Meitnerium
| Meitnerium | |||||||||||||||||||||||||||||||
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| 發音 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 質量數 | [278]（未經證實：282） | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 元素桌上 | |||||||||||||||||||||||||||||||
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| 原子數（ z ） | 109 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 團體 | 第9組 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 時期 | 時期7 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 堵塞 | D塊 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 電子配置 | [ RN ] 5F 14 6d 7 7s 2 （預測） | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 每個外殼的電子 | 2、8、18、32、32、15、2 （預測） | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 物理特性 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 階段在STP | 實心（預測） | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 密度（接近RT ） | 27–28 g/cm 3 （預測） | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 原子特性 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 氧化狀態 | （ +1 ），（ +3 ），（+4），（ +6 ），（+8），（+9） （預測） | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 電離能 |
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| 原子半徑 | 經驗：128 pm （預測） | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 共價半徑 | 129 pm （估計） | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 其他屬性 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 自然發生 | 合成的 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 晶體結構 | 以面部為中心的立方體（FCC） （預料到的） | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 磁性排序 | 順磁性（預測） | ||||||||||||||||||||||||||||||
| CAS號 | 54038-01-6 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 歷史 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 命名 | 莉絲·梅特納之後 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 發現 | Gesellschaftfürschwerionenforschung （1982） | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Meitnerium的同位素 | |||||||||||||||||||||||||||||||
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meitnerium （德語： [maɪ̯tˈneːʁiʊm] ）是一種合成化學元素；它具有符號MT和原子編號109。它是一種非常放射性的合成元素（在自然界中找不到的元素，但可以在實驗室中創建）。最穩定的同位素Meitnerium-278的半衰期為4.5秒，儘管未經證實的Meitnerium-282的半衰期可能更長67秒。德國達姆施塔特附近的GSI Helmholtz重離子研究中心首次創建了這一元素。它以Lise Meitner的名字命名。
在元素週期表中，meitnerium是d塊經乳肽元件。它是第七階段的成員，並將其放置在第9組元素中，儘管尚未進行化學實驗以確認它是第9組中iridium較重的同源物作為6D過渡系列的第七個成員金屬。 Meitnerium的屬性類似於其較輕的同源物，鈷，菱形和鳶尾樹。
介紹
超重核的合成
超重量的原子核是在核反應中產生的，該核反應將其他兩個不平等大小的核結合在一起。大致上，在質量方面，兩個核越不相等，兩個反應的可能性就越大。由較重的核製成的材料將其製成靶標，然後被較輕的核橫梁轟擊。兩個核只能彼此足夠接近時，只能融合一個核。通常，由於靜電排斥，核（均為帶正電荷）相互排斥。強烈的相互作用可以克服這種排斥，但僅在離核很短的距離內。因此，梁核得到了極大的加速，以使這種排斥力與梁核的速度相比無關緊要。應用於梁核加速它們的能量會導致它們達到光速的十分之一。但是，如果施加了過多的能量，則梁核會崩潰。
僅靠足夠接近就不足以讓兩個核融合：當兩個核彼此接近時，它們通常保持在一起約10 −20秒，然後部分分開（不一定與反應前相同的組成），而不是形成A單核。之所以發生這種情況，是因為在單個核的嘗試形成過程中，靜電排斥會撕裂正在形成的核。每對目標和樑的特徵是其橫截面- 如果兩個核相互接近彼此，則以橫向區域表示融合的概率，以使入射粒子必須擊中以使融合的情況發生。這種融合可能是由於量子能夠通過靜電排斥而隧道隧道的量子效應而發生的。如果兩個核可以在過去的階段保持近距離，則多次核相互作用會導致能量和能量平衡的重新分佈。
| 外部視頻 | |
|---|---|
| 根據澳大利亞國立大學的計算，可視化失敗的核融合 |
由此產生的合併是一個激發態，即化合物核- 因此非常不穩定。為了達到更穩定的狀態，臨時合併可能會裂變，而不會形成更穩定的核。或者，化合物核可能會彈出一些中子，從而攜帶激發能。如果後者不足以進行中子驅逐，則合併將產生伽馬射線。這發生在初始核衝突後大約10 -16秒內發生，並導致產生更穩定的核。 IUPAC/IUPAP聯合工作組（JWP）的定義指出，只有在10 -14秒內未衰減的核，才能發現化學元素只能被發現。選擇該值是對核獲取其外電子並因此顯示其化學特性所需多長時間的估計值。
衰減和檢測
光束穿過目標並到達下一個腔室，分離器；如果產生了新的核，則使用該梁攜帶。在分離劑中，新生產的核與其他核素（原始束和任何其他反應產物的核）分開，並轉移到表面障礙檢測器上，該檢測器阻止了核。標記了即將到來的對檢測器的確切位置；還標記的是它的能量和到達的時間。轉移大約需要10 -6秒；為了被檢測到，核必須存活這麼長的時間。一旦衰減註冊，將再次記錄原子核，並測量位置，能量和衰減時間。
核的穩定性由強相互作用提供。但是，它的範圍很短。隨著核變得更大，其對最外面核（質子和中子）的影響會減弱。同時，核因質子之間的靜電排斥而被撕裂，其範圍不受限制。強相互作用提供的總結合能與核子的數量線性增加，而靜電排斥隨著原子數的平方的增加而增加，即後者增長速度更快，對於重型和超重的核而變得越來越重要。因此，從理論上預測了超重力核，到目前為止，已經觀察到主要是通過這種排斥引起的衰減模式的衰減： α衰減和自發裂變。幾乎所有α發射器都有210多個核子，最輕的核素主要是自發裂變的238。在兩種衰減模式中，通過相應的每個模式的能量屏障抑制了核，但可以通過相應的能量屏障來延遲。
α顆粒通常在放射性衰減中產生，因為每個核子的α粒子的質量足夠小，可以留下一些能量，以使α粒子用作動能以離開細胞核。自發裂變是由靜電排斥撕裂的靜脈排斥引起的，並在不同的相同核裂變實例中產生各種核。隨著原子數的增加，自發的裂變迅速變得越來越重要：自發裂變部分半衰期從鈾（元素92）到諾貝爾（元素102）降低了23個數量級（元素102），而thorium （元素90 ）則降低了30個數量級（元素90）到費米（元素100）。因此，較早的液態滴模型表明，由於約有280個核子的核的裂變屏障消失，自發裂變幾乎會立即發生。後來的核殼模型表明，具有約300個核子的核將形成一個穩定島，其中核將對自發裂變具有更具耐藥性，並且主要會以更長的半衰期進行α衰變。隨後的發現表明，預測的島嶼可能比最初預期的要遠。他們還表明，長壽命陽離子和預測的島之間中間的核被變形，並從殼效應中獲得了額外的穩定性。對較輕的超重核以及更接近預期島的核的實驗比以前對自發裂變的穩定性更大，顯示了殼對核對核的重要性。
α衰變由發射的α顆粒註冊，並且在實際衰減之前易於確定衰減產物。如果這樣的衰減或一系列連續的衰減會產生已知核，則可以很容易地確定反應的原始產物。 （衰減鏈中的所有衰減確實是彼此相關的（或更具體地說，發射粒子的動能）。然而，自發裂變會產生各種核作為產物，因此無法從女兒那裡確定原始核素。
因此，旨在合成超重元件的物理學家提供的信息是在檢測器上收集的信息：粒子到檢測器及其衰變的局部，能量和到達的時間。物理學家分析了這些數據，並試圖得出結論，它確實是由一個新元素引起的，不可能是由與聲稱的核素不同的核素引起的。通常，只要數據不足以得出結論，即肯定會創建一個新元素，並且對觀察到的效果沒有其他解釋。解釋數據的錯誤已被犯錯。歷史
發現
Meitnerium於1982年8月29日首次由Darmstadt的重型離子研究所（ GesellschaftFürSchwerionenforschung ）領導的德國研究團隊於1982年8月29日合成。該小組用鐵-58的加速核轟炸了bismuth-209的目標，並檢測到同位素meitnerium-266的單個原子：
- 209
83BI + 58
26FE→266
109mt +
n
這項工作在三年後在杜布納（當時在蘇聯）的核研究所聯合研究所確認。
命名
使用MendeLeev的命名法作為未命名和未發現的元素，Meitnerium應被稱為Eka- Iridium 。 1979年，在轉移米戰爭（但在合成梅特納姆（Meitnerium）的合成之前），IUPAC發表了建議，根據該建議，該元素應被稱為UNNILNIM （帶有UNE的相應符號），直到該元素是一個系統的元素名稱，直到該元素為元素發現（並確認了發現），並確定了一個永久的名稱。儘管從化學教室到高級教科書中的化學界廣泛使用，但在該領域的科學家中，這些建議大多被忽略，他們將其稱為“元素109”，其像徵是E109 ， （109） ，甚至簡單地稱為“元素109”。 109 ，或使用建議的名稱“ Meitnerium”。
關於元素104至109的名稱的命名爭議中討論了米特尼群島的命名，但梅特納姆是唯一的提議，因此從未提出爭議。 GSI團隊於1992年9月提出了Meitnerium （MT）的名稱，以紀念奧地利物理學家Lise Meitner ，Lise Meitner， Protactinium的共同發現（與Otto Hahn ）和核裂變的發現者之一。 1994年， IUPAC推薦了這個名字，並於1997年正式採用。因此，它是唯一以非神學婦女（ Curium以Pierre和Marie Curie命名的）專門命名的元素。
同位素
Meitnerium沒有穩定或天然的同位素。通過融合兩個原子或觀察較重元素的衰減，已經在實驗室合成了幾種放射性同位素。據報導，八種不同的同位素有266、268、270和274-278的質量，其中兩個（Meitnerium-268和Meitnerium-270）未經證實的亞穩態狀態。未經證實的質量為282的第九同位素。儘管有些人經歷了自發的裂變，但這些腐爛的大多數主要是通過α衰變。
穩定性和半衰期
| 同位素 | 半衰期 | 衰變 模式 | 發現 年 | 發現 反應 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 價值 | 參考 | ||||
| 266噸 | 1.2 ms | α，sf | 1982 | 209 BI（ 58 Fe，n） | |
| 268噸 | 27 ms | α | 1994 | 272 RG（ - ，α） | |
| 270噸 | 6.3 ms | α | 2004 | 278 NH（ - ，2α） | |
| 274噸 | 640毫秒 | α | 2006 | 282 NH（ - ，2α） | |
| 275噸 | 20毫秒 | α | 2003 | 287 MC（ - ，3α） | |
| 276噸 | 620毫秒 | α | 2003 | 288 MC（ - ，3α） | |
| 277噸 | 5 ms | SF | 2012 | 293 TS（ - ，4α） | |
| 278噸 | 4.5 s | α | 2010 | 294 TS（ - ，4α） | |
| 282噸 | 1.1分鐘 | α | 1998 | 290 fl（E - ， νE2α ） | |
所有meitnerium同位素都極為不穩定和放射性。通常，較重的同位素比打火機更穩定。最穩定的Meitnerium同位素278 MT也是最重的已知。它的半衰期為4.5秒。未經證實的282噸甚至更重，似乎更長的半衰期為67秒。同位素276噸和274噸的半衰期分別為0.62和0.64秒。其餘的五個同位素具有1到20毫秒之間的半衰期。
同位素277 MT是2012年首次創建的293 Ts的最終衰減產品，觀察到以5毫秒的半衰期進行自發裂變。初步數據分析考慮了該裂變事件的可能性，而不是源自277 HS，因為它也有幾毫秒的半衰期，並且可以在衰減鏈沿某個地方的某個地方捕獲未檢測到的電子捕獲後填充。這種可能性後來被認為是基於觀察到的281 ds和281 rg的衰減能以及277 MT的短期半衰期的衰減能量，儘管分配仍然存在一些不確定性。無論如何， 277 MT和277 HS的迅速裂變強烈暗示了n = 168–170的超重核的不穩定區域。該區域的存在，其特徵在於n = 162的變形殼閉合和n = 184處的球形殼閉合之間的裂變屏障高度降低，與理論模型一致。
預測性能
除了核特性外，尚未測量過Meitnerium或其化合物的性能。這是由於其非常有限且昂貴的生產以及Meitnerium及其父母很快腐爛的事實。 Meitnerium金屬的性質仍然未知，只有預測可用。
化學
Meitnerium是6d系列過渡金屬的第七個成員，應該像鉑金屬金屬一樣。對其電離電勢以及原子和離子半徑的計算與其較輕的同源虹膜液相似，因此暗示Meitnerium的基本特性將類似於其他9組元素的基本特性，即鈷， Rhodium和Iridium。
最近對Meitnerium可能的化學特性的預測最近沒有得到太多關注。預計Meitnerium將是高貴的金屬。 MT 3+ /MT夫婦的標準電極電位預計為0.8V。基於較輕的組9元素的最穩定氧化態，Meitnerium最穩定的氧化態預計為+6，+6 ，和+1狀態，+3狀態在水溶液中最穩定。相比之下，菱形和虹膜均顯示+6的最大氧化態，而虹膜的最穩定狀態為+4和+3，仇恨狀態為+3。氧化態+9僅在[IRO 4 ] +中以虹膜表示，對於nonfluoride（MTF 9 ）和[MTO 4 ] +陽離子的雜物可能是可能的，儘管預計[IRO 4 ]比這些meitnerium化合物更穩定。也預測，Meitnerium的四哈拉德山脈的穩定性與虹膜的穩定性相似，因此也允許穩定的+4狀態。進一步預期，從河晶（元素107）到儀式（元素110）的元素的最大氧化態在氣相中可能是穩定的，但在水溶液中不能穩定。
物理和原子
預期在正常條件下，梅特納菌將是固體，並假定面部中心的立方晶體結構與其較輕的同型虹膜相似。它應該是一種非常重的金屬，密度約為27-28 g/cm 3 ，這將是118個已知元素中的任何一個中最高的。預計梅特納菌是順磁性。
理論家已經預測，米特納群島的共價半徑比虹膜大6到10 pm。預計Meitnerium的原子半徑將在下午128點左右。
實驗化學
Meitnerium是期次表上的第一個元素，其化學尚未進行研究。由於半衰期的半衰期短，並且可能以很小的規模研究的可能揮發性化合物，因此尚未確定對Meitnerium的化學特性的明確確定。甲氟乙烯群（MTF）
6），作為較輕的同源虹膜Hexafluoride（IRF
6）在60°C以上的揮發性揮發性，因此Meitnerium的類似化合物也可能充分揮發性；揮發性八氟化物（MTF）
8）也可能有可能。為了在反式氨基酯上進行化學研究，必須至少產生四個原子，使用的同位素的半衰期必須至少1秒鐘，並且生產率必須至少為每週一個原子。即使最穩定的278mt的半衰期是278mt的半衰期，已確認的Meitnerium同位素為4.5秒，足夠長以進行化學研究，另一個障礙是需要提高Meitnerium同位素的生產率，並允許實驗進行數週或數週或數週幾個月，因此可以獲得具有統計學意義的結果。必須連續進行分離和檢測，以分離Meitnerium同位素，並在Meitnerium的氣相和溶液化學上進行自動化系統實驗，因為預計較重元素的產量將小於較輕元素的元素。可以重複使用用於Bohrium和Hassium的某些分離技術。然而，梅特納族的實驗化學不像從哥白尼到livermorium的較重元素那樣受到重視。
勞倫斯伯克利國家實驗室（Lawrence Berkeley National Laboratory）試圖在2002 - 2003年間合成同位素271 MT，以便對Meitnerium進行化學調查，因為預計它可能比附近的同位素更穩定，因為它具有162個中子，這是一個魔術核的魔術數字；預計其半衰期為幾秒鐘，足以進行化學研究。但是，未檢測到271噸的原子。 Meitnerium的這種同位素目前未知。
一項確定經乳肽化學特性的實驗將需要比較該化合物的化合物與其某些較輕同源物的類似化合物：例如，與類似的osmium相比，在hassium hassium的化學表徵中，在hassium hassium的化學表徵中化合物，四氧化物（OSO 4 ）。在確定Meitnerium化學特性的初步步驟中，GSI嘗試昇華恒河化合物（III）氧化物（RH 2 O 3 ）和硫化烷（III）氯化物（RHCL 3 ）。然而，直到1000°C，氯化物才能昇華，氯化物才能昇華，直到780°C，才只有在存在碳氣溶膠顆粒的情況下才能昇華：這些溫度太高了，無法在meitnerium上使用，以至於在Meitnerium上使用。由於用於研究超重力元件化學的大多數當前方法無法在500°C以上起作用。
在2014年成功合成hexacarbonyl，SG（CO） 6之後，對第7至9組的穩定過渡金屬進行了研究，這表明可以擴展羰基形成以進一步探測從Rutherfordium到Rutherfordium到Rutherfordem早期轉型的化學作用。含有含義。然而，儘管同位素278噸和276噸足以用於化學研究，但低半衰期和困難的生產反應的挑戰使得放射化學家難以獲得Meitnerium，並且可能在294 Ts和28888的衰減鏈中產生。 MC分別。 276噸可能更合適，因為產生田納西州需要一個罕見且短暫的berkelium目標。同位素270噸，在278 nh的衰減鏈中觀察到半衰期為0.69秒的同位素，也可能足夠長以進行化學研究，儘管直接合成途徑導致了這種同位素，並且更精確的衰減特性測量需要。