Només s'inclouen els isòtops de semivida superior a 0,1 segons
Eldarmstadti és l'element químicsintètic de símbolDs inombre atòmic 110. Forma part del 7è període de lataula periòdica i delgrup 10, situant-se sota elplatí. La majoria delsisòtops sintetitzats d'aquest element esdesintegren ràpidament, en menys de 66s (període de semidesintegració del darmstadti 282, el més estable), fent difícil estudiar les seves propietats de manera experimental. Fou sintetitzat per primera vegada el 1994 a la ciutat alemanya deDarmstadt, estat deHessen, d'on prové el nom.
El darmstadti fou sintetitzat per primera vegada al9 de novembre de1994 per un equip internacional de científics dirigits perPeter Armbruster (1931-2024) iGottfried Munzenber (1940-2024) al laboratori de la Societat per a la Investigació en Ions Pesants (GSI) aDarmstadt,Hessen,Alemanya. Aquests investigadors utilitzaren lafusió de nuclis de l'isòtopplom 208 bombardejats amb nuclis deníquel 62[6] i, en un altre experiment posterior, amb níquel 64. Obtingueren l'isòtop darmstadti 269 en un cas, i l'isòtop darmstadti 271 en l'altre, i l'emissió d'unneutró en cada cas. Les reaccions foren:[5]
El 1995, a l'Institut de Recerca Nuclear de Dubnà, un equip de científics russos i estatunidencs, liderats perIuri Làzarev, aconseguiren sintetitzar l'isòtop 273 bombardejantplutoni 244 amb sofre 34.[7][5]
Quant a la química del darmstadti tot el que se sap es basa en estudis d'efectes relativistes segons la teoria funcional de densitat. Així, s'ha determinat que podria presentarestats d'oxidació 0, 2, 4, 6, 8[14][15] i, fins i tot, 10.[16] Elpotencial de reducció estàndard previst per a la parella Ds2+/Ds és d'1,7V per tant, el darmstadti hauria de ser unmetall noble.[17]
En trobar-se en el mateix grup que elplatí, s'han realitzat models decomplexos de coordinació amb els grupscianur,carbur icarbonil, a més d'estudis basats en la predicció de compostos com el tetraclorur de darmstadti i l'hexafluorur de darmstadti. Per als compostos amb carboni i carbur, i, s'han trobat similituds quant a lalongitud d'enllaç i a la freqüència vibracional havent estat comparats amb els seus homòlegs del platí. No obstant això, mentre que el platí forma un complex amb el grup cianur amb estat d'oxidació +2, el darmstadti el formaria preferentment amb l'estat metàl·lic, resultant el complex. També, composts com el clorur de darmstadti(IV) posseeixen teòricament la mateixaestructura electrònica i el mateixpotencial de ionització que els compostos amb platí. D'altra banda, s'han realitzat estudis sobre l'energia de descomposició basats en la reacció del fluorur de darmstadti(VI) donant lloc a difluor i clorur de darmstadti(IV), que donen suport a les concordances entre tots dos metalls.[13]
A abril del 2022 s'havien sintetitzat 12 isòtops diferents del darmstadti.[18] El darmstadti és un element altamentradioactiu, el qual es desintegra perfissió espontània el 85% de les vegades i perdesintegració alfa el 15%, donant lloc a isòtops dehassi.[13] Per exemple el darmstadti 277 es desintegra segons la reacció següent donant hassi 273 i l'emissió d'unapartícula α (4He):[19]
Aquest gràfic de modes de desintegració segons el model de l'Agència d'Energia Atòmica del Japó prediu que diversos núclids superpesants dins de l'illa d'estabilitat tenen períodes de semidesintegració superiors a un any (encerclats) i que pateixen principalmentdesintegració alfa, amb un màxim al294Ds amb una semivida estimada d'uns 300 anys.[20]
Encara que el darmstadti posseeix isòtops amb unperíode de semidesintegració molt curt, de l'ordre dels microsegons, recentment s'han observat els isòtops denombre màssic 279 i 281, amb períodes de semidesintegració de 180 mil·lisegons i 11 segons, respectivament, i el282Ds (no confirmat), amb un període de semidesintegració que supera el minut (66 s).[18][19] Aquests isòtops no s'han sintetitzat sinó que s'han observat com a productes de desintegració d'elements més pesants, que són els que s'han sintetitzat. Així el darmstadti 279 fou observat en la desintegració de291Lv,287Fl i283Cn,[21] el darmstadti 281 en les de293Lv,289Fl i285Cn[22] i el282Ds en la del290Fl.[23] Per exemple lacadena de desintegració del flerovi 289, on cada desintegració s'emet una partícula α, dona el darmstadti 281:[24]
D'altra banda, malgrat que encara no han estat descoberts, alguns càlculs teòrics indiquen que els isòtops292Ds i293Ds tenen un període de semidesintegració de 30 i de 100 anys respectivament, així com d'uns 300 anys per a l'isòtop294Ds.[13] Aquest darrer isòtop té unnombre màgic deneutrons, en concret 184, la qual cosa podria explicar aquesta estabilitat predita, i estaria situat en l'anomenadailla d'estabilitat. Aquesta és una zona d'un diagrama de protons respecte de neutrons delsnúclids (diagrama de Segrè) on hi hauria alguns d'ells que recuperarien l'estabilitat que es perd al final de la taula periòdica.[17] Els nuclis pesants perden la seva esfericitat i es deformen, cosa que implica la pèrdua d'estabilitat.[25]
La deformació nuclear és també la causa d'una característica sorprenent d'un dels seus isòtops, el270Ds, el qual representa el cas més extrem conegut d'un estat metaestable, anomenatisòmer K. Aquest estat presenta un moviment de capcineig (wobbling), amb un eix d'espín total inclinat respecte al seueix de simetria, i la seva desintegració està «prohibida» per lamecànica quàntica. És més estable que l'estat fonamental, una característica poc comuna per als nuclis. Això és possiblement un primer indici de fenòmens físics interessants, encara per descobrir, en l'aproximació a l'esfericitat nuclear que es preveu per a aquesta regió de núclids. A més, aquests estats poden emprar-se com a traçadors per arribar a l'illa d'estabilitat.[25]
↑Hofmann, S.; Ninov, V.; Heßberger, F. P.; Armbruster, P.; Folger, H. «Production and decay of269110» (en anglès). Zeitschrift für Physik A Hadrons and Nuclei, 350, 4, 01-12-1995, pàg. 277–280. Arxivat de l'original el 2022-07-06.DOI:10.1007/BF01291181.ISSN:0939-7922 [Consulta: 1r abril 2025].
.svg)
