Vienanaris (Ununennium, elementas 119, Uue) — prognozės ir bandymai
Vienanaris (elementas 119, Uue) — mokslinės prognozės ir bandymai: kas žinoma apie jo savybes, izotopus ir tarptautines sintezės pastangas.
Vienanaris, arba elementas 119, yra cheminis elementas. Jo simbolis periodinėje lentelėje yra Uue. Ununennium ir Uue yra pakaitiniai IUPAC pavadinimai, kurie naudojami laikinai, kol bus priimtas nuolatinis pavadinimas. Ununennium yra mažiausią atominį skaičių turintis elementas, kuris dar nesukurtas. Jo fizikinės ir cheminės savybės tiesiogiai nežinomos, tačiau daugelis jų prognozuojamos naudojant teorinius modelius ir palyginimus su lengvesniais homologais. Prognozuojama, kad visi izotopai bus radioaktyvūs. Manoma, kad elementas priklausys šarminių metalų grupei ir gali elgtis kaip šarminis metalas. Dėl stiprių reliatyvistinių efektų supersunkiesiems elementams daugelis savybių gali skirtis nuo lūkesčių, išvestų iš periodinės lentelės trends.
Sintezės bandymai ir iššūkiai
Amerikos, Vokietijos ir Rusijos komandos daug kartų bandė sintetinti elementą 119, tačiau iki 2024 m. nė vienas bandymas nebuvo patikimai sėkmingas. Planų bandyti arba tęsti bandymus yra turėję ir Japonijos bei Rusijos tyrėjai; tokius bandymus sunkina keli faktoriai:
- Maži gamybos greičiai: fusion–evaporation reakcijų skerspjūviai yra labai maži, todėl pagaminama vos kelių atomų kas kelias dienas ar savaites.
- Taikinių prieinamumas: tinkami aktinidiniai taikiniai (pvz., 249Bk ar 248Cm) yra sunkiai pagaminami ir turi ribotą tiekimą bei trumpą pusinį periodą.
- Trumpas gyvavimo laikas: numatomos naujai sukurto elemento izotopų dalelių gyvavimo trukmės gali būti labai trumpos (milisekundės ar mažiau), todėl juos sunku aptikti ir identifikuoti.
- Nustatymo metodai: atradimui reikalingi aukštos veiklos detektoriai ir skilimo grandinių identifikavimas (alfa skilimas, spontaninė fission), o klaidingos grandinės gali klaidinti tyrėjus.
Numatomos savybės
Vienanario vieta periodinėje lentelėje rodo, kad jis turėtų būti grupės 1 (šarminiai metalai) atstovas ir pradėti 8 periodą. Teorinės prognozės dažnai nurodo elektroninę užpildymo tvarką [Og] 8s1 (kur [Og] reiškia elementą 118, oganesoną), todėl chemijoje jis gali rodyti +1 oksidacinę būseną panašiai kaip kiti šarminiai metalai.
Vis dėlto reliatyvistiniai efektai — ypač 8s orbitalės stabilizacija ir stiprus spin–orbit sąveikos poveikis — gali ženkliai pakeisti cheminį elgesį. Dėl to prognozuojama, kad vienanaris gali būti mažiau reaktyvus nei sunkiausi homologai cezis ir francis, ir kai kuriais atžvilgiais elgtis panašiau į kalį ar rubidį. Taip pat numatoma, kad jo pirmoji ionizacijos energija gali būti didesnė, nei būtų paprašyta pagal paprastą periodiškumo trendą, o atomų spindulys gali būti paveiktas reliatyvistinio orbitalių susitraukimo.
Galimi izotopai ir stabilumo teritorija
Nors tikslių izotopų numerių nėra patvirtinta, teoriniai skaičiavimai rodo, kad stabilumo „sala“ supersunkiesiems elementams yra susijusi su neutronų skaičiumi apie N = 184. Izotopai, kuriuos gali sintetinti laboratorijos, greičiausiai bus neutronais neturtingi ir trumpalaikiai; jų atradimas bei grandinių analizė leistų patikrinti branduolinės fizikos prognozes.
Naudojimas
Iki šiol (iki 2024 m.) nėra jokių praktiškų taikymų vienanariui — jeigu jis bus sukurtas, tikėtina, kad jis bus naudingas tik pagrindiniams mokslo tyrimams, tokiems kaip branduolinės struktūros, reliatyvistinės kvantinės cheminės teorijos ir periodinės lentelės ribinių sferų tyrimai.
Išvados
Vienanaris (elementas 119) lieka vienas iš neatrastų supersunkiojo elemento taškų periodinėje lentelėje. Teorinės prognozės suteikia daug informacijos apie jo galimą elektrinę struktūrą ir cheminį elgesį, tačiau galutinį vaizdą pateiks tik sėkmingi sintezės bandymai ir eksperimentiškai patvirtintos savybės. Dėl sudėtingų eksperimentinių sąlygų ir stiprių reliatyvistinių efektų atradimas ir charakterizavimas išliks iššūkiu branduolinės ir cheminės fizikos bendruomenei.
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra Ununennium?
Atsakymas: Ununennium yra numatomas cheminis elementas, kurio simbolis yra Uue.
K: Ką reiškia simbolis Uue?
A: Simbolis Uue yra IUPAC sukurtas pavadinimo pakaitalas, lotyniškai reiškiantis "vienas-vienas-devyni-iumas".
K: Ar Ununennium buvo sukurtas anksčiau?
Atsakymas: Ne, Ununennium yra mažiausią atominį skaičių turintis elementas, kuris dar nebuvo sukurtas.
K: Kokiomis savybėmis pasižymi Ununennium?
A: Ununenijaus savybės nežinomos, tačiau daugelis jų yra nuspėjamos. Manoma, kad tai šarminis metalas, ir prognozuojama, kad visi jo izotopai bus radioaktyvūs.
K: Kurios šalys bandė pagaminti ununenį?
Atsakymas: Amerikos, Vokietijos ir Rusijos komandos bandė pagaminti Ununennium, tačiau visoms nepavyko.
K: Kurios šalys planuoja dirbti su Ununennium 2019 ir 2020 m.?
A: Japonijos ir Rusijos komandos planuoja dirbti prie Ununennium 2019 ir 2020 m.
K: Kodėl Ununennium kartais vadinamas Uue?
A: Ununennium kartais vadinamas Uue, nes tai yra pakaitinis IUPAC sukurtas pavadinimas, lotyniškai reiškiantis "one-one-nine-ium", kol bus sukurti nuolatiniai pavadinimai.
Ieškoti