Сибо́ргий (лат. Seaborgium, обозначается символом Sg, ранее был известен как эка-вольфрам и под временным систематическим названием уннилгéксий (лат. Unnilhexium) и обозначением Unh) — элемент 6-й группы (в старой терминологии — побочной подгруппы VI группы) 7-го периода периодической системы элементов с атомным номером 106; короткоживущий радиоактивный элемент.

Сиборгий
← Дубний | Борий →
106 W

Sg

(Uhn)
Периодическая система элементовВодородГелийЛитийБериллийБорУглеродАзотКислородФторНеонНатрийМагнийАлюминийКремнийФосфорСераХлорАргонКалийКальцийСкандийТитанВанадийХромМарганецЖелезоКобальтНикельМедьЦинкГаллийГерманийМышьякСеленБромКриптонРубидийСтронцийИттрийЦирконийНиобийМолибденТехнецийРутенийРодийПалладийСереброКадмийИндийОловоСурьмаТеллурИодКсенонЦезийБарийЛантанЦерийПразеодимНеодимПрометийСамарийЕвропийГадолинийТербийДиспрозийГольмийЭрбийТулийИттербийЛютецийГафнийТанталВольфрамРенийОсмийИридийПлатинаЗолотоРтутьТаллийСвинецВисмутПолонийАстатРадонФранцийРадийАктинийТорийПротактинийУранНептунийПлутонийАмерицийКюрийБерклийКалифорнийЭйнштейнийФермийМенделевийНобелийЛоуренсийРезерфордийДубнийСиборгийБорийХассийМейтнерийДармштадтийРентгенийКоперницийНихонийФлеровийМосковийЛиверморийТеннессинОганесон
Периодическая система элементов
106Sg
Свойства атома
Название, символ, номер Сиборгий/Seaborgium (Sg), 106
Атомная масса
(молярная масса)
[269] а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация [Rn]5f146d47s2
Химические свойства
Степени окисления +3, +4, +5, +6[1]
Номер CAS 54038-81-2
Наиболее долгоживущие изотопы
Изотоп Распростра-
нённость
Период полураспада Канал распада Продукт распада
265Sg синт. 9,2 ± 1,6 с[2] α 261Rf
265mSg синт. 16,4 ± 2,4 с[2] α 261Rf
267Sg синт. 1,8 ± 0,7 мин[2] 17% α 263Rf
83% СД
269Sg синт. 5 ± 2 мин[2][3] α 265Rf
271Sg синт. 31 (+13−7) c[4] 73% α 267Rf
27% СД
106
Сиборгий
(269)
5f146d47s2

История править

Сиборгий синтезирован в 1974 году в Лаборатории имени Лоуренса Калифорнийского университета в Беркли[5]. Для получения нового элемента была использована реакция 249Cf+18O→263106+4n. Нуклид был идентифицирован по α-распаду в 259Rf и далее в 255No. Одновременно и независимо работавшая в Дубне группа Георгия Флёрова и Юрия Оганесяна опубликовала данные о синтезе 106-го элемента в реакциях слияния ядер свинца и хрома[6]. Учёные приписали наблюдавшееся ими спонтанное деление продукта реакции ядру 259106 с периодом полураспада в несколько миллисекунд[7]. Это достижение было признано как научное открытие и занесено в Государственный реестр открытий СССР под № 194 с приоритетом от 11 июля 1974 г. в следующей формулировке: «Установлено неизвестное ранее явление образования радиоактивного изотопа элемента с атомным номером 106, заключающееся в том, что при облучении изотопов свинца ускоренными ионами хрома происходит слияние ядер свинца и ядер хрома с образованием изотопа элемента с атомным номером 106 и периодом полураспада около 0,01 с»[8].

Рабочая группа IUPAC в 1993 году заключила, что работа группы из Дубны имела большое значение для дальнейших исследований, но, в отличие от работы группы из Беркли, не продемонстрировала с достаточной уверенностью образование нового элемента[9]. Поэтому в 1997 году IUPAC (вопреки своей предыдущей рекомендации, где было высказано согласие на предложение советских учёных назвать элемент «резерфордием»[10]) принял решение назвать элемент в честь американского физика из Беркли Гленна Сиборга (1912—1999)[11], который участвовал в открытии плутония и девяти других трансурановых элементов. Сиборг стал первым учёным, при жизни которого элемент был назван его именем[12].

Атомные и ядерные свойства править

Сиборгий принадлежит к числу трансактиноидов, расположен в группе 6 (VIB), в седьмом периоде системы Менделеева. Формула трёх внешних электронных слоев атома сиборгия такова:

5s2 5p6 5d10 5f14 6s2 6p6 6d4 7s2.

Сиборгий получают искусственно путём ядерного синтеза. Большое число частиц в ядре делает атом нестабильным и вызывает либо альфа-распад (с образованием резерфордия), либо спонтанное деление ядра вскоре после его возникновения; у изотопа 261Sg наблюдался также маловероятный β+-распад (с образованием дубния-261). Наиболее долгоживущий известный изотоп сиборгия (269Sg) имеет период полураспада около 5 минут[3][2]; известны также изотопы с массовыми числами 258—268 и 271[2].

Известные изотопы править

Изотоп Массовое число Период полураспада[2] Тип распада[2]
258Sg 258 2,7 ± 0,5 мс спонтанное деление
259Sg 259 402 ± 56 мс α-распад в 255Rf (≈100 %);
возм. спонтанное деление и β+-распад
260Sg 260 4,95 ± 0,33 мс спонтанное деление (71 ± 3 %);
α-распад в 256Rf (29 ± 3 %)
261Sg 261 183 ± 5 мс α-распад в 257Rf (98,1 ± 0,4 %);
β+-распад в 261Db (1,3 ± 0,3 %);
спонтанное деление (0,6 ± 0,2 %)
262Sg 262 10,3 ± 1,7 мс спонтанное деление (94 ± 6 %);
возм. α-распад в 258Rf
263Sg 263 0,94 ± 0,14 с α-распад в 259Rf (87 ± 8 %);
спонтанное деление (13 ± 8 %)
264Sg 264 78 ± 25 мс спонтанное деление (>80 %);
возм. α-распад в 260Rf
265Sg 265 9,2 ± 1,6 с α-распад в 261Rf (>50 %);
возм. спонтанное деление
266Sg 266 0,39 ± 0,11 с спонтанное деление (>90 %)
267Sg 267 1,8 ± 0,7 мин спонтанное деление (83 %);
α-распад в 263Rf (17 %)
268Sg 268 ок. 11 c[13] спонтанное деление
269Sg 269 5 ± 2 мин α-распад в 265Rf (≈100 %);
возм. спонтанное деление
271Sg 271 31 (+13−7) c[4] спонтанное деление (73 %);
α-распад в 267Rf (27 %)

Химические соединения править

Известны следующие соединения сиборгия: SgO2Cl2, SgO2F2, SgO3, H2SgO3, а также комплексные ионы [SgO2F3]- и [Sg(OH)5(H2O)]+.

Изучен карбонильный комплекс сиборгия Sg(CO)6[14].

SgO2Cl2 образуется при реакции элемента с хлороводородом в присутствии кислорода, является летучим соедининением. SgO2(OH)2 (гидроксид-оксид сиборгия) получается при взаимодействии SgO3 с водой[15]. Гексакарбонил сиборгия по химическим свойствам аналогичен гексакарбонилам молибдена и вольфрама: он является летучим и легко реагирует с диоксидом кремния[16].

Примечания править

  1. Э. Г. Раков. Сиборгий. Большая Российская энциклопедия 2004-2017. БРЭ. Дата обращения: 14 февраля 2023. Архивировано 21 февраля 2023 года.
  2. 1 2 3 4 5 6 7 8 Kondev F. G., Wang M., Huang W. J., Naimi S., Audi G. The Nubase2020 evaluation of nuclear properties (англ.) // Chinese Physics C. — 2021. — Vol. 45, iss. 3. — P. 030001-1—030001-180. — doi:10.1088/1674-1137/abddae. 
  3. 1 2 Utyonkov V. K. et al. Neutron-deficient superheavy nuclei obtained in the 240Pu+48Ca reaction (англ.) // Physical Review C. — 2018. — Vol. 97. — P. 014320-1—014320-10. — doi:10.1103/PhysRevC.97.014320. — Bibcode2018PhRvC..97a4320U.
  4. 1 2 Oganessian, Yu. Ts.; Utyonkov, V. K.; Ibadullayev, D.; et al. (2022). "Investigation of 48Ca-induced reactions with 242Pu and 238U targets at the JINR Superheavy Element Factory". Physical Review C. 106 (24612). doi:10.1103/PhysRevC.106.024612. S2CID 251759318.
  5. Ghiorso A. et al. Element 106 (англ.) // Physical Review Letters. — 1974. — Vol. 33, no. 25. — P. 1490—1493. — doi:10.1103/PhysRevLett.33.1490.
  6. Оганесян Ю. Ц. и др. Синтез нейтронодефицитных изотопов фермия, курчатовия и элемента с атомным номером 106 // Письма в ЖЭТФ. — 1974. — Т. 20, № 8. — С. 580—585.  
  7. В обзорной работе Хофманна на основе современных данных об изотопах сиборгия высказано предположение о том, что на самом деле учёные из Дубны наблюдали спонтанное деление 260Sg и 256Rf; см. Hofmann S. New elements — approaching Z = 114 (англ.) // Reports on Progress in Physics. — 1998. — Vol. 61, no. 6. — P. 639—689. — ISSN 0034-4885. — doi:10.1088/0034-4885/61/6/002. [исправить]
  8. Научные открытия России. Открытие трансурановых элементов.
  9. Barber R. C. et al. Discovery of the transfermium elements (англ.) // Pure and Applied Chemistry. — 1993. — Vol. 65, no. 8. — P. 1757—1814. Архивировано 28 февраля 2008 года.
  10. Commission on Nomenclature of Inorganic Chemistry. Names and symbols of transfermium elements (IUPAC Recommendations 1994) (англ.) // Pure and Applied Chemistry. — 1994. — Vol. 66, no. 12. — P. 2419—2421. Архивировано 28 февраля 2008 года.
  11. Commission on Nomenclature of Inorganic Chemistry. Names and symbols of transfermium elements (IUPAC Recommendations 1997) (англ.) // Pure and Applied Chemistry. — 1997. — Vol. 69, no. 12. — P. 2471—2473. Архивировано 16 июля 2007 года.
  12. Koppenol W. H. Paneth, IUPAC, and the Naming of Elements (англ.) // Helvetica Chimica Acta. — 2005. — Vol. 88, no. 1. — P. 95—99. — doi:10.1002/hlca.200490300.
  13. Фабрика сверхтяжелых элементов произвела пять новых изотопов Архивная копия от 8 апреля 2023 на Wayback Machine.
  14. J. Even et al. Synthesis and detection of a seaborgium carbonyl complex (англ.) // Science. — 2014. — Vol. 345, no. 6203. — P. 1491—1493. — doi:10.1126/science.1255720. Архивировано 21 сентября 2014 года.
  15. Huebener, S.; Taut, S.; Vahle, A.; Dressler, R.; Eichler, B.; Gäggeler, H. W.; Jost, D. T.; Piguet, D.; et al. (2001). "Physico-chemical characterization of seaborgium as oxide hydroxide" (PDF). Radiochim. Acta. 89 (11–12_2001): 737—741. doi:10.1524/ract.2001.89.11-12.737. Архивировано из оригинала на 25 октября 2014.{{cite journal}}: Википедия:Обслуживание CS1 (бот: изначальный URL статус неизвестен) (ссылка)
  16. Even, J.; Yakushev, A.; Dullmann, C. E.; Haba, H.; Asai, M.; Sato, T. K.; Brand, H.; Di Nitto, A.; Eichler, R.; Fan, F. L.; Hartmann, W.; Huang, M.; Jager, E.; Kaji, D.; Kanaya, J.; Kaneya, Y.; Khuyagbaatar, J.; Kindler, B.; Kratz, J. V.; Krier, J.; Kudou, Y.; Kurz, N.; Lommel, B.; Miyashita, S.; Morimoto, K.; Morita, K.; Murakami, M.; Nagame, Y.; Nitsche, H.; et al. (2014). "Synthesis and detection of a seaborgium carbonyl complex". Science. 345 (6203): 1491—3. Bibcode:2014Sci...345.1491E. doi:10.1126/science.1255720. PMID 25237098.  (требуется подписка)

Ссылки править