Unbiquadium - Unbiquadium

Unbiquadium,  124 Ubq
Unbiquadium
Aussprache / ˌ û n b k w ɒ d i ə m / ( OON -by- KWOD -ee-əm )
Alternative Namen Element 124, Eka-Uran
Unbiquadium im Periodensystem
Wasserstoff Helium
Lithium Beryllium Bor Kohlenstoff Stickstoff Sauerstoff Fluor Neon
Natrium Magnesium Aluminium Silizium Phosphor Schwefel Chlor Argon
Kalium Kalzium Scandium Titan Vanadium Chrom Mangan Eisen Kobalt Nickel Kupfer Zink Gallium Germanium Arsen Selen Brom Krypton
Rubidium Strontium Yttrium Zirkonium Niob Molybdän Technetium Ruthenium Rhodium Palladium Silber Cadmium Indium Zinn Antimon Tellur Jod Xenon
Cäsium Barium Lanthan Cer Praseodym Neodym Promethium Samarium Europa Gadolinium Terbium Dysprosium Holmium Erbium Thulium Ytterbium Lutetium Hafnium Tantal Wolfram Rhenium Osmium Iridium Platin Gold Quecksilber (Element) Thallium Das Blei Wismut Polonium Astatin Radon
Francium Radium Aktinium Thorium Protactinium Uran Neptunium Plutonium Amerika Kurium Berkelium Kalifornien Einsteinium Fermium Mendelevium Nobelium Lawrencium Rutherfordium Dubnium Seaborgium Bohrium Hassium Meitnerium Darmstadtium Röntgenium Copernicium Nihonium Flerovium Moskau Lebermorium Tennessine Oganesson
Unennium Unbinilium
Unquadtrium Unquadrat Unquadpentium Unquadhexium Unquadseptium Unquadoctium Unquadennium Unpentnilium Unpentunium Unpentbium Unpenttrium Unpentquadium Unpentium Unpenthexium Unpentseptium Unpentoctium Unpentennium Unhexnilium Unhexunium Unhexbium Unhextrium Unhexquadium Unhexpentium Unhexium Unhexseptium Unhexoctium Unhexennium Unseptnilium Unseptunium Unseptbium
Unbiunium Unbibium Unbitrium Unbiquadium Unbipentium Unbihexium Unbiseptium Unbioktium Unbiennium Untrinilium Untriunium Untribium Untritrium Untriquadium Untripential Untrihexium Untriseptium Untrioctium Untriennium Unquadnilium Unquadunium Unquadbium


Ubq

unbitriumunbiquadiumunbipentium
Ordnungszahl ( Z ) 124
Gruppe Gruppe k.A
Zeitraum Periode 8
Block   g-block
Elektronenkonfiguration Vorhersagen variieren, siehe Text
Physikalische Eigenschaften
Unbekannt
Phase bei  STP Unbekannt
Atomare Eigenschaften
Oxidationsstufen ( +6 ) (vorhergesagt)
Andere Eigenschaften
CAS-Nummer 54500-72-0
Geschichte
Benennung Name des systematischen IUPAC- Elements
| Verweise

Unbiquadium , auch bekannt als Element 124 oder Eka-Uran , ist das hypothetische chemische Element mit der Ordnungszahl 124 und dem Platzhaltersymbol Ubq. Unbiquadium und Ubq sind der temporäre IUPAC-Name bzw. das Symbol , bis das Element entdeckt, bestätigt und ein dauerhafter Name festgelegt wird. Im Periodensystem wird erwartet, dass Unbiquadium ein g-Block- Superactinid und das sechste Element in der 8. Periode ist . Unbiquadium hat Aufmerksamkeit erregt, da es innerhalb der Stabilitätsinsel liegen könnte , was zu längeren Halbwertszeiten führt, insbesondere für 308 Ubq, für das eine magische Anzahl von Neutronen (184) vorhergesagt wird .

Trotz mehrerer Recherchen wurde weder Unbiquadium synthetisiert, noch wurden natürlich vorkommende Isotope gefunden. Es wird angenommen, dass die Synthese von Unbiquadium weitaus schwieriger sein wird als die von leichteren unentdeckten Elementen , und nukleare Instabilität kann weitere Schwierigkeiten bei der Identifizierung von Unbiquadium aufwerfen, es sei denn, die Stabilitätsinsel hat eine stärkere stabilisierende Wirkung als in dieser Region vorhergesagt.

Als Mitglied der superactinide Serie wird unbiquadium erwartet eine gewisse Ähnlichkeit mit seinem möglichen leichter zu tragen Kongeners Uran . Es wird erwartet, dass die Valenzelektronen von Unbiquadium relativ leicht an chemischen Reaktionen teilnehmen, obwohl relativistische Effekte einige seiner Eigenschaften erheblich beeinflussen können; zum Beispiel wurde berechnet, dass die Elektronenkonfiguration erheblich von der vom Aufbau-Prinzip vorhergesagten abweicht .

Einführung

Eine grafische Darstellung einer Kernfusionsreaktion
Eine grafische Darstellung einer Kernfusionsreaktion . Zwei Kerne verschmelzen zu einem und emittieren ein Neutron . Die Reaktionen, die zu diesem Zeitpunkt neue Elemente erzeugten, waren ähnlich, mit dem einzigen möglichen Unterschied, dass manchmal mehrere singuläre Neutronen oder gar keine freigesetzt wurden.
Externes Video
Videosymbol Visualisierung einer erfolglosen Kernfusion, basierend auf Berechnungen der Australian National University

Die schwersten Atomkerne entstehen in Kernreaktionen, bei denen zwei andere Kerne ungleicher Größe zu einem zusammengefasst werden; grob gesagt, je ungleicher die beiden Kerne in Bezug auf die Masse sind, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass die beiden reagieren. Das Material aus den schwereren Kernen wird zu einem Target, das dann mit dem Strahl leichterer Kerne beschossen wird . Zwei Kerne können nur dann zu einem verschmelzen, wenn sie sich nahe genug annähern; Normalerweise stoßen sich Kerne (alle positiv geladen) aufgrund elektrostatischer Abstoßung gegenseitig ab . Die starke Wechselwirkung kann diese Abstoßung überwinden, aber nur in sehr kurzer Entfernung von einem Kern; Strahlkerne werden somit stark beschleunigt , um eine solche Abstoßung im Vergleich zur Geschwindigkeit des Strahlkerns unbedeutend zu machen. Nähern allein reicht nicht aus, damit zwei Kerne verschmelzen: Wenn sich zwei Kerne nähern, bleiben sie normalerweise für etwa 10 −20  Sekunden zusammen und trennen sich dann (nicht unbedingt in der gleichen Zusammensetzung wie vor der Reaktion) anstatt einen einzigen zu bilden Kern. Wenn eine Fusion stattfindet, ist die vorübergehende Verschmelzung – als zusammengesetzter Kern bezeichnet – ein angeregter Zustand . Um seine Anregungsenergie zu verlieren und einen stabileren Zustand zu erreichen, spaltet ein zusammengesetzter Kern entweder oder stößt ein oder mehrere Neutronen aus , die die Energie wegtragen . Dies geschieht ungefähr 10 –16  Sekunden nach der ersten Kollision.

Der Strahl durchdringt das Target und erreicht die nächste Kammer, den Separator; wenn ein neuer Kern entsteht, wird er mit diesem Strahl getragen. Im Separator wird der neu gebildete Kern von anderen Nukliden (dem des ursprünglichen Strahls und allen anderen Reaktionsprodukten) getrennt und zu einem Oberflächenbarrierendetektor transportiert , der den Kern stoppt. Der genaue Ort des bevorstehenden Aufpralls auf den Detektor ist markiert; ebenfalls gekennzeichnet sind seine Energie und der Zeitpunkt der Ankunft. Die Übertragung dauert ca. 10 -6  Sekunden; um entdeckt zu werden, muss der Kern so lange überleben. Sobald sein Zerfall registriert ist, wird der Kern erneut aufgezeichnet und der Ort, die Energie und der Zeitpunkt des Zerfalls gemessen.

Die Stabilität eines Kerns wird durch die starke Wechselwirkung gewährleistet. Seine Reichweite ist jedoch sehr kurz; wenn die Kerne größer werden, schwächt sich ihr Einfluss auf die äußersten Nukleonen ( Protonen und Neutronen) ab. Gleichzeitig wird der Kern durch elektrostatische Abstoßung zwischen Protonen zerrissen, da er eine unbegrenzte Reichweite hat. Kerne der schwersten Elemente werden daher theoretisch vorhergesagt und es wurde bisher beobachtet, dass sie hauptsächlich über Zerfallsmodi zerfallen, die durch eine solche Abstoßung verursacht werden: Alpha-Zerfall und spontane Spaltung ; diese Moden sind für Kerne superschwerer Elemente vorherrschend . Alpha-Zerfälle werden von den emittierten Alpha-Teilchen registriert , und die Zerfallsprodukte sind vor dem eigentlichen Zerfall leicht zu bestimmen; wenn ein solcher Zerfall oder eine Folge von aufeinander folgenden Zerfällen einen bekannten Kern ergibt, kann das ursprüngliche Produkt einer Reaktion arithmetisch bestimmt werden. Bei der spontanen Spaltung entstehen jedoch verschiedene Kerne als Produkte, so dass das ursprüngliche Nuklid nicht aus seinen Töchtern bestimmt werden kann.

Den Physikern, die eines der schwersten Elemente synthetisieren wollen, stehen somit die an den Detektoren gesammelten Informationen zur Verfügung: Ort, Energie und Ankunftszeit eines Teilchens am Detektor und die seines Zerfalls. Die Physiker analysieren diese Daten und versuchen daraus zu schließen, dass es tatsächlich durch ein neues Element verursacht wurde und nicht durch ein anderes Nuklid als das behauptete entstanden sein kann. Oftmals reichen die bereitgestellten Daten nicht aus, um den Schluss zu ziehen, dass definitiv ein neues Element geschaffen wurde, und es gibt keine andere Erklärung für die beobachteten Effekte; Fehler bei der Interpretation der Daten wurden gemacht.

Geschichte

Syntheseversuche

Da vollständige Kernhüllen (oder äquivalent eine magische Anzahl von Protonen oder Neutronen ) den Kernen superschwerer Elemente zusätzliche Stabilität verleihen können, indem sie sich dem Zentrum der Stabilitätsinsel nähern , wurde angenommen, dass die Synthese von Element 124 oder in der Nähe Elemente würden länger lebende Kerne innerhalb der Insel bevölkern. Wissenschaftler von GANIL (Grand Accélérateur National d'Ions Lourds) versuchten, die direkte und verzögerte Spaltung von zusammengesetzten Kernen von Elementen mit Z = 114, 120 und 124 zu messen , um Schaleneffekte in dieser Region zu untersuchen und das nächste kugelförmige Proton zu lokalisieren Hülse. Im Jahr 2006, mit vollständigen Ergebnissen, die 2008 veröffentlicht wurden, lieferte das Team Ergebnisse einer Reaktion, bei der ein natürliches Germanium- Target mit Uranionen beschossen wurde:

238
92
U
+ nat.
32
Ge
308.310.311.312.314
Ubq
* → Spaltung

Das Team berichtete, dass es ihm gelungen war, die Kernspaltung von zusammengesetzten Kernen mit Halbwertszeiten > 10 –18 s zu identifizieren . Dieses Ergebnis deutet auf einen starken stabilisierenden Effekt bei Z = 124 hin und weist auf die nächste Protonenschale bei Z > 120 hin, nicht bei Z = 114 wie bisher angenommen. Ein zusammengesetzter Kern ist eine lose Kombination von Nukleonen , die sich noch nicht zu Kernhüllen angeordnet haben. Es hat keine innere Struktur und wird nur durch die Kollisionskräfte zwischen Ziel- und Projektilkernen zusammengehalten. Es wird geschätzt, dass es etwa 10 −14  s dauert, bis sich die Nukleonen zu Kernschalen anordnen, an welchem ​​Punkt der zusammengesetzte Kern zu einem Nuklid wird , und diese Zahl wird von der IUPAC als die minimale Halbwertszeit verwendet, die ein behauptetes Isotop haben muss möglicherweise als entdeckt erkannt werden. Somit zählen die GANIL-Experimente nicht als Entdeckung von Element 124.

Die Spaltung des zusammengesetzten Kerns 312 124 wurde auch 2006 am Tandem-Schwerionenbeschleuniger ALPI der Laboratori Nazionali di Legnaro (Legnaro National Laboratories) in Italien untersucht:

232
90
NS
+ 80
34
Se
312
Ubq
* → Spaltung

Ähnlich wie bei früheren Experimenten, die am JINR ( Joint Institute for Nuclear Research ) durchgeführt wurden, gruppieren sich Spaltfragmente um doppelt magische Kerne wie 132 Sn ( Z = 50, N = 82), was eine Tendenz superschwerer Kerne zeigt, solche doppelt magischen Kerne in Fission. Es wurde auch festgestellt, dass die durchschnittliche Anzahl von Neutronen pro Spaltung aus dem 312 124 zusammengesetzten Kern (im Vergleich zu leichteren Systemen) zunimmt, was bestätigt, dass der Trend schwererer Kerne, die während der Spaltung mehr Neutronen emittieren, bis in den superschweren Massenbereich weitergeht.

Mögliches natürliches Vorkommen

Eine Studie im Jahr 1976 von einer Gruppe von amerikanischen Forschern aus mehreren Universitäten vorgeschlagen , dass Ur- superschwere Elemente, vor allem Livermorium , unbiquadium, unbihexium und unbiseptium , eine Ursache für unerklärliche Strahlenschäden sein könnte ( vor allem Radiohalos ) in Mineralien. Unbiquadium wurde dann mit seinem möglichen in der Natur vorgeschlagen existieren Kongeners Uran in nachweisbaren Mengen, bei einer relativen Häufigkeit von 10 -11 . Es wurde angenommen, dass solche Unbiquadium-Kerne einem Alpha-Zerfall mit sehr langen Halbwertszeiten bis hinunter zu Flerovium unterliegen , das dann in einer ähnlichen Konzentration (10 −11 ) in natürlichem Blei existieren und spontan spalten würde . Dies veranlasste viele Forscher von 1976 bis 1983, in der Natur nach ihnen zu suchen. Eine Gruppe um Tom Cahill, Professor an der University of California in Davis , behauptete 1976, dass sie Alphateilchen und Röntgenstrahlen mit den richtigen Energien entdeckt hätten, um den beobachteten Schaden verursachen und das Vorhandensein dieser Elemente stützen. Andere behaupteten, dass keiner entdeckt worden sei, und stellten die vorgeschlagenen Eigenschaften der superschweren Urkerne in Frage. Insbesondere führten sie an, dass die magische Zahl N = 228, die für eine verbesserte Stabilität erforderlich ist, einen Neutronen-überschussigen Kern in Unbiquadium erzeugen würde, der nicht beta-stabil wäre . Es wurde auch vorgeschlagen, dass diese Aktivität durch Kerntransmutationen in natürlichem Cer verursacht wird , was weitere Unklarheiten bei dieser behaupteten Beobachtung superschwerer Elemente aufwirft.

Das mögliche Ausmaß der primordialen superschweren Elemente auf der Erde heute ist ungewiss. Auch wenn bestätigt ist, dass sie den Strahlungsschaden schon vor langer Zeit verursacht haben, könnten sie jetzt nur noch in Spuren verfallen oder sogar ganz verschwunden sein. Es ist auch ungewiss, ob solche superschweren Kerne überhaupt auf natürliche Weise produziert werden können, da erwartet wird, dass die spontane Spaltung den r-Prozess beendet, der für die Bildung schwerer Elemente zwischen den Massenzahlen 270 und 290 verantwortlich ist, lange bevor Elemente wie Unbiquadium gebildet werden können.

Benennung

Gemäß den IUPAC- Empfehlungen von 1979 sollte das Element vorübergehend als Unbiquadium (Symbol Ubq ) bezeichnet werden, bis es entdeckt, die Entdeckung bestätigt und ein dauerhafter Name gewählt wird. Obwohl sie in der chemischen Gemeinschaft auf allen Ebenen, vom Chemieunterricht bis hin zu fortgeschrittenen Lehrbüchern, weit verbreitet sind, werden die Empfehlungen von Wissenschaftlern, die theoretisch oder experimentell an superschweren Elementen arbeiten, meist ignoriert, die es "Element 124" mit dem Symbol E124 nennen , (124) , oder 124 . Einige Forscher haben Unbiquadium auch als Eka-Uran bezeichnet , ein Name, der von dem System abgeleitet ist, das Dmitri Mendeleev verwendet hat , um unbekannte Elemente vorherzusagen, obwohl eine solche Extrapolation für g-Block-Elemente ohne bekannte Kongenere möglicherweise nicht funktioniert und Eka-Uran stattdessen auf Element 144 oder 146, wenn der Begriff das Element direkt unter Uran bezeichnen soll.

Schwierigkeiten bei der Synthese

Jedes Element ab Mendelevium wurde in Fusions-Verdampfungs-Reaktionen produziert, die in der Entdeckung des schwersten bekannten Elements Oganesson im Jahr 2002 und in jüngerer Zeit Tennessin im Jahr 2010 gipfelten . Diese Reaktionen näherten sich den Grenzen der gegenwärtigen Technologie; Beispielsweise benötigte die Synthese von Tennessin für sechs Monate 22 Milligramm 249 Bk und einen intensiven 48 Ca-Strahl. Die Intensität der Strahlen in der Forschung zu superschweren Elementen darf 10 12 Projektile pro Sekunde nicht überschreiten, ohne das Ziel und den Detektor zu beschädigen, und die Herstellung größerer Mengen von immer selteneren und instabileren Aktiniden- Zielen ist unpraktisch. Folglich müssen zukünftige Experimente in Einrichtungen wie der im Bau befindlichen Fabrik für superschwere Elemente (SHE-Fabrik) am Joint Institute for Nuclear Research (JINR) oder RIKEN durchgeführt werden , die es ermöglichen, Experimente über längere Zeiträume mit erhöhter Detektion durchzuführen Fähigkeiten und ermöglichen sonst unzugängliche Reaktionen. Trotzdem wird es eine große Herausforderung sein, die Elemente 120 oder 121 bei kurzen vorhergesagten Halbwertszeiten und niedrigen vorhergesagten Wirkungsquerschnitten fortzusetzen .

Die Herstellung neuer superschwerer Elemente erfordert Projektile, die schwerer als 48 Ca sind, was bei der Entdeckung der Elemente 114-118 erfolgreich verwendet wurde, obwohl dies symmetrischere Reaktionen erfordert, die weniger günstig sind. Daher ist es wahrscheinlich, dass die Reaktionen zwischen 58 Fe und einem 249 Cf- oder neu verfügbaren 251 Cf-Target am vielversprechendsten sind. Studien zur Spaltung verschiedener superschwerer Verbundkerne haben ergeben, dass die Dynamik von 48 Ca- und 58 Fe-induzierten Reaktionen ähnlich ist, was darauf hindeutet, dass 58 Fe-Projektile zur Herstellung superschwerer Kerne bis Z  = 124 oder möglicherweise 125 geeignet sein könnten auch möglich, dass eine Reaktion mit 251 Cf den zusammengesetzten Kern 309 Ubq* mit 185 Neutronen direkt über dem N  = 184 Schalenschluss erzeugt. Aus diesem Grund wird vorhergesagt, dass der zusammengesetzte Kern eine relativ hohe Überlebenswahrscheinlichkeit und eine niedrige Neutronentrennungsenergie hat, was zu den 1n–3n-Kanälen und den Isotopen 306–308 Ubq mit einem relativ hohen Wirkungsquerschnitt führt. Diese Dynamik ist hochspekulativ, da der Querschnitt weitaus geringer sein kann, falls die Trends in der Produktion der Elemente 112–118 anhalten oder die Spaltbarrieren unabhängig von Schaleneffekten niedriger als erwartet sind, was zu einer verringerten Stabilität gegen spontane Spaltung (was von wachsende Bedeutung). Nichtsdestotrotz wird  seit langem die Aussicht erwogen, die N = 184-Schale auf der protonenreichen Seite der Nuklidkarte durch Erhöhung der Protonenzahl zu erreichen; Bereits 1970 schlug der sowjetische Nuklearphysiker Georgy Flyorov vor, ein Plutonium-Target mit Zinkprojektilen zu beschießen, um Isotope des Elements 124 an der N  = 184-Schale zu erzeugen .

Vorhergesagte Eigenschaften

Kernstabilität und Isotope

Dieses von der Japan Atomic Energy Agency verwendete  Kerndiagramm sagt die Zerfallsmodi von Kernen bis zu Z  = 149 und N = 256 voraus. Für Unbiquadium ( Z  = 124) gibt es vorhergesagte Bereiche erhöhter Stabilität um N  = 184 und N  = 228, obwohl viele Zwischenisotope theoretisch anfällig für eine spontane Spaltung mit Halbwertszeiten von weniger als 1 Nanosekunde sind .

Unbiquadium ist für Forscher wegen seiner möglichen Lage nahe dem Zentrum einer Stabilitätsinsel interessant , einer theoretischen Region mit langlebigeren superschweren Kernen. Eine solche Insel der Stabilität wurde zuerst von vorgeschlagen University of California Professor Glenn Seaborg , speziell Vorhersage einer Region der Stabilität bei Element zentriert 126 ( unbihexium ) und in der Nähe Elemente umfasst, einschließlich unbiquadium, mit einer Halbwertszeit möglicherweise so lange wie 10 9 Jahren. Bei bekannten Elementen nimmt die Stabilität der Kerne mit zunehmender Ordnungszahl nach Uran , dem schwersten Urelement, stark ab , sodass alle beobachteten Isotope mit einer Ordnungszahl über 101 mit einer Halbwertszeit unter einem Tag radioaktiv zerfallen , mit Ausnahme von Dubnium -268 mit einer Halbwertszeit von 28 Stunden (1 Tag und 4 Stunden). Dennoch gibt es bei Nukliden um die Ordnungszahlen 110114 einen leichten Anstieg der Kernstabilität , was auf das Vorhandensein einer Stabilitätsinsel schließen lässt. Dies wird auf die mögliche Schließung von Kernhüllen im superschweren Massenbereich zurückgeführt, mit stabilisierenden Effekten, die für einige noch unentdeckte Isotope dieser Elemente zu Halbwertszeiten in der Größenordnung von Jahren oder länger führen können. Obwohl noch nicht bewiesen, liefert die Existenz superschwerer Elemente wie Oganesson Beweise für solche stabilisierenden Effekte, da Elemente mit einer Ordnungszahl größer als ungefähr 104 in Modellen, die magische Zahlen vernachlässigen, extrem instabil sind.

In diesem Bereich des Periodensystems wurden N  = 184 und N  = 228 als geschlossene Neutronenschalen und verschiedene Ordnungszahlen als geschlossene Protonenschalen vorgeschlagen, darunter Z  = 124. Die Stabilitätsinsel zeichnet sich durch längere Halbschalen aus. Leben von Kernen, die sich in der Nähe dieser magischen Zahlen befinden, obwohl das Ausmaß der stabilisierenden Effekte aufgrund von Vorhersagen über eine Schwächung der Protonenhüllenschließungen und einen möglichen Verlust der doppelten Magie ungewiss ist . Neuere Forschungen sagen voraus, dass sich die Stabilitätsinsel stattdessen auf die beta-stabilen Copernicium- Isotope 291 Cn und 293 Cn konzentriert, was Unbiquadium deutlich über der Insel platzieren und zu kurzen Halbwertszeiten unabhängig von Schaleneffekten führen würde. Eine Studie aus dem Jahr 2016 über die Zerfallseigenschaften von Unbiquadium-Isotopen 284–339 Ubq sagt voraus, dass 284–304 Ubq außerhalb der Protonentropflinie liegen und somit Protonenemitter sein könnten , 305–323 Ubq könnten einem Alpha-Zerfall unterliegen , wobei einige Ketten bis zu Flerovium enden können und schwerere Isotope zerfallen durch spontane Spaltung . Diese Ergebnisse sowie die eines Quanten-Tunneling-Modells sagen keine Halbwertszeiten über eine Millisekunde für Isotope, die leichter als 319 Ubq sind, sowie besonders kurze Halbwertszeiten für 309–314 Ubq im Sub-Mikrosekundenbereich vorher destabilisierende Effekte unmittelbar über der Schale bei N  = 184. Dies macht die Identifizierung vieler Unbiquadium-Isotope mit der derzeitigen Technologie nahezu unmöglich, da Detektoren keine schnellen aufeinanderfolgenden Signale von Alpha-Zerfällen in einer Zeitspanne von weniger als Mikrosekunden unterscheiden können.

Zunehmend kurze spontane Spaltungshalbwertszeiten superschwerer Kerne und die mögliche Dominanz der Spaltung über den Alpha-Zerfall werden wahrscheinlich auch die Stabilität von Unbiquadium-Isotopen bestimmen. Während einige Spaltungshalbwertszeiten, die ein "Meer der Instabilität" darstellen, aufgrund  sehr niedriger Spaltbarrieren , insbesondere in geraden Kernen aufgrund von Paarungseffekten, in der Größenordnung von 10 −18 s liegen können , stabilisierende Effekte bei N  = 184 und N  = 228 kann die Existenz relativ langlebiger Isotope ermöglichen. Für N  = 184 können die Halbwertszeiten der Spaltung zunehmen, obwohl die Alpha-Halbwertszeiten trotz des Schalenschlusses bei 308 Ubq immer noch in der Größenordnung von Mikrosekunden oder weniger erwartet werden. Es ist auch möglich, dass sich die Stabilitätsinsel in den N  = 198-Bereich verschiebt, wo die Gesamthalbwertszeiten in der Größenordnung von Sekunden liegen können, im Gegensatz zu benachbarten Isotopen, die in weniger als einer Mikrosekunde gespalten würden. In der neutronenreichen Region um N  = 228 wird auch eine Zunahme der Alpha-Halbwertszeiten mit steigender Neutronenzahl vorhergesagt , was bedeutet, dass die Stabilität solcher Kerne in erster Linie von der Lage der Beta-Stabilitätslinie und der Spaltfestigkeit abhängen würde . Eine frühe Berechnung von P. Moller, einem Physiker am Los Alamos National Laboratory , schätzt die Gesamthalbwertszeit von 352 Ubq (mit N = 228) auf etwa 67 Sekunden und möglicherweise die längste in der  Region N = 228.

Chemisch

Unbiquadium ist das vierte Mitglied der Superactiniden-Reihe und sollte dem Uran ähneln : Beide Elemente haben sechs Valenzelektronen über einem Edelgaskern. In der Superactiniden-Reihe wird erwartet , dass das Aufbau-Prinzip aufgrund relativistischer Effekte zusammenbricht , und es wird eine Überlappung der 5g-, 6f-, 7d- und 8p-Orbitale erwartet. Die Grundzustandselektronenkonfiguration von Unbiquadium wird daher als [ Og ] 6f 3 8s 2 8p 1 oder 6f 2 8s 2 8p 2 vorhergesagt , im Gegensatz zu [ Og ] 5g 4 8s 2 , abgeleitet von Aufbau. Diese vorhergesagte Überlappung der Orbitale und die Unsicherheit in der Füllreihenfolge, insbesondere für f- und g-Orbitale, machen Vorhersagen der chemischen und atomaren Eigenschaften dieser Elemente sehr schwierig.

Eine vorhergesagte Oxidationsstufe von Unbiquadium ist +6, die in den Halogeniden UbqX 6 (X = ein Halogen) existieren würde, analog zur bekannten Oxidationsstufe +6 in Uran. Wie bei den anderen frühen Superactiniden wird vorhergesagt, dass die Bindungsenergien der Valenzelektronen von Unbiquadium klein genug sind, damit alle sechs leicht an chemischen Reaktionen teilnehmen können. Die vorhergesagte Elektronenkonfiguration des Ubq 5+ -Ions ist [Og] 6f 1 .

Anmerkungen

Verweise

Literaturverzeichnis