puede determinarse fácilmente. [h] (Que todas las desintegraciones dentro de una cadena de desintegración estaban de hecho relacionadas entre sí se establece por la ubicación de estas desintegraciones, que deben estar en el mismo lugar.) [23] El núcleo conocido puede reconocerse por las características específicas de la desintegración que sufre, como la energía de desintegración (o más específicamente, la energía cinética de la partícula emitida). [i] La fisión espontánea, sin embargo, produce varios núcleos como productos, por lo que el nucleido original no puede determinarse a partir de sus hijos. [j]

La información disponible para los físicos que intentan sintetizar un elemento superpesado es, por tanto, la información recogida en los detectores: posición, energía y tiempo de llegada de una partícula al detector, y los de su desintegración. Los físicos analizan estos datos y tratan de concluir que efectivamente fue causado por un nuevo elemento y no podría haber sido causado por un nucleido diferente del que se afirma. A menudo, los datos proporcionados son insuficientes para concluir 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. [k]

Historia

Los elementos 114 a 118 ( flerovio a oganesón ) se descubrieron en reacciones de "fusión caliente" bombardeando los actínidos plutonio a californio con calcio-48 , un isótopo rico en neutrones cuasi estable que podría usarse como proyectil para producir más isótopos ricos en neutrones de elementos superpesados. [52] Esto no puede continuar fácilmente con los elementos 119 y 120, porque requeriría un objetivo de los siguientes actínidos einstenio y fermio . Se necesitarían decenas de miligramos de estos para crear tales objetivos, pero hasta ahora solo se han producido microgramos de einstenio y picogramos de fermio. [53] Una producción más práctica de otros elementos superpesados ​​requeriría bombardear actínidos con proyectiles más pesados ​​que 48 Ca, [52] pero se espera que esto sea más difícil. [53] Los intentos de sintetizar los elementos 119 y 120 ponen a prueba los límites de la tecnología actual, debido a las secciones transversales decrecientes de las reacciones de producción y sus vidas medias probablemente cortas , [54] que se espera que sean del orden de microsegundos. [1] [55]

Intentos de síntesis

Pasado

Tras su éxito en la obtención de oganesón mediante la reacción entre 249 Cf y 48 Ca en 2006, el equipo del Instituto Conjunto de Investigación Nuclear (JINR) en Dubna comenzó experimentos en marzo-abril de 2007 para intentar crear unbinilio con un haz de 58 Fe y un objetivo de 244 Pu . [56] [57] El intento no tuvo éxito, [58] y el equipo ruso planeó mejorar sus instalaciones antes de intentar la reacción nuevamente. [58]

244
94Pu
+58
26Fé
→302
120Ubn
* → sin átomos

En abril de 2007, el equipo del Centro Helmholtz de Investigación de Iones Pesados ​​GSI en Darmstadt , Alemania, intentó crear unbinilio utilizando un objetivo de 238 U y un haz de 64 Ni : [59]

238
92tú
+64
28Ni
→302
120Ubn
* → sin átomos

No se detectaron átomos. El GSI repitió el experimento con mayor sensibilidad en tres ejecuciones separadas en abril-mayo de 2007, enero-marzo de 2008 y septiembre-octubre de 2008, todas con resultados negativos, alcanzando un límite de sección transversal de 90 fb. [59]

En 2011, después de actualizar su equipo para permitir el uso de objetivos más radiactivos, los científicos del GSI intentaron la reacción de fusión bastante asimétrica: [60]

248
96Centímetro
+54
24Cr
→302
120Ubn
* → sin átomos

Se esperaba que el cambio en la reacción quintuplicaría la probabilidad de sintetizar unbinilio, [61] ya que el rendimiento de tales reacciones depende en gran medida de su asimetría. [54] Aunque esta reacción es menos asimétrica que la reacción 249 Cf+ 50 Ti, también crea más isótopos de unbinilio ricos en neutrones que deberían recibir una mayor estabilidad por su proximidad al cierre de capa en N = 184. [62] Se observaron tres señales en mayo de 2011; se consideró una posible asignación a 299 Ubn y sus hijas, [63] pero no se pudo confirmar, [64] [65] [62] y un análisis diferente sugirió que lo observado era simplemente una secuencia aleatoria de eventos. [66]

En agosto-octubre de 2011, un equipo diferente del GSI que utilizaba las instalaciones de TASCA intentó una reacción nueva, aún más asimétrica: [60] [67]

249
98Cf
+50
22Sí
→299
120Ubn
* → sin átomos

Debido a su asimetría, [68] se predijo que la reacción entre 249 Cf y 50 Ti sería la reacción práctica más favorable para sintetizar unbinilio, aunque produce un isótopo de unbinilio menos rico en neutrones que cualquier otra reacción estudiada. No se identificaron átomos de unbinilio. [67]

Esta reacción se investigó nuevamente entre abril y septiembre de 2012 en el GSI. En este experimento se utilizó un blanco de 249 Bk y un haz de 50 Ti para producir el elemento 119 , pero como el 249 Bk se desintegra en 249 Cf con una vida media de aproximadamente 327 días, se pudieron buscar simultáneamente los elementos 119 y 120:

249
97Libro
+50
22Sí
→299
119Uue
* → sin átomos
249
98Cf
+50
22Sí
→299
120Ubn
* → sin átomos

No se observó ni el elemento 119 ni el elemento 120. [69]

Planificado

Los planes del JINR de investigar la reacción 249 Cf+ 50 Ti en sus nuevas instalaciones se vieron interrumpidos por la invasión rusa de Ucrania en 2022 , después de la cual la colaboración entre el JINR y otros institutos cesó por completo debido a las sanciones. Por lo tanto, el 249 Cf ya no podría usarse como objetivo, ya que tendría que producirse en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge (ORNL) en los Estados Unidos. [70] [71] [72] En su lugar, se utilizará la reacción 248 Cm + 54 Cr. [73] En 2023, el director del JINR, Grigory Trubnikov, declaró que esperaba que los experimentos para sintetizar el elemento 120 comenzaran en 2025. [74] En preparación para esto, el JINR informó el éxito en la reacción 238 U+ 54 Cr a fines de 2023, produciendo un nuevo isótopo de livermorio, 288 Lv . Este fue un resultado inesperadamente bueno; el objetivo había sido determinar experimentalmente la sección transversal de una reacción con proyectiles de 54 Cr y prepararse para la síntesis del elemento 120. Es la primera reacción exitosa que produce un elemento superpesado utilizando un objetivo de actínido y un proyectil más pesado que 48 Ca. [75]

El equipo del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley (LBNL) en Berkeley , California , Estados Unidos, planea usar el ciclotrón de 88 pulgadas para fabricar nuevos elementos usando proyectiles de 50 Ti. [53] Primero, se probó la reacción 244 Pu+ 50 Ti, creando exitosamente dos átomos de 290 Lv en 2024. Dado que esto fue exitoso, se planea comenzar un intento de fabricar el elemento 120 en la reacción 249 Cf+ 50 Ti en 2025. [76] [77] [78] El Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL), que anteriormente colaboró ​​con el JINR, colaborará con el LBNL en este proyecto. [79]

El equipo de la Instalación de Investigación de Iones Pesados ​​en Lanzhou , que es operada por el Instituto de Física Moderna (IMP) de la Academia China de Ciencias , también planea sintetizar los elementos 119 y 120. Las reacciones utilizadas involucrarán objetivos de actínidos (por ejemplo, 243 Am, 248 Cm) y proyectiles de metales de transición de primera fila (por ejemplo, 50 Ti, 51 V, 54 Cr, 55 Mn). [80]

Nombramiento

La nomenclatura de Mendeleev para los elementos no nombrados y no descubiertos llamaría al unbinilio eka- radium . Las recomendaciones de la IUPAC de 1979 lo llaman temporalmente unbinilio (símbolo Ubn ) hasta que se descubra, se confirme el descubrimiento y se elija un nombre permanente. [81] Aunque los nombres sistemáticos de la IUPAC se utilizan ampliamente en la comunidad química en todos los niveles, desde las aulas de química hasta los libros de texto avanzados, los científicos que trabajan teórica o experimentalmente con elementos superpesados ​​​​normalmente lo llaman "elemento 120", con el símbolo E120 , (120) o 120. [1 ]

Propiedades previstas

Estabilidad nuclear e isótopos

Un gráfico 2D con celdas rectangulares coloreadas en blanco y negro, que se extienden desde el llc hasta el urc, con celdas que se vuelven más claras a medida que se acercan al último.
Diagrama de estabilidad de nucleidos utilizado por el equipo de Dubna en 2010. Los isótopos caracterizados se muestran con bordes. Más allá del elemento 118 (oganesón, el último elemento conocido), se espera que la línea de nucleidos conocidos entre rápidamente en una región de inestabilidad, sin vidas medias superiores a un microsegundo después del elemento 121. La región elíptica encierra la ubicación prevista de la isla de estabilidad. [54]
Los orbitales con un número cuántico azimutal alto aumentan su energía, eliminando lo que de otro modo sería una brecha en la energía orbital correspondiente a una capa de protones cerrada en el elemento 114, como se muestra en el diagrama de la izquierda que no tiene en cuenta este efecto. Esto eleva la siguiente capa de protones a la región alrededor del elemento 120, como se muestra en el diagrama de la derecha, lo que aumenta potencialmente las vidas medias de los isótopos de los elementos 119 y 120. [82]

La estabilidad de los núcleos disminuye considerablemente con el aumento del número atómico después del curio , el elemento 96, cuya vida media es cuatro órdenes de magnitud más larga que la de cualquier elemento de número superior conocido actualmente. Todos los isótopos con un número atómico superior a 101 sufren desintegración radiactiva con vidas medias de menos de 30 horas. Ningún elemento con números atómicos superiores a 82 (después del plomo ) tiene isótopos estables. [83] Sin embargo, por razones aún no bien entendidas, hay un ligero aumento de la estabilidad nuclear alrededor de los números atómicos 110 – 114 , lo que lleva a la aparición de lo que se conoce en física nuclear como la " isla de estabilidad ". Este concepto, propuesto por el profesor de la Universidad de California Glenn Seaborg , explica por qué los elementos superpesados ​​​​duran más de lo previsto. [84]

Se predice que los isótopos de unbinilio tienen vidas medias de desintegración alfa del orden de microsegundos . [85] [86] En un modelo de túnel cuántico con estimaciones de masa a partir de un modelo macroscópico-microscópico, se ha predicho que las vidas medias de desintegración alfa de varios isótopos de unbinilio ( 292-304 Ubn) son de alrededor de 1 a 20 microsegundos. [85] [87] [88] [89] Algunos isótopos más pesados ​​pueden ser más estables; Fricke y Waber predijeron que 320 Ubn sería el isótopo de unbinilio más estable en 1971. [3] Dado que se espera que el unbinilio se desintegra a través de una cascada de desintegraciones alfa que conducen a la fisión espontánea alrededor del copernicio , también se predice que las vidas medias totales de los isótopos de unbinilio se midan en microsegundos. [1] [55] Esto tiene consecuencias para la síntesis de unbinilio, ya que los isótopos con vidas medias inferiores a un microsegundo se desintegrarían antes de llegar al detector. [1] [55] Sin embargo, nuevos modelos teóricos muestran que la brecha esperada en energía entre los orbitales de protones 2f 7/2 (lleno en el elemento 114) y 2f 5/2 (lleno en el elemento 120) es menor de lo esperado, por lo que el elemento 114 ya no parece ser una capa nuclear cerrada esférica estable, y esta brecha de energía puede aumentar la estabilidad de los elementos 119 y 120. Ahora se espera que el próximo núcleo doblemente mágico esté alrededor del esférico 306 Ubb (elemento 122), pero la vida media baja esperada y la sección transversal de producción baja de este nucleido hacen que su síntesis sea un desafío. [82]

Dado que el elemento 120 llena el orbital protónico 2f 5/2 , se ha prestado mucha atención al núcleo compuesto 302 Ubn* y sus propiedades. Se han realizado varios experimentos entre 2000 y 2008 en el Laboratorio Flerov de Reacciones Nucleares en Dubna estudiando las características de fisión del núcleo compuesto 302 Ubn*. Se han utilizado dos reacciones nucleares, a saber, 244 Pu+ 58 Fe y 238 U+ 64 Ni. Los resultados han revelado cómo núcleos como este se fisionan predominantemente expulsando núcleos de capa cerrada como 132 Sn ( Z  = 50, N  = 82). También se encontró que el rendimiento para la vía de fusión-fisión era similar entre proyectiles de 48 Ca y 58 Fe, lo que sugiere un posible uso futuro de proyectiles de 58 Fe en la formación de elementos superpesados. [90]

En 2008, el equipo de GANIL , Francia, describió los resultados de una nueva técnica que intenta medir la vida media de fisión de un núcleo compuesto a alta energía de excitación, ya que los rendimientos son significativamente mayores que los de los canales de evaporación de neutrones. También es un método útil para investigar los efectos de los cierres de capas en la capacidad de supervivencia de los núcleos compuestos en la región superpesada, lo que puede indicar la posición exacta de la siguiente capa de protones ( Z  = 114, 120, 124 o 126). El equipo estudió la reacción de fusión nuclear entre iones de uranio y un objetivo de níquel natural: [91] [92]

238
92tú
+nacional
28Ni
→296,298,299,300,302
120Ubn
* → fisión

Los resultados indicaron que los núcleos de unbinilio se produjeron a alta energía de excitación (~70 MeV) que experimentaron fisión con vidas medias mensurables de poco más de 10 −18 s. [91] [92] Aunque muy corta (de hecho insuficiente para que la IUPAC considere que el elemento existe, porque un núcleo compuesto no tiene estructura interna y sus nucleones no se han organizado en capas hasta que ha sobrevivido durante 10 −14  s, cuando forma una nube electrónica), [93] la capacidad de medir dicho proceso indica un fuerte efecto de capa en Z  = 120. A menor energía de excitación (ver evaporación de neutrones), el efecto de la capa se potenciará y se puede esperar que los núcleos en estado fundamental tengan vidas medias relativamente largas. Este resultado podría explicar parcialmente la vida media relativamente larga de 294 Og medida en experimentos en Dubna. Experimentos similares han indicado un fenómeno similar en el elemento 124 pero no para el flerovio , lo que sugiere que la siguiente capa de protones de hecho se encuentra más allá del elemento 120. [91] [92] En septiembre de 2007, el equipo de RIKEN comenzó un programa que utiliza objetivos de 248 Cm y ha indicado experimentos futuros para investigar la posibilidad de que 120 sea el próximo número mágico del protón (y 184 sea el próximo número mágico del neutrón) utilizando las reacciones nucleares mencionadas anteriormente para formar 302 Ubn*, así como 248 Cm+ 54 Cr. También planearon trazar un mapa más detallado de la región investigando los núcleos compuestos cercanos 296 Og*, 298 Og*, 306 Ubb* y 308 Ubb*. [94]

Atómico y físico

Al ser el segundo elemento del período 8 , se predice que el unbinilio es un metal alcalinotérreo, por debajo del berilio , magnesio , calcio , estroncio , bario y radio . Cada uno de estos elementos tiene dos electrones de valencia en el orbital s más externo (configuración electrónica de valencia n s 2 ), que se pierde fácilmente en las reacciones químicas para formar el estado de oxidación +2 : por lo tanto, los metales alcalinotérreos son elementos bastante reactivos , con la excepción del berilio debido a su pequeño tamaño. Se predice que el unbinilio continuará la tendencia y tendrá una configuración electrónica de valencia de 8s 2 . Por lo tanto, se espera que se comporte de manera muy similar a sus congéneres más ligeros ; sin embargo, también se predice que difiere de los metales alcalinotérreos más ligeros en algunas propiedades. [1]

La razón principal de las diferencias predichas entre el unbinilio y los otros metales alcalinotérreos es la interacción espín-órbita (SO) , la interacción mutua entre el movimiento de los electrones y el espín . La interacción SO es especialmente fuerte para los elementos superpesados ​​​​porque sus electrones se mueven más rápido (a velocidades comparables a la velocidad de la luz) que los de los átomos más ligeros. [4] En los átomos de unbinilio, reduce los niveles de energía de los electrones 7p y 8s, estabilizando los electrones correspondientes, pero dos de los niveles de energía de los electrones 7p están más estabilizados que los otros cuatro. [95] El efecto se llama división de subcapa, ya que divide la subcapa 7p en partes más estabilizadas y menos estabilizadas. Los químicos computacionales entienden la división como un cambio del segundo número cuántico ( azimutal ) l de 1 a 1/2 y 3/2 para las partes más estabilizadas y menos estabilizadas de la subcapa 7p, respectivamente. [4] [l] Por lo tanto, los electrones 8s externos del unbinilio se estabilizan y se vuelven más difíciles de eliminar de lo esperado, mientras que los electrones 7p 3/2 se desestabilizan correspondientemente, lo que quizás les permita participar en reacciones químicas. [1] Esta estabilización del orbital s más externo (ya significativo en el radio) es el factor clave que afecta la química del unbinilio y hace que todas las tendencias de las propiedades atómicas y moleculares de los metales alcalinotérreos se inviertan después del bario. [96]

Radios atómicos empíricos (Na–Cs, Mg–Ra) y predichos (Fr–Uhp, Ubn–Uhh) de los metales alcalinos y alcalinotérreos del tercer al noveno período , medidos en angstroms [1] [97]
Energía de ionización empírica (Na–Fr, Mg–Ra) y predicha (Uue–Uhp, Ubn–Uhh) de los metales alcalinos y alcalinotérreos del tercer al noveno período, medida en electronvoltios [1] [97]

Debido a la estabilización de sus electrones 8s externos, se predice que la primera energía de ionización del unbinilio —la energía requerida para eliminar un electrón de un átomo neutro— es de 6,0 eV, comparable a la del calcio. [1] Se predice que el electrón del átomo de unbinilio similar al hidrógeno —oxidado por lo que tiene solo un electrón, Ubn 119+ — se mueve tan rápido que su masa es 2,05 veces la de un electrón inmóvil, una característica que proviene de los efectos relativistas . A modo de comparación, la cifra para el radio similar al hidrógeno es 1,30 y la cifra para el bario similar al hidrógeno es 1,095. [4] Según extrapolaciones simples de las leyes de la relatividad, eso indica indirectamente la contracción del radio atómico [4] a alrededor de 200  pm , [1] muy cerca del del estroncio (215 pm); El radio iónico del ion Ubn 2+ también se reduce correspondientemente a 160 pm. [1] También se espera que la tendencia en la afinidad electrónica invierta la dirección de manera similar en el radio y el unbinilio. [96]

El unbinilio debería ser un sólido a temperatura ambiente, con un punto de fusión de 680 °C: [98] esto continúa la tendencia descendente en el grupo, siendo inferior al valor de 700 °C para el radio. [99] Se espera que el punto de ebullición del unbinilio esté alrededor de los 1700 °C, que es inferior al de todos los elementos anteriores del grupo (en particular, el radio hierve a 1737 °C), siguiendo la tendencia periódica descendente. [3] Se ha predicho que la densidad del unbinilio es de 7 g/cm 3 , continuando la tendencia de aumento de la densidad en el grupo: el valor del radio es de 5,5 g/cm 3 . [3] [2]

Químico

Longitudes de enlace y energías de disociación de enlaces de dímeros de metales alcalinotérreos. Se predicen datos para Ba 2 , Ra 2 y Ubn 2 . [96]
CompuestoLongitud del enlace
(Å)		Energía de disociación de enlace
(eV)
Ca 24.2770,14
Sr 24.4980,13
Ba 24.8310,23
Ra 25.190,11
Número 25.650,02

Se predice que la química del unbinilio es similar a la de los metales alcalinotérreos, [1] pero probablemente se comportaría más como el calcio o el estroncio [1] que el bario o el radio. Al igual que el estroncio, el unbinilio debería reaccionar vigorosamente con el aire para formar un óxido (UbnO) y con el agua para formar el hidróxido (Ubn(OH) 2 ), que sería una base fuerte y liberaría gas hidrógeno . También debería reaccionar con los halógenos para formar sales como UbnCl 2 . [100] Si bien estas reacciones se esperarían de las tendencias periódicas , su intensidad reducida es algo inusual, ya que ignorando los efectos relativistas, las tendencias periódicas predecirían que el unbinilio sería incluso más reactivo que el bario o el radio. Esta reactividad reducida se debe a la estabilización relativista del electrón de valencia del unbinilio, lo que aumenta la primera energía de ionización del unbinilio y disminuye los radios metálico e iónico ; [101] Este efecto ya se observa para el radio. [1] Por otra parte, se predice que el radio iónico del ion Ubn 2+ será mayor que el de Sr 2+ , porque los orbitales 7p están desestabilizados y, por lo tanto, son más grandes que los orbitales p de las capas inferiores. [4]

El unbinilio también puede mostrar el estado de oxidación +4 , [1] que no se ve en ningún otro metal alcalinotérreo, [102] además del estado de oxidación +2 que es característico de los otros metales alcalinotérreos y también es el principal estado de oxidación de todos los metales alcalinotérreos conocidos: esto se debe a la desestabilización y expansión del espinor 7p 3/2 , lo que hace que sus electrones más externos tengan una energía de ionización menor de lo que se esperaría de otra manera. [1] [102] El estado +6 que involucra a todos los electrones 7p 3/2 se ha sugerido en un hexafluoruro , UbnF 6 . [5] El estado +1 también puede ser aislable. [4] Se espera que muchos compuestos de unbinilio tengan un gran carácter covalente , debido a la participación de los electrones 7p 3/2 en el enlace: este efecto también se ve en menor medida en el radio, que muestra cierta contribución de 6s y 6p 3/2 al enlace en fluoruro de radio (RaF 2 ) y astatida (RaAt 2 ), lo que resulta en que estos compuestos tengan un carácter más covalente. [4] Se predice que el potencial de reducción estándar del par Ubn 2+ /Ubn es −2,9 V, que es casi exactamente el mismo que el del par Sr 2+ /Sr del estroncio (−2,899 V). [98]

Longitudes de enlace y energías de disociación de enlace de MAu (M = un metal alcalinotérreo). Todos los datos son pronosticados, excepto para CaAu. [96]
CompuestoLongitud del enlace
(Å)		Energía de disociación de enlace
(kJ/mol)
CaAu2.672,55
SrAu2.8082.63
BaAu2.8693.01
RaAu2.9952.56
UbnAu3.0501,90

En la fase gaseosa, los metales alcalinotérreos no suelen formar moléculas diatómicas unidas covalentemente como lo hacen los metales alcalinos, ya que dichas moléculas tendrían el mismo número de electrones en los orbitales de enlace y antienlace y tendrían energías de disociación muy bajas . [103] Por lo tanto, el enlace M–M en estas moléculas es predominantemente a través de fuerzas de van der Waals . [96] Las longitudes de enlace metal-metal en estas moléculas M2 aumentan hacia abajo en el grupo desde Ca2 hasta Ubn2 . Por otro lado, sus energías de disociación de enlace metal-metal generalmente aumentan desde Ca2 hasta Ba2 y luego caen hasta Ubn2 , que debería ser la molécula homodiatómica más débilmente unida de todas las del grupo 2. La causa de esta tendencia es la creciente participación de los electrones p3 /2 y d, así como del orbital s contraído relativistamente. [96] A partir de estas energías de disociación M 2 , se predice que la entalpía de sublimación (Δ H sub ) del unbinilio será de 150 kJ/mol. [96]

Longitudes de enlace, frecuencia armónica, anarmonicidad vibracional y energías de disociación de enlace de MH y MAu (M = un metal alcalinotérreo). Los datos para UbnH y UbnAu son pronosticados. [104] Los datos para BaH se toman del experimento, [105] excepto la energía de disociación de enlace. [104] Los datos para BaAu se toman del experimento, [106] excepto la energía de disociación de enlace y la longitud de enlace. [104]
CompuestoLongitud del enlace
(Å)
Frecuencia armónica ,
cm −1		Anarmonicidad vibracional
,
cm −1		Energía de disociación de enlace
(eV)
UbnH2.38107020.11.00
Bah2.23116814.52.06
UbnAu3.03 100 0,131,80
BaAu2.91 129 0,182.84

El enlace Ubn– Au debería ser el más débil de todos los enlaces entre el oro y un metal alcalinotérreo, pero aún así debería ser estable. Esto da entalpías de adsorción extrapoladas de tamaño mediano (−Δ H ads ) de 172 kJ/mol en oro (el valor del radio debería ser 237 kJ/mol) y 50 kJ/mol en plata , el más pequeño de todos los metales alcalinotérreos, que demuestran que sería factible estudiar la adsorción cromatográfica de unbinilio sobre superficies hechas de metales nobles . [96] Los valores de Δ H sub y −Δ H ads están correlacionados para los metales alcalinotérreos. [96]

Véase también

Notas

  1. ^ En física nuclear , un elemento se denomina pesado si su número atómico es alto; el plomo (elemento 82) es un ejemplo de dicho elemento pesado. El término "elementos superpesados" se refiere típicamente a elementos con un número atómico mayor que 103 (aunque existen otras definiciones, como número atómico mayor que 100 [9] o 112 ; [10] a veces, el término se presenta como equivalente al término "transactínido", que pone un límite superior antes del comienzo de la serie hipotética de los superactínidos ). [11] Los términos "isótopos pesados" (de un elemento dado) y "núcleos pesados" significan lo que podría entenderse en el lenguaje común: isótopos de alta masa (para el elemento dado) y núcleos de alta masa, respectivamente.
  2. ^ En 2009, un equipo del JINR dirigido por Oganessian publicó los resultados de su intento de crear hassio en una reacción simétrica 136 Xe +  136 Xe. No lograron observar un solo átomo en dicha reacción, lo que puso el límite superior de la sección transversal, la medida de probabilidad de una reacción nuclear, en 2,5  pb . [12] En comparación, la reacción que resultó en el descubrimiento del hassio, 208 Pb + 58 Fe, tuvo una sección transversal de ~20 pb (más específicamente, 19+19
    -11     pb), según lo estimado por los descubridores. [13]
  3. ^ La cantidad de energía aplicada a la partícula del haz para acelerarla también puede influir en el valor de la sección transversal. Por ejemplo, en el28
    14    Si
    +1
    0    norte
    →28
    13    Alabama
    +1
    1    pag
    reacción, la sección transversal cambia suavemente de 370 mb a 12,3 MeV a 160 mb a 18,3 MeV, con un pico amplio a 13,5 MeV con un valor máximo de 380 mb. [17]
  4. ^ Esta cifra también marca el límite superior generalmente aceptado para la vida útil de un núcleo compuesto. [22]
  5. ^ Esta separación se basa en que los núcleos resultantes se mueven más lentamente que los núcleos del haz que no han reaccionado frente al objetivo. El separador contiene campos eléctricos y magnéticos cuyos efectos sobre una partícula en movimiento se cancelan para una velocidad específica de una partícula. [24] Esta separación también puede verse facilitada por una medición del tiempo de vuelo y una medición de la energía de retroceso; una combinación de las dos puede permitir estimar la masa de un núcleo. [25]
  6. ^ No todos los modos de desintegración son causados ​​por la repulsión electrostática. Por ejemplo, la desintegración beta es causada por la interacción débil . [32]
  7. ^ Ya en la década de 1960 se sabía que los estados fundamentales de los núcleos diferían en energía y forma, así como que ciertos números mágicos de nucleones correspondían a una mayor estabilidad de un núcleo. Sin embargo, se suponía que no existía estructura nuclear en los núcleos superpesados, ya que estaban demasiado deformados para formar una. [37]
  8. ^ Como 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. También son posibles las mediciones directas, pero en su mayor parte no han estado disponibles para los núcleos superpesados. [42] La primera medición directa de la masa de un núcleo superpesado se informó en 2018 en el LBNL. [43] 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). [44]
  9. ^ Si la desintegración se produjo en el vacío, entonces, dado que el momento total de un sistema aislado antes y después de la desintegración debe conservarse , el núcleo hijo también recibiría una pequeña velocidad. La relación de las dos velocidades, y en consecuencia la relación de las energías cinéticas, sería inversa a la relación de las dos masas. La energía de desintegración es igual a la suma de la energía cinética conocida de la partícula alfa y la del núcleo hijo (una fracción exacta de la primera). [33] Los cálculos son válidos también para un experimento, pero la diferencia es que el núcleo no se mueve después de la desintegración porque está ligado al detector.
  10. ^ La fisión espontánea fue descubierta por el físico soviético Georgy Flerov , [45] un científico destacado del JINR, y por lo tanto era un "caballo de batalla" para la instalación. [46] Por el contrario, los científicos del LBL creían que la información sobre la fisión no era suficiente para afirmar la síntesis de un elemento. Creían que la fisión espontánea no había sido estudiada 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. [22] Por lo tanto, prefirieron vincular nuevos isótopos a los ya conocidos mediante desintegraciones alfa sucesivas. [45]
  11. ^ Por ejemplo, el elemento 102 fue identificado erróneamente en 1957 en el Instituto Nobel de Física en Estocolmo , Condado de Estocolmo , Suecia . [47] No hubo afirmaciones definitivas anteriores de creación de este elemento, y el elemento recibió un nombre por sus descubridores suecos, estadounidenses y británicos, nobelio . Más tarde se demostró que la identificación era incorrecta. [48] El año siguiente, RL no pudo reproducir los resultados suecos y anunció en su lugar su síntesis del elemento; esa afirmación también fue refutada más tarde. [48] JINR insistió en que fueron los primeros en crear el elemento y sugirió un nombre propio para el nuevo elemento, joliotio ; [49] el nombre soviético tampoco fue aceptado (JINR más tarde se refirió a la denominación del elemento 102 como "apresurada"). [50] Este nombre fue propuesto a la IUPAC en una respuesta escrita a su decisión sobre la prioridad de las reclamaciones de descubrimiento de elementos, firmada el 29 de septiembre de 1992. [50] El nombre "nobelio" permaneció sin cambios debido a su uso generalizado. [51]
  12. ^ El número cuántico corresponde a la letra del nombre del orbital del electrón: 0 a s, 1 a p, 2 a d, etc. Consulte el número cuántico azimutal para obtener más información.

Referencias

  1. ^ abcdefghijklmnopqrstu v Hoffman, Darleane C.; Lee, Diana M.; Pershina, Valeria (2006). "Transactínidos y los elementos futuros". En Morss; Edelstein, Norman M.; Fuger, Jean (eds.). La química de los elementos actínidos y transactínidos (3.ª ed.). Dordrecht, Países Bajos: Springer Science+Business Media . ISBN 978-1-4020-3555-5.
  2. ^ abcde Bonchev, Danail; Kamenska, Verginia (1981). "Predicción de las propiedades de los elementos transactínidos 113-120". Journal of Physical Chemistry . 85 (9). Sociedad Química Estadounidense: 1177–1186. doi :10.1021/j150609a021.
  3. ^ abcd Fricke, B.; Waber, JT (1971). "Predicciones teóricas de la química de los elementos superpesados" (PDF) . Actinides Reviews . 1 : 433–485 . Consultado el 7 de agosto de 2013 .
  4. ^ abcdefgh Thayer, John S. (2010). "Efectos relativistas y la química de los elementos más pesados ​​del grupo principal". Métodos relativistas para químicos . Desafíos y avances en química y física computacional. 10 : 84. doi :10.1007/978-1-4020-9975-5_2. ISBN 978-1-4020-9974-8.
  5. ^ ab Cao, Chang-Su; Hu, Han-Shi; Schwarz, WH Eugen; Li, Jun (2022). "La ley periódica de la química se invierte para elementos superpesados". ChemRxiv (preimpresión). doi :10.26434/chemrxiv-2022-l798p . Consultado el 16 de noviembre de 2022 .
  6. ^ Pershina, V.; Borschevsky, A.; Anton, J. (2012). "Predicciones teóricas de las propiedades de los elementos del grupo 2, incluido el elemento 120, y su adsorción en superficies de metales nobles". The Journal of Chemical Physics . 136 (134317). doi :10.1063/1.3699232.Este artículo da la electronegatividad de Mulliken como 2,862, que se ha convertido a la escala de Pauling mediante χ P = 1,35χ M 1/2 − 1,37.
  7. ^ Pershina, Valeria. "Química teórica de los elementos más pesados". En Schädel, Matthias; Shaughnessy, Dawn (eds.). La química de los elementos superpesados ​​(2.ª ed.). Springer Science & Business Media. pág. 154. ISBN 9783642374661.
  8. ^ Seaborg, Glenn T. (1969). "Perspectivas para una mayor extensión de la tabla periódica" (PDF) . Journal of Chemical Education . 46 (10): 626–634. doi :10.1021/ed046p626 . Consultado el 22 de febrero de 2018 .
  9. ^ Krämer, K. (2016). "Explicación: elementos superpesados". Chemistry World . Consultado el 15 de marzo de 2020 .
  10. ^ "Descubrimiento de los elementos 113 y 115". Laboratorio Nacional Lawrence Livermore . Archivado desde el original el 11 de septiembre de 2015. Consultado el 15 de marzo de 2020 .
  11. ^ Eliav, E.; Kaldor, U.; Borschevsky, A. (2018). "Estructura electrónica de los átomos de transactínidos". En Scott, RA (ed.). Enciclopedia de química inorgánica y bioinorgánica . John Wiley & Sons . págs. 1–16. doi :10.1002/9781119951438.eibc2632. ISBN . 978-1-119-95143-8. Número de identificación  S2C127060181.
  12. ^ Oganessian, Yu. Ts. ; Dmitriev, SN; Yeremin, AV; et al. (2009). "Intento de producir los isótopos del elemento 108 en la reacción de fusión 136 Xe + 136 Xe". Physical Review C . 79 (2): 024608. doi :10.1103/PhysRevC.79.024608. ISSN  0556-2813.
  13. ^ Münzenberg, G .; Armbruster, P .; Folger, H.; et al. (1984). «La identificación del elemento 108» (PDF) . Zeitschrift für Physik A. 317 (2): 235–236. Código Bib : 1984ZPhyA.317..235M. doi :10.1007/BF01421260. S2CID  123288075. Archivado desde el original (PDF) el 7 de junio de 2015 . Consultado el 20 de octubre de 2012 .
  14. ^ Subramanian, S. (28 de agosto de 2019). "Fabricar nuevos elementos no es rentable. Pregúntele a este científico de Berkeley". Bloomberg Businessweek . Consultado el 18 de enero de 2020 .
  15. ^ abcdef Ivanov, D. (2019). "Сверхтяжелые шаги в неизвестное" [Pasos superpesados ​​hacia lo desconocido]. nplus1.ru (en ruso) . Consultado el 2 de febrero de 2020 .
  16. ^ Hinde, D. (2017). "Algo nuevo y superpesado en la tabla periódica". The Conversation . Consultado el 30 de enero de 2020 .
  17. ^ Kern, BD; Thompson, WE; Ferguson, JM (1959). "Secciones transversales para algunas reacciones (n, p) y (n, α)". Física nuclear . 10 : 226–234. Código Bibliográfico :1959NucPh..10..226K. doi :10.1016/0029-5582(59)90211-1.
  18. ^ Wakhle, A.; Simenel, C.; Hinde, DJ; et al. (2015). Simenel, C.; Gomes, PRS; Hinde, DJ; et al. (eds.). "Comparación de distribuciones experimentales y teóricas de ángulos de masa de cuasifisión". European Physical Journal Web of Conferences . 86 : 00061. Bibcode :2015EPJWC..8600061W. doi : 10.1051/epjconf/20158600061 . hdl : 1885/148847 . ISSN  2100-014X.
  19. ^ "Reacciones nucleares" (PDF) . págs. 7–8 . Consultado el 27 de enero de 2020 .Publicado como Loveland, WD; Morrissey, DJ; Seaborg, GT (2005). "Reacciones nucleares". Química nuclear moderna . John Wiley & Sons, Inc., págs. 249-297. doi :10.1002/0471768626.ch10. ISBN . 978-0-471-76862-3.
  20. ^ ab Krása, A. (2010). "Fuentes de neutrones para ADS". Facultad de Ciencias Nucleares e Ingeniería Física . Universidad Técnica Checa de Praga : 4–8. S2CID  28796927.
  21. ^ Wapstra, AH (1991). "Criterios que deben cumplirse para que se reconozca el descubrimiento de un nuevo elemento químico" (PDF) . Química Pura y Aplicada . 63 (6): 883. doi :10.1351/pac199163060879. ISSN  1365-3075. S2CID  95737691.
  22. ^ ab Hyde, EK; Hoffman, DC ; Keller, OL (1987). "Una historia y análisis del descubrimiento de los elementos 104 y 105". Radiochimica Acta . 42 (2): 67–68. doi :10.1524/ract.1987.42.2.57. ISSN  2193-3405. S2CID  99193729.
  23. ^ abcd Chemistry World (2016). «Cómo crear elementos superpesados ​​y completar la tabla periódica [vídeo]». Scientific American . Consultado el 27 de enero de 2020 .
  24. ^ Hoffman, Ghiorso y Seaborg 2000, pág. 334.
  25. ^ Hoffman, Ghiorso y Seaborg 2000, pág. 335.
  26. ^ Zagrebaev, Karpov y Greiner 2013, pág. 3.
  27. ^ Beiser 2003, pág. 432.
  28. ^ ab Pauli, N. (2019). «Desintegración alfa» (PDF) . Introducción a la física nuclear, atómica y molecular (parte de física nuclear) . Université libre de Bruxelles . Consultado el 16 de febrero de 2020 .
  29. ^ abcde Pauli, N. (2019). «Fisión nuclear» (PDF) . Introducción a la física nuclear, atómica y molecular (parte de física nuclear) . Université libre de Bruxelles . Consultado el 16 de febrero de 2020 .
  30. ^ Staszczak, A.; Baran, A.; Nazarewicz, W. (2013). "Modos de fisión espontánea y tiempos de vida de elementos superpesados ​​en la teoría funcional de la densidad nuclear". Physical Review C . 87 (2): 024320–1. arXiv : 1208.1215 . Bibcode :2013PhRvC..87b4320S. doi : 10.1103/physrevc.87.024320 . ISSN  0556-2813.
  31. ^ Audi y otros. 2017, págs. 030001-129–030001-138.
  32. ^ Beiser 2003, pág. 439.
  33. ^Ab Beiser 2003, pág. 433.
  34. ^ Audi y otros. 2017, pág. 030001-125.
  35. ^ Aksenov, NV; Steinegger, P.; Abdullin, F. Sh.; et al. (2017). "Sobre la volatilidad del nihonio (Nh, Z = 113)". The European Physical Journal A . 53 (7): 158. Bibcode :2017EPJA...53..158A. doi :10.1140/epja/i2017-12348-8. ISSN  1434-6001. S2CID  125849923.
  36. ^ Beiser 2003, págs. 432–433.
  37. ^ abc Oganessian, Yu. (2012). "Núcleos en la "isla de estabilidad" de elementos superpesados". Journal of Physics: Conference Series . 337 (1): 012005-1–012005-6. Código Bibliográfico :2012JPhCS.337a2005O. doi : 10.1088/1742-6596/337/1/012005 . ISSN  1742-6596.
  38. ^ Moller, P.; Nada, JR (1994). Propiedades de fisión de los elementos más pesados ​​(PDF) . Simposio de simulación Dai 2 Kai Hadoron Tataikei no, Tokai-mura, Ibaraki, Japón. Universidad del Norte de Texas . Consultado el 16 de febrero de 2020 .
  39. ^ ab Oganessian, Yu. Ts. (2004). "Elementos superpesados". Physics World . 17 (7): 25–29. doi :10.1088/2058-7058/17/7/31 . Consultado el 16 de febrero de 2020 .
  40. ^ Schädel, M. (2015). "Química de los elementos superpesados". Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences . 373 (2037): 20140191. Bibcode :2015RSPTA.37340191S. doi : 10.1098/rsta.2014.0191 . ISSN  1364-503X. PMID  25666065.
  41. ^ Hulet, EK (1989). Fisión espontánea biomodal . 50º aniversario de la fisión nuclear, Leningrado, URSS. Código Bibliográfico :1989nufi.rept...16H.
  42. ^ Oganessian, Yu. Ts.; Rykaczewski, KP (2015). "Una cabeza de playa en la isla de la estabilidad". Physics Today . 68 (8): 32–38. Bibcode :2015PhT....68h..32O. doi : 10.1063/PT.3.2880 . ISSN  0031-9228. OSTI  1337838. S2CID  119531411.
  43. ^ Grant, A. (2018). "Pesaje de los elementos más pesados". Physics Today . doi :10.1063/PT.6.1.20181113a. S2CID  239775403.
  44. ^ Howes, L. (2019). "Explorando los elementos superpesados ​​al final de la tabla periódica". Chemical & Engineering News . Consultado el 27 de enero de 2020 .
  45. ^ ab Robinson, AE (2019). "Las guerras del transfermio: peleas científicas e insultos durante la Guerra Fría". Destilaciones . Consultado el 22 de febrero de 2020 .
  46. ^ "Популярная библиотека химических элементов. Сиборгий (экавольфрам)" [Biblioteca popular de elementos químicos. Seaborgio (eka-tungsteno)]. nt.ru (en ruso) . Consultado el 7 de enero de 2020 .Reimpreso de "Экавольфрам" [Eka-tungsteno]. Biblioteca popular de elementos chimicos. Серебро – Нильсборий и далее [ Biblioteca popular de elementos químicos. Plata a través de nielsbohrium y más allá ] (en ruso). Nauka . 1977.
  47. ^ "Nobelio - Información sobre el elemento, propiedades y usos | Tabla periódica". Royal Society of Chemistry . Consultado el 1 de marzo de 2020 .
  48. ^Ab Kragh 2018, págs. 38–39.
  49. ^ Kragh 2018, pág. 40.
  50. ^ ab Ghiorso, A.; Seaborg, GT; Oganessian, Yu. Ts.; et al. (1993). "Respuestas al informe 'Descubrimiento de los elementos de Transfermium' seguidas de una respuesta a las respuestas del Grupo de trabajo de Transfermium" (PDF) . Química pura y aplicada . 65 (8): 1815–1824. doi :10.1351/pac199365081815. S2CID  95069384. Archivado (PDF) desde el original el 25 de noviembre de 2013 . Consultado el 7 de septiembre de 2016 .
  51. ^ Comisión de Nomenclatura de Química Inorgánica (1997). "Nombres y símbolos de los elementos transfermio (Recomendaciones de la IUPAC 1997)" (PDF) . Química Pura y Aplicada . 69 (12): 2471–2474. doi :10.1351/pac199769122471.
  52. ^ ab Folden III, CM; Mayorov, DA; et al. (2013). "Perspectivas para el descubrimiento del próximo elemento nuevo: Influencia de proyectiles con Z > 20". Journal of Physics: Conference Series . 420 (1). IOP Publishing Ltd. 012007. arXiv : 1209.0498 . Bibcode :2013JPhCS.420a2007F. doi :10.1088/1742-6596/420/1/012007. S2CID  119275964.
  53. ^ abc Gates, J.; Pore, J.; Crawford, H.; Shaughnessy, D.; Stoyer, MA (25 de octubre de 2022). "El estado y las ambiciones del programa de elementos pesados ​​de EE. UU.". osti.gov . doi :10.2172/1896856. OSTI  1896856. S2CID  253391052 . Consultado el 13 de noviembre de 2022 .
  54. ^ abc Zagrebaev, Karpov y Greiner 2013.
  55. ^ abc Hofmann, Sigurd (2013). Greiner, Walter (ed.). Panorama y perspectivas de la investigación en SHE en GSI SHIP. págs. 23–32. doi :10.1007/978-3-319-00047-3. ISBN 978-3-319-00046-6.
  56. ^ "Un nuevo bloque en la tabla periódica" (PDF) . Laboratorio Nacional Lawrence Livermore. Abril de 2007. Consultado el 18 de enero de 2008 .
  57. ^ Itkis, MG; Oganessian, Yu. Ts. (2007). "Síntesis de nuevos núcleos y estudio de propiedades nucleares y mecanismos de reacción de iones pesados". jinr.ru . Instituto Conjunto de Investigación Nuclear . Consultado el 23 de septiembre de 2016 .
  58. ^ ab Oganessian, Yu. Ts.; Utyonkov, V.; Lobanov, Yu.; et al. (2009). "Intento de producir el elemento 120 en la reacción 244 Pu+ 58 Fe". Phys. Rev. C . 79 (2). 024603. Código Bibliográfico :2009PhRvC..79b4603O. doi :10.1103/PhysRevC.79.024603.
  59. ^ ab Hoffman, S.; et al. (2008). Sondeo de los efectos de capa en Z  = 120 y N  = 184 (informe). Informe científico de GSI. pág. 131.
  60. ^ ab Düllmann, CE (20 de octubre de 2011). "Investigación de elementos superpesados: noticias de GSI y Mainz" . Consultado el 23 de septiembre de 2016 .
  61. ^ GSI (5 de abril de 2012). «En busca de la isla de estabilidad». www.gsi.de . GSI . Consultado el 23 de septiembre de 2016 .
  62. ^ ab Hofmann, S.; Heinz, S.; Mann, R.; et al. (2016). "Revisión de núcleos superpesados ​​de elementos pares y búsqueda del elemento 120". The European Physical Journal A . 2016 (52): 180. Bibcode :2016EPJA...52..180H. doi :10.1140/epja/i2016-16180-4. S2CID  124362890.
  63. ^ Hofmann, S.; Heinz, S.; Mann, R.; et al. (2016). "Observaciones sobre las barreras de fisión de SHN y búsqueda del elemento 120". En Peninozhkevich, Yu. E.; Sobolev, Yu. G. (eds.). Núcleos exóticos: EXON-2016 Actas del Simposio internacional sobre núcleos exóticos . Núcleos exóticos. págs. 155–164. ISBN 9789813226555.
  64. ^ Adcock, Colin (2 de octubre de 2015). «Asuntos de peso: Sigurd Hofmann sobre el núcleo más pesado». JPhys+ . Journal of Physics G: Física nuclear y de partículas. Archivado desde el original el 18 de julio de 2023 . Consultado el 23 de septiembre de 2016 .
  65. ^ Hofmann, Sigurd (agosto de 2015). "Búsqueda de isótopos del elemento 120 en la isla de SHN". Exotic Nuclei : 213–224. Bibcode :2015exon.conf..213H. doi :10.1142/9789814699464_0023. ISBN 978-981-4699-45-7.
  66. ^ Heßberger, FP; Ackermann, D. (2017). "Algunas observaciones críticas sobre una secuencia de eventos que se interpreta que posiblemente se originaron a partir de una cadena de desintegración de un isótopo del elemento 120". The European Physical Journal A . 53 (123): 123. Bibcode :2017EPJA...53..123H. doi :10.1140/epja/i2017-12307-5. S2CID  125886824.
  67. ^ ab Yakushev, A. (2012). "Investigación de elementos superpesados ​​en TASCA" (PDF) . asrc.jaea.go.jp . Consultado el 23 de septiembre de 2016 .
  68. ^ Siwek-Wilczyńska, K.; Gorra, T.; Wilczyński, J. (abril de 2010). "¿Cómo se puede sintetizar el elemento Z = 120?". Revista Internacional de Física Moderna E. 19 (4): 500. Código bibliográfico : 2010IJMPE..19..500S. doi :10.1142/S021830131001490X.
  69. ^ Khuyagbaatar, J.; Yakushev, A.; Düllmann, Ch. E.; et al. (diciembre de 2020). "Búsqueda de los elementos 119 y 120" (PDF) . Physical Review C . 102 (6): 064602. Bibcode :2020PhRvC.102f4602K. doi :10.1103/PhysRevC.102.064602. S2CID  229401931 . Consultado el 25 de enero de 2021 .
  70. ^ Sokolova, Svetlana; Popeko, Andrei (24 de mayo de 2021). "¿Cómo nacen los nuevos elementos químicos?". jinr.ru . JINR . Consultado el 4 de noviembre de 2021 .
  71. ^ Riegert, Marion (19 de julio de 2021). «En busca del elemento 120 en la tabla periódica de elementos». en.unistra.fr . Universidad de Estrasburgo . Consultado el 20 de febrero de 2022 .
  72. ^ Ahuja, Anjana (18 de octubre de 2023). «Incluso la tabla periódica debe doblegarse ante la realidad de la guerra». Financial Times . Consultado el 20 de octubre de 2023 .
  73. ^ JINR (29 de marzo de 2022). "En el seminario sobre la síntesis del elemento 120". jinr.ru . JINR . Consultado el 17 de abril de 2022 .
  74. ^ Mayer, Anastasiya (31 de mayo de 2023). "«Большинство наших партнеров гораздо мудрее политиков»" ["La mayoría de nuestros socios son mucho más sabios que los políticos"]. Vedomosti (en ruso) . Consultado el 15 de agosto de 2023 . В этом году мы фактически завершаем подготовительную серию экспериментов по отладке всех режимов ускорителя и espectrometros Para la síntesis de 120 elementos. No utilice un color intenso y un brillo intenso. No detecte átomos extraños en reacciones de secuencias mínimas. Теперь ждем, когда закончится наработка материала для мишени на реакторах и сепараторах у наших партнеров в «Росатоме» и в СШ А: кюрий, берклий, калифорний. Надеюсь, что в 2025 г. мы полноценно приступим к синтезу 120-го элемента.
  75. ^ "В ЛЯР ОИЯИ впервые в мире синтезирован ливерморий-288" [Livermorium-288 se sintetizó por primera vez en el mundo en FLNR JINR] (en ruso). Instituto Conjunto de Investigaciones Nucleares. 23 de octubre de 2023 . Consultado el 18 de noviembre de 2023 .
  76. ^ Biron, Lauren (23 de julio de 2024). "Una nueva forma de fabricar el elemento 116 abre la puerta a átomos más pesados". lbl.gov . Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley . Consultado el 24 de julio de 2024 .
  77. ^ Bourzac, Katherine (23 de julio de 2024). «El elemento más pesado hasta ahora al alcance tras un gran avance». Nature . doi :10.1038/d41586-024-02416-3 . Consultado el 24 de julio de 2024 .
  78. ^ Service, Robert F. (23 de julio de 2024). «Estados Unidos vuelve a la carrera para forjar elementos superpesados ​​desconocidos». Science . Consultado el 24 de julio de 2024 .
  79. ^ Nelson, Felicity (15 de agosto de 2024). "Cómo Japón tomó la delantera en la carrera para descubrir el elemento 119". ACS Central Science . doi : 10.1021/acscentsci.4c01266 . Consultado el 13 de septiembre de 2024 .
  80. ^ Gan, ZG; Huang, WX; Zhang, ZY; Zhou, XH; Xu, HS (2022). "Resultados y perspectivas para el estudio de núcleos y elementos pesados ​​y superpesados ​​en IMP/CAS". The European Physical Journal A . 58 (158). doi :10.1140/epja/s10050-022-00811-w.
  81. ^ Chatt, J. (1979). "Recomendaciones para la denominación de elementos con números atómicos mayores que 100". Química Pura y Aplicada . 51 (2): 381–384. doi : 10.1351/pac197951020381 .
  82. ^ ab Kratz, JV (5 de septiembre de 2011). El impacto de los elementos superpesados ​​en las ciencias químicas y físicas (PDF) . 4.ª Conferencia internacional sobre la química y la física de los elementos transactínidos . Consultado el 27 de agosto de 2013 .
  83. ^ de Marcillac, Pierre; Corón, Noël; Dambier, Gerard; et al. (2003). "Detección experimental de partículas α procedentes de la desintegración radiactiva del bismuto natural". Naturaleza . 422 (6934): 876–878. Código Bib :2003Natur.422..876D. doi : 10.1038/naturaleza01541. PMID  12712201. S2CID  4415582.
  84. ^ Considine, Glenn D.; Kulik, Peter H. (2002). Enciclopedia científica de Van Nostrand (novena edición). Wiley-Interscience. ISBN 978-0-471-33230-5.OCLC 223349096  .
  85. ^ ab Chowdhury, P. Roy; Samanta, C. y Basu, DN (2008). "Búsqueda de núcleos pesados ​​de larga duración más allá del valle de la estabilidad". Physical Review C . 77 (4): 044603. arXiv : 0802.3837 . Bibcode :2008PhRvC..77d4603C. doi :10.1103/PhysRevC.77.044603. S2CID  119207807.
  86. ^ Chowdhury, P. Roy; Samanta, C. y Basu, DN (2008). "Vidas medias nucleares para la radioactividad α de elementos con 100 ≤ Z ≤ 130". Tablas de datos atómicos y datos nucleares . 94 (6): 781–806. arXiv : 0802.4161 . Código Bibliográfico :2008ADNDT..94..781C. doi :10.1016/j.adt.2008.01.003. S2CID  96718440.
  87. ^ Chowdhury, P. Roy; Samanta, C. y Basu, DN (2006). "Vidas medias de desintegración α de nuevos elementos superpesados". Phys. Rev. C . 73 (1). 014612. arXiv : nucl-th/0507054 . Código Bibliográfico :2006PhRvC..73a4612C. doi :10.1103/PhysRevC.73.014612. S2CID  118739116.
  88. ^ Samanta, C.; Chowdhury, P. Roy y Basu, DN (2007). "Predicciones de las vidas medias de desintegración alfa de elementos pesados ​​y superpesados". Nucl. Phys. A . 789 (1–4): 142–154. arXiv : nucl-th/0703086 . Código Bibliográfico :2007NuPhA.789..142S. doi :10.1016/j.nuclphysa.2007.04.001. S2CID  7496348.
  89. ^ Chowdhury, P. Roy; Samanta, C. y Basu, DN (2008). "Vidas medias nucleares para la radioactividad α de elementos con 100 ≤ Z ≤ 130". Tablas de datos atómicos y datos nucleares . 94 (6): 781–806. arXiv : 0802.4161 . Código Bibliográfico :2008ADNDT..94..781C. doi :10.1016/j.adt.2008.01.003. S2CID  96718440.
  90. ^ JINR (1998–2014). «Departamento de publicaciones del JINR: Informes anuales (archivo)». jinr.ru . JINR . Consultado el 23 de septiembre de 2016 .
  91. ^ abc Natowitz, Joseph (2008). "¿Cuán estables son los núcleos más pesados?". Física . 1 : 12. Bibcode :2008PhyOJ...1...12N. doi :10.1103/Physics.1.12.
  92. ^ abc Morjean, M.; Jacquet, D.; Charvet, J.; et al. (2008). "Medidas del tiempo de fisión: una nueva investigación sobre la estabilidad de los elementos superpesados". Phys. Rev. Lett . 101 (7). 072701. Bibcode :2008PhRvL.101g2701M. doi :10.1103/PhysRevLett.101.072701. PMID  18764526.
  93. ^ "Kernchemie" [Química nuclear] (en alemán) . Consultado el 23 de septiembre de 2016 .
  94. ^ Morita, K. (28 de septiembre de 2007). «Plan futuro del programa experimental de síntesis del elemento más pesado en RIKEN» (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 3 de abril de 2015. Consultado el 23 de septiembre de 2016 .
  95. ^ Fægri Jr., Knut; Saue, Trond (2001). "Moléculas diatómicas entre elementos muy pesados ​​del grupo 13 y el grupo 17: un estudio de los efectos relativistas sobre el enlace". The Journal of Chemical Physics . 115 (6). Instituto Americano de Física: 2456. Bibcode :2001JChPh.115.2456F. doi : 10.1063/1.1385366 .
  96. ^ abcdefghi Pershina, Valeria (2014). "Química teórica de los elementos más pesados". En Schädel, Matthias; Shaughnessy, Dawn (eds.). La química de los elementos superpesados ​​(2.ª ed.). Springer-Verlag. págs. 204–7. doi :10.1007/978-3-642-37466-1. ISBN 978-3-642-37465-4.S2CID122675117  .​
  97. ^ ab Pyykkö, Pekka (2011). "Una tabla periódica sugerida hasta Z ≤ 172, basada en cálculos de Dirac–Fock sobre átomos e iones". Química física Química Física . 13 (1): 161–8. Bibcode :2011PCCP...13..161P. doi :10.1039/c0cp01575j. PMID  20967377.
  98. ^ ab Fricke, Burkhard (1975). "Elementos superpesados: una predicción de sus propiedades químicas y físicas". Impacto reciente de la física en la química inorgánica . Estructura y enlace. 21 : 89–144. doi :10.1007/BFb0116498. ISBN 978-3-540-07109-9. Recuperado el 4 de octubre de 2013 .
  99. ^ Lide, DR, ed. (2005). Manual de química y física del CRC (86.ª edición). Boca Raton (FL): CRC Press. ISBN 0-8493-0486-5.
  100. ^ Emsley, John (2011). Nature's Building Blocks: An AZ Guide to the Elements (Nueva edición). Nueva York, NY: Oxford University Press. pág. 586. ISBN 978-0-19-960563-7.
  101. ↑ Seaborg (c. 2006). «elemento transuránico (elemento químico)». Encyclopædia Britannica . Consultado el 16 de marzo de 2010 .
  102. ^ ab Greenwood, Norman N. ; Earnshaw, Alan (1997). Química de los elementos (2.ª ed.). Butterworth-Heinemann . pág. 28. ISBN 978-0-08-037941-8.
  103. ^ Keeler, James; Wothers, Peter (2003). Por qué ocurren las reacciones químicas . Oxford University Press . pág. 74. ISBN. 978-0-19-924973-2.
  104. ^ abc Skripnikov, LV; Mosyagin, NS; Titov, AV (enero de 2013). "Cálculos relativistas de grupos acoplados de propiedades espectroscópicas y químicas para el elemento 120". Chemical Physics Letters . 555 : 79–83. arXiv : 1202.3527 . Bibcode :2013CPL...555...79S. doi :10.1016/j.cplett.2012.11.013. S2CID  96581438.
  105. ^ Knight, LB; Easley, WC; Weltner, W.; Wilson, M. (enero de 1971). "Interacción hiperfina y enlace químico en moléculas de MgF, CaF, SrF y BaF". The Journal of Chemical Physics . 54 (1): 322–329. Bibcode :1971JChPh..54..322K. doi :10.1063/1.1674610. ISSN  0021-9606.
  106. ^ Constantes de moléculas diatómicas . Nueva York: Van Nostrand-Reinhold. 1979.

Bibliografía

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