Livermorium

Livermorium
116 Lv
Po ↑ Lv ↓ (USN) Tableau périodique ununpentium ← → Livermorium Ununseptium
Apparence
inconnu
Propriétés générales
Nom, symbole, nombre	Livermorium, Lv, 116
Prononciation	/ ˌ l ɪ v ər m ɔər Je ə m / LIV -ər- MOHR -ee-əm
Élément Catégorie	inconnu
Groupe, période, bloc	(16) chalcogènes, 7, p
Poids atomique standard	[293]
Configuration électronique	[ Rn ] 5f 14 6d 10 7s 2 7p 4 (Prévue) 2, 8, 18, 32, 32, 18, 6 (Prévue)
Histoire
Découverte	Institut unifié de recherches et nucléaire Lawrence Livermore National Laboratory (2000)
Propriétés physiques
Densité (à proximité rt)	12.9 (prévue) g · cm -3
Propriétés atomiques
États d'oxydation	2, 4 (prédiction)
énergies d'ionisation	1er: 723,6 (prédiction) kJ · mol -1
Rayon covalente	175 (estimation) h
Miscellanées
Numéro de registre CAS	54100-71-9
La plupart des isotopes stables
Article détaillé: Isotopes de Livermorium
iso N / A demi-vie DM DE ( MeV) DP 293 Lv syn 61 ms α 10,54 289 Fl 292 Lv syn 18 ms α 10,66 288 Fl 291 Lv syn 18 ms α 10,74 287 Fl 290 Lv syn 7,1 ms α 10,84 286 Fl

Livermorium est le synthétique élément très lourd avec le symbole Lv et de numéro atomique 116. Le nom a été adopté par UICPA sur le 31 mai 2012.

Il est placé comme le membre le plus lourd de groupe 16 (VIA), même si un isotope suffisamment stable ne est pas connue à ce jour pour permettre des expériences chimiques pour confirmer sa position en tant que plus lourd homologue au polonium .

Il a été détecté la première fois en 2000. Depuis lors, environ 35 atomes de Livermorium ont été produites, soit directement, soit en tant que produit de désintégration du ununoctium , appartenant aux quatre isotopes voisins avec des masses de 290 à 293. L'isotope le plus stable est connu Livermorium-293 avec une demi-vie de ~ 60 ms.

Histoire

Les tentatives de synthèse non retenus

À la fin de 1998, le physicien polonais Robert Smolańczuk publié calculs sur la fusion des noyaux d'atomes vers la synthèse de atomes super-lourds, y compris ununoctium. Ses calculs ont suggéré qu'il pourrait être possible de faire ununoctium et Livermorium par fusion de plomb avec le krypton dans des conditions soigneusement contrôlées.

En 1999, des chercheurs de Lawrence Berkeley National Laboratory a fait usage de ces prévisions et a annoncé la découverte de Livermorium et ununoctium, dans un article publié dans Physical Review Letters, et très peu de temps après les résultats ont été rapportés dans Science. Les chercheurs ont rapporté avoir effectué la réaction

86
36 Kr + 208
82 Pb → 293
118 Uuo + n .

L'année suivante, ils ont publié une rétractation après des chercheurs d'autres laboratoires ont été incapables de reproduire les résultats et le laboratoire de Berkeley se était incapable de les reproduire ainsi. En Juin 2002, le directeur du laboratoire a annoncé que la demande initiale de la découverte de ces deux éléments a été basée sur des données fabriquées par auteur principal Victor Ninov.

Découverte

Le 19 Juillet 2000, des scientifiques de Dubna ( JINR) détecté une seule désintégration d'un atome de Livermorium suivant l'irradiation d'un cm -248 cible avec Ca -48 ions. Les résultats ont été publiés en Décembre 2000. Cette activité alpha-émettant 10,54 MeV a été initialement attribuée à ²⁹² Lv en raison de la corrélation de la fille déjà attribué ²⁸⁸ Fl. Ce devoir a ensuite été modifiée à ²⁸⁹ Fl, et donc cette activité a été changé en conséquence à ²⁹³ Lv. Deux autres atomes ont été signalés par l'institut au cours de leur deuxième expérience entre Avril-mai 2001.

Dans la même expérience, ils ont également détecté une chaîne de désintégration qui correspond à la première décroissance observée de Flérovium et affecté à ²⁸⁹ Fl. Cette activité n'a pas été observé de nouveau dans une répétition de la même réaction. Cependant, sa détection dans cette série d'expériences indique la possibilité de la désintégration d'un isomère de Livermorium, à savoir ^293b Lv, ou une décroissance branche rare de l'isomère déjà découvert, ^293a Lv, dans lequel le premier particule alpha a été manquée. Des recherches complémentaires sont nécessaires pour affecter positivement cette activité.

L'équipe a répété l'expérience en Avril-mai 2005 et détecté huit atomes de Livermorium. Les données de décroissance mesurées confirmé l'affectation de la découverte isotopes que ²⁹³ Lv. Dans cet essai, l'équipe a également observé ²⁹² Lv dans le canal 4n pour la première fois.

En mai 2009, le Groupe de travail mixte a rapporté la découverte de copernicium et a reconnu la découverte de l'isotope ²⁸³ Cn. Cela impliquait la découverte de facto de Livermorium, que ²⁹¹ Lv (voir ci-dessous), de la reconnaissance des données relatives à la petite-fille ²⁸³ Cn, bien que l'expérience de découverte réelle peut être déterminée que celle ci-dessus.

En 2011, l'UICPA a évalué les résultats de l'équipe de Dubna et les a acceptés comme une identification fiable de l'élément 116.

Appellation

Livermorium est historiquement connu comme eka- polonium . Ununhexium (Uuh) était temporaire UICPA Dénomination systématique. Les scientifiques se réfèrent généralement à l'élément simplement comme élément 116 (ou E116). Selon les recommandations de l'IUPAC, le découvreur (s) d'un nouvel élément a le droit de proposer un nom.

La découverte de Livermorium a été reconnu par JWG d'IUPAC le 1er Juin 2011, ainsi que celle de Flérovium . Selon le vice-directeur de IURN, l'équipe Dubna voulait nommer élément 116 moscovium, après la Oblast de Moscou dans laquelle se trouve Dubna. Cependant, le nom et le symbole Livermorium Lv ont été adoptées le 31 mai 2012, après un processus d'approbation par l'IUPAC. Le nom reconnaît le Lawrence Livermore National Laboratory, dans la ville de Livermore, Californie, États-Unis, qui a collaboré avec IURN sur la découverte. La ville est à son tour nommé d'après le propriétaire d'un ranch américain Robert Livermore, un citoyen naturalisé mexicain de naissance anglais.

Les expériences actuelles et futures

L'équipe de Dubna ont indiqué des plans pour synthétiser Livermorium utilisant la réaction entre le plutonium -244 et le titane-50. Cette expérience leur permettra d'évaluer la faisabilité d'utiliser des projectiles à Z> 20 requis dans la synthèse des éléments super-lourds dans le huitième période (Z> 118). Bien que initialement prévue pour 2008, la réaction en regardant la synthèse de résidus d'évaporation n'a pas été menée à ce jour.

Il est également prévu de répéter la réaction Cm-248 à différentes énergies de projectiles afin de sonder le canal 2n, conduisant à la nouvelle isotope ²⁹⁴ Lv. En outre, ils ont des plans futurs pour compléter le fonction d'excitation du produit de canal 4n, ²⁹² Lv, ce qui leur permettra d'évaluer l'effet de stabilisation de la N = 184 obus sur le rendement de résidus d'évaporation.

Nucléosynthèse

Combinaisons cible projectiles menant à Z = 116 noyaux composés

Le tableau ci-dessous contient diverses combinaisons de cibles et les projectiles qui pourraient être utilisés pour former des noyaux composés de numéro atomique 116. Le tableau ci-dessous fournit des sections et des énergies d'excitation pour les réactions de fusion chaudes, produisant des isotopes de Livermorium directement. Les données en gras représentent maxima dérivé de mesures de la fonction d'excitation. Le tableau ci-dessous contient diverses combinaisons cibles de projectiles pour lequel les calculs ont fourni des estimations de rendements de section transversale de divers canaux neutrons d'évaporation.

La fusion froide

²⁰⁸ Pb ⁽⁸² Se, x n) ^{290- x} Lv

En 1998, l'équipe de GSI tenté la synthèse de ²⁹⁰ Lv comme une capture radiative (x = 0) du produit. Aucun atomes ont été détectés fournir une section transversale limite de 4,8 pb.

Fusion chaude

Cette section traite de la synthèse de noyaux de Livermorium par ce qu'on appelle des réactions de fusion "à chaud". Ce sont des processus qui créent des noyaux composés à haute énergie d'excitation (~ 40-50 MeV, donc «à chaud»), conduisant à une probabilité réduite de survie de la fission. Le noyau excité décroît alors à l'état de sol via l'émission de neutrons 3-5. Les réactions de fusion en utilisant des ⁴⁸ noyaux Ca produisent habituellement des noyaux composés avec des énergies d'excitation intermédiaires (~ 30 à 35 MeV) et sont parfois appelés «chaudes» des réactions de fusion. Il en résulte, en partie, à des rendements relativement élevés de ces réactions.

²³⁸ U ⁽⁵⁴ Cr, x n) ^{292- x} Lv

Il ya des indications sommaires que cette réaction a été tentée par l'équipe de GSI en 2006. Il n'y a pas de résultats publiés sur le résultat, indiquant probablement que pas d'atomes ont été détectés. Cela devrait partir d'une étude de la systématique des sections pour ²³⁸ cibles U.

²⁴⁸ cm ⁽⁴⁸ Ca, x n) ^{296- x} Lv (x = 3,4)

La première tentative de synthèse Livermorium a été réalisée en 1977 par Ken Hulet et son équipe au Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL). Ils étaient incapables de détecter les atomes de Livermorium. Yuri Oganessian et son équipe du Laboratoire Flerov de réactions nucléaires (FLNR) par la suite tenté de la réaction en 1978 et ont été accueillis par l'échec. En 1985, une expérience conjointe entre Berkeley et l'équipe de Peter Armbruster au GSI, le résultat était de nouveau négative avec une limite section calculée de 10 à 100 pb.

En 2000, les scientifiques russes à Dubna ont finalement réussi à détecter un seul atome de Livermorium, attribué à l'isotope ²⁹² Lv. En 2001, ils ont répété la réaction et forment encore 2 atomes dans une confirmation de leur expérience de découverte. Un troisième atome a été provisoirement attribué à ²⁹³ Lv sur la base d'une désintégration alpha parentale manquer. En Avril 2004, l'équipe a couru l'expérience à nouveau à plus haute énergie et ont été en mesure de détecter une nouvelle chaîne de désintégration, assigné à ²⁹² Lv. Sur cette base, les données originales ont été réaffectés à ²⁹³ Lv. La chaîne de principe est donc éventuellement associé à une décroissance branche rare de cet isotope. Dans cette réaction, deux autres atomes d'Lv ²⁹³ ont été détectés.

Dans une expérience de fonctionner à la GSI entre Juin-Juillet 2010, les scientifiques détectés six atomes de Livermorium; deux atomes de ²⁹³ 116 et quatre atomes de ²⁹² 116. Ils ont pu confirmer à la fois les données de décroissance et de sections transversales pour la réaction de fusion.

²⁴⁵ cm ⁽⁴⁸ Ca, xn) ^293-x 116 (x = 2,3)

Afin d'aider à l'attribution des numéros de masse isotopiques pour Livermorium en Mars-Mai 2003, l'équipe Dubna bombardé une cible ²⁴⁵ cm avec ⁴⁸ ions Ca. Ils ont pu observer deux nouveaux isotopes, attribuées à ²⁹¹ et ²⁹⁰ Lv Lv. Cette expérience a été répétée avec succès en février-Mars 2005, où 10 atomes ont été créés avec des données de décroissance identiques à ceux rapportés dans l'expérience 2003.

Comme produit de désintégration

Livermorium a également été observé dans la désintégration de ununoctium. En Octobre 2006, il a été annoncé que trois atomes de ununoctium avaient été détectés par le bombardement du californium -249 avec le calcium-48 ions, qui a ensuite connu une chute brutale en Livermorium.

L'observation de ²⁹⁰ Lv a permis l'affectation du produit à ²⁹⁴ Uuo et a prouvé la synthèse de ununoctium .

Fission de noyaux composés avec Z = 116

Plusieurs expériences ont été réalisées entre 2000-2006 au laboratoire Flerov de réactions nucléaires dans Dubna étudient les caractéristiques de fission de noyaux composé ^296294290 Lv. Quatre réactions nucléaires ont été utilisées, à savoir ²⁴⁸ cm + ⁴⁸ Ca, ²⁴⁶ cm + ⁴⁸ Ca, ²⁴⁴ Pu + Ti ⁵⁰ et ²³² Th + ⁵⁸ Fe. Les résultats ont révélé comment noyaux tels que cette fission principalement en expulsant noyaux de coquille fermés tels que ¹³² Sn (Z = 50, N = 82). Il a également été trouvé que le rendement de la voie fusion-fission a été similaire entre ⁴⁸ et ⁵⁸ projectiles Ca Fe, indiquant une possible utilisation future de projectiles ⁵⁸ Fe dans la formation de l'élément ultra-lourd. En outre, dans des expériences comparatives en utilisant la synthèse Lv ^{294 48 50} Ca et Ti projectiles, le rendement de fusion-fission a été ~ 3x moins de ⁵⁰ Ti, ce qui suggère également une utilisation ultérieure dans la production SHE.

Isotopes et des propriétés nucléaires

Chronologie de la découverte d'isotopes

Calcul théorique dans un modèle de tunnel quantique prend en charge les données expérimentales relatives à la synthèse de ^{293 292} Lv.

Isotopes rétractée

²⁸⁹ Lv

En 1999, des chercheurs de Lawrence Berkeley National Laboratory a annoncé la synthèse de ²⁹³ Uuo (voir ununoctium ), dans un article publié dans Physical Review Letters. L'isotope revendiqué ²⁸⁹ Lv 11,63 MeV pourri par émission alpha ayant une demi-vie de 0,64 ms. L'année suivante, ils ont publié un rétraction après d'autres chercheurs ont été incapables de reproduire les résultats. En Juin 2002, le directeur du laboratoire a annoncé que la demande initiale de la découverte de ces deux éléments a été basée sur des données fabriquées par l'auteur principal Victor Ninov. En tant que tel, cet isotope de Livermorium est actuellement inconnue.

Propriétés chimiques

Propriétés chimiques extrapolées

États d'oxydation

Livermorium devrait être le quatrième membre de la série de 7p les non-métaux et de l'élément le plus lourd du groupe 16 (VIA) dans le tableau périodique, au-dessous polonium . L'état de six d'oxydation du groupe est connu pour tous les membres en dehors de l'oxygène qui manque disponibles d- orbitales d'expansion et est limitée à un maximum de deux état, exposé au fluorure DE _2. Le 4 est connue pour le soufre , le sélénium , le tellure , le polonium et, en subissant un changement de la stabilité de la réduction de S (IV) et Se (IV) en oxydant en Po (IV). Le tellure (IV) est la plus stable de cet élément. Ceci suggère une baisse pour la stabilité des états d'oxydation supérieurs que le groupe est descendu et Livermorium doit présenter un état d'oxydation +4 et un 2 état plus stable. Les membres plus légers sont également connus pour former un état -2 comme oxyde, sulfure, séléniure, tellurure, et polonide.

Chimie

La chimie possible Livermorium peut être extrapolé à partir de celui de polonium . Il devrait donc subir oxydation du dioxyde, LvO _2, même si une trioxyde, LvO ₃ est plausible, mais peu probable. La stabilité d'un état 2 devrait se manifester dans la formation d'un oxyde simple, LvO. Fluoration se traduira probablement par un tétrafluorure, LVF ₄ et / ou un difluorure, LVF _2; une hexafluorure, LVF _6, est possible mais peu probable. La chloration et bromation peut très bien se arrêter à les dihalogénures correspondants, LvCl ₂ et LvBr _2. L'oxydation par l'iode devrait certainement se arrêter à LVI ₂ et peut même être inerte à cet élément. Les dihalogénures de Livermorium lourds sont prévus pour être linéaire, mais les plus légers sont prévu pour être pliée.