какое название 115 элемента таблицы менделеева
115-й элемент таблицы Менделеева официально назвали Московий
Международный союз теоретической и прикладной химии официально утвердил имена и символы для четырех новых элементов периодической таблицы Менделеева, один из которых получил название Московий, говорится в сообщении, опубликованном в среду, 30 ноября, на сайте IUPAC.
Официально утверждены название Нихоний (Nh) для 113-го, Московий (Mc) — для 115-го, Теннессин (Ts) — для 117-го и Оганессон (OG) — для 118-го элемента таблицы Менделеева.
Название Московий и Теннессин были предложены открывшими эти элементы учеными Объединенного института ядерных исследований из Дубны (Россия), Национальной лаборатории Ок-Ридж (США), Университетом Вандербильта (США) и Ливерморской национальной лабораторией (США). Названия даны в соответствии с традицией по месту или географическому региону, где элемент был открыт. Московий — в честь Москвы. И Теннессин — в честь штата Теннесси, где находится национальная лаборатория Министерства энергетики США Ок-Ридж.
Название Нихоний было предложено открывшими этот элемент учеными японского Института физико-химических исследований и происходит от слова «Нихон» («Япония» по-японски).
118-й элемент был открыт учеными Объединенного института ядерных исследований и Ливерморской национальной лаборатории и назван Оганессон в честь академика РАН Юрия Оганесяна за его вклад в исследования трансактинидных (сверхтяжелых) элементов.
Четыре новых элемента периодической таблицы Менделеева были открыты в период с 2003 по 2009 год и временно имели систематические названия.
МОСКОВИЙ: таинственный химический элемент, интересные факты
Почему химический элемент Московий оказался более особенным, чем все остальные в таблице Менделеева?
Периодическая таблица, также известная как таблица Менделеева, представляет собой точную классификацию химических элементов. Или, по крайней мере, те, которые известны человечеству.
Элементы расположены в соответствии с количеством протонов, которые они содержат, что фактически соответствует их порядковому номеру в таблице. Неудивительно, что он постоянно меняется с годами, так как все больше и больше открываются новые — до сих пор неизвестные элементы.
Это относится и к Московии, также известной как Элемент 115.
Впервые он был синтезирован (на Земле) в 2003 году в Объединенном институте ядерных исследований (ОИЯИ) в Дубне, Россия. Команда, проводившая эксперименты, состояла из российских ученых и их американских коллег из национальной лаборатории им. Лоуренса. Лидер — российский физик-ядерщик Юрий ОВАНИСЯН.
В результате первоначальных экспериментов ученые обнаружили существование неизвестного до сих пор 115-го химического элемента. Но из-за чрезвычайной скорости его полураспада и некоторых других обстоятельств им так и не удалось сразу доказать его существование в черно-белых тонах.
Однако, будучи убежденными в истинности своего открытия, ученые не прекращают экспериментировать и ищут способ доказать это. Многие из их коллег по всему миру также вдохновлены их примером и также начинают проводить исследования и искать неизвестный элемент. Ему временно дали имя Ununpentius.
В конце 2015 года существование Элемента 115 было официально доказано и стало частью таблицы Менделеева.
Тот факт, что он записан под номером 115 в периодической таблице, по крайней мере на данный момент, относит его к числу самых тяжелых и самых радиоактивных металлов, известных человечеству.
В наших условиях Элемент 115 является чрезвычайно летучим — период полураспада его наиболее стабильного известного изотопа — Московий-290 составляет менее 1 секунды. Но, по словам Боба Лазаря, который будет обсуждаться чуть позже в тексте, это только вопрос времени, когда гораздо более стабильный изотоп химического элемента будет обнаружен и синтезирован.
В 2011 году совместная группа учёных из Международного союза теоретической и прикладной химии (IUPAC) и Международного союза теоретической и прикладной физики (IUPAP) пересмотрела эксперименты в Дубне и объявила, что они не соответствуют критериям открытия.
То есть они требуют исключить элемент Московий из таблицы Менделеева. В этом действии многие теоретики не видят ничего, кроме очередной попытки «властей» скрыть правду о существовании НЛО.
Вам может быть интересно, где связь? Что общего между элементом периодической таблицы и пришельцами? Возможно, вы встречали имя Боб (Роберт) Лазарь. Он утверждает, что является физиком и много лет участвовал в секретной миссии в таинственной Зоне 51 в пустыне Невада, Америка.
Лазарь утверждает, что 9 космических кораблей, которые упали на Землю, были «сохранены» там.
Именно в этом месте, по его словам, он впервые познакомился с мистическим Элементом 115, который он продолжает изучать и по сей день. Он говорит, что этот химический элемент найден в определенной форме в космическом корабле, над которым он работал, когда он был в Зоне 51.
Лазарь добавляет, что элемент известен на Земле, поскольку московий используется в качестве топлива для космических машин. В дополнение к изучению космических кораблей учёные, собравшиеся по всему миру в Зоне, пытались отремонтировать их, выяснив технологии и материалы, из которых они изготовлены.
Интересно, что Боб Лазарь экспортировал эту информацию — о неизвестном внеземном элементе в 1989 году — почти за 15 лет до первых попыток синтезировать Элемент 115 на Земле.
Как мы можем догадаться, его заявления в то время считались скандальными и абсурдными из-за недостатка знаний о таинственном элементе в научном сообществе.
Покинув систему и обнаружив некоторые события, происходящие на территории Зоны 51, Лазарь стал объектом преследования со стороны американских властей. По крайней мере так он утверждает.
Он также говорит, что не только его собственная жизнь находится в постоянной опасности, но и его жена и другие близкие люди. После того, как откровения были сделаны, Боб был неоднократно подвергнут полиграфу, который каждый раз подтверждал, что он говорит правду.
Однако на протяжении многих лет многие пытались опровергнуть его слова или просто назвать их выдумками.
Послание Лазаря скептикам гласит: «Каждый должен скептически относиться ко всем видам обвинений», — сказал он Newsweek.
«Все обвинения требуют доказательств, и я абсолютно не исключение. На данный момент я не могу рассказать о многих из них, просто рассказы о том, что произошло в моей жизни 30 лет назад.
В 2015 году мировая пресса сообщила, что исследователи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе создали чрезвычайно твердый, но невероятно лёгкий металл. Очень податлив и в то же время особенно устойчив к высоким температурам.
115-й элемент таблицы Менделеева официально получил название «московий» Статьи редакции
Искусственно синтезированный элемент с атомным номером 115, который ранее был известен под названиями унунпентий и эка-висмут, официально получил название «московий». Об этом сообщается на сайте Международного союза теоретической и прикладной химии (IUPAC).
«Российское» имя получил и 118 элемент (унуноуктий или эка-радон). Он был назван «оганесон» в честь академика РАН и научного руководителя лаборатории ядерных реакций Объединённого института ядерных исследований в Дубне Юрия Оганесяна.
На заседании IUPAC, прошедшем 28 ноября, имена также были присвоены элементам с номерами 113 (унунтрий или эка-таллий) и 117 (унунсептий или эка-астат). В обоих случаях речь идёт о географических наименованиях, с которыми связано открытие этих элементов — «нихоний» (от самоназвания Японии) и «тенессий» (от названия американского штата Теннесси).
«Московий» и «оганесон» стали пятым и шестым в числе элементов периодической таблицы, носящих связанные с реалиями русского языка имена. Помимо двух свеженазванных элементов, к их числу относятся рутений (№44), самарий (№62), менделевий (№101) и дубний (№105).
Международный союз теоретической и прикладной химии был создан учёными и представителями химической промышленности в 1919 году. Последнее время IUPAC не только занимается формированием общей для всего мира научной терминологии и номенклатуры, но и организует мероприятия для продвижения современного понимания химии и её развития.
Таблица Менделеева пополнится 115-м элементом
Возможно, таблицу Менделеева вскоре придётся переписать
(иллюстрация Wikimedia Commons).
Схема альфа-распада ядра
(иллюстрация Wikimedia Commons).
Школьникам, возможно, вскоре придётся запомнить название и свойства ещё одного элемента периодической системы химических элементов Менделеева. Исследователи из Лундского университета в Швеции (Lund University) обнаружили новый, сверхтяжёлый элемент с атомным номером 115.
Как сообщается в пресс-релизе, этот элемент крайне радиоактивен и существует всего секунду, прежде чем распадается на более лёгкие атомы. Нужно сказать, что само открытие этого вещества принадлежит русским учёным: они получили его ещё в 2004 году в Дубне. Однако Шведам удалось подтвердить существование нового химического элемента.
«Эксперимент прошёл успешно, и я с уверенностью могу сказать, что это открытие является одним из важнейших за последнее время в нашей сфере исследования», — говорит ведущий автор исследования, физик-ядерщик Дирк Рудольф (Dirk Rudolph).
После открытия нового элемента, необходимо было определить его точное протонное число. Для этого Рудольф и его коллеги прибегли к нестандартным технологиям: они создали изотоп нового элемента, который затем распался на другие частицы посредством так называемого альфа-распада.
Далее физики изучали внутреннее строение сверхтяжёлого атома. Для этого они взяли мишень из 95-протонного америция (очень тонкую плёнку) бомбардировали её ионами кальция, состоящими из 20 протонов каждый. Это позволило им измерить количество фотонов, связанных с альфа-распадом нового элемента. Удельная энергия частиц света соответствовала предполагаемой энергии рентгеновского излучения, которое учёные назвали «отпечатком пальца» химического элемента.
Прежде чем новый элемент получит своё название, открытие должен подтвердить Международный союз теоретической и прикладной химии.
Статья об открытии вышла в журнале Physical Review Letters.
Открытие элементов 113, 115, 117 и 118: что это дает
Об авторе
Борис Жуйков — радиохимик, докт. хим. наук, зав. Лабораторией радиоизотопного комплекса Института ядерных исследований РАН, ранее много лет работавший в Лаборатории ядерных реакций ОИЯИ (Дубна), занимался исследованием свойств новых элементов.
Открытие новых элементов Периодической таблицы Менделеева всегда вызывало интерес у широкой публики. Дело даже не столько в научной значимости этих открытий, а в том, что в школе все проходили Периодический закон, и некоторые даже помнят символы, обозначающие элементы. Это понятно, знакомо. Но сейчас за этими открытиями стоят сложные исследования в ядерной физике и радиохимии, о которых многие не имеют представления.
В настоящее время новые элементы получают только на ускорителях тяжелых ионов. (Ранее их обнаруживали в земных минералах, продуктах ядерных реакторов и ядерных взрывов.) Тяжелыми ионами, ускоренными в циклотронах или линейных ускорителях, бомбардируют мишени из тяжелых элементов, и в результате реакции слияния с испусканием одного или нескольких нейтронов синтезируется новый элемент с порядковым номером (зарядом ядра) — суммой зарядов ядер налетающего иона и ядра мишени. Затем образующиеся ядра претерпевают радиоактивный распад. Для синтеза наиболее устойчивых изотопов выбирают такие комбинации ядер, в которых содержится по возможности большее число нейтронов и составные ядра имеют низкую энергию возбуждения. Выход получаемых тяжелых элементов чрезвычайно мал — отдельные атомы или десятки атомов, иногда за месяцы облучения на ускорителе. Период полураспада — секунды, а иногда и доли миллисекунд. Довольно сложно выделить ядра новых элементов из всей смеси образующихся продуктов ядерных реакций и правильно идентифицировать полученные продукты. Для этого создаются специальные установки, которые в результате регистрируют цепочку распадов с испусканием альфа-частиц и образованием изотопов более легких элементов, иногда цепочка оканчивается спонтанным делением ядра.
В нашей стране начиная с 1950-х годов работы по синтезу новых элементов на ускорителях тяжелых ионов проводились в Дубне под руководством акад. Г. Н. Флёрова (1913–1990) — основателя этого направления. Сейчас эти работы проводятся под научным руководством акад. Ю. Ц. Оганесяна. В мире существует лишь несколько ускорителей и установок, где можно получать трансактиноидные элементы (т. е. элементы с зарядом ядра Z более 103).
Последнее решение IUPAC (Международный союз теоретической и прикладной химии [1]) о признании открытия сразу четырех элементов — под номерами 113, 115, 117 и 118 — привлекло внимание российской общественности еще и потому, что приоритет в трех из них — 115, 117 и 118 — признан за российско-американской коллаборацией, включающей Лабораторию ядерных реакций им. Г. Н. Флёрова Объединенного института ядерных исследований (Дубна) (ФЛЯР ОИЯИ), Ливерморскую национальную лабораторию им. Э. Лоуренса (LLNL), Окриджскую национальную лабораторию (ORNL) и Университет Вандербильта. Приоритет в открытии элемента 113 признан за группой из японского ускорительного научного центра RIKEN.
Установление приоритета — непростая задача, так как неточности в первых сообщениях об открытии в какой-то мере неизбежны. Вопрос — какие неточности существенны, а какие можно принять и насколько выводы авторов обоснованны. Решение IUPAC основывалось на отчетах объединенной рабочей группы экспертов (Joint Working Party, JWP) [ 2, 3] и разработанных ранее критериях открытия. Согласно существующей практике авторам предоставляется право предложить названия новых элементов.
Элемент 113 предложено назвать нихонием (nihonium, Nh). Nihon — одно из двух названий Японии на японском языке, означающее «Страна восходящего солнца». Это первый элемент, открытый в Азии. Дубнинская группа оспаривала это первенство.
Приоритетные работы были опубликованы ФЛЯР ОИЯИ и RIKEN почти одновременно в 2004 году, группа из Дубны опубликовала работу даже несколько раньше. Для синтеза новых ядер в Японии использовали «холодную» реакцию слияния, бомбардируя изотопом цинка мишень из висмута 70 Zn + 209 Bi, с образованием изотопа 278 113 (время жизни — миллисекунды и десятые доли миллисекунд).
В Дубне применили более выгодную (с точки зрения выхода и периодов полураспада) ядерную реакцию ионов тяжелого изотопа кальция и америция 48 Ca + 243 Am, которая приводит к образованию изотопов 288 115 и 287 115. Эти радионуклиды, испуская альфа-частицы, распадаются сначала соответственно в 284 113 и 283 113 (время жизни — сотни миллисекунд), а затем по цепочке в долгоживущие изотопы элемента 105 (дубния, Db). 268 Db выделяли химически и затем регистрировали спонтанное деление.
Но промежуточные нуклиды в этих цепочках распада на тот момент не были известны, и их независимая физическая идентификация не проводилась. А химическое выделение и идентификацию Db на основе ионного обмена, проведенные в ФЛЯР ОИЯИ, объединенная рабочая группа посчитала неселективными и неубедительными. Также не были приняты во внимание попытки исследовать химические свойства элемента 113 методом газовой хроматографии, хотя этот метод ранее успешно использовался для изучения химии других трансактиноидных элементов. В результате заключили, что заявка Дубны в данном случае не соответствует критериям открытия элементов.
В то же время все промежуточные продукты распада синтезированного в Японии изотопа 278 113 (всего 3 события за 8 лет работы) были подтверждены, в том числе в специальных экспериментах в новом исследовательском центре по тяжелым ионам Ланжо в Китае. Таким образом, приоритет в открытии элемента 113 был признан за японской группой.
Элемент 115 был синтезирован в Дубне, и в честь региона, где расположен этот международный центр, авторами было предложено название московий (moscovium, Mc). Элемент получали опять же в ядерной реакции 48 Ca + 243 Am с образованием 287 115 и 288 115 (время жизни — десятки и сотни миллисекунд соответственно). Позднее был получен 289 115 и другие изотопы этого элемента. В отличие от первого цикла химических экспериментов, которые дубнинская группа проводила самостоятельно, позднее, в 2007 году, химическое выделение продукта распада — 268 Db осуществлялось уже с привлечением американских специалистов из Ливермора, и была достаточно убедительно доказана принадлежность этого элемента — продукта распада 115-го элемента — к V группе Периодической системы.
Более того, в 2013 году коллаборации из немецкого Центра исследований c тяжелыми ионами в Дармштадте (GSI) удалось повторить дубнинские результаты по получению изотопов элемента 115 в ядерной реакции 48 Ca + 243 Am. Таким образом, приоритет в открытии элемента 115 был признан за российско-американской группой.
Элемент 117 предложено назвать теннеcсин (tennessine, Ts) в честь американского штата Теннесси, где расположена Окриджская национальная лаборатория. Окончание в названии — по аналогии с астатином и другими элементами группы галогенов (на английском языке). Этот элемент также был синтезирован в Дубне, в ядерной реакции 48 Ca + 249 Bk. Роль американских коллег из Окриджа в основном состояла в изготовлении уникальной мишени берклия-249, который получали на высокопоточном реакторе в ORNL. В 2010–2013 годах было зарегистрировано всего 13 цепочек распадов 293 117 и 294 117, причем характеристики (время жизни и энергия альфа-распада) продукта распада 289 115 соответствовали данным, полученным ранее для этого радионуклида в другой ядерной реакции 48 Ca + 243 Am. По этой причине заявка на открытие этого элемента была признана отвечающей установленным критериям.
Элементу 118 авторами предложено название оганесон (oganesson, Og). Он должен являться аналогом радона и других инертных газов, и его открытие завершает седьмой период таблицы Менделеева. Этот элемент предложено назвать в честь Юрия Цолаковича Оганесяна за его пионерский вклад в исследование трансактиноидных элементов и важные ядерно-физические достижения в открытии сверхтяжелых ядер и исследовании «острова ядерной стабильности». В истории существовал только еще один пример, когда имя элемента присваивалось действующему ученому. Элемент 106 был назван в 1997 году сиборгием (Sg) в честь Гленна Сиборга (1912–1999), лауреата Нобелевской премии, автора открытия плутония и целого ряда трансплутониевых элементов.
В 2002–2012 годах в Дубне при облучении мишени 249 Cf ионами 48 Ca было обнаружено несколько событий образования 294 118 (время жизни — порядка 1 миллисекунды), сопровождающихся последовательным распадом 290 Lv (ливермория), 286 Fl (флеровия) и 282 Cn (коперниция). Время жизни и энергии альфа-частиц этих изотопов Fl и Cn были подтверждены американской коллаборацией на циклотроне в Беркли, поэтому объединенная рабочая группа рекомендовала признать открытие.
Следует отметить, что все вновь предложенные названия и символы элементов пока еще не утверждены IUPAC.
Какое значение имеет открытие этих новых элементов?
Вопрос «Сколько хлеба и угля это может дать?» абсолютно некорректен. Пользу от развития определенной ветви фундаментальной науки часто невозможно предсказать, и такого рода аргументы не должны тормозить ее развитие. Попытки заранее расписать доход и политические выгоды от научных открытий смехотворны. Соображения престижа также не должны как-то ограничивать развитие направления, потому что его истинное значение может раскрыться много позже. И наоборот, широко разрекламированные достижения могут не иметь никакого значительного продолжения. Вообще, наука должна руководствоваться своей логикой, а не логикой людей, далеких от нее. Общество должно доверять ученым, и «удовлетворение собственного любопытства за государственный счет» — это нормальное положение в данной области человеческой деятельности. И именно ученые, квалифицированные специалисты должны определять, на что следует тратить деньги, а что может подождать или вообще бесперспективно.
Другой вопрос, какое научное значение может иметь этот результат об открытии новых элементов. Что он изменяет в наших представлениях о структуре ядра и химических свойствах элементов вообще?
С физической точки зрения эти результаты могут иметь значение для лучшего понимания ядерной структуры и ядерного взаимодействия. С 1960-х годов бурно обсуждался вопрос о существовании так называемых островов стабильности в районе зарядов ядер Z = 114 и 126 как проявление оболочечной структуры ядер. Поэтому получение первых трансактиноидных элементов, которые имели гораздо больший период полураспада, чем предсказывалось старой «капельной» моделью строения ядра, было действительно принципиально важно. Сейчас в оболочечной модели никто не сомневается. Полученные результаты по новым элементам и новым изотопам позволяют уточнить существующие модели ядра и ядерных реакций. Хотя и не ожидается принципиально новых явлений, набор новых данных всегда полезен. Очевидно, что вершины острова стабильности существующими методами не достигнуть: просто нет таких комбинаций в ядерных реакциях — в получаемых изотопах не хватает нейтронов. Ранее много лет проводились попытки обнаружения в природных образцах СТЭ, которые были бы настолько долгоживущими, что могли остаться со времен образования Солнечной системы. Но эти попытки не увенчались успехом. Некогда заявленные результаты не нашли ни экспериментального, ни теоретического подтверждения.
С химической точки зрения ситуация несколько иная. Здесь действительно можно ожидать принципиально новых явлений. Дело в так называемых «релятивистских эффектах». В атомах с большим зарядом ядра электроны приобретают релятивистские скорости, и обычное уравнение Шрёдингера, используемое для описания атомов, уже не работает. В частности, знакомые всем «гантельки» р-электронов в VII-периоде претерпевают изменения, и одна из них превращается в шар. В результате электронная структура атомов меняется. У новых элементов возможно значительное отклонение химических свойств от экстраполированных по Периодической таблице и возникновение необычных химических свойств.
В отношении «релятивистских эффектов» существует много спекуляций, очевидно направленных на поднятие интереса к вопросу. Например, высказывалось предположение, что элемент 104 резерфордий (Rf) — формальный аналог титана, циркония и гафния — может оказаться p-элементом, по химическим свойствам близким к свинцу. Или заявлялось, что элемент 114 флеровий (Fl) — аналог свинца — может оказаться инертным газом. На самом деле при аккуратном рассмотрении выясняется, что, хотя атом Rf и имеет необычную конфигурацию внешней электронной оболочки (ds 2 p), по своим химическим свойствам это типичный d-элемент, аналог гафния. А Fl, обладая повышенной летучестью (как это следует и из любых экстраполяций), в конденсированном состоянии остается типичным металлом. Вообще, абсолютно некорректно любое отклонение от экстраполяции по Периодической системе приписывать «релятивистским эффектам»: оно может быть обусловлено совершенно другими причинами, например межконфигурационным взаимодействием.
Так или иначе, исследование релятивистских эффектов позволяет лучше понять и химические свойства давно известных и повсеместно применяемых элементов. Также это позволяет лучше разобраться в том, каким образом электронное строение атомов и молекул, которое можно рассчитать, определяет их конкретные химические свойства. Это до сих пор является далеко не до конца решенным вопросом. Дальнейшее продвижение по Периодической таблице может привести к образованию совсем новой группы элементов — g-элементов (начиная с элемента 121) с интересными свойствами. Все эти вопросы еще ждут подробного исследования.
Однако приходится отметить, что в последних открытиях исследования химических свойств новых элементов вообще не фигурируют (химически выделялся лишь продукт распада элемента 115 — элемент 105, Db, чтобы подтвердить конец цепочки распада). Но такое исследование трудно было провести ввиду низкого выхода и коротких периодов полураспада полученных изотопов. Тем не менее это возможно, хотя требует нового подхода к постановке химических экспериментов.
Открытие новых элементов дает еще один пример того, что значительные достижения российских ученых возможны в тесной коллаборации с учеными из США, Германии и других развитых стран. Именно такие работы и поднимают престиж нашей науки.