Unbibium

Questo elemento dell'8 ° periodo della tavola periodica appartiene alla famiglia dei superattinidi , e farebbe parte degli elementi a blocchi g . La sua configurazione elettronica sarebbe, applicando la regola di Klechkowski , [ Og ] 8s 2 5g 2 , ma è stata calcolata, tenendo conto delle correzioni indotte dalla cromodinamica quantistica e della distribuzione relativistica di Breit-Wigner (en) , come [ Og ] 8s 2 8p 2 ; altri risultati sono stati ottenuti con metodi leggermente diversi, ad esempio [ Og ] 8s 2 8p 1 7d 1 con il metodo Dirac-Fock-Slater, in modo che l'elemento 122 non avrebbe alcun elettrone nel sottofondo 5g.

Tentativi di sintesi

La sintesi di questo elemento è stata tentata dai due soliti attori nel campo dei nuclei superpesanti, ovvero il Joint Institute for Nuclear Reserach (JINR) di Doubna in Russia dal 1972, e la Gesellschaft für Schwerionenforschung mbH (GSI) di Darmstadt in Germania nel 2000. I due laboratori hanno bombardato obiettivi di uranio 238 con ioni di zinco 66 per il JINR e zinco 70 per il GSI, nella speranza di produrre nuclei rispettivamente di 304,122 e 308.122 :

66
30Zn +238
92U →304
122Ubb * a JINR mediante fusione a caldo (Flerov et al. Nel 1972) con una risoluzione di 5 m b ; 70
30Zn +238
92U →308
122Ubb * a GSI nel 2000 utilizzando lo stesso metodo ma con una risoluzione molto migliore.

Tuttavia, questi esperimenti infruttuosi hanno mostrato che la rilevazione dell'elemento 122 richiederebbe il raggiungimento di sensibilità fini come alcuni fienili femto .

GSI aveva precedentemente tentato di produrre l' elemento 122 nel 1978 bombardando un bersaglio naturale di erbio con ioni xeno 136 :

136
54Xe +naturale
68Ehm →298, 300, 302, 303, 304, 306
122Ubb * → fallimento .

Diversi esperimenti sono stati condotti al JINR negli anni 2000-2004 per studiare le caratteristiche di fissione dei nuclei dei composti 306 122. Sono state esplorate due reazioni:

58
26Fe +248
96cm →306
122Ub* ; 64
28Ni +242
94Pu →306
122Ub* .

Questi esperimenti hanno rivelato come nuclei come questo essenzialmente si fessurano espellendo nuclidi con strati nucleari solidi, come lo stagno 132 ( Z = 50 , N = 82 ). Hanno anche dimostrato che l'efficienza del processo di fusione - fissione è simile all'utilizzo di proiettili da 48 Ca o 58 Fe , che avevano mostrato la possibilità di utilizzare questi ultimi, più pesanti, per la sintesi di elementi super pesanti .

Data l'impossibilità ad oggi di osservare l' elemento 122 , il comunicato di A. Marinov et al. nel 2008 che avrebbero rilevato un livello da 10 -11 a 10 -12 atomi di questo elemento in un deposito naturale di torio è stato ampiamente rifiutato, sebbene l'autore suggerisca di aver trovato un isomero stabile di un isotopo d' elemento 122 che avrebbe accumulato naturalmente a causa della sua emivita superiore a cento milioni di anni; avrebbe presentato il suo articolo per la pubblicazione alle riviste britanniche Nature e Nature Physics, che entrambe hanno rifiutato.

Stabilità di nuclidi di queste dimensioni

Non è mai stato osservato alcun superattinoide e non è noto se l'esistenza di un atomo così pesante sia fisicamente possibile.

Il modello a strati del nucleo atomico prevede l'esistenza di numeri magici per tipo di nucleoni a causa della stratificazione di neutroni e protoni in livelli di energia quantistica nel nucleo postulato da questo modello, simile a quanto accade per gli elettroni a livello del atomo ; uno di questi numeri magici è 126, osservato per i neutroni ma non ancora per i protoni, mentre il seguente numero magico, 184, non è mai stato osservato: si prevede che i nuclidi con circa 126 protoni siano ( unbihexium ) e 184 neutroni sono sensibilmente più stabili di nuclidi vicini, con emivite forse maggiori di un secondo, che costituirebbero una “ isola di stabilità ”.

La difficoltà è che, per gli atomi super pesanti, la determinazione dei numeri magici sembra più delicata che per gli atomi leggeri, per cui, secondo i modelli, il numero magico successivo sarebbe cercare Z compreso tra 114 e 126.

Più precisamente, il 306122 potrebbe essere " doppiamente magico " con 122 protoni e 184 neutroni , secondo una delle versioni della teoria nota come "campo medio relativistico" (RMF). Unbibium è uno degli elementi per i quali sarebbe possibile produrre, con le tecniche attuali, isotopi nell'isola di stabilità ; la particolare stabilità di tali nuclidi sia dovuta ad un accoppiamento ad effetto quantistico dei mesoni ω , uno dei nove mesoni detto " senza sapore ".

Note e riferimenti

elemento 122 non essendo mai stato sintetizzato né a fortiori riconosciuto dalla IUPAC , non è classificato in nessuna famiglia di elementi chimici . È forse classificato tra i superactinidi a seguito del lavoro di Glenn Seaborg sull'estensione della tavola periodica negli anni '40, ma, a rigor di termini, è chimicamente "non classificato".
(in) Burkhard Fricke e Gerhard Soff , " Calcoli di Dirac-Fock-Slater per gli elementi da Z = 100, fermio, a Z = 173 " , Dati atomici e tabelle di dati nucleari , vol. 19, n ° 1, gennaio 1977, pag. 83-95 ( DOI 10.1016 / 0092-640X (77) 90010-9 , Bibcode 1977ADNDT..19 ... 83F , leggi online )
Database Chemical Abstracts interrogato tramite SciFinder Web 15 dicembre 2009 ( risultati della ricerca )
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(en) Johen Emsley, Nature's Building Blocks: An AZ Guide to the Elements , New York, Oxford University Press , 2011, 699 pag. ( ISBN 978-0-19-960563-7 , leggi in linea ) , p. 588
(in) A. Marinov, I. Rodushkin, D. Kolb, A. Pope, Y. Kashiv, R. Brandt, RV Gentry e HW Miller , " Prove per la possibile esistenza di nuclei longevi con massa atomica Superpesante numero A = 292 e numero atomico Z ≅ 122 in Th naturale ” , International Journal of Modern Physics E , vol. 19, n ° 01, gennaio 2010, Articolo n o 131 ( DOI 10.1142/S0218301310014662 , arXiv 0804.3869 , leggi online )
Ciò sembra essere dovuto sia all'inattendibilità della procedura che ha portato a questo risultato, alle incongruenze nell'articolo inviato per la pubblicazione, sia al track record del Sig. Marinov di annunci prematuri di materiale super pesante.
Royal Society of Chemistry , Chemistry World , "Rivendicazione dell'elemento più pesante criticata"
Enciclopedia Britannica : articolo “ Numero magico ”, § “ I numeri magici per i nuclei ”.
(in) Robert Janssens VF, " Fisica nucleare: numeri magici sfuggenti " , Nature , vol. 435, 2005, pag. 897-898 (2) ( DOI 10.1038/435897a , letto online , consultato il 28 giugno 2009 )
(in) G. Münzenberg, MM Sharma, AR Farhan, " proprietà di decadimento α degli elementi superpesanti Z = 113-125 nella teoria relativistica del campo medio con autoaccoppiamento del mesone vettoriale ω " , Phys. rev. C , vol. 71, 19 maggio 2005, pag. 054310 ( DOI 10.1103 / PhysRevC.71.054310 , leggi online [ archivio di29 giugno 2016] )

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