Хассий

Перейти к навигацииПерейти к поиску
Хассий
← Борий | Мейтнерий →
108Os
↑
Hs
↓
(Uhb)
Периодическая система элементовВодородГелийЛитийБериллийБорУглеродАзотКислородФторНеонНатрийМагнийАлюминийКремнийФосфорСераХлорАргонКалийКальцийСкандийТитанВанадийХромМарганецЖелезоКобальтНикельМедьЦинкГаллийГерманийМышьякСеленБромКриптонРубидийСтронцийИттрийЦирконийНиобийМолибденТехнецийРутенийРодийПалладийСереброКадмийИндийОловоСурьмаТеллурИодКсенонЦезийБарийЛантанЦерийПразеодимНеодимПрометийСамарийЕвропийГадолинийТербийДиспрозийГольмийЭрбийТулийИттербийЛютецийГафнийТанталВольфрамРенийОсмийИридийПлатинаЗолотоРтутьТаллийСвинецВисмутПолонийАстатРадонФранцийРадийАктинийТорийПротактинийУранНептунийПлутонийАмерицийКюрийБерклийКалифорнийЭйнштейнийФермийМенделевийНобелийЛоуренсийРезерфордийДубнийСиборгийБорийХассийМейтнерийДармштадтийРентгенийКоперницийНихонийФлеровийМосковийЛиверморийТеннессинОганесон
Периодическая система элементов
108Hs
Внешний вид простого вещества
неизвестен
Свойства атома
Название, символ, номер Хассий/Hassium (Hs), 108
Атомная масса
(молярная масса)		 [269] а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация [Rn]5f146d67s2
Химические свойства
Степени окисления от +2 до +8[1]
Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки гексагональная плотноупакованная (предположительно)
Номер CAS54037-57-9
108
Хассий
(270)
5f146d67s2

Ха́ссий (лат. Hassium, обозначается символом Hs; исторические названия эка-осмий, уннилоктий) — 108-й искусственный радиоактивный химический элемент VIII группы короткой формы (8-й группы длинной формы) периодической системы химических элементов; относится к трансактиноидам. Предположительно серебристо-белый металл; по химическим свойствам является аналогом осмия (Os)[2].

Предыстория

Впервые сообщения об открытии элемента 108 появились в конце 1969 года и были совершенно неожиданными для экстремально короткоживущих и трудноуловимых сверхтяжёлых химических элементов. По результатам экспедиции в пустынном районе вблизи полуострова Челекен у Каспийского моря группой учёных СССР под руководством В. В. Чердынцева на основании фиксирования треков (следов ядер) в образцах минерала молибденита, а также выявления в нём плутония-239 (по гипотезе, одного из продуктов распада сверхтяжёлого природного элемента) и неотождествлённых альфа-частиц с энергией около 4,4—4,7 МэВ был сделан смелый вывод об обнаружении в природе изотопа элемента 108 с массовым числом 267 и с периодом полураспада 400…500 млн лет; авторы предложили присвоить элементу название «сергений» (Sg)[3][4]. Сообщения об этом «открытии» попали в журналы «Смена» (№ 11, 1969), «Наука и жизнь» (№ 2, 1970) и другие СМИ и в апреле 1970 года были обсуждены на заседаниях институтов АН СССР (Институт геохимии, Институт физических проблем). Впоследствии научная достоверность заключения была оспорена как недостаточно доказанная[5][6].

История

Достоверно элемент 108 был открыт в 1984 в Центре исследования тяжёлых ионов (нем. Gesellschaft für Schwerionenforschung, GSI), Дармштадт, Германия в результате бомбардировки свинцовой (208Pb) мишени пучком ионов железа-58 из ускорителя UNILAC[2]. В результате эксперимента были синтезированы 3 ядра 265Hs, которые были надёжно идентифицированы по параметрам цепочки α-распадов[7]. В весовых количествах не получен. Степени окисления от +2 до +8, расчётная конфигурация внешних электронных оболочек атома 5f146d67s2[2].

Одновременно и независимо эта же реакция исследовалась в ОИЯИ (Дубна, Россия), где по наблюдению трёх событий α-распада ядра 253Es также был сделан вывод о синтезе в этой реакции ядра 265Hs, подверженного α-распаду[8].

Поскольку методика, использовавшаяся в Дубне, не позволяла зарегистрировать распад самого ядра 265Hs[9]. В 1985 году Международный союз теоретической и прикладной химии (IUPAC) и Международный союз теоретической и прикладной физики (IUPAP) создали рабочую группу Transfermium (TWG) для оценки открытий и определения окончательных названий элементов с атомными номерами более 100. Рабочая группа провела встречи с делегатами из трёх конкурирующих институтов; в 1990 году они установили критерии признания химических элементов, а в 1991 году закончили работу по оценке открытий. В 1993 году рабочая группа IUPAC опубликовала результаты, согласно которым основная заслуга в открытии элемента 108 принадлежит группе из Дармштадта[9].

Происхождение названия

Первоначально, при т. н. «обнаружении элемента в природе», его назвали сергений (sergenium, Sg) (на то время эти символы не были заняты сиборгием) по местности обнаружения — в районе античного города Серика на Великом Шёлковом Пути. В связи с неподтверждённостью открытия и географической привязанностью это название более не предлагалось и вскоре исчезло из научного и информационного пространства.

После удачного искусственного синтеза элемент 108 предлагалось назвать оттоганий (ottohahnium, Oh) в честь Отто Гана — одного из учёных, открывших процесс деления ядер. В 1994 году IUPAC по устоявшейся традиции (только по фамилии) порекомендовала для элемента название ганий (hahnium, Hn)[10].

Но в 1997 году она изменила свою рекомендацию и утвердила название хассий[2][11] в честь немецкой земли Гессен (Hassia — латинское название средневекового княжества Гессен, центром которого был Дармштадт)[12].

Известные изотопы

Основная статья: Изотопы хассия

Хассий не имеет стабильных изотопов. Несколько радиоактивных изотопов были синтезированы в лаборатории либо путём слияния двух атомов, либо путём наблюдения распада более тяжёлых элементов. Сообщалось о двенадцати изотопах с массовыми числами от 263 до 277 (за исключением 272, 274 и 276), четыре из которых — 265Hs, 267Hs, 269Hs и 277Hs — имеют известные метастабильные состояния[13], хотя для 277Hs это не подтверждено[14]. Большинство из этих изотопов распадаются преимущественно через α-распад. Он наиболее распространённый из всех изотопов, для которых доступны всесторонние характеристики распада. Единственное исключение — 277Hs, который подвергается самопроизвольному делению[13]. Самые лёгкие изотопы, которые обычно имеют более короткие периоды полураспада, были синтезированы путём прямого синтеза между двумя более лёгкими ядрами и в качестве продуктов распада. Самым тяжёлым изотопом, полученным прямым слиянием, является 271Hs; более тяжёлые изотопы наблюдались только как продукты распада элементов с большими атомными номерами[15]. Наиболее стабильным изотопом хассия является 269Hs (α-излучатель)[2].

Изотоп Масса Период полураспада[16]Тип распада
264Hs 264 ≈0,8 мс α-распад в 260Sg;
спонтанное деление
265Hs 265 0.3+0,2
−0,1 мс 		α-распад в 261Sg
266Hs 266 2,3+1,3
−0,6 мс 		α-распад в 262Sg
267Hs 267 52+13
−8 мс 		α-распад в 263Sg
269Hs 269 9,7+9,3
−3,0 с 		α-распад в 265Sg
270Hs 270 22,0 с[16];
≈22 с[17]		α-распад в 266Sg
275Hs 275 0,15+0,27
−0,06 с 		α-распад в 271Sg

Химические свойства

Может образовывать тетраоксид хассия (HsO4), который является менее летучим, чем тетраоксид осмия, а при реакции с гидроксидом натрия образует хассат(VIII) натрия Na2[HsO4(OH)2][18][19].

Примечания

  1. ↑ Хассий : [арх. 15 февраля 2023] / Б. Ф. Мясоедов // Большая российская энциклопедия : [в 35 т.] / гл. ред. Ю. С. Осипов. — М. : Большая российская энциклопедия, 2004—2017.
  2. ↑ 1 2 3 4 5 Мясоедов, 2017.
  3. ↑ В честь одного из участков Великого Шёлкового Пути, Серики, находившейся предположительно на территории современного Казахстана (района происхождения исследованных минералов) и упомянутой в «Географии» Клавдия Птолемея (I.11.6—7).
  4. ↑ Чердынцев В. В., Зверев В. Л., Купцов В. М., Кислицина Г. И. Плутоний-239 в природе // Геохимия. — 1968. — № 4. — С. 395—401.
  5. ↑ Кулаков В. М. Обнаружен ли 108-й элемент? // Атомная энергия. — 1970. — Т. 29, вып. 5. — С. 401—402. Открытый доступ
  6. ↑ "New Outlook on the Possible Existence of Superheavy Elements in Nature". 2002. arXiv:nucl-ex/0210039. {{cite arXiv}}: Источник использует устаревший параметр |authors= (); Шаблон цитирования имеет пустые неизвестные параметры: |version= ()
  7. ↑ Münzenberg G. et al. The identification of element 108 // Zeitschrift für Physik A. — 1984. — Т. 317, № 2. — С. 235—236. (недоступная ссылка)
  8. ↑ Oganessian Yu. Ts. et al. On the stability of the nuclei of element 108 with A=263–265 // Zeitschrift für Physik A. — 1984. — Т. 319, № 2. — С. 215—217. (недоступная ссылка)
  9. ↑ 1 2 Barber R. C. et al. Discovery of the transfermium elements // Pure and Applied Chemistry. — 1993. — Т. 65, № 8. — С. 1757—1814. Архивировано 28 февраля 2008 года.
  10. ↑ Commission on Nomenclature of Inorganic Chemistry. Names and symbols of transfermium elements (IUPAC Recommendations 1994) // Pure and Applied Chemistry. — 1994. — Т. 66, № 12. — С. 2419—2421. Архивировано 28 февраля 2008 года.
  11. ↑ Commission on Nomenclature of Inorganic Chemistry. Names and symbols of transfermium elements (IUPAC Recommendations 1997) // Pure and Applied Chemistry. — 1997. — Т. 69, № 12. — С. 2471—2473. Архивировано 16 июля 2007 года.
  12. ↑ Responses on the Report 'Discovery of the transfermium elements' // Pure and Applied Chemistry. — 1993. — Т. 65, № 8. — С. 1815—1824. Архивировано 1 марта 2008 года.
  13. ↑ 1 2 Audi, 2017, pp. 030001–133—030001–136.
  14. ↑ Hofmann et al., 2012.
  15. ↑ Thoennessen M. The Discovery of Isotopes: A Complete Compilation (англ.). — Springer, 2016. — ISBN 978-3-319-31761-8. — doi:10.1007/978-3-319-31763-2.
  16. ↑ 1 2 Nudat 2.3. Дата обращения: 8 августа 2007. Архивировано 13 мая 2019 года.
  17. ↑ Dvorak J. et al. Doubly Magic Nucleus 270108Hs162 // Physical Review Letters. — 2006. — Т. 97. — С. 242501.
  18. ↑ von Zweidorf A. et al. Final result of the CALLISTO-experiment: Formation of sodium hassate(VIII) // GSI Scientific Report 2003 (англ.). — Darmstadt: Forschungszentrum Jülich, 2003. — P. 192. Открытый доступ
  19. ↑ Düllmann C. E. et al. First chemical investigation of hassium (Hs, Z=108) (англ.) // Czechoslovak Journal of Physics. — 2003. — Vol. 53, iss. 1 Supplement. — P. A291–A298. — doi:10.1007/s10582-003-0037-4. — Bibcode: 2003CzJPS..53A.291D.

Литература

Ссылки