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수보르기움

Seaborgium
수보르기움, Sg
수보르기움
발음/siːˈbɔːrɡiəm/ (오디오 스피커 아이콘들어봐) (참조-BOR-ghei-skm)
질량수[269]
주기율표의 시보르기움
수소 헬륨
리튬 베릴륨 붕어 탄소 질소 산소 플루오린 네온
나트륨 마그네슘 알루미늄 실리콘 인 유황 염소 아르곤
칼륨 칼슘 스칸듐 티타늄 바나듐 크롬 망간 철 코발트 니켈 구리 아연 갈륨 게르마늄 비소 셀레늄 브로민 크립톤
루비듐 스트론튬 이트리움 지르코늄 니오비움 몰리브덴 테크네튬 루테늄 로듐 팔라듐 은색 카드뮴 인듐 주석 안티모니 텔루륨 요오드 제논
세슘 바륨 란타넘 세륨 프라세오디뮴 네오디뮴 프로메튬 사마륨 유로피움 가돌리늄 테르비움 디스프로슘 홀뮴 에르비움 툴륨 이테르비움속 루테튬 하프늄 탄탈룸 텅스텐 레늄 오스뮴 이리듐 백금 금 수은(원소) 탈륨 이끌다 비스무트 폴로늄 아스타틴 라돈
프랑슘 라듐 악티늄 토륨 프로텍티늄 우라늄 넵투늄 플루토늄 아메리슘 큐륨 베르켈륨 캘리포늄 아인슈타인움 페르뮴 멘델레비움 노벨륨 로렌슘 루더포듐 더브니움 수보르기움 보히움 하시움 메이트네리움 다름슈타디움 뢴트게늄 코페르니슘 니혼륨 플레로비움 모스코비움 간모륨 테네신 오가네손
W
↑
sg
↓
(언)
더브니움 ← 시보르기움 → 보히움
원자번호 (Z)106
그룹6그룹
기간7주기
블록 d-블록
전자 구성[Rn] 5f14 6d4 7s2[1]
셸당 전자2, 8, 18, 32, 32, 12, 2
물리적 성질
위상 STP서고체(고체)[2]
밀도 (근처 )23–24 g/cm3(높이)[3][4]
원자성
산화 상태0, (+3), (+4), (+5), +6[1][5](부모: 예측)
이온화 에너지
  • 1차: 757 kJ/mol
  • 2위: 1733 kJ/mol
  • 3차: 2484 kJ/mol
  • (추가)(첫 번째 추정치 제외)[1]
원자 반지름경험적: 132pm(오후)[1]
공동 반지름143pm(오후)[6]
기타 속성
자연발생인조의
결정구조 신체 중심 입방체(BCc)
Body-centered cubic crystal structure for seaborgium

(iii)[2]
CAS 번호54038-81-2
역사
이름 지정글렌 T 다음으로 시보르그
디스커버리로렌스 버클리 국립 연구소(1974)
해저 동위 원소
이소슈토페 아부네댄스 하프라이프 (t1/2) 붕괴 모드 프로덕트
265sg 동음이의 8.9초 α 261RF
265msg 동음이의 16.2초 α 261mRF
267sg 동음이의 1.4분 17% α 263RF
83% SF
269sg 동음이의 14분[7] α 265RF
271sg 동음이의 1.6분 67% α 267RF
SF 33%
카테고리: 시보르기움
참고 문헌

시보르기움은 Sg 기호와 원자 번호 106을 가진 합성 화학 원소다.그것은 미국의 핵 화학자 글렌 T의 이름을 따서 지어졌다. 씨보그.합성 원소로서 실험실에서 만들 수 있지만 자연에서는 발견되지 않는다.또한 방사능이 있다; 가장 안정적이라고 알려진 동위원소인 Sg는 반감기가 약 14분이다.[7]

원소의 주기율표에서 그것은 d-블록 transactinide 원소다.7교기의 일원으로 6d 전이금속 계열의 네 번째 일원으로 그룹 6 원소에 속한다.화학 실험에 따르면 6그룹에서 바다오르기가 텅스텐에 대한 무거운 호몰로뉴로 작용한다는 것이 확인되었다.해저지움의 화학적 성질은 부분적으로만 특징지어지지만, 다른 그룹 6 원소의 화학적 성질과 잘 비교된다.

1974년, 몇 개의 해저 원자가 소련과 미국의 실험실에서 생산되었다.발견의 우선순위 및 따라서 원소의 명칭은 소련과 미국의 과학자들 사이에서 논쟁이 되었고, 국제순수화학연합(IUPAC)이 원소의 공식 명칭으로 바다기움을 설립한 것은 1997년이 되어서였다.이름 지을 당시 살아 있는 사람의 이름을 딴 두 가지 원소 중 하나이며, 다른 하나는 오가네손 원소 118이다.

소개

이 섹션은 소개에서 가장 무거운 요소로 변환된다.(이력 편집)
참고 항목:슈퍼헤비 요소 § 소개
A graphic depiction of a nuclear fusion reaction
핵융합 반응에 대한 그래픽 묘사.두 개의 핵이 하나로 융합되어 중성자를 방출한다.지금까지 새로운 원소를 만들어낸 반응은 유사했는데, 단수 중성자 몇 개가 가끔 방출되거나 아예 방출되지 않는 유일한 가능한 차이였다.
외부 영상
video icon 오스트레일리아 국립대학의[8] 계산에 기초한 성공하지 못한 핵융합 시각화

가장 무거운[a] 원자핵은 크기가[b] 같지 않은 두 개의 다른 핵들을 하나로 결합하는 핵 반응에서 생성된다; 대략 질량 면에서 두 핵이 더 불평등할수록 두 핵이 반응할 가능성이 더 크다.[14]더 무거운 핵으로 만들어진 물질은 표적으로 만들어지고, 그 다음에는 더 가벼운 핵의 빔에 의해 폭격된다.두 개의 핵은 서로 충분히 가까이 접근해야만 하나로 융합할 수 있다; 보통 핵은 정전기적 반발로 인해 서로 밀어낸다.강한 상호작용은 이러한 반발력을 극복할 수 있지만 핵으로부터 매우 짧은 거리 내에서만 가능하다. 따라서 빔 핵은 빔 핵의 속도에 비해 그러한 반발력을 경미하게 만들기 위해 크게 가속된다.[15]가까이 오는 것만으로 두 개의 핵이 융합되기에는 충분하지 않다: 두 개의 핵이 서로 접근할 때, 그들은 보통−20 10초 정도 함께 있다가 하나의 핵을 형성하기보다는 (반작용 전과 동일한 구성으로 반드시 존재하는 것은 아니다) 부분적인 방법들을 (반작용 전과 같은 구성으로) 유지한다.[15][16]만약 핵융합이 일어난다면, 복합핵이라고 불리는 일시적인 합병은 흥분된 상태일 것이다.혼합핵은 흥분 에너지를 잃고 보다 안정된 상태에 도달하기 위해 한 개 또는 여러 개의 중성자를 방출하거나 배출하는데,[c] 이 중성자는 에너지를 운반한다.이는 최초 충돌 후 약 10초−16 후에 발생한다.[17][d]

빔은 표적을 통과하여 다음 방인 분리기에 도달한다. 새로운 핵이 생성되면 이 빔과 함께 운반된다.[20]분리기에서 새로 생성된 핵은 다른 핵종(원래 빔과 다른 반응 제품의 핵)[e]에서 분리되어 표면 배리어 검출기로 전달되며, 이는 핵이 정지한다.검출기에 대한 다음 충격의 정확한 위치가 표시되며, 에너지 및 도착 시간도 표시된다.[20]전달은 약 10초−6 정도 걸린다. 감지되기 위해서는 핵이 이만큼 오래 살아남아야 한다.[23]핵은 붕괴가 등록되면 다시 기록되며, 위치, 에너지, 붕괴 시간을 측정한다.[20]

핵의 안정성은 강한 상호작용에 의해 제공된다.그러나, 그것의 범위는 매우 짧다; 핵이 커질수록, 가장 바깥쪽 핵에 대한 영향력은 약해진다.동시에 핵은 사정거리가 무제한이어서 양성자 사이의 정전기적 반발에 의해 갈라진다.[24]따라서 가장 무거운 원소의 핵은 이론적으로 예측되며[25] 지금까지 알파 붕괴와 자발적 핵분열이라는 그러한 반발에 의해 야기되는 붕괴 모드를 통해 주로 붕괴되는 것으로 관찰되어[26] 왔다.[f] 이러한 모드는 초중량 원소의 핵에 지배적이다.알파 해독은 방출된 알파 입자에 의해 등록되며, 붕괴 산물은 실제 붕괴 전에 결정하기 쉽다. 만약 그러한 붕괴나 연속적인 해독이 알려진 핵을 생성한다면, 반응의 원래 산술적으로 결정할 수 있다.[g]그러나 자발적 핵분열은 다양한 핵들을 생산물로 생산하기 때문에 원래의 핵종들은 딸들로부터 결정될 수 없다.[h]

따라서 가장 무거운 원소 중 하나를 합성하려는 물리학자들이 이용할 수 있는 정보는 검출기에서 수집된 정보, 즉 검출기에 입자가 도달한 위치, 에너지 및 시간, 그리고 검출기의 붕괴 시간이다.물리학자들은 이 자료를 분석하여 그것이 정말로 새로운 원소에 의해 야기된 것이며 주장했던 것과 다른 핵종에 의해 야기되었을 수 없다는 결론을 내리려고 한다.제공된 데이터는 새로운 요소가 확실히 생성되었다는 결론에 불충분하며 관측된 효과에 대한 다른 설명이 없다. 데이터 해석에 오류가 발생하였다.[i]

역사

1970년 로렌스 리버모어 국립 연구소에서 알버트 기오르소 외 연구원이 104와 105 원소를 관찰했다는 주장에 이어 산소-18 발사체와 기존에 사용하던 캘리포늄-249 표적을 사용해 106 원소를 탐색했다.[38]9.1 MeV 알파 데이지 몇 개가 보고되었으며, 현재는 106번 원소에서 유래된 것으로 생각되지만, 이는 당시에는 확인되지 않았다.1972년 HILAC 가속기는 장비 업그레이드를 받아 팀이 실험을 반복하지 못하게 했으며, 셧다운 중에는 데이터 분석이 이뤄지지 않았다.[38]이러한 반응은 몇 년 후인 1974년에 다시 시도되었고, 버클리 팀은 그들의 새로운 데이터가 1971년 자료와 일치한다는 것을 깨달았는데, 이는 기오르소의 놀라움이었다.따라서 원소 106은 원본 데이터를 좀 더 주의 깊게 분석했다면 1971년에 실제로 발견될 수 있었을 것이다.[38]

두 집단이 원소의 발견을 주장했다.106 원소에 대한 명백한 증거는 1974년 유리 오가네시안이 이끄는 더블나의 러시아 연구팀에 의해 처음 보고되었는데, 그 결과 납-208과 납-207의 표적이 크롬-54의 가속 이온으로 폭격되었다.총 51개의 자발적 핵분열 사건이 4~10밀리초 사이의 반감기와 함께 관찰되었다.연구팀은 이러한 활동들의 원인으로 핵물질 전달 반응을 배제한 후, 가장 가능성이 높은 원인은 원소 106의 동위원소의 자발적 핵분열이라고 결론지었다.문제의 동위원소는 처음에는 해저지움-259로 제안되었으나, 나중에 해저지움-260으로 수정되었다.[39]

208
82Pb
 + Cr
 → Sg
 + 2n
207
82Pb
 + 54
24Cr
 → 260
106Sg
 +
n

몇 달 후인 1974년에 글렌 T를 포함한 연구자들이 있었다.활동 분야:화학 캐롤 알론소와 알버트 Ghiorso 캘리포니아 대학 UC버클리 대학, 와 E케네스 Hulet의 로렌스 리버모어 국립 연구소 외에도oxygen-18 이온과, 장비는 어떤 요소의 합성을 위해 1045년 앞서 사용되던 비슷한 사용한californium-249 목표 집중적으로 쏘아 그 element[40]을 합성했다.,o0.9±0.2초의 반감기를 가진 동위원소 해저 263m에서 나온 것처럼 보이는 최소 70개의 알파 데이를 제공한다.알파 딸 루더포디움-259와 손녀딸 노벨륨-255는 이전에 합성된 적이 있으며 여기서 관찰된 성질은 생산 강도만큼이나 이전에 알려진 성질과 일치했다.관측된 반응의 단면인 0.3나노바른도 이론적 예측과 잘 일치했다.이는 알파 붕괴 사건의 해저 263m 배정을 강화했다.[39]

249
98Cf
 + O
 → Sg
 + 4n
 → Rf
 + α
 → No
 + α

따라서 초기 경쟁적 발견 주장에서 분쟁이 발생했지만, 105까지의 합성 원소의 경우와는 달리, 발견자 팀은 새로운 원소에 대한 제안된 명칭을 발표하지 않았고, 따라서 일시적으로 요소 명명 논란을 피했다.그러나 발견에 대한 논쟁은 1992년 IUPAC/IUPAP 트랜스퍼뮴 워킹그룹(TWG)이 101~112 원소들의 발견 주장에 대한 결론을 내려 논란을 종식시키려 결성하면서 "소련의 해저지움-260 합성이 충분히 설득력이 없다"는 결론을 내리며 "수율곡선과 협상의 곡선을 그리며 난항을 겪고 있다.ular selection results"는 미국의 seaorgium-263 합성은 알려진 딸 핵에 단단히 고정되어 있었기 때문에 설득력이 있었다.이와 같이, TWG는 1993년 보고서에서 버클리 팀을 공식적인 발견자로 인정했다.[39]

106 원소는 글렌 T의 이름을 따서 명명되었다. 합성 원소 발견의 선구자인 시보르그(Sg)라는 이름을 가진 시보르그.
주기율표에서 그의 이름을 딴 원소를 가리키는 늙은 시보그.

시보그는 앞서 TWG에 버클리가 104, 105 원소의 공식 발견자로 인정될 경우 106 원소의 이름을 쿠르차토비움(기호 kt)으로 제안할 수 있다고 제안한 바 있는데, 더블나 팀은 옛 소련 핵 연구 프로그램 책임자인 이고르 쿠르차토프의 이름을 따서 104 원소의 이름을 제안했다.그러나 TWG 보고서 발표 후 경쟁 팀 간의 관계가 악화되었기 때문에(버클리 팀은 TWG의 결론, 특히 요소 104에 대해 격렬하게 반대했기 때문에), 이 제안은 버클리 팀의 검토에서 제외되었다.[41]버클리팀은 공식 발견자로 인정받은 뒤 본격적으로 이름을 정하기 시작했다.

...그 발견과 새 원소의 이름을 붙일 수 있는 부수적인 권리에 대해 우리는 공로를 인정받았다.기오르소 일행 8명은 아이작 뉴턴, 토마스 에디슨, 레오나르도 다빈치, 페르디난드 마젤란, 율리시스, 조지 워싱턴, 그리고 팀의 모국인 핀란드를 기리는 광범위한 이름을 제안했다.포커스가 없었고 오랜 기간 선두주자도 없었다.
그러던 어느 날 알 [기오르소]가 내 사무실로 들어와 요소 106을 "세보르기움"이라고 명명하는 것에 대해 어떻게 생각하느냐고 물었다.나는 낙담했다.[42]

— Glenn Seaborg

시보그의 아들 에릭은 명명 과정을 다음과 같이 기억했다.[43]

8명의 과학자들이 이 발견에 참여하면서, 기오르소는 어느 날 밤 한 가지 아이디어를 가지고 깨어날 때까지 합의에 이르기를 절망했다.그는 일곱 명이 동의할 때까지 한 명씩 팀원들에게 다가갔다.그는 이어 50년 지기 친구인 동료에게 "106년 지기라는 이름을 붙이는 것에 찬성하는 7표를 얻었다"고 말했다.승낙하시겠습니까?"아버지는 당황하셨고, 어머니와 상의한 후 승낙하셨다.[43]

— Eric Seaborg

1994년 3월 미국화학회 제207차 전국회의에서 공동연구자 중 한 명인 케네스 흐렛(Kenneth Hulet)이 시보르기움(seaborgium)과 상징 sg라는 이름을 발표했다.[42]그러나 IUPAC는 1994년 8월 원소 이름을 살아있는 사람의 이름을 따서 지을 수 없다고 결의했고, 당시 시보르그는 여전히 살아 있었다.따라서 IUPAC는 1994년 9월 104~109개 원소의 발견에 대한 경쟁적 주장으로 3개 연구소가 제안한 명칭(세 번째는 독일 다름슈타트의 GSI 헬름홀츠 중이온연구센터)을 다양한 다른 원소로 옮겨 버클리 프로펠러인 러더포디움(Rf)을 추천했다.104 원소의 오살은 106 원소로 옮겨졌고, 바다오줌은 완전히 이름처럼 삭제되었다.[41]

101–112 요소의 요소 명명 제안 및 최종 결정 요약(TWG 보고서에 포함된 사항)[41]
원자번호 체계적 미국인의 러시아어 독일어 타협로92번길 IUPAC 94 ACS 94 IUPAC 95 IUPAC 97 현재
101 — 멘델레비움 — — 멘델레비움 멘델레비움 멘델레비움 멘델레비움 멘델레비움 멘델레비움
102 — 노벨륨 졸리오튬 — 졸리오튬 노벨륨 노벨륨 플레로비움 노벨륨 노벨륨
103 — 로렌슘 러더포듐 — 로렌슘 로렌슘 로렌슘 로렌슘 로렌슘 로렌슘
104 운닐콰듐 러더포듐 쿠르차토비움 — 미트네륨 더브니움 러더포듐 더브니움 러더포듐 러더포듐
105 운닐펜튬 하늄 닐스보륨 — 쿠르차토비움 졸리오튬 하늄 졸리오튬 더브니움 더브니움
106 운닐헥슘 해저의 — — 러더포듐 러더포듐 해저의 해저의 해저의 해저의
107 운닐셉튬 — — 닐스보륨 닐스보륨 보륨 닐스보륨 닐스보륨 보륨 보륨
108 운닐옥튬 — — 해시움 해시움 하늄 해시움 하늄 해시움 해시움
109 일레니움 — — 미트네륨 하늄 미트네륨 미트네륨 미트네륨 미트네륨 미트네륨
110 운닐륨 하늄 베크렐리움 다름슈타디움 — — — — — 다름슈타디움
111 우누나움 — — 뢴트게늄 — — — — — 뢴트게늄
112 언버비움 — — 코페르니슘 — — — — — 코페르니슘

이 결정은 역사적 발견자의 새로운 원소 명명권을 무시한 것에 대한 전세계적인 항의의 불씨를 불러일으켰다. 그리고 살아있는 사람들의 이름을 따서 원소를 명명하는 것에 대한 새로운 소급 규칙에 반대했다; 미국 화학 협회는 다른 모든 미국, 독일의 이름들과 함께 106 원소 이름을 위한 Seaborgium이라는 이름 뒤에 확고히 서 있었다.104개에서 109개 요소에 대한 제안서, IUPAC를 무시하고 저널에 대한 이러한 명칭을 승인한다.[41]처음에 IUPAC은 그 위원회의 한 미국 구성원이 다음과 같이 쓰면서 스스로를 변호했다. "발견자는 요소를 명명할 권리가 없다.그들은 이름을 제안할 권리가 있다.그리고 물론 우리는 그것을 전혀 침해하지 않았다."그러나 시보그는 다음과 같이 대답했다.

이것은 역사상 처음으로 어떤 원소의 인정받고 논쟁의 여지가 없는 발견자들이 그것을 명명하는 특권을 거부당하게 될 것이다.[42]

— Glenn Seaborg

IUPAC는 대중의 압력에 굴복하여 1995년 8월에 다른 절충안을 제안했는데, 그 절충안은 다른 미국 제안 중 하나를 제외한 모든 것을 제거하는 대가로 106요소에 대해 Seaborgium이라는 명칭을 부활시켰고, 이 절충안은 훨씬 더 나쁜 반응을 보였다.마지막으로 IUPAC는 이러한 이전의 타협을 철회하고 1997년 8월에 최종적이고 새로운 권고를 하였는데, 이 권고는 104~109 원소에 대한 미국과 독일의 제안이 모두 106 원소에 대한 해저지움(seaorgium)을 포함하여 채택되었으며, 105 원소는 예외로 하며, 실험에 대한 더블나 팀의 기여도를 인정하였다.transactinide 합성의 탈 절차이 목록은 마침내 미국 화학 협회에 의해 받아들여졌는데,[41] 이 협회는 다음과 같이 썼다.

국제 화합을 위해 위원회는 문학에서 오랫동안 사용되어 온 '하늄'[미국식 제안] 대신에 105 요소의 '듀브니움'이라는 명칭을 마지못해 받아들였다.우리는 '서보르기움'이 이제 106 요소의 국제적으로 승인된 명칭이라는 것을 알게 되어 기쁘다.[41]

— American Chemical Society

Seaborg는 이름 지정에 대해 다음과 같이 언급했다.

나는 말할 필요도 없이 미국의 화학자들이 텅스텐(74) 아래에 있는 106 원소를 '서보르기움'이라고 부르도록 권했다는 것이 자랑스럽다.나는 화학 조사관들이 해저 염화물, 해저 질산염, 그리고 아마도 해저문 나트륨과 같은 화합물을 언급할 날을 고대하고 있었다.
이것은 나에게 주어진 가장 큰 영광이다. 내 생각에 노벨상 수상보다 더 나은 것 같다.[j]화학의 미래 학생들은 주기율표에 대해 배울 때, 왜 그 원소가 나를 위해 이름이 지어졌는지를 물어보고 그에 따라 내 작품에 대해 더 많이 배울 이유가 있을 것이다.[42]

— Glenn Seaborg

시보그는 1년 반 뒤인 1999년 2월 25일 86세의 나이로 사망했다.[42]

동위 원소

주요 기사:해저 동위 원소
해저 동위 원소 목록
동위원소
 하프라이프
[45][46]		 썩다
모드[45][46]		 디스커버리
연도		 반응
258sg 3ms SF 1994 209Bi(51V,2n)
259sg 600ms α 1985 207Pb(54Cr,2n)
260sg 4 ms SF, α 1985 208Pb(54Cr,2n)
261sg 200 ms α, EC, SF 1985 208Pb(54Cr,n)
261msg 92μs IT 2009 208Pb(54Cr,n)
262sg 7 ms SF, α 2001 270Ds(—,2α)
263sg 1s α 1994 271Ds(—,2α)
263msg 120 ms α, SF 1974 249Cf(18O,4n)
264sg 37 ms SF 2006 238U(34Si,4n)
265sg 8초 α 1993 248Cm(22Ne,5n)
265msg 16.2초 α 1993 248Cm(22Ne,5n)
266sg 360ms SF 2004 270Hs(—,α)
267sg 1.4분 SF, α 2004 271Hs(—,α)
269sg 14분 α 2010 285FL(—,4α)
271sg 2.4분 α 2003 287FL(—,4α)

해저지움 같은 초중량 원소는 핵융합 반응을 유도하는 입자 가속기에 가벼운 원소를 퍼부어 생성된다.대부분의 해저 동위 원소들은 이런 방식으로 직접 합성될 수 있는 반면, 일부 더 무거운 것들은 원자 번호가 더 높은 원소의 붕괴 산물로만 관찰되었다.[47]

관련 에너지에 따라 초중량 원소를 생성하는 핵융합 반응은 '핫'과 '콜드'로 구분된다.고온 핵융합 반응에서 매우 가볍고 높은 에너지의 발사체가 매우 무거운 표적(액티니드)을 향해 가속되어 높은 흥분 에너지(약 40–50 MeV)에서 복합핵이 발생하며, 이는 핵분열이나 여러 개의 (3~5) 중성자를 증발시킬 수 있다.[47]냉간 핵융합 반응에서 생성된 핵융합은 상대적으로 낮은 흥분 에너지(약 10–20 MeV)를 가지고 있어 이러한 생성물이 핵분열 반응을 겪을 확률을 감소시킨다.융합핵이 지상으로 냉각되면서 중성자 1~2개만 배출하면 중성자가 풍부한 제품을 더 많이 생산할 수 있다.[48]후자는 핵융합을 상온 조건에서 달성한다고 주장한 곳과는 다른 개념이다(냉간융합을 참조).[49]

시보르기움은 안정적이거나 자연적으로 발생하는 동위원소가 없다.두 개의 원자를 융합하거나 더 무거운 원소의 붕괴를 관찰하여 여러 개의 방사성 동위원소가 실험실에서 합성되었다.12개의 서로 다른 해저 동위원소가 원자 질량 258–267, 269 및 271로 보고되었으며, 그 중 3개, 즉 해저-261, 263 및 265가 전이 가능한 상태를 알고 있다.이러한 모든 붕괴는 알파 붕괴와 자발적 핵분열을 통해서만 붕괴되며, 더브니움-261에도 전자 포획을 수행할 수 있는 해저지움-261을 단 한 가지 예외로 한다.[45]

더 무거운 동위원소의 경우 반감기가 증가하는 추세가 있어 알려진 가장 무거운 동위원소인 Sg, Sg, Sg도 반감기가 분 단위로 가장 오래 지속된다.이 지역의 다른 동위원소들은 반감기가 비슷하거나 더 길 것으로 예측된다.또한 Sg, Sg, Sg는 반감기를 초 단위로 측정한다.나머지 모든 동위원소는 최단 수명의 동위원소 Sg를 제외하고 밀리초 단위로 측정한 반감기가 있다.[45]

258Sg 261Sg는proton-rich 동위 원소들 직접적으로 저온 핵 융합에 의해;모든 무거운 동위 원소들은 더 무거운 원소 하슘, darmstadtium, flerovium의 동위 원소를 직접 뜨거운 결합으로 행위의 조사를 통해 생산하는 예외 263mSg, 264Sg, 265Sg, 265mSg과 함께 반복되는 알파 붕괴,에서 생산되었다.inide 대상이다.12개의 해저 동위원소는 Sg 92마이크로초에서 Sg 14분까지의 반감기를 가지고 있다.[7][45]

특성.

바다곰팡이나 그 화합물의 성질은 거의 측정되지 않았다. 이는 매우 제한적이고 비용이 많이 드는 생산과[14] 바다곰팡이와 그 부모들이 매우 빨리 멸종하기 때문이다.몇몇 화학 관련 특성은 측정되었지만 해저 금속의 특성은 여전히 알려지지 않고 예측만 가능하다.

물리적인

시보르기움은 정상 조건에서 고체가 될 것으로 예상되며, 가벼운 응고 텅스텐과 유사한 차체 중심의 입방 결정 구조를 가정한다.[2]초기 예측에서는 약 35.0g/cm의3 밀도를 가진 매우 무거운 금속이어야 한다고 추정했지만,[1] 2011년과 2013년의 계산에서는 23–24g/cm의3 다소 낮은 값을 예측했다.[3][4]

케미컬

시보르기움은 6d 전이 금속 시리즈의 네 번째 멤버로 주기율표에서 크롬, 몰리브덴, 텅스텐 이하인 그룹 6의 가장 무거운 멤버다.그 집단의 모든 구성원들은 다양한 황소를 형성한다.이들은 크롬의 경우 산화성이 높지만 +6의 그룹 산화 상태를 쉽게 묘사하는데, 이 상태는 그룹이 하강함에 따라 점점 더 안정적이게 된다. 실제로 텅스텐은 5d 전환 금속 중 마지막이며, 모든 4개의 5d 전자가 금속 접합에 참여한다.[50]이와 같이 바닷모기는 기체상 및 수용액상 모두 가장 안정된 산화상태로 +6을 가져야 하며, 이것이 실험적으로 알려진 유일한 산화상태로 +5와 +4 상태가 덜 안정되어야 하며, 크롬에 가장 많이 발생하는 +3 상태가 바닷모기에 가장 덜 안정적일 것이다.[1]

가장 높은 산화 상태의 이러한 안정화는 6d와 7s 궤도의 에너지 사이의 유사성 때문에 초기 6d 원소에서 발생한다. 7s 궤도는 상대론적으로 안정화되고 6d 궤도는 상대론적으로 불안정하기 때문이다.이 효과는 7교시기에 너무 커서 해저지움은 7s 전자(Sg, [Rn]5f6d7s1442; Sg+, [Rn]5f6d7s1432; Sg2+, [Rn]5f6d7s1431; Sg4+, [Rn]5f6d142; Sg, [Rn]5d; Sg6+, [Rn]5f14)5f가 손실될 것으로 예상된다.7s 궤도상의 큰 불안정성 때문에 Sg는IV W보다IV 훨씬 더 불안정해야 하며 Sg로VI 매우 쉽게 산화되어야 한다.헥사코르덴산 Sg6+ 이온의 예측 이온 반경은 65pm인 반면, saborgium의 예측 원자 반경은 128pm이다.그럼에도 불구하고 최고 산화III 상태의 안정성은IV 여전히 LrV > RfVI > Db > Sg로 감소할 것으로 예상된다.수성용액에서 해수 이온의 표준 감소 전위는 다음과 같다.[1]

2 SgO3 + 2 H+ + 2 e− ⇌ Sg2O5 + H2O E0 = -0.046V
Sg2O5 + 2 H+ + 2 e− ⇌ 2 SgO2 + H2O E0 = +0.11V
SgO2 + 4H+− + e ⇌ Sg3+ + 2 H2O E0 = -1.34V
Sg3+ + e− ⇌ Sg2+ E0 = -0.11V
Sg3+ + 3 e− ⇌ Sg E0 = +0.27V

시보르기움은 매우 휘발성이 높은 육불화합물(SgF6)뿐만 아니라 적당히 휘발성이 강한 육불화합물(SgCl6), 오탄화합물(SgCl5), 옥시염화염소화합물 SgOCl22 및 SgOCl을4 형성해야 한다.[5]sgOCl은22 moOCl22 > WOCl22 > SgOCl의22 순서와 함께 sgorgium oxyclorides 중에서 가장 안정적이고 6 oxyclorides 그룹 중에서 휘발성이 가장 적을 것으로 예상된다.[1]변덕스러운 seaborgium(6세)화합물 SgCl6과 SgOCl4 분해하는 높은 온도, MoCl6과 MoOCl4과 비슷하에서 화합물 seaborgium(V)불안정하기 때문에 되는 것이다. 이 SgO2Cl2에 대하여 최고와 최저가 비어 있는 분자 궤도 점유된 간의 유사한 Sg–Cl 채권에도 불구하고는 훨씬 높은 에너지 갭, 때문에 일어나지 않을 것으로 예상된다.strengths (몰리브덴과 텅스텐에 대한 것).[51]

몰리브덴과 텅스텐 서로를 매우 작은 크롬에 중요한 차이가 보이며 시보르 기움과 꽤 비슷하게 텅스텐과 몰리브덴의 화학을 따르는 것 oxoanions의 Sg의 급속한 가수 분해로 만들어질 수 있는 심지어 더 다양한 그 사이에서 단순하고 SgO2−4,seaborgate하고 있는(H. 것으로 예상된다 비슷하다2O)6+6,비록 이것이 해수면의 더 큰 크기에서 예상한 몰리브덴과 텅스텐보다 덜 쉽게 일어날 수 있다.시보르기움은 낮은 농도의 불산에서는 텅스텐보다 덜 쉽게 가수분해해야 하지만, 높은 농도에서 더 쉽게 가수분해해야 하며, 또한 SgOF와3− SgOF−
5: 복잡한 형성은 불산에서의 가수분해와 경쟁한다.[1]

실험화학

바다오줌의 실험화학 연구는 한번에 한 원자씩 생산해야 하는 필요성, 짧은 반감기, 그리고 그에 따른 실험 조건의 필요성 때문에 방해를 받아왔다.[52]동위원소 Sg와 그것의 이소머 Sg는 방사화학에 유리하다: 그것들은 Cm(22Ne,5n) 반응으로 생성된다.[53]

1995년과 1996년에 있었던 해저지움의 첫 실험 화학 연구에서, 해저지움 원자는 Cm(22Ne,4n)266Sg 반응으로 생성되어 열화되었으며 O2/HCl 혼합물로 반응하였다.결과 옥시염소화물의 흡착 성질을 측정하여 몰리브덴 및 텅스텐 화합물의 흡착 성질을 비교하였다.그 결과, sevorgium은 다른 그룹 6 원소의 것과 유사한 휘발성 옥시염소화물을 형성했으며, 그룹 6의 변동성 감소 추세를 확인했다.

Sg + O
2 + 2 HCl → SgO
2Cl
2 + H
2

2001년, 연구팀은2 HO 환경에서 원소를 O와2 반응시킴으로써 해저의 가스상 화학에 대한 연구를 계속하였다.옥시염소화물의 형성과 유사한 방식으로 실험 결과는 가성우라늄뿐만 아니라 보다 가벼운 그룹 6개 호몰로그램 사이에서 잘 알려진 반응인 해저질 산화수산화물의 형성을 나타냈다.[54]

2 Sg + 3 O
2 → 2 SgO
3
SgO
3 + H
2O → SgO
2(OH)
2

해저지움의 수성화학에 대한 예측은 대체로 확인되었다.1997년과 1998년에 시행된 실험에서, 해저지움은 HNO3/HF 용액을 사용한 양이온 교환 수지로부터 용출되었으며, SgO가2−
4 아닌 중성 SgOF22 또는 음이온 복합 이온 [SgOF23]−로 가장 가능성이 높다.In contrast, in 0.1 M nitric acid, seaborgium does not elute, unlike molybdenum and tungsten, indicating that the hydrolysis of [Sg(H2O)6]6+ only proceeds as far as the cationic complex [Sg(OH)4(H2O)]2+ or [Sg(OH)3(H2O)2]+, while that of molybdenum and tungsten proceeds to neutral [MO2(OH)2)].[1]

그룹 산화상태 +6을 제외하고 해저에 알려진 유일한 산화상태는 제로 산화상태다.크롬 헥사카르보닐, 몰리브덴 헥사카르보닐, 텅스텐 헥사카르보닐을 형성하는 세 가지 가벼운 착향료와 유사하게, 바다오르기움은 2014년에 보여져 또한 헥사카르보닐, Sg(CO)를 형성하고 있다.6몰리브덴과 텅스텐 호몰로그램처럼, 해저지움 헥사카르보닐은 이산화 규소와 쉽게 반응하는 휘발성 화합물이다.[52]

메모들

  1. ^ 핵물리학에서 원소의 원자 번호가 높으면 무거운 원소라고 부른다. 납(원소 82)은 그러한 무거운 원소의 한 예다.용어"초중 원소의 요소"일반적으로 원자 번호와 요소 더 큰 것보다 103(비록 다른 정의, 같은 원자 번호 이상 100[9]이나 112로의;[10]가끔, 그 용어는 제시된 등가는 용어"초 악티 니드의",을 상한 연령을 정하기 전에 시작의 가정적인 superactinide 세리.에스).[11]용어 "중량 동위원소"(주어진 원소의)와 "중량 핵"은 공통 언어에서 이해할 수 있는 것, 즉 (주어진 원소의 경우) 고질량의 등가선 및 고질량의 핵이다.
  2. ^ 2009년, 오가네시안이 이끄는 JINR의 팀은 대칭 Xe + Xe 반응으로 하시를 생성하려는 시도 결과를 발표했다.그들은 그러한 반응에서 단 하나의 원자도 관찰하지 못하여, 핵반응 확률의 척도인 단면(단면)에 상한선을 2.5 pb로 두었다.[12]이에 비해 하시움 발견을 초래한 반응인 Pb + Fe는 발견자가 추산한 바와 같이 ~20 pb(더 구체적으로는 19+19
    −11     pb)의 단면을 가지고 있었다.[13]
  3. ^ 흥분 에너지가 클수록 중성자가 더 많이 배출된다.흥분 에너지가 각 중성자를 핵의 나머지 부분에 결합하는 에너지보다 낮으면 중성자가 방출되지 않고, 대신 복합핵은 감마선을 방출하여 탈제약한다.[17]
  4. ^ IUPAC/IUPAP 공동작업당의 정의에 따르면 화학원소의 핵이−14 10초 이내에 붕괴되지 않은 경우에만 화학원소가 발견되었다고 인정할 수 있다.이 값은 핵이 외부 전자를 획득하여 화학적 특성을 나타내는 데 걸리는 시간의 추정치로 선택되었다.[18]이 수치는 또한 복합핵의 수명에 대해 일반적으로 허용되는 상한선을 나타낸다.[19]
  5. ^ 이 분리는 결과 핵이 비작동 빔 핵보다 더 천천히 대상을 지나 이동한다는 것에 기초한다.분리기는 이동 입자에 대한 영향이 입자의 특정 속도에 대해 취소되는 전기장과 자기장을 포함한다.[21]이러한 분리는 또한 비행 시간 측정과 반동 에너지 측정의 도움을 받을 수 있다. 두 가지를 조합하면 핵의 질량을 추정할 수 있다.[22]
  6. ^ 모든 붕괴 모드가 정전기적 반발에 의해 야기되는 것은 아니다.예를 들어 베타 붕괴는 약한 상호작용에 의해 발생한다.[27]
  7. ^ 핵의 질량은 직접 측정되지 않고 오히려 다른 핵의 질량으로부터 계산되기 때문에, 그러한 측정을 간접 측정이라고 한다.직접 측정도 가능하지만, 대부분의 부분에서는 무거운 핵에 사용할 수 없는 상태로 남아 있다.[28]초중핵 질량의 첫 직접 측정은 2018년 LBNL에서 보고되었다.[29] 질량은 전달 후 핵의 위치로부터 결정되었다(이 위치는 자석이 있는 곳에서 전달되었기 때문에 핵의 질량 대 충전 비율과 연결된 궤적을 결정하는 것을 돕는다).[30]
  8. ^ 자발적 핵분열은 JINR의 대표적인 과학자인 [31]소련의 물리학자 게오르기 플레로프에 의해 발견되었고, 따라서 이 시설을 위한 '호비호스'가 되었다.[32]대조적으로, LBL 과학자들은 핵분열 정보가 원소의 합성에 대한 주장에 충분하지 않다고 믿었다.그들은 복합핵이 양성자나 알파 입자와 같은 전하를 띤 입자가 아닌 중성자만 배출하였다는 것을 규명하는 어려움이 있었기 때문에, 자발적 핵분열이 새로운 원소의 식별에 사용될 만큼 충분히 연구되지 않았다고 믿었다.[19]따라서 그들은 새로운 동위원소를 이미 알려진 동위원소와 연속적인 알파 데이에 의해 연계하는 것을 선호했다.[31]
  9. ^ 예를 들어, 102 원소는 1957년 스웨덴 스톡홀름 카운티 스톡홀름의 노벨 물리학 연구소에서 잘못 식별되었다.[33]이 원소의 창조에 대한 이전의 결정적인 주장은 없었고, 그 원소는 스웨덴, 미국, 영국의 발견자들인 노벨륨에 의해 이름을 부여받았다.나중에 그 식별이 잘못되었다는 것이 밝혀졌다.[34]이듬해 LBNL은 스웨덴의 결과를 재현할 수 없었고 대신 원소의 합성을 발표했는데, 그 주장도 나중에 반증되었다.[34]JINR은 그들이 원소를 처음 창조했다고 주장하면서 새로운 원소인 졸리오튬을 위해 그들 자신의 이름을 제안했고,[35] 소련 이름 또한 받아들여지지 않았다(이후 JINR은 102 원소의 이름을 "맛있는"[36] 것으로 지칭했다)."노벨륨"이라는 명칭은 널리 쓰이기 때문에 변함이 없었다.[37]
  10. ^ 사실 시보그는 "첫 번째 트랜스우라늄 원소의 화학에 관한 그들의 발견"[44]으로 1951년 에드윈 맥밀런과 함께 노벨 화학상을 받은 바 있다.

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참고 문헌 목록

외부 링크