Дубний (Db)
Переходный металлТвердое вещество
Стандартная относительная атомная масса
[268]Электронная конфигурация
[Rn] 7s2 5f14 6d3Температура плавления
Нет данныхТемпература кипения
Нет данныхПлотность
2,93e+4 kg/m³Степени окисления
+3, +4, +5Электроотрицательность (по Полингу)
Нет данныхЭнергия ионизации (1-я)
6,8 eVГод открытия
1967Атомный радиус
139 pmПодробные сведения
Дубний — синтетический трансактиноидный элемент группы 5, расположенный ниже тантала. Он известен только по атомам радиоактивных изотопов, полученным на ускорителях, поэтому его химию изучают быстрыми высокочувствительными методами, а не путём взвешивания или обращения с макроскопическими количествами вещества. Наблюдаемое поведение в целом соответствует тяжёлому элементу группы 5, хотя релятивистские эффекты и ядерная нестабильность делают его химию экспериментально трудной.
Дубний в земной коре в природе не встречается. Заслуга в первом синтезе этого элемента принадлежит Альберту Гиорсо и его группе в Калифорнийском университете в Беркли, а также Георгию Флёрову и его группе в Объединённом институте ядерных исследований (ОИЯИ) в Дубне, Россия (рис. IUPAC.105.1). Элемент назван по месту расположения лаборатории Объединённого института ядерных исследований (ОИЯИ) в Дубне, Россия [646], [647]. Дубний не имеет изотопных применений вне научных исследований.
Дубний назван в честь места расположения Объединённого института ядерных исследований в Дубне, Россия.
Ученые, работавшие в Объединенном институте ядерных исследований в Дубне, Россия, впервые сообщили о получении дубния в 1967 году. Они бомбардировали атомы америция-243 ионами неона-22, образуя атомы дубния-260 и пять свободных нейтронов, а также атомы дубния-261 и четыре свободных нейтрона. В 1970 году группа ученых, работавшая в Лоуренсской радиационной лаборатории, ныне известной как Лоуренс Беркли Лаборатория, в Беркли, Калифорния, бомбардировала атомы калифорния-249 ионами азота-15, образуя атомы дубния-260 и 4 свободных нейтрона. Авторство открытия дубния до сих пор остается предметом споров. Самый стабильный изотоп дубния, дубний-268, имеет период полураспада около 32 часов и распадается путем спонтанного деления.
В 1967 году G.N. Flerov сообщил, что советская группа, работавшая в Объединенном институте ядерных исследований в Дубне, могла получить несколько атомов 260105 и 261105 путем бомбардировки 243Am ионами 22Ne. Доказательства основывались на измерениях альфа-энергий в режиме временных совпадений.
В 1970 году ученые Дубны синтезировали элемент 105 и к концу апреля 1970 года «исследовали все виды распада нового элемента и определили его химические свойства», согласно сообщению 1970 года. Советская группа не предложила название для 105. В конце апреля 1970 года было объявлено, что Гиорсо, Нурмия, Харис, К.А.Й. Эскола и П.Л. Эскола, работавшие в Калифорнийском университете в Беркли, однозначно идентифицировали элемент 105. Открытие было сделано путем бомбардировки мишени из 249Cf пучком ядер азота с энергией 84 МэВ в Heavy Ion Linear Accelerator (HILAC). Когда ядро 15N поглощается ядром 249Cf, испускаются четыре нейтрона и образуется новый атом 260105 с периодом полураспада 1,6 с. Хотя считается, что первые атомы элемента 105 были достоверно обнаружены 5 марта 1970 года, имеются свидетельства того, что элемент 105 был образован в берклийских экспериментах годом ранее описанным методом.
Гиорсо и его коллеги предпринимали попытки подтвердить советские результаты более сложными методами, но безуспешно. Берклийская группа предложила название hahnium в честь покойного немецкого ученого Отто Гана (1879-1968) и символ Ha. Однако члены комиссии Международного союза теоретической и прикладной химии в 1977 году рекомендовали назвать элемент 105 дубнием (символ Db) в честь места расположения Объединенного института ядерных исследований в России. К сожалению, название hahnium больше не будет использоваться согласно правилам наименования новых элементов. Некоторые ученые до сих пор используют более раннее название hahnium, поскольку оно использовалось около 25 лет.
Ни одного макроскопического образца дубния не было получено, и его видимый внешний вид неизвестен. Поэтому такие металлические объемные свойства, как цвет, плотность, температура плавления и твердость, предсказываются или экстраполируются, а не измеряются непосредственно.
Дубний не имеет практического применения вне научных исследований. Его изотопы получают в экспериментах по ядерным реакциям для изучения сверхтяжелых ядер, цепочек распада, спонтанного деления и химического поведения самого тяжелого элемента группы 5. Отдельные атомы также использовались в сравнительной трансактиноидной химии, где измеряют поведение при разделении до радиоактивного распада. Коммерческих, промышленных, медицинских или потребительских применений нет.
Из-за малых количеств, в которых он производится, и его короткого периода полураспада, в настоящее время дубний не имеет применений за пределами фундаментальных научных исследований.
Применение изотопов элемента Dubnium (Db) будет здесь.
Химия дубния изучалась главным образом в водных и газофазных системах разделения на атомном уровне. Ожидается, что наиболее доступной степенью окисления будет +5, по аналогии с ниобием и танталом, и эксперименты подтверждают образование галогенидных и оксогалогенидных видов, характерных для элементов группы 5. Летучие пентахлорид дубния, DbCl₅, и оксихлорид дубния, DbOCl₃, предполагаются в исследованиях термохроматографии, хотя такие виды не выделены как обычные образцы. Более низкие степени окисления остаются плохо охарактеризованными.
See more information at the Dubnium compound page.
Опасности дубния определяются в основном радиоактивностью, а не обычной химической токсичностью. Все известные изотопы короткоживущие, и некоторые распадаются путём альфа-испускания или спонтанного деления. Получаемые количества намного ниже уровня макроскопической токсикологической значимости, однако мишени ускорителей, продукты отдачи и дочерние нуклиды требуют радиологического контроля. Изотоп-специфические периоды полураспада и режимы распада определяют фактическую опасность в эксперименте.
У дубния не известен природный экологический цикл. Любые атомы, образующиеся в лабораториях, быстро распадаются и производятся в количествах, слишком малых для создания измеримых концентраций в окружающей среде. Его экологическая химия, подвижность и биологическое поглощение не наблюдались непосредственно в массовых системах. Если бы он высвобождался в ходе эксперимента, его значимость была бы локальной и радиологической и определялась бы главным образом распадом и удержанием связанных радиоактивных материалов.
Дубний не имеет товарного рынка, промышленной цепочки поставок и какого-либо значения в торговле или переработке. Его получение ограничено специализированными экспериментами на тяжелоионных ускорителях, обычно путем бомбардировки актинидных или тяжелых элементных мишеней более легкими ионами и отделения нескольких атомов от интенсивных фонов. Ограничивающими факторами являются время работы ускорителя, подготовка мишени, эффективность детектирования и период полураспада изотопа, а не наличие руды или обычные затраты на рафинирование. Замещение не имеет значения, поскольку единственное его использование — как объект исследований.
Получают бомбардировкой калифорния-249 пучком азота-15
Дубний не ожидается в природе в обнаружимых количествах во Вселенной, поскольку все известные изотопы слишком короткоживущи, чтобы сохраниться со времени событий нуклеосинтеза. Он может кратковременно образовываться в экстремально нейтрон-избыточных средах или в искусственных ядерных реакциях, но известные внеземные резервуары отсутствуют. Для практических целей его космическая распространённость фактически равна нулю.
- Дубний был назван в честь Дубны, российского исследовательского центра, связанного с ранними работами по трансактинидам.
- Его химию часто необходимо завершать за секунды или меньше после образования атома.
- Даже самые долгоживущие известные изотопы дубния имеют периоды полураспада, слишком короткие для накопления.
- Дубний находится в группе 5, но его нельзя изучать с помощью обычной химии в стакане.
- Эксперименты с одиночными атомами сравнивают, куда атом дубния перемещается, осаждается или элюируется до своего распада.
Изображения
Свойства
Физические свойства
- Атомный радиус (эмпирический)
- 139 pm Сравнить Атомный радиус (эмпирический) у всех элементов →
- Плотность
- 2,93 × 104 kg/m³ Сравнить Плотность у всех элементов →
Химические свойства
- Сродство к электрону
- 0,56 eV
- Энергия ионизации (1-я)
- 6,8 eV Сравнить Энергия ионизации (1-я) у всех элементов →
- Энергия ионизации (2-я)
- 14,000048 eV Сравнить Энергия ионизации (2-я) у всех элементов →
- Энергия ионизации (3-я)
- 23,10008 eV Сравнить Энергия ионизации (3-я) у всех элементов →
- Энергия ионизации (4-я)
- 33,000114 eV Сравнить Энергия ионизации (4-я) у всех элементов →
- Энергия ионизации (5-я)
- 43,000148 eV Сравнить Энергия ионизации (5-я) у всех элементов →
- Степени окисления
- +3, +4, +5 Сравнить Степени окисления у всех элементов →
- Валентные электроны
- 5 Сравнить Валентные электроны у всех элементов →
- Электронная конфигурация
- [Rn] 7s2 5f14 6d3
Термодинамические свойства
Нет данных
Ядерные свойства
- Протоны
- 105 Сравнить Протоны у всех элементов →
- Нейтроны
- 163 Сравнить Нейтроны у всех элементов →
- Известные изотопы
- 16 Сравнить Известные изотопы у всех элементов →
- Стабильные изотопы
- 0 Сравнить Стабильные изотопы у всех элементов →
- Массовое число (наиболее стабильный изотоп)
- 268
- Наиболее стабильный изотоп
- Db-268
- Год открытия
- 1967
Распространённость
Нет данных
Кристаллическая структура
Нет данных
Электронная структура
- Электроны по оболочкам
- 2, 8, 18, 32, 32, 11, 2 Сравнить Электроны по оболочкам у всех элементов →
Идентификаторы
- Номер CAS
- 53850-35-4 Сравнить Номер CAS у всех элементов →
- Символ терма
- 4F3/2
- InChI
- InChI=1S/Db
- Ключ InChI
- PUKKTGLVJQVIOF-UHFFFAOYSA-N
Электронная конфигурация Предсказанные
Db: 5f¹⁴ 6d³ 7s²[Rn] 5f¹⁴ 6d³ 7s²1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p⁶ 5f¹⁴ 6d³ 7s²Модель атома
Изотопы различаются числом нейтронов, массой и стабильностью, но не электронной конфигурацией нейтрального атома.
Схематическая модель атома, без соблюдения масштаба.
Атомный отпечаток
Спектр излучения / поглощения
Распределение изотопов
Стабильных изотопов нет.
| Массовое число | Атомная масса (а. е. м.) | Содержание в природе | Период полураспада |
|---|---|---|---|
| 259 Радиоактивный | 259,109492 ± 0,000057 | Нет данных | 510 мс |
| 266 Радиоактивный | 266,12103 ± 0,0003 | Нет данных | 80 минуты |
| 255 Радиоактивный | 255,10707 ± 0,00045 | Нет данных | 54 мс |
| 262 Радиоактивный | 262,11407 ± 0,00015 | Нет данных | 34 секунды |
| 263 Радиоактивный | 263,11499 ± 0,00018 | Нет данных | 29 секунды |
Фаза / агрегатное состояние
Данные о фазе или агрегатном состоянии отсутствуют
Атомные спектры
Показано 10 из 94. Сортировка по заряду иона (по возрастанию).
Данные об энергетических уровнях ?
| Ион | Заряд | Уровни |
|---|---|---|
| Db I | 0 | 2 |
| Db II | +1 | 2 |
| Db III | +2 | 2 |
| Db IV | +3 | 2 |
| Db V | +4 | 2 |
| Db VI | +5 | 2 |
| Db VII | +6 | 2 |
| Db VIII | +7 | 2 |
| Db IX | +8 | 2 |
| Db X | +9 | 2 |
Данные о фазе или агрегатном состоянии отсутствуют
Соединения
Изотопы (5)
In October 1971, it was announced that two new isotopes of element 105 were synthesized with the heavy ion linear accelerator by A. Ghiorso and co-workers a Berkeley. Element 261105 was produced both by bombarding 250Cf with 15N and by bombarding 249Bk with 16O. The isotope emits 8.93-MeV alpha particles and decays to 257Lr with a half-life of about 1.8 s. Element 262105 was produced by bombarding 249Bk with 18O. It emits 8.45 MeV alpha particles and decays to 258Lr with a half-life of about 40 s. Seven isotopes of element 105 (unnilpentium) are now recognized.
| Массовое число | Атомная масса (а. е. м.) | Содержание в природе | Период полураспада | Тип распада | |
|---|---|---|---|---|---|
| 259 Радиоактивный | 259,109492 ± 0,000057 | Нет данных | 510 мс | α =100% | |
| 266 Радиоактивный | 266,12103 ± 0,0003 | Нет данных | 80 минуты | α ?SF =?β+ ? | |
| 255 Радиоактивный | 255,10707 ± 0,00045 | Нет данных | 54 мс | SF ≈67%α ? | |
| 262 Радиоактивный | 262,11407 ± 0,00015 | Нет данных | 34 секунды | SF =52±0.4%α =48±0.4%β+ ? | |
| 263 Радиоактивный | 263,11499 ± 0,00018 | Нет данных | 29 секунды | SF =56±1.4%α =37±1.4%β+ =6.9±1.6% |
Расширенные данные о свойствах
Ковалентные радиусы (расширенные данные)
- Ковалентный радиус (по Пююккё)
- 149 pm
- Ковалентный радиус (по Пююккё, двойная связь)
- 136 pm
- Ковалентный радиус (по Пююккё, тройная связь)
- 126 pm
Шкалы нумерации
- Mendeleev
- 50
Поляризуемость и дисперсия
- Дипольная поляризуемость
- 42 a.u.
- Дипольная поляризуемость (неопределённость)
- 4 a.u.
Категории степеней окисления
Расширенные справочные данные
Типы распада изотопов (35)
| Изотоп | Режим | Интенсивность |
|---|---|---|
| 255 | SF | 67% |
| 255 | A | — |
| 256 | A | 70% |
| 256 | B+ | 30% |
| 256 | SF | — |
| 257 | A | 94% |
| 257 | SF | 6% |
| 257 | B+ | — |
| 258 | A | 64% |
| 258 | B+ | 36% |
Дополнительные данные
Оценочная распространённость в земной коре
The estimated element abundance in the earth's crust.
Оценочная распространённость в земной коре
Not Applicable
Источники (1)
Оценочная распространённость в океане
The estimated element abundance in the earth's oceans.
Оценочная распространённость в океане
Not Applicable
Источники (1)
Источники
(8)
Data deposited in or computed by PubChem
The half-life and atomic mass data was provided by the Atomic Mass Data Center at the International Atomic Energy Agency.
Element data are cited from the Atomic weights of the elements (an IUPAC Technical Report). The IUPAC periodic table of elements can be found at https://iupac.org/what-we-do/periodic-table-of-elements/. Additional information can be found within IUPAC publication doi:10.1515/pac-2015-0703 Copyright © 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry.
The information are cited from Pure Appl. Chem. 2018; 90(12): 1833-2092, https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703.
Thomas Jefferson National Accelerator Facility (Jefferson Lab) is one of 17 national laboratories funded by the U.S. Department of Energy. The lab's primary mission is to conduct basic research of the atom's nucleus using the lab's unique particle accelerator, known as the Continuous Electron Beam Accelerator Facility (CEBAF). For more information visit https://www.jlab.org/
The periodic table at the LANL (Los Alamos National Laboratory) contains basic element information together with the history, source, properties, use, handling and more. The provenance data may be found from the link under the source name.
The periodic table contains NIST's critically-evaluated data on atomic properties of the elements. The provenance data that include data for atomic spectroscopy, X-ray and gamma ray, radiation dosimetry, nuclear physics, and condensed matter physics may be found from the link under the source name. Ref: https://www.nist.gov/pml/atomic-spectra-database
This section provides all form of data related to element Dubnium.