Мейтнерий (Mt)
Переходный металлТвердое вещество
Стандартная относительная атомная масса
[278]Электронная конфигурация
[Rn] 7s2 5f14 6d7 (Расчётные)Температура плавления
Нет данныхТемпература кипения
Нет данныхПлотность
3,74e+4 kg/m³Степени окисления
+1, +3, +4, +6, +8, +9Электроотрицательность (по Полингу)
Нет данныхЭнергия ионизации (1-я)
Нет данныхГод открытия
1982Атомный радиус
128 pmПодробные сведения
Мейтнерий — синтетический трансатрансовый элемент группы 9, расположенный ниже кобальта, родия и иридия. Он был получен только по одному атому в экспериментах на ускорителях тяжёлых ионов, и все известные изотопы радиоактивны и имеют очень короткие периоды полураспада. Ожидается, что его химия будет сильно определяться релятивистскими эффектами, но прямые химические данные крайне ограничены или отсутствуют. Элемент имеет главным образом значение для исследований ядерной структуры самых тяжёлых ядер.
Мейтнерий не встречается в природе в земной коре. Мейтнерий был впервые синтезирован немецкими учеными в Центре исследования тяжелых ионов GSI в Дармштадте, Германия, в 1984 году с использованием ядерной реакции 209Bi (58Fe, n) 266MtHs. Элемент назван в честь физика Лизы Мейтнер (Fig. IUPAC.109.1), открывшей элемент протактиний [653], [655]. Мейтнерий используется только для научных исследований.
Мейтнерий назван в честь Лизы Мейтнер.
Мейтнерий был впервые получен в 1982 году Питером Армбрустером, Готфридом Мюнценбером и их командой, работавшей в Gesellschaft für Schwerionenforschung в Дармштадте, Германия. Они бомбардировали атомы висмута-209 ионами железа-58 с помощью устройства, известного как линейный ускоритель. В результате были получены атомы мейтнерия-266 — изотопа с периодом полураспада около 3,8 миллисекунды (0,0038 секунды), — а также свободный нейтрон. Наиболее стабильный изотоп мейтнерия, мейтнерий-278, имеет период полураспада около 8 секунд. Он распадается в бохрий-274 посредством альфа-распада.
29 августа 1982 года физики из Лаборатории исследования тяжёлых ионов в Дармштадте, Западная Германия, получили и идентифицировали элемент 109, бомбардируя мишень из 209Bi ускоренными ядрами 58Fe. Если суммарная энергия двух ядер достаточно высока, силы отталкивания между ядрами могут быть преодолены.
В этом эксперименте для получения одного сросшегося ядра потребовалась недельная бомбардировка мишени. Команда подтвердила существование элемента 109 четырьмя независимыми измерениями. Вновь образовавшийся атом отскакивал от мишени с предсказанной скоростью и отделялся от более мелких и быстрых ядер с помощью недавно разработанного фильтра скоростей. Время пролёта до детектора и энергия удара были измерены и оказались в соответствии с предсказанными значениями.
Ядро 266X начало распадаться через 5 мс после удара о детектор. Был испущен высокоэнергетический альфа-частица, в результате чего образовался 262/107X. Затем он, в свою очередь, испустил альфа-частицу, превратившись в 258/105Db, который затем захватил электрон и стал 258/104Rf. Далее он распался на другие нуклиды. Этот эксперимент продемонстрировал осуществимость использования методов слияния как способа получения новых тяжёлых ядер.
Макроскопический образец мейтнерия не был получен, поэтому его вид и объёмные физические свойства неизвестны. Расчёты обычно рассматривают его как плотное металлическое твёрдое вещество в обычных условиях, в целом аналогичное более тяжёлым металлам платиновой группы, но это остаётся ненаблюдаемым.
Мейтнерий не имеет практического коммерческого, медицинского или промышленного применения. Его использование ограничено фундаментальными исследованиями, где получают и идентифицируют отдельные атомы по цепочкам распада. Эти эксперименты проверяют модели ядерной стабильности, реакции слияния-испарения и методы детектирования сверхтяжёлых элементов. Некоторые изотопы мейтнерия также появляются как дочерние продукты в цепочках распада ещё более тяжёлых синтетических элементов, предоставляя данные, используемые для связывания и подтверждения этих цепочек.
Поскольку за все время было получено лишь небольшое количество атомов мейтнерия, в настоящее время он не имеет применений за пределами фундаментальных научных исследований.
Применение изотопов элемента Meitnerium (Mt) будет здесь.
Ни одно объёмное соединение мейтнерия не было выделено, и его химическое поведение не было охарактеризовано в обычных лабораторных количествах. Как элемент группы 9, он, как ожидается, будет проявлять некоторое сходство с иридием, с металлической связью и возможными положительными степенями окисления, особенно +3, в подходящих соединениях. Теоретические работы рассматривали такие частицы, как гексафторид мейтнерия MtF₆, а также оксо- или галогенидные комплексы, однако эти предсказания не были подтверждены непосредственным выделением соединений. Релятивистские эффекты могут изменять связывание лигандов по сравнению с более лёгкими гомологами.
See more information at the Meitnerium compound page.
Опасения, связанные с безопасностью для мейтнерия, носят радиационный, а не химический характер, поскольку получают лишь отдельные атомы. Известные изотопы распадаются главным образом путем альфа-излучения, а иногда — по путям распада, которые быстро приводят к другим радиоактивным нуклидам. Химическая токсичность не измерялась и практически неотделима от радиационной опасности. Эксперименты требуют экранирования ускорителя, контроля загрязнения радиоактивных мишеней и отдачных ядер, а также дистанционного обращения, соответствующего связанным с ними ядерным материалам.
У мейтнерия не подтверждено природное распространение и не известен природный экологический цикл. Атомы, получаемые в ускорителях, образуются в мишенях, сепараторах отдачи или детекторных системах и быстро распадаются. Количества слишком малы и время жизни слишком коротко, чтобы наблюдать перенос, биоаккумуляцию или экологические эффекты. Любая экологическая обеспокоенность, связанная с его получением, скорее будет обусловлена активированным оборудованием, материалами мишени и дочерними радионуклидами, обрабатываемыми в лаборатории.
Мейтнерий не имеет товарного рынка, промышленной цепочки поставок и пригодных для извлечения запасов. Его получают только в специализированных установках ядерной физики путем бомбардировки тяжелых ядер-мишеней ускоренными ионами, обычно в реакциях слияния-испарения, предназначенных для получения нескольких атомов. Ограничивающими факторами являются время работы ускорителя, подготовка мишени, эффективность детектирования и крайне низкая вероятность реакции, а не спрос на сырье. Переработка для самого элемента не имеет смысла, поскольку атомы распадаются до сбора в виде материала.
Производство и источники элемента Meitnerium (Mt) будут здесь.
От мейтнерия не ожидается, что он будет первичным элементом, поскольку его известные изотопы слишком короткоживущи, чтобы сохраниться со времени образования Солнечной системы. Он может кратковременно образовываться в экстремальных средах нуклеосинтеза, если вообще образуется, но ни одного внеземного проявления не наблюдалось. Его значение для космической химии в основном теоретическое, в обсуждениях пределов ядерной стабильности.
- Мейтнерий был впервые идентифицирован в экспериментах в GSI Дармштадт в 1982 году.
- Он назван в честь физика Лизе Мейтнер.
- Первым сообщённым изотопом был ²⁶⁶Mt, полученный из ядер висмута и железа.
- Для большинства изотопов майтнерия имеются только данные о ядерном распаде, полученные по одному атому за раз.
- Мейтнерий занимает в периодической системе ту же группу, что и иридий, но его химия остается практически не исследованной.
Изображения
Свойства
Физические свойства
- Атомный радиус (эмпирический)
- 128 pm Сравнить Атомный радиус (эмпирический) у всех элементов →
- Плотность
- 3,74 × 104 kg/m³ Сравнить Плотность у всех элементов →
Химические свойства
- Сродство к электрону
- 1,7 eV
- Энергия ионизации (5-я)
- 50,000172 eV Сравнить Энергия ионизации (5-я) у всех элементов →
- Степени окисления
- +1, +3, +4, +6, +8, +9 Сравнить Степени окисления у всех элементов →
- Валентные электроны
- 25 Сравнить Валентные электроны у всех элементов →
- Электронная конфигурация
- [Rn] 7s2 5f14 6d7 (Расчётные)
Термодинамические свойства
Нет данных
Ядерные свойства
- Протоны
- 109 Сравнить Протоны у всех элементов →
- Нейтроны
- 170 Сравнить Нейтроны у всех элементов →
- Известные изотопы
- 18 Сравнить Известные изотопы у всех элементов →
- Стабильные изотопы
- 0 Сравнить Стабильные изотопы у всех элементов →
- Массовое число (наиболее стабильный изотоп)
- 278
- Наиболее стабильный изотоп
- Mt-279
- Год открытия
- 1982
Распространённость
Нет данных
Кристаллическая структура
Нет данных
Электронная структура
- Электроны по оболочкам
- 7, 25 Сравнить Электроны по оболочкам у всех элементов →
Идентификаторы
- Номер CAS
- 54038-01-6 Сравнить Номер CAS у всех элементов →
- InChI
- InChI=1S/Mt
- Ключ InChI
- VAJSJTKWMRUWBF-UHFFFAOYSA-N
Электронная конфигурация Предсказанные
——Данные об электронной конфигурации этого иона отсутствуют.
Модель атома
Изотопы различаются числом нейтронов, массой и стабильностью, но не электронной конфигурацией нейтрального атома.
Нет данных
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 |
|---|---|---|---|
| 274 Радиоактивный | 274,14724 ± 0,00038 | Нет данных | 850 мс |
| 270 Радиоактивный | 270,14033 ± 0,00018 | Нет данных | 800 мс |
| 273 Радиоактивный | 273,1444 ± 0,00052 | Нет данных | 800 мс |
| 276 Радиоактивный | 276,15159 ± 0,00059 | Нет данных | 700 мс |
| 271 Радиоактивный | 271,14074 ± 0,00035 | Нет данных | 400 мс |
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 |
|---|---|---|
| Mt V | +4 | 2 |
| Mt VI | +5 | 1 |
| Mt VII | +6 | 1 |
| Mt VIII | +7 | 2 |
| Mt IX | +8 | 2 |
| Mt X | +9 | 2 |
| Mt XI | +10 | 2 |
| Mt XII | +11 | 2 |
| Mt XIII | +12 | 2 |
| Mt XIV | +13 | 2 |
Данные о фазе или агрегатном состоянии отсутствуют
Соединения
Изотопы (5)
| Массовое число | Атомная масса (а. е. м.) | Содержание в природе | Период полураспада | Тип распада | |
|---|---|---|---|---|---|
| 274 Радиоактивный | 274,14724 ± 0,00038 | Нет данных | 850 мс | α =100% | |
| 270 Радиоактивный | 270,14033 ± 0,00018 | Нет данных | 800 мс | α ≈100% | |
| 273 Радиоактивный | 273,1444 ± 0,00052 | Нет данных | 800 мс | α ?SF ? | |
| 276 Радиоактивный | 276,15159 ± 0,00059 | Нет данных | 700 мс | α =100% | |
| 271 Радиоактивный | 271,14074 ± 0,00035 | Нет данных | 400 мс | α ? |
Расширенные данные о свойствах
Ковалентные радиусы (расширенные данные)
- Ковалентный радиус (по Пююккё)
- 129 pm
- Ковалентный радиус (по Пююккё, двойная связь)
- 125 pm
- Ковалентный радиус (по Пююккё, тройная связь)
- 113 pm
Шкалы нумерации
- Mendeleev
- 66
Поляризуемость и дисперсия
- Дипольная поляризуемость
- 34 a.u.
- Дипольная поляризуемость (неопределённость)
- 3 a.u.
Категории степеней окисления
Расширенные справочные данные
Типы распада изотопов (26)
| Изотоп | Режим | Интенсивность |
|---|---|---|
| 265 | A | — |
| 266 | A | 100% |
| 266 | SF | — |
| 267 | A | — |
| 268 | A | 100% |
| 269 | A | — |
| 270 | A | 100% |
| 271 | A | — |
| 272 | A | — |
| 272 | SF | — |
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)
- [5] Meitnerium https://education.jlab.org/itselemental/ele109.html
Оценочная распространённость в океане
The estimated element abundance in the earth's oceans.
Оценочная распространённость в океане
Not Applicable
Источники (1)
- [5] Meitnerium https://education.jlab.org/itselemental/ele109.html
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.
This section provides all form of data related to element Meitnerium.