Дармштадтий (Ds)
Переходный металлОжидается, что это твердое вещество
Стандартная относительная атомная масса
[281]Электронная конфигурация
[Rn] 7s2 5f14 6d8 (Предсказанные)Температура плавления
Нет данныхТемпература кипения
Нет данныхПлотность
3,48e+4 kg/m³Степени окисления
0, +2, +4, +6, +8Электроотрицательность (по Полингу)
Нет данныхЭнергия ионизации (1-я)
Нет данныхГод открытия
1994Атомный радиус
132 pmПодробные сведения
Дармштадтий — синтетический трансактинидный элемент группы 10, расположенный под никелем, палладием и платиной. Он был получен только атом за атомом в экспериментах по слиянию тяжелых ионов и идентифицирован по своим радиоактивным цепочкам распада. Его химия в значительной степени не измерена; в теоретических работах он рассматривается как очень тяжелый металл платиновой группы, причем ожидается, что сильные релятивистские эффекты будут влиять на связь и летучесть.
Дармштадтий не встречается в природе в земной коре. Дармштадтий впервые был синтезирован международной группой ученых из GSI в Дармштадте, Германия, Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ) в Дубне, Россия, Университета Коменского в Братиславе, Словакия, и Университета Ювяскюля, Финляндия, в Центре GSI по исследованию тяжелых ионов в Дармштадте (Fig. IUPAC.110.1), Германия, в 1994 году с использованием ядерной реакции 208Pb (62Ni, n) 269Ds. Элемент был назван дармштадтием в честь места, где был осуществлен первый синтез [656], [657], [658], [659]. Дармштадтий не имеет известных изотопных применений, кроме научных исследований.
Дармштадтий назван в честь города Дармштадт, Германия.
Дармштадтий был впервые получен Питером Армбрустером, Готфридом Мюнценбером и их командой, работавшей в Gesellschaft für Schwerionenforschung в Дармштадте, Германия, 9 ноября 1994 года. Они бомбардировали атомы свинца ионами никеля с помощью устройства, известного как линейный ускоритель. В результате после того, как в течение недели по свинцовой мишени было выпущено по меньшей мере миллиард миллиардов (1,000,000,000,000,000,000) ионов никеля, был получен один атом дармштадтия-269 — изотопа с периодом полураспада около 0,17 миллисекунды (0,00017 секунды). Наиболее стабильный изотоп дармштадтия, дармштадтий-281, имеет период полураспада около 20 секунд. Около 15% случаев он распадается в хассий-277 посредством альфа-распада. В оставшихся 85% случаев он распадается посредством спонтанного деления.
9 ноября 1994 года в 16:39 был обнаружен первый атом с атомным номером 110 в Gesellschaft fur Schwerionenforschung (GSI) в Дармштадте, Германия.
Элемент 110 был получен путём слияния атомов никеля и свинца. Это было достигнуто путём ускорения атомов никеля до высокой энергии в ускорителе тяжёлых ионов. «Эта редкая реакция происходит только при очень определённой скорости никелевого снаряда. В течение многих дней необходимо обстрелять свинцовую мишень многими миллиардами миллиардов атомов никеля, чтобы получить и идентифицировать один атом элемента 110. Атомы, образующиеся при столкновениях никеля и свинца, отбираются с помощью фильтра скоростей, а затем захватываются в детекторной системе, которая измеряет их распад. Энергия испускаемых ядер гелия служит для идентификации атома» (пресс-релиз). Было установлено, что период существования этого элемента составляет менее 1/1000 доли секунды. Ожидается, что вскоре будет создан более тяжёлый вариант элемента 110, который может быть более стабильным и будет существовать немного дольше.
Название дармштадтий было подтверждено IUPAC в августе 2003 года.
Макроскопический образец дармштадтия никогда не был получен, поэтому его объемный внешний вид неизвестен. Его часто предсказывают как плотное металлическое твёрдое вещество, но цвет, текстура, поведение при плавлении и другие обычные физические свойства непосредственно не наблюдались.
Дармштадтий не имеет практического применения вне ядерных и химических исследований. Отдельные атомы получают для изучения сверхтяжелых ядер, цепочек альфа-распада, спонтанного деления и пределов получения элементов. Любые предполагаемые химические эксперименты должны быть рассчитаны на детектирование атомов по одному, поскольку известные изотопы слишком короткоживущи и редки для использования в материалах, радиотрейсерах или коммерческих продуктах.
Поскольку за все время было получено лишь несколько атомов дармштадтия, в настоящее время он не имеет применений за пределами фундаментальных научных исследований.
Применение изотопов элемента Darmstadtium (Ds) будет здесь.
Не было выделено ни одного соединения дармштадтия в взвешиваемом количестве, и его химия остаётся в основном предсказательной. Как элемент группы 10, он, как ожидается, будет проявлять металлическую и координационную химию, в общих чертах родственную платине, но релятивистские эффекты могут изменять закономерности. В расчётах рассматривались такие виды, как гексафторид дармштадтия, DsF₆, и тетрахлорид дармштадтия, DsCl₄; обсуждаются степени окисления +2, +4 и, возможно, +6, однако экспериментальное подтверждение весьма ограничено или отсутствует.
See more information at the Darmstadtium compound page.
Все известные изотопы дармштадтия радиоактивны, причем периоды полураспада варьируют от очень коротких интервалов до, в лучшем случае, секунд для более известных нуклидов. Радиационная опасность исходила бы главным образом от альфа-распада и, для некоторых изотопов, самопроизвольного деления. На практике образуются лишь несколько атомов, поэтому химическая токсичность не является практической проблемой воздействия; мишени ускорителя и детекторы обрабатываются при соблюдении радиационного контроля.
Дармштадтий не имеет подтвержденного природного происхождения и не ожидается его сохранение в окружающей среде, поскольку его известные изотопы быстро распадаются. Атомы, полученные в лабораториях, распадаются практически там, где они были получены, или внедряются в материалы детектора. У элемента самого по себе нет известного экологического цикла, биологической роли или пути экологического накопления.
Дармштадтий не имеет товарного рынка, промышленной цепочки поставок или извлекаемых запасов. Его получают только в специализированных ускорительных установках путём бомбардировки тяжёлых мишеней из актинидов более лёгкими ионами, при этом получают максимум несколько атомов за один раз. Следовательно, стоимость связана с инфраструктурой ядерных исследований, подготовкой мишени, временем пучка и системами детектирования, а не с добычей, переработкой или коммерческим спросом. Переработка в обычном материаловедческом смысле для дармштадтия неприменима, хотя материалы мишени и компоненты детектора могут быть извлечены или использованы повторно после экспериментов.
Производство и источники элемента Darmstadtium (Ds) будут здесь.
Дармштадтий не является первичным элементом, и его космическая распространённость не измерялась. Сверхтяжёлые ядра вблизи этой области могут кратковременно образовываться в экстремальных средах нуклеосинтеза, но известные изотопы дармштадтия распадались бы слишком быстро, чтобы накапливаться. Поэтому его внеземная значимость носит главным образом теоретический характер как часть исследований пределов ядерной стабильности.
- Дармштадтий был назван в честь Дармштадта, Германия, где он был впервые синтезирован.
- Впервые о нём было сообщено тяжёлоионной исследовательской лабораторией GSI в 1994 году.
- Атомы распознаются по коррелированным цепочкам распада, а не по обычному химическому анализу.
- Он относится к 10-й группе, но не проявил платиноподобной химии в макромасштабе, поскольку макрообразец отсутствует.
- Временное систематическое название элемента 110 было уннунилиум.
Изображения
Свойства
Физические свойства
- Атомный радиус (эмпирический)
- 132 pm Сравнить Атомный радиус (эмпирический) у всех элементов →
- Плотность
- 3,48 × 104 kg/m³ Сравнить Плотность у всех элементов →
Химические свойства
- Сродство к электрону
- 1,6 eV
- Степени окисления
- 0, +2, +4, +6, +8 Сравнить Степени окисления у всех элементов →
- Валентные электроны
- 25 Сравнить Валентные электроны у всех элементов →
- Электронная конфигурация
- [Rn] 7s2 5f14 6d8 (Предсказанные)
Термодинамические свойства
Нет данных
Ядерные свойства
- Протоны
- 110 Сравнить Протоны у всех элементов →
- Нейтроны
- 172 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)
- 281
- Наиболее стабильный изотоп
- Ds-282
- Год открытия
- 1994
Распространённость
Нет данных
Кристаллическая структура
Нет данных
Электронная структура
- Электроны по оболочкам
- 8, 25 Сравнить Электроны по оболочкам у всех элементов →
Идентификаторы
- Номер CAS
- 54083-77-1 Сравнить Номер CAS у всех элементов →
- InChI
- InChI=1S/Ds
- Ключ InChI
- NCBMSFCPDGXTHD-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 |
|---|---|---|---|
| 278 Радиоактивный | 278,15704 ± 0,00067 | Нет данных | 270 мс |
| 273 Радиоактивный | 273,14856 ± 0,00014 | Нет данных | 240 us |
| 269 Радиоактивный | 269,144752 ± 0,000034 | Нет данных | 230 us |
| 279 Радиоактивный | 279,1601 ± 0,00064 | Нет данных | 210 мс |
| 270 Радиоактивный | 270,144584 ± 0,000052 | Нет данных | 205 us |
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 |
|---|---|---|
| Ds VI | +5 | 2 |
| Ds VII | +6 | 1 |
| Ds VIII | +7 | 1 |
| Ds IX | +8 | 2 |
| Ds X | +9 | 2 |
| Ds XI | +10 | 2 |
| Ds XII | +11 | 2 |
| Ds XIII | +12 | 2 |
| Ds XIV | +13 | 2 |
| Ds XV | +14 | 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 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 278 Радиоактивный | 278,15704 ± 0,00067 | Нет данных | 270 мс | α ?SF ? | |
| 273 Радиоактивный | 273,14856 ± 0,00014 | Нет данных | 240 us | α ≈100% | |
| 269 Радиоактивный | 269,144752 ± 0,000034 | Нет данных | 230 us | α =100% | |
| 279 Радиоактивный | 279,1601 ± 0,00064 | Нет данных | 210 мс | SF =88±0.5%α =12±0.5% | |
| 270 Радиоактивный | 270,144584 ± 0,000052 | Нет данных | 205 us | α ≈100%SF ? |
Расширенные данные о свойствах
Ковалентные радиусы (расширенные данные)
- Ковалентный радиус (по Пююккё)
- 128 pm
- Ковалентный радиус (по Пююккё, двойная связь)
- 116 pm
- Ковалентный радиус (по Пююккё, тройная связь)
- 118 pm
Шкалы нумерации
- Mendeleev
- 70
Поляризуемость и дисперсия
- Дипольная поляризуемость
- 32 a.u.
- Дипольная поляризуемость (неопределённость)
- 3 a.u.
Категории степеней окисления
Расширенные справочные данные
Типы распада изотопов (30)
| Изотоп | Режим | Интенсивность |
|---|---|---|
| 267 | A | 100% |
| 268 | A | — |
| 269 | A | 100% |
| 270 | A | 100% |
| 270 | SF | — |
| 271 | SF | 75% |
| 271 | A | 25% |
| 272 | SF | — |
| 273 | A | 100% |
| 274 | A | — |
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] Darmstadtium https://education.jlab.org/itselemental/ele110.html
Оценочная распространённость в океане
The estimated element abundance in the earth's oceans.
Оценочная распространённость в океане
Not Applicable
Источники (1)
- [5] Darmstadtium https://education.jlab.org/itselemental/ele110.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 Darmstadtium.