Ununpentium – Pierwiastek 115 (Moscovium)

tablica_okresowa

Międzynarodowy zespół naukowców, kierowany przez fizyków z Lund University w Szwecji, potwierdził istnienie elementu układu okresowego, którego liczba atomowa wynosi 115 wraz z nazwą: Moscovium.

Eksperyment został przeprowadzony w akceleratorze GSI w Niemczech. Wyniki badań potwierdzają wcześniejsze pomiary wykonane dziesięć lat temu przez grupy badawcze w Rosji. W 2000 roku raz pierwszy przeprowadzono eksperyment syntezy izotopu 115, po czym nadano mu roboczą nazwę Ununpentium (Uup). Nazwa Ununpentium wywodzi się z liczby atomowej tego pierwiastka zgodnie z systematyczną terminologią IUPAC dla transuranowców (z łac. jeden-jeden-pięć-ium).  Zespół rosyjskich i amerykańskich opublikował artykuł o nim w 2006 roku. Nowe badania GSI to kolejny krok w kierunku oficjalnego uznania elementu.

Moscovium

Moscovium, czyli element 115 jest pierwiastkiem niezwykle radioaktywnym: jego najbardziej stabilny znany izotop, moscovium-290, ma okres półtrwania zaledwie 0,65 sekundy. W układzie okresowym jest to element p-blokowy transakcji. Jest on członkiem 7. okresu i znajduje się w grupie 15 jako najcięższy piktogen, chociaż nie potwierdzono, że zachowuje się jako cięższy homolog bizmutu piktogenu. Oblicza się, że Moscovium ma pewne właściwości podobne do jego lżejszych homologów: azotu, fosforu, arsenu, antymonu i bizmutu, choć powinien również wykazać kilka istotnych różnic. W szczególności, Moscovium powinien mieć również istotne podobieństwa do talu, gdyż oba mają jeden dość luźno związany elektron poza quasi-zamkniętą powłoką. Do tej pory zaobserwowano około 100 atomów moscovium, a wszystkie z nich mają numery masowe od 287 do 290.

Dlaczego nazwa Moscovium?

Stosując nomenklaturę Mendelejewa dla nienazwanych i nieodkrytych elementów, moscovium jest czasami nazywane eka-bizmutem. W 1979 roku IUPAC zalecił stosowanie nazwy systematycznej elementu ununpentium (z odpowiednim symbolem Uup) do czasu potwierdzenia odkrycia elementu i ustalenia jego stałej nazwy. Mimo że jest ona szeroko stosowana w środowisku chemicznym na wszystkich poziomach, od klas chemicznych do zaawansowanych podręczników, zalecenia te były najczęściej ignorowane przez naukowców w tej dziedzinie, którzy nazywali ją “pierwiastkiem 115, symbolem E115, lub nawet po prostu 115.

30 grudnia 2015 r. odkrycie tego pierwiastka zostało uznane przez Międzynarodową Unię Chemii Czystej i Stosowanej (IUPAC). Zgodnie z zaleceniami IUPAC, odkrywca nowego pierwiastka ma prawo sugerować jego nazwę. Sugerowaną nazwą był langevinium, za Paulem Langevinem. Później zespół z Dubna kilkakrotnie wymieniał nazwę Moscovium jako jedną z wielu możliwości, nawiązując do Obwodu Moskiewskiego, gdzie znajduje się Dubna.

W czerwcu 2016 roku IUPAC zatwierdził tę ostatnią propozycję, która miała zostać formalnie przyjęta do końca roku, czyli 28 listopada 2016 roku. Ceremonia nadania imienia moskowowi, tenzynowi i oganessonowi odbyła się 2 marca 2017 roku w Rosyjskiej Akademii Nauk w Moskwie.

Pierwiastek 115 (Element 115)

Pierwiastek uzyskano przez bombardowanie cienkiej warstwy ameryku (liczba atomowa 95) jonami wapnia (liczba atomowa 20). Nowy element ze 115 protonami w jądrze żył tylko ułamek sekundy, po czym uległ rozpadowi. Zespół badawczy był w stanie zmierzyć energię fotonów powstałych w związku z rozpadem alfa nowego elementu. Energie emitowane przez pewne fotony były zgodne z oczekiwanymi energiami dla promieniowania rentgenowskiego. Jest to charakterystyczny “odcisk palca” danego elementu układu okresowego. Pierwiastek jest całkowicie syntetyczny, dlatego mówimy o syntezie, a nie o odnalezieniu. Tworzenie elementów cięższych niż uran, który jest najcięższym pierwiastkiem występującym naturalnie na Ziemi (zawierającym 92 protony), wymaga reakcji syntezy, reakcji jądrowej lub innej wyspecjalizowanej reakcji chemicznej. Przed Ununpentium, akcelerator GSI pomógł w stworzeniu sześciu syntetycznych elementów zawierających więcej protonów niż uran.

To był bardzo udany eksperyment i jeden z najważniejszych w tej dziedzinie w ciągu ostatnich lat” – powiedział Dirk Rudolph, profesor Zakładzie Fizyki Jądrowej na Lund University.

Nowy element o super-ciężkim jądrze nie posiada jeszcze sformalizowanej nazwy. Międzynarodowa komisja złożona z ekspertów z dziedziny fizyki i chemii – Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) oraz Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) zweryfikuje rezultaty i zdecyduje, czy zalecić dalsze badania przed uznaniem pierwiastka.

Poprzednio oficjalnie dodanymi elementami do tablicy Mendelejewa były w 2011 roku pierwiastki Flerovium – Fl (liczba atomowa 114, wstępna nazwa Ununquadium – Uuq) oraz Livermorium – Lv (liczba atomowa 116, do czasu ustalenia nazwy, określany był jako Ununhexium – Uuh). Ich czas życia również jest krótszy niż sekunda, są także silnie radioaktywne.

Dowody na istnienie nowego elementu o liczbie atomowej 115 zostały zaprezentowane w czasopiśmie naukowym The Physical Review Letters 27 sierpnia 2013 roku. Mało prawdopodobne jest, wykorzystanie Ununpentium w budowie zaawansowanych gadżetów przyszłości. Jak dotąd, naukowcy znaleźli praktyczne zastosowania dla syntetycznych pierwiastków z maksymalnie setką protonów w jądrze.

Właściwości Moscovium (Ununpentium)

Ununpentium jest bardzo ciężkim i sztucznie wytwarzanym pierwiastkiem radioaktywnym, który ma liczbę atomową 115 i symbol Uup. Został on odkryty poprzez bombardowanie atomów pierwiastka Americium-243 jonami wapnia-48. Wśród produktów wytwarzanych w wyniku bombardowania były cztery atomy ununpentium, które w mniej niż 1/10 sekundy rozpadły się na atomy ununtrium.

Element ten jest scharakteryzowany jako metal i wiadomo, że istnieje w naturze jako ciało stałe w temperaturze pokojowej. Rozpada się szybko w krótkim czasie do innych elementów, takich jak ununtrium. Ununpentium ma około czterech izotopów, z których najbardziej stabilny izotop jest 289 Uup, który ma okres półtrwania około 220 milisekund.

Zakłada się, że Ununpentium jest trzecim członkiem bloku 7p pierwiastków chemicznych i wiadomo, że jest najcięższym członkiem grupy 15 znajdującej się w tabeli okresowej.

Zastosowania Moscovium 115

Stworzono tylko kilkaset atomów ununpentium, więc są one wykorzystywane tylko do celów badań naukowych. Wykorzystuje się je również do produkcji metalu ununtrium (nihonium). Nie ma on żadnej biologicznej roli. Ale ponieważ mówi się, że metal ten jest wysoce radioaktywny, uważa się go za szkodliwy w przyrodzie.

Źródło:
[1] http://www.lunduniversity.lu.se/o.o.i.s?news_item=6082&id=24890 | 28.08.2013
[2] Houston Museum 064 by Shadow Byrd (ShadowWolf13), flickr.com, CC BY-SA 2.0
[3] http://news.yahoo.com/scientists-existence-element-confirmed-213038928.html | 28.08.2013
[4] http://en.wikipedia.org/wiki/Ununpentium | 28.08.2013
[5] http://www.popsci.com/science/article/2013-08/new-accelerator-study-confirms-theoretical-element-115-exists | 28.08.2013