Ununennium

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Eigenschaften
Superactinoide
Vermutet wird [Og] 8s1
119
Uue
Eigenschaften (soweit bekannt)
Name,Symbol,OrdnungszahlUnunennium, Uue, 119
ElementkategorieUnbekannt
Gruppe,Periode,BlockUnbekannt,8,

Unbekannt

CAS-Nummer54143-88-3
Atomar
Atommassegeschätzt 295u
ElektronenkonfigurationVermutet wird [Og] 8s1
Elektronen proEnergieniveau2, 8, 18, 32, 32, 18, 8, 1
Soweit möglich und gebräuchlich, werdenSI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten beiStandardbedingungen. Besonders fragliche Werte sind mit (?) gekennzeichnet

Ununennium ist ein derzeit hypothetischeschemisches Element mit derOrdnungszahl 119.

Im Periodensystem steht es zwischen dem118Oganesson (2006 erstmals synthetisiert) und dem hypothetischen120Unbinilium. Das Element kommt in der Natur nicht vor, es könnte nur zukünftig durchKernreaktion hergestellt werden.

Imerweiterten Periodensystem (es liegt außerhalb des „normalen“Periodensystems) gehört es formal zu denAlkalimetallen und zu denTransactinoiden. Der Name ist der temporäresystematische IUPAC-Name und steht für die drei Ziffern (Un-un-enn-ium) der Ordnungszahl. Des Weiteren würde mit ihm die bisher unerforschte8. Periode beginnen. Im Periodensystem der Elemente wird erwartet, dass es ein s-Block-Element, ein Alkalimetall und das erste Element der achten Periode ist.

Synthesewege

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Ununennium ist das Element mit der kleinsten Ordnungszahl, das bisher noch nicht synthetisiert wurde. Mehrere Versuche wurden von amerikanischen, deutschen und russischen Teams durchgeführt, um dieses Element zu synthetisieren. Sie sind alle erfolglos geblieben. Experimente lassen vermuten, dass die Synthese von Ununennium (und folgenden Elementen) viel schwieriger als die der vorherigen Elemente sein wird. Vielleicht ist es auch schon das vorletzte Element, das mit aktueller Technologie überhaupt synthetisiert werden kann. Weil etwaige Atomkerne innerhalb winzigster Sekundenbruchteile zerfallen dürften, bevor sich eine stabile Elektronenkonfiguration ausbildet, sind chemische Eigenschaften nicht vorhanden bzw. nicht definierbar.

Fehlgeschlagene Syntheseversuche

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Bereits 1985 wurde amLinearbeschleuniger superHILAC in Berkeley vergeblich versucht, Ununennium durch den Beschuss vonEinsteinium-254 mitCalcium-48-Ionen zu erzeugen.[1]

 99254Es+2048Ca  119302Uue{\displaystyle \,_{\ 99}^{254}\mathrm {Es} +\,_{20}^{48}\mathrm {Ca} \ \to \ \,_{119}^{302}\mathrm {U\;\!\!ue} ^{*}\qquad \longrightarrow \qquad }keine Atome

Es ist unwahrscheinlich, dass diese Reaktion erfolgreich sein wird, da es sehr schwierig ist, eine ausreichende Menge des Einsteinium-Targets herzustellen.

Von April bis September im Jahr 2012 wurde amGSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung inDarmstadt ein Projekt zur Synthese von295Uue und296Uue durch Beschuss vonBerkelium-249 mitTitan-50 durchgeführt.[2][3] Aufgrund der theoretisch vorausgesagten hohen Wahrscheinlichkeit wurde angenommen, dass man Ununennium innerhalb fünf Monate nach Projektstart synthetisieren könne.[4]

 97249Bk+2250Ti  119299Uue  119296Uue +3 01n{\displaystyle \,_{\ 97}^{249}\mathrm {Bk} +\,_{22}^{50}\mathrm {Ti} \ \to \ \,_{119}^{299}\mathrm {U\;\!\!ue} ^{*}\ \to \ \,_{119}^{296}\mathrm {U\;\!\!ue} \ +3\ \,_{0}^{1}{\mathsf {n}}}
 97249Bk+2250Ti  119299Uue  119295Uue +4 01n{\displaystyle \,_{\ 97}^{249}\mathrm {Bk} +\,_{22}^{50}\mathrm {Ti} \ \to \ \,_{119}^{299}\mathrm {U\;\!\!ue} ^{*}\ \to \ \,_{119}^{295}\mathrm {U\;\!\!ue} \ +4\ \,_{0}^{1}{\mathsf {n}}}

Das Experiment wurde frühzeitig gestoppt, um das verwendete Berkelium-249 als Ziel (unter Beschuss von Calcium-48) zur Bestätigung der Synthese vonTenness verwenden zu können.[5] Aufgrund der vermuteten extrem kurzenHalbwertszeit benutzte das GSI-Team neu entwickelte Geräte, welche Kernzerfall in Mikrosekunden registrieren.[3] Keine Ununenniumatome konnten identifiziert werden, was einen beschränkendenWirkungsquerschnitt von 65fb andeutet.[5][6] Der vorausgesagte tatsächliche Wirkungsquerschnitt liegt bei 40 fb, was zur Zeit des Projekts das Limit der Technologie war.[4]

Target-Projektil-Kombinationen für Kerne mit Z=119

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Die folgende Tabelle gibt alle Kombinationen für Targets und Projektile wieder, die zur Erzeugung von Kernen mit einer Ladungszahl von 119 benutzt werden könnten.

Die Tabelle enthält alle Kombinationen, deren

  • Halbwertszeit (sowohl Target wie Projektil) mindestens 73 Tage (T1/2 > 0,2 a) beträgt,
  • das Projektil nicht schwerer als das Target ist,
  • die Summe der Protonenzahl 119 beträgt und
  • die Summe der Nukleonenzahl mindestens 294 beträgt.

Eine ähnliche Zusammenstellung findet man hier[7].

TargetProjektilProdukt
KernHWZ (a)KernHWZ (a)KernnKernσER{\displaystyle \sigma _{ER}}(fb)ECN{\displaystyle E_{CN}^{*}}(MeV)Bemerkung
208Pbstabil87Rb48 Mrd.295Uue3 n292Uuezu neutronenarm °)
232Th14 Mrd.65Custabil297Uue3 n294Uue
238U4,5 Mrd.59Costabil297Uue3 n294Uue
238U4,5 Mrd.60Co5,3298Uue3 n295Uue
237Np2,1 Mio.58Festabil295Uue3 n292Uuezu neutronenarm °)
237Np2,1 Mio.60Fe2,6 Mio.297Uue3 n294Uue
244Pu80 Mio.55Mnstabil299Uue3 n296Uue
243Am737054Crstabil297Uue3 n294Uue
248Cm34000051Vstabil299Uue3 n296Uue
250Cm900051Vstabil301Uue3 n298Uue
247Bk138050Tistabil297Uue4 n293Uue002445
248Bk950Tistabil298Uue3 n295Uue
249Bk0,8850Tistabil299Uue4 n295Uue13...57036...45
249Bk0,8850Tistabil299Uue3 n296Uue35...04027...41
249Cf35145Scstabil294Uue3 n291Uue099037zu neutronenarm °)
250Cf1345Scstabil295Uue3 n292Uuezu neutronenarm °)
251Cf90045Scstabil296Uue3 n293Uue038037zu neutronenarm °)
252Cf2,645Scstabil297Uue3 n294Uue
252Es1,344Castabil296Uue3 n293Uue432035
252Es1,348Ca~stabil300Uue4 n296Uue020043
254Es0,7544Ca~stabil298Uue4 n298Uue
254Es0,7548Ca~stabil302Uue4 n298Uue001541
254Es0,7548Ca~stabil302Uue3 n299Uue030035

°) Folgt man dem Trend der letzten erzeugten Isotope von115Moscovium und117Tenness, enthalten diese Kerne deutlich zu wenig Neutronen, um längere Halbwertszeiten aufweisen zu können.

Vorhersage der Zerfallscharakteristik

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Die Alpha-Zerfall-Halbwertszeiten von 1700 Isotopen mit der Ladungszahl zwischen 100 und 130 wurden aufgrund von heuristischen Modellrechnungen abgeschätzt.[8][9][10] Die dabei gefundenen Halbwertszeiten für291–307Uue belaufen sich je nach Modell und Isotop auf Werte zwischen 0,06 und 500 µs. Die längste Halbwertszeit von geschätzten 25 bis 500 µs sollte das Isotop294Uue haben, gefolgt von298Uue mit 100 bis 300 µs.

Chemische Eigenschaften

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Für das Element 119 wird nicht erwartet, dass Atome lange genug existieren, um eine Elektronenkonfiguration um den Kern zu bilden oder dass sogar chemische Bindungen entstehen. Chemische Eigenschaften sind also nicht beschreibbar.

Einzelnachweise

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  1. R. W. Lougheed, J. H. Landrum, E. K. Hulet, J. F. Wild, R. J. Dougan, A. D. Dougan, H. Gäggeler, M. Schädel, K. J. Moody, K. E. Gregorich,G. T. Seaborg:Search for superheavy elements using the48Ca +254Esg reaction. In:Physical Review C.Band 32,Nr. 5, 1985,S. 1760–1763,doi:10.1103/PhysRevC.32.1760. 
  2. Turning a line. In:The Economist. 12. Mai 2012 (economist.com [abgerufen am 12. September 2021]). 
  3. abJ. Khuyagbaatar: Superheavy Element Search Campaign at TASCA. Abgerufen am 12. September 2021. 
  4. abValeriy Zagrebaev, Alexander Karpov, Walter Greiner:Future of superheavy element research: Which nuclei could be synthesized within the next few years? In:Journal of Physics: Conference Series.Band 420, 25. März 2013,S. 012001,doi:10.1088/1742-6596/420/1/012001 (iop.org [abgerufen am 12. September 2021]). 
  5. abAlexander Yakushev: Superheavy Element Research at TASCA. Abgerufen am 12. September 2021. 
  6. J. Khuyagbaatar, A. Yakushev, Ch. E. Düllmann, D. Ackermann, L.-L. Andersson:Search for elements 119 and 120. In:Physical Review C.Band 102,Nr. 6, 2. Dezember 2020,S. 064602,doi:10.1103/PhysRevC.102.064602. 
  7. https://arxiv.org/pdf/2108.13614.pdf
  8. C. Samanta, P. R Chowdhury, D. N. Basu:Predictions of alpha decay half lives of heavy and superheavy elements. In:Nuclear Physics, Section A.Band 789,Nr. 1–4, 2007,S. 142–154,doi:10.1016/j.nuclphysa.2007.04.001,arxiv:nucl-th/0703086v2. 
  9. P. Roy Chowdhury, C. Samanta, D. N. Basu:Search for long lived heaviest nuclei beyond the valley of stability. In:Physical Review C (Nuclear Physics).Band 77,Nr. 4, 2008,S. 044603-10,doi:10.1103/PhysRevC.77.044603,arxiv:0802.3837v1. 
  10. P. R Chowdhury, C. Samanta, D. N. Basu:Nuclear half-lives for α-radioactivity of elements with 100 ≤ Z ≤ 130. In:Atomic Data and Nuclear Data Tables.Band 94,Nr. 6, 2008,S. 781–806,doi:10.1016/j.adt.2008.01.003,arxiv:0802.4161v2. 

Literatur

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Weblinks

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Wiktionary: Ununennium – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
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