Darmštatis (Ds, Z=110) – cheminis elementas: izotopai, savybės

Darmštatis (Ds, Z=110) – sintetinė, radioaktyvi cheminė medžiaga: izotopai, pusėjimo trukmės, savybės ir atradimo istorija. Sužinokite pagrindinius faktus apie Ds.

Darmštatas yra cheminis elementas. Jis buvo vadinamas ununnilium (Uun) arba eka-platina, tačiau dabar jis pavadintas darmstadčiu. Jo simbolis yra Ds. Jo atominis skaičius 110. Tai transuraninis elementas.

Elementas pavadintas Vokietijos miesto Darmštato garbei.

Darmštatas yra radioaktyvus elementas, kurio gamtoje nėra. Jis turi būti pagamintas. Izotopų, kurių atominė masė yra nuo 267 iki 273, pusėjimo trukmė yra labai trumpa. Šių izotopų pusėjimo trukmė matuojama milisekundėmis. Po kitų izotopų buvo susintetinti darmstadčio izotopai, kurių atominė masė 279 ir 281. Ds-279 ir Ds-281 skyla lėčiau. Izotopo, kurio atominė masė 279, pusėjimo trukmė yra 180 milisekundžių, o Ds-281 - 11,1 sekundės.

Nėra žinoma jokių darmstadčio panaudojimo būdų. Kaip darmstadtijus atrodo, nežinoma, nes nėra padaryta pakankamai, kad jį būtų galima pamatyti žmogaus regėjimu.

Atranka, atradimas ir pavadinimas

Pirmieji patikimi elementų 110 (darmštato) sintezės pranešimai buvo paskelbti 1994 m. GSI Helmholtzo centruose Darmštate (Vokietija). Tyrėjų komandos eksperimentuose naudotos sunkiųjų jonų smūgio reakcijos, kuriomis susidarydavo trumpalaikiai, radioaktyvūs branduoliai. Vėliau elemento sintezė ir papildomi duomenys buvo gaunami ir kitose laboratorijose, įskaitant Dubnos (JINR) tyrimus.

Tarptautinė cheminės nomenklatūros organizacija IUPAC oficialiai priėmė pavadinimą darmstadtium (liet. darmštatas) 2003 m., pakeisdama laikinuosius pavadinimus, tokius kaip ununnilumas (Uun).

Izotopai ir skilimo režimai

Visi žinomi darmštato izotopai yra dirbtiniai ir radioaktyvūs. Izotopų masiniai skaičiai svyruoja maždaug nuo 267 iki 281 (ir kai kurių kitų radionuklidų atvejais pranešimai apima kaimyninius skaičius). Dauguma anksčiau išvestų izotopų turi labai trumpas pusėjimo trukmes (milisekundžių skalėje), o ilgiausiai gyvuoja Ds-281 (~11,1 s) ir Ds-279 (~0,18 s).

Pagrindiniai skilimo būdai — alfa skilimai ir spontaninė fission (susidėvėjimas į lengvesnius branduolius). Stebėti ir kitokie išskleidimo grandinių etapai, kai darmštatas yra tarpinis produktas sunkesnių elementų skilimo grandinėse.

Fizinės ir cheminės savybės (numatomos)

• Periodičiai: Darmštatas priskiriamas prie 10-os grupės elementų (šalia nikelio, paladžio ir platinos), todėl tikimasi, kad jis elgsis panašiai kaip platinaiškas pereinamasis metalas.
• Elektroninė konfiguracija (numatytoji): teoriniai skaičiavimai dažnai nurodo aproksimuotą konfiguraciją [Rn]5f14 6d8 7s2, tačiau dėl didelių relatyvistinių efektų tikroji tvarka gali skirtis.
• Oksidacijos laipsniai: prognozuojami pagrindiniai laipsniai +2 ir +4, kaip ir kiti grupės 10 metalai; aukštesni oksidacijos laipsniai galimi, bet silpnesni.
• Fizikinės savybės: dėl itin riboto pagaminamo kiekio tiesioginiai fizinių savybių matavimai (spalva, blizgesys, tankis, lydymosi taškas) neegzistuoja. Teoriniai modeliai teigia, kad tai būtų sunkaus metalo tipo medžiaga, tačiau tikslios reikšmės nėra patvirtintos.

Gamyba ir tyrimų metodai

Darmštatas gaminamas sintezės eksperimentuose bombarduojant sunkiuosius taikinius (pvz., Pb, Bi ar panašius) greitaisiais jonais (pvz., Ni, Fe, Cr ir kt.). Gamybos efektyvumas yra labai mažas — dažnai gaunama vos keli ar keliolika atomų per eksperimentą. Dėl to cheminiai tyrimai yra sudėtingi ir atliekami ypač jautriais metodais, pavyzdžiui, vienos atomo cheminės analizės arba greitos sijos eksperimentais.

Cheminių savybių tyrimai

Nors tiesioginių cheminės kinetikos ir junginių matavimų labai mažai, keli eksperimentai ir teorinės studijos rodo, kad darmštatas elgsis kaip platinos grupės metalas. Kai kuriuose eksperimentuose tiriama adsorbcija ant aukso paviršių ar volatilių junginių sintezė, tačiau iki šiol trūksta išsamių duomenų apie stabilias darmštato chemines jungtis.

Pritaikymas ir sauga

• Panaudojimas: Dėl itin trumpų pusėjimo trukmių ir mažo kiekio gamtoje bei laboratorijose nėra praktinio panaudojimo. Darmštatas yra laboratorinis tyrimų objektas, skirtas branduolinės fizikos ir periodinės lentelės praplėtimo studijoms.
• Saugumas: kaip ir kiti transactinidai, darmštatas yra stipriai radioaktyvus. Tačiau dėl mažo pagaminamo kiekio rizika aplinkai ir žmonėms atliekant kontroliuojamus laboratorinius eksperimentus yra minimizuota specializuotoje įrangoje. Paprastai su šiuo elementu dirba tik aukštos saugos branduolinės laboratorijos.

Išvados

Darmštatas (Ds, Z=110) — tai dirbtinis, trumpai egzistuojantis transuraninis elementas, priskiriamas platinos grupės pereinamiesiems metalams. Jo izotopai pasižymi trumpomis pusėjimo trukmėmis (milisekundės–sekundės), o cheminės savybės daugiausia prognozuojamos teorinių skaičiavimų pagrindu. Dėl mažo egzistuojančio kiekio jis išlieka mokslinių tyrimų objektu, o praktinio panaudojimo iki šiol nenustatyta.

Klausimai ir atsakymai

Klausimas: Kas yra darmstadtium?

K: Kokie kiti darmstadčio pavadinimai?

K: Kaip buvo pavadintas darmstadtijus?

K: Ar darmstadtijus yra gamtinis elementas?

K: Kokia yra darmstadčio izotopų, kurių pusėjimo trukmė trumpa, atominė masė?

K: Koks yra Ds-279 ir Ds-281 pusperiodis?

K: Ar yra žinomų darmstadčio panaudojimo būdų?

Paieška pagal raidę