Livermorium

Livermorium
116 Lv
Correos ↑ Lv ↓ (USN) Tabla periódica Ununpentium ← livermorium → ununseptium
Apariencia
desconocido
Propiedades generales
Nombre, símbolo, número	livermorium, Lv, 116
Pronunciación	/ ˌ l ɪ v del ər m ɔər yo ə m / LIV -ər- MOHR -ee-əm
Categoría Elemento	desconocido
Grupo, período, bloque	16 (calcógenos), 7, p
Peso atómico estándar	[293]
Configuración electrónica	[ Rn ] 5f 14 6d 10 7s 2 7p 4 (Valor de referencia) 2, 8, 18, 32, 32, 18, 6 (Valor de referencia)
Historia
Descubrimiento	Instituto Conjunto de Investigación Nuclear y Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (2000)
Propiedades físicas
Densidad (cerca rt)	12.9 (prevista) g · cm -3
Propiedades atómicas
Estados de oxidación	2, 4 (predicción)
Energías de ionización	Primero: 723,6 (predicción) kJ · mol -1
Radio covalente	175 (estimado) pm
Miscelánea
Número de registro del CAS	54100-71-9
La mayoría de los isótopos estables
Artículo principal: Los isótopos de livermorium
iso N / A media vida DM DE ( MeV) DP 293 Lv syn 61 ms α 10.54 289 Fl 292 Lv syn 18 ms α 10.66 288 Fl 291 Lv syn 18 ms α 10.74 287 Fl 290 Lv syn 7.1 ms α 10.84 286 Fl

Livermorium es la sintético elemento superpesado con el símbolo Lv y número atómico 116. El nombre fue adoptado por IUPAC el 31 de mayo de 2012.

Se coloca como el miembro más pesado de grupo 16 (VIA), aunque un isótopo suficientemente estable no se sabe en este momento para permitir experimentos químicos para confirmar su posición como un pesado homólogo de polonio .

Fue detectado por primera vez en 2000. Desde entonces, se han producido alrededor de 35 átomos de livermorium, ya sea directamente o como producto de desintegración del ununoctium , perteneciente a los cuatro isótopos vecinos con masas 290-293. El isótopo más estable es conocido livermorium-293 con una vida media de ~ 60 ms.

Historia

Intentos de síntesis sin éxito

A finales de 1998, el físico polaco Robert Smolańczuk publicó cálculos sobre la fusión de núcleos atómicos hacia la síntesis de átomos superpesados, incluyendo ununoctium. Sus cálculos sugieren que podría ser posible hacer ununoctium y livermorium mediante la fusión de plomo con criptón bajo condiciones cuidadosamente controladas.

En 1999, investigadores de la Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley hizo uso de estas predicciones y anunció el descubrimiento de livermorium y ununoctium, en un artículo publicado en Physical Review Letters, y muy poco después se informó de los resultados en Ciencia. Los investigadores reportaron haber realizado la reacción

86
36 Kr + 208
82 Pb → 293
118 Uuo + n .

Al año siguiente, publicaron una retractación después de investigadores de otros laboratorios fueron incapaces de duplicar los resultados y el laboratorio de Berkeley en sí no fue capaz de duplicar ellos también. En junio de 2002, el director del laboratorio anunció que la demanda original del descubrimiento de estos dos elementos se había basado en datos inventados por el autor principal Victor Ninov.

Descubrimiento

El 19 de julio de 2000, los científicos en Dubna ( ICIN) detecta una sola desintegración de un átomo de livermorium después de la irradiación de un Cm -248 objetivo con Ca -48 iones. Los resultados se publicaron en diciembre de 2000. Esta actividad alfa emisores de 10,54 MeV fue asignado originalmente a ²⁹² Lv debido a la correlación de la hija previamente asignado ²⁸⁸ Fl. Esa asignación fue alterado más adelante a ²⁸⁹ Fl, y por lo tanto esta actividad fue cambiado correspondientemente a ²⁹³ Lv. Otras dos átomos fueron reportados por el instituto durante su segundo experimento entre abril y mayo de 2001.

En el mismo experimento también detectaron una cadena de desintegración que correspondía a la primera descomposición observada de flerovium y se asigna a ²⁸⁹ Fl. Esta actividad no se ha observado una vez más en una repetición de la misma reacción. Sin embargo, su detección en esta serie de experimentos indica la posibilidad de la desintegración de un isómero de livermorium, a saber, ^293b Lv, o una rama de la caries rara del isómero ya descubierto, ^293a Lv, en el que la primera partícula alfa se perdió. Se requiere investigación adicional para asignar positivamente esta actividad.

El equipo repitió el experimento en abril-mayo de 2005 y detectó 8 átomos de livermorium. Los datos de la desintegración medidos confirmaron la asignación del descubrimiento de isótopos como ²⁹³ Lv. En este plazo, el equipo también observó ²⁹² Lv en el canal 4n por primera vez.

En mayo de 2009, el Grupo Mixto de Trabajo informó sobre el descubrimiento de copernicium y reconoció el descubrimiento del isótopo ²⁸³ Cn. Esto implicó el descubrimiento de facto de livermorium, como ²⁹¹ Lv (ver más abajo), a partir del reconocimiento de los datos relativos a la nieta ²⁸³ Cn, aunque el descubrimiento experimento real puede ser determinada como la anterior.

En 2011, la IUPAC evaluó los resultados del equipo de Dubna y los aceptó como una identificación fiable de elemento 116.

Naming

Livermorium se conoce históricamente como eka- polonio . Ununhexium (Uuh) fue el temporal IUPAC Nombre de elemento sistemático. Los científicos se refieren generalmente al elemento simplemente como elemento 116 (o E116). De acuerdo a las recomendaciones de la IUPAC, el descubridor (s) de un nuevo elemento tiene el derecho de sugerir un nombre.

El descubrimiento de livermorium fue reconocido por Grupo mixto de la IUPAC el 1 de junio de 2011, junto con la de flerovium . Según el vice-director de ICIN, el equipo de Dubna quería nombrar elemento 116 moscovium, después de la Óblast de Moscú en la que se encuentra Dubna. Sin embargo, el nombre y el símbolo livermorium Lv fueron adoptadas el 31 de mayo 2012 después de un proceso de aprobación por la IUPAC. El nombre reconoce la Lawrence Livermore National Laboratory, en la ciudad de Livermore, California, EE.UU., que colaboró con ICIN en el descubrimiento. La ciudad, a su vez lleva el nombre del ranchero estadounidense Robert Livermore, un ciudadano naturalizado mexicano de nacimiento Inglés.

Experimentos actuales y futuras

El equipo de Dubna han indicado planes para sintetizar livermorium utilizando la reacción entre el plutonio -244 y titanio-50. Este experimento permitirá que sirvan para evaluar la viabilidad del uso de proyectiles con Z> 20 requerido en la síntesis de elementos superpesados en el octavo período (Z> 118). Aunque inicialmente prevista para 2008, la reacción mirando a la síntesis de los residuos de evaporación no se ha realizado hasta la fecha.

También hay planes para repetir la reacción Cm-248 en diferentes energías de proyectil con el fin de sondear el canal 2n, lo que lleva al nuevo isótopo ²⁹⁴ Lv. Además, tienen planes de futuro para completar la función de excitación del producto canal 4n, ²⁹² Lv, lo que les permitirá evaluar el efecto estabilizador de la N = 184 shell en el rendimiento de los residuos de evaporación.

Nucleosíntesis

Combinaciones Target-proyectil que conducen a Z = 116 núcleos compuestos

La tabla siguiente contiene varias combinaciones de objetivos y proyectiles que podrían utilizarse para formar núcleos compuestos con número atómico 116. El siguiente cuadro muestra las secciones transversales y energías de excitación para las reacciones de fusión en caliente que producen directamente isótopos livermorium. Los datos en negrita representan máximos derivados de mediciones de la función de excitación. La tabla siguiente contiene varias combinaciones objetivos-proyectil para que los cálculos han proporcionado estimaciones de rendimientos de sección transversal de diversos canales de evaporación de neutrones.

Fusión fría

²⁰⁸ Pb ⁽⁸² Se, x n) ^{290- x} Lv

En 1998, el equipo de GSI intentó la síntesis de ²⁹⁰ Lv como captura radiativa (x = 0) producto. No hay átomos se detectaron estableciendo un límite sección transversal de 4,8 pb.

Fusión caliente

Esta sección se ocupa de la síntesis de núcleos de livermorium por las llamadas reacciones de fusión "calientes". Estos son procesos que crean núcleos compuestos a alta energía de excitación (~ 40-50 MeV, por lo tanto "caliente"), que conduce a una reducción de la probabilidad de la supervivencia de la fisión. El núcleo excitado entonces decae al estado fundamental a través de la emisión de neutrones 3-5. Las reacciones de fusión que utilizan ⁴⁸ núcleos Ca suelen producir núcleos compuestos con energías intermedias de excitación (~ 30 a 35 MeV) y se refieren a veces como reacciones de fusión "cálidos". Esto conduce, en parte, a rendimientos relativamente altos de estas reacciones.

²³⁸ U ⁽⁵⁴ Cr, x n) ^{292- x} Lv

Hay indicios superficiales que esta reacción se intentó por el equipo de GSI en 2006. No hay resultados publicados en el resultado, es de suponer que indica que no se detectaron átomos. Con ello se espera de un estudio de la sistemática de las secciones transversales de ²³⁸ objetivos U.

²⁴⁸ cm ⁽⁴⁸ Ca, x n) ^{296- x} Lv (x = 3,4)

El primer intento de sintetizar livermorium se llevó a cabo en 1977 por Ken Hulet y su equipo en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL). Fueron incapaces de detectar cualquier átomos de livermorium. Yuri Oganessian y su equipo en el Laboratorio Flerov de Reacciones Nucleares (FLNR) posteriormente intentaron la reacción en 1978 y fueron recibidos por el fracaso. En 1985, un experimento conjunto entre Berkeley y el equipo de Peter Armbruster en el GSI, el resultado fue de nuevo negativo con un límite de sección transversal calculada de 10 a 100 pb.

En 2000, los científicos rusos en Dubna finalmente tuvieron éxito en la detección de un solo átomo de livermorium, asignado al isótopo ²⁹² Lv. En 2001, repitieron la reacción y formaron otras 2 átomos en una confirmación de su descubrimiento experimento. Un tercer átomo se le asignó tentativamente a ²⁹³ Lv sobre la base de una desintegración alfa parental fallado. En abril de 2004, el equipo realizó el experimento de nuevo en una mayor energía y fueron capaces de detectar una nueva cadena de desintegración, asignado a ²⁹² Lv. Sobre esta base, los datos originales fueron reasignados a ²⁹³ Lv. La cadena tentativo por tanto, posiblemente asociado a una rama decadencia rara de este isótopo. En esta reacción, se detectaron 2 otros átomos de ²⁹³ Lv.

En un experimento funcionará a la GSI entre junio-julio de 2010, los científicos detectaron seis átomos de livermorium; dos átomos de ²⁹³ 116 y cuatro átomos de ²⁹² 116. Ellos fueron capaces de confirmar tanto los datos de la decadencia y secciones transversales para la reacción de fusión.

²⁴⁵ cm ⁽⁴⁸ Ca, xn) ^293-x 116 (x = 2,3)

Con el fin de ayudar en la asignación de números de masa de isótopos para livermorium, entre marzo y mayo de 2003, el equipo de Dubna bombardeó un blanco ²⁴⁵ Cm con ⁴⁸ iones Ca. Ellos fueron capaces de observar dos nuevos isótopos, adscritos a ²⁹¹ Lv y ²⁹⁰ Lv. Este experimento se repitió con éxito en febrero y marzo de 2005, donde 10 átomos fueron creados con datos de la desintegración idénticos a los descritos en el experimento de 2003.

Como producto de la desintegración

Livermorium también se ha observado en la decadencia de ununoctium. En octubre de 2006 se anunció que 3 átomos de ununoctium habían sido detectados por el bombardeo de californio -249 con el calcio-48 iones, que luego decayeron rápidamente en livermorium.

La observación de ²⁹⁰ Lv permitió la asignación del producto al ²⁹⁴ Uuo y demostró la síntesis de ununoctium .

La fisión de núcleos compuestos con Z = 116

Varios experimentos se han realizado entre 2000-2006 en el laboratorio Flerov de Reacciones Nucleares en Dubna que estudian las características de fisión del núcleo compuesto ^296294290 Lv. Cuatro reacciones nucleares se han utilizado, a saber ²⁴⁸ Cm + ⁴⁸ Ca, ²⁴⁶ Cm + ⁴⁸ Ca, ²⁴⁴ Pu + ⁵⁰ Ti y ²³² Th + ⁵⁸ Fe. Los resultados han puesto de manifiesto cómo los núcleos como este fisión predominantemente por la expulsión de los núcleos de capa cerrada como ¹³² Sn (Z = 50, N = 82). También se encontró que el rendimiento de la vía de fusión-fisión fue similar entre ⁴⁸ y ⁵⁸ proyectiles Ca Fe, indicando un posible uso futuro de ⁵⁸ proyectiles Fe en la formación de elemento superpesado. Además, en experimentos comparativos sintetizar usando ²⁹⁴ Lv ⁴⁸ Ca y ⁵⁰ proyectiles de Ti, el rendimiento de fusión-fisión se ~ 3x menos por ⁵⁰ Ti, sugiriendo también un uso futuro en la producción de SHE.

Isótopos y propiedades nucleares

Cronología del descubrimiento de isótopos

Cálculo teórico en un modelo de túnel cuántico es compatible con los datos experimentales relativos a la síntesis de ^293.292 Lv.

Isótopo retraída

²⁸⁹ Lv

En 1999, investigadores de la Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley anunció la síntesis de ²⁹³ Uuo (ver ununoctium ), en un artículo publicado en la revista Physical Review Letters. La reivindicado isótopo ²⁸⁹ Lv decayó por 11,63 MeV emisión alfa con una vida media de 0,64 ms. Al año siguiente, publicaron un retracción después de que otros investigadores no fueron capaces de duplicar los resultados. En junio de 2002, el director del laboratorio anunció que la demanda original del descubrimiento de estos dos elementos se había basado en datos inventados por el autor principal Victor Ninov. Como tal, este isótopo de livermorium es actualmente desconocido.

Propiedades químicas

Propiedades químicas extrapoladas

Estados de oxidación

Livermorium se prevé que sea el cuarto miembro de la serie de 7p no metales y el miembro más pesado del grupo 16 (VIA) en la Tabla Periódica, por debajo de polonio . El estado de oxidación grupo de 6 es conocido por todos los miembros, aparte de oxígeno que carece d- disponible orbitales para la expansión y se limita a un máximo estado 2, exhibida en el fluoruro de _2. El 4 es conocido por azufre , selenio , teluro , y el polonio, sometidos a un cambio en la estabilidad de la reducción de S (IV) y Se (IV) de oxidante en Po (IV). Telurio (IV) es la más estable para este elemento. Esto sugiere una estabilidad decreciente para los estados de oxidación más altos que el grupo es descendiente y livermorium debería representar un estado de oxidación +4 y +2 estado más estable. Los miembros más ligeros también son conocidos para formar un estado -2 como óxido, sulfuro, seleniuro, teluro, y polonide.

Química

La posible la química de livermorium se puede extrapolar a la de polonio . Por lo tanto, debe someterse oxidación de dióxido, LVO _2, aunque un trióxido, LVO ₃ es plausible, pero poco probable. La estabilidad de un estado 2 debe manifestarse en la formación de un monóxido de simple, LVO. Fluoración probablemente resultará en un tetrafluoruro, LvF ₄ y / o un difluoruro, LvF _2; un hexafluoruro, LvF _6, es posible, pero poco probable. La cloración y bromación bien puede detenerse en las dihalogenuros correspondientes, LvCl ₂ y LvBr _2. La oxidación por yodo sin duda debe parar en LVI ₂ e incluso puede ser inerte para este elemento. Los dihaluros livermorium más pesados se prevé que sea lineal, pero los más ligeros se prevé que sea dobladas.