Унунениум, исто така познат како ека-франциум или елемент 119 — хипотетички хемиски елемент; има симбол Uue и атомски број 119. Унуненијум и Uue е соодветно привремено систематско име и симбол на Меѓународниот сојуз за чиста и применета хемија, кој се користи додека елементот не биде откриен, потврден и не се одлучи за постојано име. Во периодниот систем на елементите, се очекува да биде елемент од s-блокот, алкален метал и првиот елемент во осмата периода. Тоа е најлесниот елемент кој сè уште не е синтетизиран.
Обидот да се синтетизира елементот е во тек од 2018 година во РИКЕН во Јапонија. Заедничкиот институт за јадрени истражувања (ЗИЈИ) во Дубна, Русија, планира да направи обид во одреден момент во иднината, но точниот датум не е објавен во јавноста. Истражувачкиот објект за тешки јони во Ланжу, Кина (HIRFL), исто така, планира да направи обид. Теоретските и експерименталните докази покажале дека синтезата на унунениум веројатно ќе биде многу потешка од онаа на претходните елементи.
Позицијата на Унунениум како седми алкален метал сугерира дека тој би имал слични својства на неговите полесни конгенери. Сепак, релативистичките ефекти може да предизвикаат некои од неговите својства да се разликуваат од оние што се очекуваат од директна примена на периодичните закони. На пример, се очекува унунениумот да биде помалку реактивен од цезиумот и франциумот и поблизок во однесувањето до калиумот или рубидиумот, и додека треба да ја покаже карактеристичната +1 оксидациска состојба на алкалните метали, исто така се предвидува да ги покаже +3 и +5 оксидационите состојби, кои се непознати кај кој било друг алкален метал.
Вовед
Историја
Обиди за синтеза Елементите од 114 до 118 (флеровум преку оганесон) биле откриени во реакциите на „жешко соединување“ во Заедничкиот институт за јадрени истражувања (ЗИЈИ) во Дубна, Русија. Ова вклучувало бомбардирање на актинидите плутониум преку калифорниум со калциум-48, квази-стабилен изотоп богат со неутрони кој може да се употреби како проектил за производство на повеќе изотопи богати со неутрони на супертешки елементи. (Терминот „топло“ се однесува на високата енергија на возбудување на добиеното сложено јадро.) Ова не може лесно да се продолжи со елементот 119, бидејќи ќе бара цел на следниот актинид ајнштаниум. Десетици милиграми ајнштајниум би биле потребни за разумна шанса за успех, но досега се произведени само микрограми. Обид да се направи елементот 119 од калциум-48 и помалку од еден микрограм ајнштајниум бил направен во 1985 година во забрзувачот superHILAC во Беркли, Калифорнија, но обидот не успеал.
+ → * → без атоми
За попрактично производство на дополнителни супертешки елементи потребни се проектили потешки од Ca,, но ова ја прави реакцијата посиметрична и дава помали шанси за успех. Обидите да се синтетизира елементот 119 ги поместува границите на денешната технологија, поради намалувањето на пресеците на производните реакции и веројатно краткиот полураспад на произведените изотопи, што се очекува да биде од редот на микросекунди.
Од април до септември 2012 година, бил направен обид да се синтетизираат Uue и Uue со бомбардирање на цел на беркелиум -249 со титан -50 во Центарот за истражување на тешки јони (ЦИТЈ) во Дармштат, Германија. Оваа реакција помеѓу Bk и Ti била предвидена да биде најповолната практична реакција за формирање на унунениум, бидејќи е најасиметричната реакција на располагање. Покрај тоа, како што беркелиум-249 се распаѓа до калифорниум -249 (следниот елемент) со краток полураспад од 327 денови, ова овозможило истовремено да се пребаруваат елементите 119 и 120.Khuyagbaatar, J.; Yakushev, A.; Düllmann, Ch. Поради предвидениот краток полураспад, тимот на Центарот за истражување на тешки јони (ЦИТЈ) користел нова „брза“ електроника способна да регистрира настани на распаѓање во микросекунди.
+ → * → без атоми + → * → без атоми
Ниту елементот 119 ниту елементот 120 не бил забележан. Експериментот првично бил планиран да продолжи до ноември 2012 година, но истиот бил прекинат рано за да се искористи целта од Bk за да се потврди синтезата на тенесин (со што се промени проектилот на Ca).
Тимот во РИКЕН во Вако, Јапонија започнал со бомбардирање на цели на кириум -248 со зрак ванадиум -51 во јануари 2018 година за да го бара елементот 119. Кириумот бил избран како цел, наместо потежок берклиум или калифорниум, бидејќи овие потешки цели тешко се подготвуваат. Целите Cm биле обезбедени од Националната лабораторија Оук Риџ. РИКЕН развил ванадиумски зрак со висок интензитет. Експериментот започнал со циклотрон додека РИКЕН ги надградил своите линеарни акцелератори; надградбата била завршена во 2020 година. Бомбардирањето можело да се продолжи со двете машини додека не бил забележан првиот настан. Напорите на тимот РИКЕН се финансирани од царот на Јапонија.
+ → * → без атоми
Произведените изотопи на Унунениум се очекува да претрпат два алфа-распади до познатите изотопи на московиум, Mc и Mc. Ова ќе ги прицврсти на позната низа од пет или шест дополнителни алфа-распаѓања, соодветно, и ќе го потврди нивното производство.
Почнувајќи од септември 2023 година, тимот на РИКЕН ја предводел реакцијата од Cm+ V 462 денови. Во извештајот на Советодавниот комитет на Центарот РИКЕН Нишина било забележано дека оваа реакција е избрана поради достапноста на целните и проектилните материјали, и покрај предвидувањата кои ја фаворизираат реакцијата Bk+ Ti, бидејќи проектилот Ti е поблиску до двојно магичен Ca и има парен атомски број (22); реакциите со рамно- Z проектили генерално се покажале дека имаат поголеми пресеци. Извештајот препорачал дека доколку 5 fb границата на напречниот пресек е достигната без да се забележат никакви настани, тогаш тимот треба „да ја процени и на крајот да ја преиспита експерименталната стратегија пред да земе дополнително време“. Според податоци од 2024 година, тимот на РИКЕН сè уште ја водел оваа реакција „24/7“.
Тимот на Заедничкиот институт за јадрени истражувања (ЗИЈИ) планира да се обиде да го синтетизира елементот 119 во иднина, но точната временска рамка не е јавно објавена. Кон крајот на 2023 година, ЗИЈИ ја објавил првата успешна синтеза на супертежок елемент со проектил потежок од Ca: U бил бомбардиран со 54Cr за да се направи нов изотоп на ливермориум (елемент 116), Lv. Успешната синтеза на супертежок нуклид во овој експеримент дало неочекувано добар резултат; целта била експериментално да се одреди пресекот на реакцијата со проектили од Cr и да се подготви за синтеза на елементот 120. ЗИЈИ, исто така, алудирал на иден обид да се синтетизира елементот 119 со истиот проектил, бомбардирање на Am со Cr. Тимот од Истражувачкиот објект за тешки јони во Ланжу, кој е управуван од Институтот за современа физика (ИСФ) на Кинеската академија на науките, исто така планира да ја испроба реакцијата Am+ Cr.
Именување Користејќи ја номенклатурата на Менделеев за неименувани и неоткриени елементи, Унунениум треба да биде познат како ека- франциум. Користејќи ги препораките на Меѓународниот сојуз за чиста и применета хемија од 1979 година, елементот треба привремено да се нарекува ununennium (симбол Uue) додека не се открие, откритието не се потврди и не се избере трајно име. Иако широко се користат во хемиската заедница на сите нивоа, од училници по хемија до напредни учебници, препораките главно се игнорираат меѓу научниците кои работат теоретски или експериментално на супертешки елементи, кои го нарекуваат „елемент 119“, со симболот E119, (119) или само 119.
Предвидени својства
Јадрена стабилност и изотопи алт=A 2D graph with rectangular cells colored in black-and-white colors, spanning from the llc to the urc, with cells mostly becoming lighter closer to the latter|центар|мини|400x400пкс|Табела за стабилност на нуклиди како што ја користел тимот на Дубна во 2010 година. Карактеризираните изотопи се прикажани со граници. Надвор од елементот 118 (оганесон, последниот познат елемент), линијата познати нуклиди се очекува брзо да навлезе во регион на нестабилност, без полураспад над една микросекунда по елементот 121. Белиот прстен ја опфаќа предвидената местоположба на островот на стабилност. десно|класа=skin-invert-image|мини| Орбиталите со висок азимутален квантен број се зголемуваат во енергија, елиминирајќи го она што инаку би било јаз во орбиталната енергија што одговара на затворена протонска обвивка во елементот 114, како што е прикажано на левиот дијаграм кој не го зема предвид овој ефект. Ова ја подига следната протонска обвивка во регионот околу елементот 120, како што е прикажано на десниот дијаграм, потенцијално зголемувајќи го полураспадот на изотопите на елементот 119 и 120. Стабилноста на јадрата значително се намалува со зголемувањето на атомскиот број по кириумот, елементот 96, чиј полураспад е четири реда на големина подолг од оној на кој било моментално познат елемент со поголем број. Сите изотопи со атомски број над 101 се подложени на радиоактивно распаѓање со полураспад помал од 30 часови. Ниту еден елемент со атомски број над 82 (по олово) нема стабилни изотопи. Сепак, од причини кои се уште не се добро познати, има мало зголемување на јадрената стабилност околу атомските броеви 110 – 114, што доведува до појава на она што во јадрената физика е познато како „остров на стабилноста“. Овој концепт, предложен од професорот на Универзитетот во Калифорнија, Глен Сиборг, објаснува зошто супертешките елементи траат подолго од предвиденото.
Полураспадите на алфа-распади предвидени за 291-307Uue се од редот на микросекунди. Најдолгиот полураспад на алфа-распаѓање предвиден е ~ 485 микросекунди за изотопот 294Uue. При факторинг во сите режими на распаѓање, предвидените полураспади се намалуваат дополнително на само десетици микросекунди. Некои потешки изотопи може да бидат постабилни; Фрике и Вабер предвидувале дека 315Uue е најстабилен изотоп на едногодишно ниво во 1971 година. Ова има последици за синтезата на неуниум, бидејќи изотопите со полураспад под една микросекунда ќе се распаднат пред да стигнат до детекторот, а потешките изотопи не можат да се синтетизираат со судир на која било позната употреблива цел и јадра од проектил. Сепак, новите теоретски модели покажуваат дека очекуваниот јаз во енергијата помеѓу протонските орбитали 2f7/2 (наполнети во елементот 114) и 2f5/2 (пополнет во елементот 120) е помал од очекуваното, така што елементот 114 повеќе не изгледа како стабилна сферична затворена јадрена обвивка, а оваа енергетска способност може да ја зголеми стабилноста на елементите 119 и 120. Следното двојно волшебно јадро се очекува да биде околу сферичното 306Ubb (елемент 122), но очекуваниот низок полураспад и нискиот производствен пресек на овој нуклеид ја прави неговата синтеза предизвик.
Најверојатните изотопи на унунениум што ќе се синтетизираат во блиска иднина се 293Uue до 296Uue, бидејќи тие се населени во 3n и 4n каналите на реакциите 243Am+ 48Cr и 249Bk+ 50 Ti.
Хемиски својства + Должините на врската и енергиите на дисоцијација на врската на димерите на алкалните метали. Се предвидуваат податоци за Fr2 и Uue2. Dimer Bond length(Å) Енергија на разложување на хемиската врска (kJ/mol) Li 2.673 101.9 Na 3.079 72.04 K 3.924 53.25 Rb 4.210 47.77 Cs 4.648 43.66 Fr ~ 4.61 ~ 42.1 Uue ~ 4.27 ~ 53.4 Се предвидува дека хемијата на унунениумот е слична на онаа на алкалните метали, но веројатно ќе се однесува повеќе како калиум, или рубидиум отколку цезиум или франциум. Ова се должи на релативистичките ефекти, бидејќи во нивно отсуство, периодичните трендови би предвиделе дека унунениумот ќе биде уште пореактивен од цезиумот и франциумот. Оваа намалена реактивност се должи на релативистичката стабилизација на валентниот електрон на униен, зголемувајќи ја првата енергија на јонизација на унунениумот и намалувајќи ги металните и јонските полупречници; овој ефект е веќе забележан за франциум