Сиборгий

Сиборгий
← Дубний | Борий →
106 W ↑ Sg ↓ (Uhn) 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]5f^146d^47s^2
Химические свойства
Степени окисления	+3, +4, +5, +6[1]
Номер CAS	54038-81-2
Наиболее долгоживущие изотопы
Основная статья: Изотопы сиборгия 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
Sg (269)
5f^146d^47s^2

Сибо́ргий (лат. Seaborgium, обозначается символом Sg, ранее был известен как эка-вольфрам и под временным систематическим названием уннилге́ксий (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.

История

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

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

5s²5p⁶5d¹⁰5f¹⁴6s²6p⁶6d⁴7s².

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

Основная статья: Изотопы сиборгия

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

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

1. Э. Г. Раков. Сиборгий  (рус.). Большая Российская энциклопедия 2004-2017. БРЭ. Дата обращения: 14 февраля 2023. Архивировано 21 февраля 2023 года.
2. 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. 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. — Bibcode: 2018PhRvC..97a4320U.
4. 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 (рус.) // 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.
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

• Сиборгий на Webelements
• Сиборгий в Популярной библиотеке химических элементов
• О синтезе элемента на сайте ОИЯИ