iso:isotopo NA: abbondanza in natura TD:tempo di dimezzamento DM: modalità di decadimento DE: energia di decadimento in MeV DP: prodotto del decadimento
Ilflerovio (precedentemente noto col nome sistematico temporaneoununquadio, oeka-piombo) è l'elemento connumero atomico 114 indicato con il simboloFl, ed è unelemento transuranico sintetico. Il nome temporaneo era ununquadio ed è stato ufficializzato dallaIUPAC in onore del fisico russoGeorgij Flërov[2].
Sono stati osservati circa 80decadimenti radioattivi del flerovio, 50 diretti e 30 derivanti dal decadimento dellivermorio e dell'oganesson. Tutti i decadimenti sono stati assegnati ai seiisotopi dal 284 al 289. Ad oggi l'isotopo più longevo conosciuto è il289Fl con un'emivita di circa 2,6 secondi, tuttavia ci sarebbero osservazioni di unisomero nucleare, il289bFl, con una emivita di circa 66 secondi, che così sarebbe uno degli elementi più longevi della regione deglielementi superpesanti.
Studi chimico-fisici eseguiti nel2007, indicano che il flerovio quasi sicuramente non possiede proprietà predette dallatavola periodica e sembrerebbe essere il primo elemento superpesante avente proprietà simili aigas nobili dovute aglieffetti relativistici della sua grande massa[3]. Tuttavia potrebbe avere proprietà simili a quelle delpiombo e dellostagno.
Nel dicembre1998, alcuni scienziati dell'Istituto unito per la ricerca nucleare diDubna in Russia, bombardarono degli atomi diplutonio-244 con ionicalcio48Ca. Fu sintetizzato un singolo atomo di flerovio289Fl, decaduto a9,67 MeV inparticelle alfa dopo 30 secondi. L'osservazione è stata pubblicata successivamente nel gennaio1999[4]. Tuttavia la catena di decadimento osservata non è stata replicata e l'esatta identità dell'elemento è quindi sconosciuta, si pensa che fosse unisomero meta-stabile, il289mFl.
Nel marzo1999, lo stesso team rimpiazzò il244Pu con il242Pu per produrre altri isotopi. Questa volta ottennero due atomi di flerovio, decaduti sempre con emissione diparticelle α a10,29 MeV dopo 5,5 secondi. Gli isotopi sono stati assegnati al287Fl[5]. Ancora una volta, è stato impossibile replicare la catena di decadimento ottenuta, andando ad assegnare il tutto al probabileisomero meta-stabile287mFl.
La scoperta, confermata al giorno d'oggi, del flerovio è stata fatta nel giugno1999 quando il gruppo diDubna ripeté la reazione con il plutonio-244. Furono prodotti due atomi dell'elemento 114, decaduti inα con9,82 MeV dopo 2,6 secondi[6].
Questa attività fu erroneamente assegnata al288Fl, ma studi successivi eseguiti in dicembre del2002 hanno assegnato l'attività al289Fl[7].
Nel maggio del2009 il gruppo di lavoro JWP dellaIUPAC pubblicò un resoconto sulla scoperta delcopernicio dove veniva indicata la scoperta dell'isotopo283Cn.[8] Ciò di fatto implica la scoperta del flerovio, dall'analisi dei dati per la sintesi relativa alcopernicio. Nel2011 la IUPAC ha valutato gli esperimenti del team diDubna dal1999 al2007 considerando quindi conclusiva la scoperta dell'elemento 114 e la sua identificazione come flerovio.[9]
Inoltre la scoperta del flerovio, come287Fl e286Fl, è confermata nel gennaio2009 aBerkeley, seguita dalla conferma del288Fl e del289Fl nel luglio2009 alGSI.
Questa sezione si riferisce alla possibile sintesi di nuclei di flerovio da reazioni difusione fredda. Sono processi in cui vengono prodotti dei nuclei a bassaenergia cinetica (~10–20 MeV) in modo da avere maggiori probabilità di "sopravvivenza" del nucleo. I nuclei eccitati decadono successivamente allo stato normale emettendo soltanto uno o dueneutroni.
208Pb(76Ge,xn)284−xFl
Il primo tentativo di sintesi dell'elemento 114 con fusione fredda è stato eseguito alGrand accélérateur national d'ions lourds (GANIL) in Francia nel 2003. Nessun atomo fu rilevato con una risoluzione di 1,2pb.
Questa sezione si riferisce alla possibile sintesi di nuclei di flerovio da reazioni difusione nucleare ad alte temperature. Sono processi in cui vengono prodotti nuclei ad altaenergia cinetica (~40–50 MeV) che da una maggiore probabilità di riuscita dell'esperimento, ma anche ad una minore "sopravvivenza" dei nuclei prodotti. I nuclei decadono con l'emissione di 3-5neutroni.Le reazioni di fusione per la produzione di flerovio si fanno con le stesse combinazioni bersaglio-proiettile, ma se si usano atomi di48Ca si producono solitamente nuclei con energia cinetica intermedia (~30–35 MeV).
244Pu(48Ca,xn)292−xFl (x=3,4,5)
Il primo esperimento per la sintesi del flerovio con questa tecnica e la combinazione sopra citata è stato sperimentato proprio dal gruppo di ricerca diDubna nel novembre1998. Rilevarono una singola, lunga catena di decadimento, assegnata al289Fl.[4] La reazione fu ripetuta nel1999 e furono rilevati altri due atomi di flerovio. I prodotti furono assegnati al288Fl.[6]
Il team continuò lo studio delle reazioni nel2002, rilevando tre atomi di289Fl, venti atomi del nuovo isotopo288Fl ed un atomo dell'isotopo287Fl.[7] Studiando la chimica delcopernicio285Cn, fu ripetuta la reazione nell'aprile2007, sorprendentemente furono rilevati, direttamente dalla collaborazione tra gli istituti PSI-FLNR, due atomi di288Fl, ponendo così le basi per l'inizio dello studio del flerovio.
Nel giugno2008, l'esperimento fu ripetuto per confermare l'identità dell'isotopo289Fl. Fu rilevato un solo atomo e furono anche confermate le proprietà simili a quelle dei gas-nobili.
Da maggio e luglio del2009, il team al GSI studiò questa reazione per la prima volta, come passo verso la sintesi deltennesso (elemento 117). Il team fu capace di confermare la sintesi e i dettagli sul decadimento del288Fl e289Fl, producendo nove atomi del primo isotopo e quattro del secondo.[10]
242Pu(48Ca,xn)290−x114 (x=2,3,4,5)
La sopracitata reazione è stata studiata per la prima volta con la tecnica di fusione nucleare sempre dal team di Dubna in marzo-aprile del1999 e furono rilevati due atomi di flerovio, assegnati a287Fl.[5] La reazione fu ripetuta nel settembre2003 per avere una conferma dei dati sul decadimento del287Fl e283Cn perché erano stati raccolti dati conflittuali.Gli scienziati russi fornirono tutti i dati di decadimento del288Fl,287Fl e286Fl.[11][12]
Nell'aprile2006, con l'aiuto degli istitutiPaul Scherrer Institute (PSI) e ilFlerov Laboratory of Nuclear Reactions (FLNR), la reazione fu usata per determinare le proprietà chimiche delcopernicio producendo283Cn. In un esperimento di conferma dell'aprile2007, il team rilevò direttamente il287Fl e misurò alcuni dati iniziali sulle proprietà chimiche del flerovio.Il team di Berkeley continuò i loro studi usando come bersaglio il242Pu e provando la sintesi del flerovio nel gennaio2009 con la reazione sopracitata. Nel settembre2009 riportarono la rilevazione di due atomi di flerovio,287Fl e286Fl, confermando la catena di decadimento e le proprietà riportate dal laboratorio FLNR delJINR.[13]
Con la collaborazione tra ilPaul Scherrer Institute (PSI) e ilFlerov Laboratory of Nuclear Reactions (FLNR) delJoint Institute for Nuclear Research (JINR), nell'aprile del2009 fu prodotto un nuovo studio sulla chimica del flerovio sfruttando la reazione. Fu rilevato un solo atomo di283Cn.
Nel dicembre2010, il team alLawrence Berkeley National Laboratory (LBNL) ha annunciato la sintesi di un singolo atomo del nuovo isotopo285Fl con la consecutiva osservazione di 5 isotopi di elementi figlio.
240Pu(48Ca,xn)288−xFl (x=3,4)
Nel 2015, il gruppo al JINR ha studiato questa reazione. Ha trovato 3 atomi di285Fl con uno schema di decadimento, come nella ricerca del 2010; ha confirmato quelli risulti. È stato anche scoperto il nuovo isotopo284Fl nella stessa reazione; quello isotopo subiscefissione nucleare con un'emivita di 2,5 millisecondi.[14]
239Pu(48Ca,xn)287−xFl (x=3)
Un altro atomo di284Fl è stato prodotto in questa reazione, ma la risoluzione è più bassa dell'altra reazione. Questo forse indica i limiti degli effetti dell'isola di stabilità.[14]
