Нихоний (Nh)
Постпереходный металлОжидается, что это твёрдое тело
Стандартная относительная атомная масса
[286]Электронная конфигурация
[Rn] 5f14 6d10 7s2 7p1 (Предсказанные)Температура плавления
426,85 °CТемпература кипения
1156,85 °CПлотность
1,6e+4 kg/m³Степени окисления
Нет данныхЭлектроотрицательность (по Полингу)
Нет данныхЭнергия ионизации (1-я)
Нет данныхГод открытия
2004Атомный радиус
170 pmПодробные сведения
Нихоний — синтетический трансурановый элемент группы 13, расположенный ниже таллия. Он был идентифицирован только как отдельные атомы, полученные в реакциях ядерного синтеза тяжелых ионов, главным образом через цепочки распада более тяжелых ядер и посредством экспериментов по прямому слиянию. Его химия экспериментально в макромасштабе не охарактеризована. Релятивистские расчеты предсказывают, что нихоний может заметно отличаться от более легких элементов группы 13, с особенно устойчивой степенью окисления +1 и менее доступным состоянием +3.
Нихоний в природе в земной коре не встречается. Название nihonium и символ Nh являются общепринятыми для элемента 113. Nihon — один из двух способов сказать «Япония» по-японски и означает «страна восходящего солнца». Это первый элемент, который был открыт в азиатской стране [665], [666], [667].
Синтез нихония впервые был объявлен в 2004 году. Объединённый институт ядерных исследований (ОИЯИ) и Национальная лаборатория Лоуренса Ливермора смогли получить два сверхтяжёлых элемента, бомбардируя вращающийся диск 243Am пучком ионов 48Ca в циклотронах U-400. В ходе реакции были синтезированы изотопы московия, ранее известного как унунпентий, и за десятую долю секунды распадались до нихония, который затем распадался до рентгения. Поскольку атомы московия существовали лишь одну десятую секунды, для подтверждения его синтеза требовалось радиохимическое доказательство. Швейцарский учёный из Института Пауля Шеррера (PSI) провёл радиохимический эксперимент, анализируя медную пластину, помещённую за диском 243Am в циклотроне. Эта медная пластина собирала все атомы московия, которые были синтезированы, и была обработана методами жидкостной хроматографии, что дало в пять раз больше атомов московия, чем было получено только при слиянии. Прямой синтез нихония был объявлен позже в том же году группой японских учёных из Центра циклотронов Исследовательского института RIKEN. Эти учёные бомбардировали атомы 209Bi пучком 70Zn в тяжёлоионном линейном ускорителе RIKEN (RILAC), показанном на рис. IUPAC.113.1, и газонаполненном сепараторе ионов отдачи (GARIS), показанном на рис. IUPAC.113.2. Нихоний не имеет известных изотопных применений, кроме научных исследований.
23 июля 2004 года ученые, работавшие в Центре ускорительных исследований RIKEN Nishina в Вако, Япония, создали первые два атома элемента нихония, ускорив ионы цинка до 10 процентов скорости света, а затем направив их на тонкую мишень из висмута. Оба атома быстро претерпели серию из четырех альфа-распадов, образовав дубний-262, который затем распался путем спонтанного деления. Самый стабильный изотоп нихония, нихоний-286, имеет период полураспада около 20 секунд. Он распадается в рентгений-282 посредством альфа-распада.
28 ноября 2016 года элемент 113 был назван «нихоний» с символом Nh. Название было предложено первооткрывателями из Центра ускорительных исследований RIKEN Nishina в Японии. Название означает «Страна восходящего солнца» и происходит от слова «Нихон», которое по-японски означает «Япония».
Макроскопический образец нихония никогда не был получен, поэтому его цвет, текстура, плотность, температура плавления и другие обычные объёмные свойства неизвестны. Любое описание металлического внешнего вида является теоретическим ожиданием, а не наблюдением.
Нихоний не имеет практического применения вне ядерных исследований. Его известные изотопы получают атом за атомом, и они распадаются слишком быстро для применения в материалах, коммерческой химии или в качестве радиационных источников. Его ценность заключается в научном значении: измерения получения и распада проверяют модели сверхтяжёлых ядер, помогают картировать цепочки распада вблизи предсказанного острова стабильности и служат эталонами для релятивистских расчётов очень тяжёлых элементов.
Поскольку было получено лишь несколько атомов нихония, в настоящее время он не имеет применения вне фундаментальных научных исследований.
Применение изотопов элемента Nihonium (Nh) будет здесь.
Ни одно подтверждённое соединение ньихония не было выделено или химически охарактеризовано. По положению в периодической системе он относится к группе 13, но ожидается, что релятивистские эффекты сильно повлияют на его валентные электроны. Расчёты обычно предсказывают, что химия Nh⁺ будет важной, а Nh³⁺ — менее стабильной, чем состояния +3 у алюминия, галлия и индия. Возможные галогениды, такие как хлорид нихония(I), NhCl, или хлорид нихония(III), NhCl₃, являются теоретическими видами, а не известными препаратами.
See more information at the Nihonium compound page.
Безопасностные свойства нихония определяются радиоактивностью и невозможностью получить более нескольких атомов. Известные изотопы представляют собой короткоживущие альфа-излучающие ядра или распадаются по связанным радиоактивным цепочкам, с изотоп-специфическими периодами полураспада. Обычного сценария химического воздействия нет, однако любой эксперимент требует изоляции и радиационного контроля, соответствующих работе с тяжёлоионными мишенями и регистрации распада.
Нихоний не имеет подтвержденного природного распространения и не участвует в экологическом цикле. Атомы, получаемые в лабораториях, распадаются прежде, чем могли бы рассеяться или участвовать в экологической химии. Любая экологическая опасность, таким образом, связана с мишенями ускорителей, материалами пучкового тракта и радиоактивными дочерними продуктами, используемыми или образующимися в эксперименте, а не с стойким загрязнением нихонием.
Нихоний не имеет товарного рынка, промышленного снабжения или потока вторичной переработки. Его получают только в специализированных ускорительных экспериментах путём бомбардировки тяжёлых актинидных мишеней ионными пучками с последующим обнаружением нескольких событий распада. Ограничивающими факторами являются доступ к высокоинтенсивным ускорителям, редкие изотопы мишеней, длительное время облучения и высокочувствительные детекторы, а не выход выделяемого продукта. Замещение не имеет значения, поскольку отсутствует практическое применение, которое нужно было бы обеспечивать.
Получают бомбардировкой висмута-209 цинком-70.
Нихоний не ожидается в природе во Вселенной в устойчивых количествах. Сверхтяжёлые ядра могут кратковременно образовываться в экстремальных нуклеосинтетических средах, но изотопы элемента 113, известные или ожидаемые в условиях современных экспериментов, быстро распадаются. Никакого внеземного резервуара или спектроскопического обнаружения не известно.
- Нихоний стал первым элементом, названным в честь Японии, от Nihon — японского названия Японии.
- Его общепринятое открытие включало цепочки распада, отнесённые к атомам, полученным по одному.
- Даже наиболее долгоживущие подтверждённые изотопы нихония всё ещё имеют периоды полураспада, слишком короткие для обычной химической работы.
- Для нихония положение в периодической таблице является менее надёжным ориентиром, чем обычно, поскольку релятивистские эффекты велики.
Изображения
Свойства
Физические свойства
- Атомный радиус (эмпирический)
- 170 pm Сравнить Атомный радиус (эмпирический) у всех элементов →
- Плотность
- 1,6 × 104 kg/m³ Сравнить Плотность у всех элементов →
- Фаза при стандартных температуре и давлении
- Твёрдое вещество Сравнить Фаза при стандартных температуре и давлении у всех элементов →
- Температура плавления
- 426,85 °C Сравнить Температура плавления у всех элементов →
- Температура кипения
- 1156,85 °C Сравнить Температура кипения у всех элементов →
Химические свойства
- Сродство к электрону
- 0,6 eV
- Валентные электроны
- 3 Сравнить Валентные электроны у всех элементов →
- Электронная конфигурация
- [Rn] 5f14 6d10 7s2 7p1 (Предсказанные)
Термодинамические свойства
Нет данных
Ядерные свойства
- Протоны
- 113 Сравнить Протоны у всех элементов →
- Нейтроны
- 176 Сравнить Нейтроны у всех элементов →
- Известные изотопы
- 13 Сравнить Известные изотопы у всех элементов →
- Стабильные изотопы
- 0 Сравнить Стабильные изотопы у всех элементов →
- Массовое число (наиболее стабильный изотоп)
- 286
- Наиболее стабильный изотоп
- Nh-289
- Год открытия
- 2004
Распространённость
Нет данных
Кристаллическая структура
Нет данных
Электронная структура
- Электроны по оболочкам
- 14, 10, 3 Сравнить Электроны по оболочкам у всех элементов →
Идентификаторы
- Номер CAS
- 54084-70-7 Сравнить Номер CAS у всех элементов →
- InChI
- InChI=1S/Nh
- Ключ InChI
- KUGNSLWRKGRKGS-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 |
|---|---|---|---|
| 282 Радиоактивный | 282,17567 ± 0,00039 | Нет данных | 140 мс |
| 283 Радиоактивный | 283,17657 ± 0,00052 | Нет данных | 140 мс |
| 281 Радиоактивный | 281,17348 ± 0,00075 | Нет данных | 100 мс |
| 289 Радиоактивный | 289,188461 ± 0,000537 | Нет данных | 30 секунды |
| 287 Радиоактивный | 287,18339 ± 0,00081 | Нет данных | 20 секунды |
Фаза / агрегатное состояние
Причина: на 401,9 °C ниже температуры плавления (426,85 °C)
Схематично, без соблюдения масштаба
Температуры фазовых переходов
Плотность
При стандартных условиях
При стандартных условиях
Данные о кристаллической структуре отсутствуют
Изотопы (5)
| Массовое число | Атомная масса (а. е. м.) | Содержание в природе | Период полураспада | Тип распада | |
|---|---|---|---|---|---|
| 282 Радиоактивный | 282,17567 ± 0,00039 | Нет данных | 140 мс | α =100% | |
| 283 Радиоактивный | 283,17657 ± 0,00052 | Нет данных | 140 мс | α =100% | |
| 281 Радиоактивный | 281,17348 ± 0,00075 | Нет данных | 100 мс | α ?SF ? | |
| 289 Радиоактивный | 289,188461 ± 0,000537 | Нет данных | 30 секунды | α ?SF ? | |
| 287 Радиоактивный | 287,18339 ± 0,00081 | Нет данных | 20 секунды | α ?SF ? |
Расширенные данные о свойствах
Ковалентные радиусы (расширенные данные)
- Ковалентный радиус (по Пююккё)
- 136 pm
Шкалы нумерации
- Mendeleev
- 86
Поляризуемость и дисперсия
- Дипольная поляризуемость
- 29 a.u.
- Дипольная поляризуемость (неопределённость)
- 2 a.u.
Расширенные справочные данные
Типы распада изотопов (20)
| Изотоп | Режим | Интенсивность |
|---|---|---|
| 278 | A | 100% |
| 279 | A | — |
| 279 | SF | — |
| 280 | A | — |
| 280 | SF | — |
| 281 | A | — |
| 281 | SF | — |
| 282 | A | 100% |
| 283 | A | 100% |
| 284 | A | 100% |
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] Nihonium https://education.jlab.org/itselemental/ele113.html
Оценочная распространённость в океане
The estimated element abundance in the earth's oceans.
Оценочная распространённость в океане
Not Applicable
Источники (1)
- [5] Nihonium https://education.jlab.org/itselemental/ele113.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 Nihonium.