Унбиуний (Ubu, Z=121) — хипотетичен супертактинид
Унбиуний (Ubu, Z=121) — хипотетичен супертактинид в осмия период. Научен преглед на синтез, предвидени свойства, теория и експериментални търсения.
Унбиуний е хипотетичен (теоретичен) химичен елемент с атомен номер 121 и временен символ Ubu. По системата за временни наименования на IUPAC е известен също с международното систематично наименование (на английски) unbiunium; в някои публикации на български се среща и названието ека-актиний. Името и символът са временни до евентуално официално наричане след потвърждение на елемента. Очаква се унбиуний да принадлежи към осмия период на периодичната таблица и да се отнася към така наречените супертактиниди или да прояви свойства, свързани с разширяването на таблицата извън известните f- и d-блокове.
Име и позиция в периодичната таблица
Временната систематична назоваваща схема на IUPAC за елементи с неизвестни/неназовани имена използва латински числови корени; така за Z = 121 се използва наименованието unbiunium и символът Ubu. Позицията на елемента в осмия период предполага, че електронната му структура и химическо поведение ще бъдат силно повлияни от релативистични ефекти, които стават значими при много голямо ядрено зареждане.
Предсказани свойства
- Ядрени свойства: Теоретичните изчисления предсказват, че изотопите на Z = 121 ще бъдат изключително нестабилни спрямо α-разпад и спонтанно делене. Възможно е съществуването на относително по-стабилни изотопи в близост до предполагаемия „остров на стабилността“ (напр. около N ≈ 184), но и там сроковете на живот най-вероятно ще са много кратки (микросекунди до секунди в зависимост от изотопа и модела).
- Електронна структура и химия: Много модели предлагат, че при тези големи Z електронната конфигурация ще участва орбитали с високи l-стойности (възможно участие на g-орбитали), а релативистичните корекции ще модифицират очакваните химични свойства. Това прави предсказването на химичното поведение несигурно; възможно е елементът да прояви някои аналоги с актинидите, но и съществени различия.
- Физични свойства: Поради липса на експериментални данни, твърдите, топлинни и магнитни свойства са напълно спекулативни и се базират единствено на теоретични модели.
Синтез и опити за откриване
До момента (не са потвърдени експериментални открития на елемента с атомен номер 121). В някои извори се споменават публикувани или докладвани опити от миналото, включително експериментална реакция, при която теоретично би могъл да се получи изотоп с A ≈ 303 чрез бомбардиране на мишена от уран-238 с йони на мед-65 в Центъра за изследване на тежки йони на ГСИ Хелмхолц в Дармщат, Германия:
- 238U +65 Cu →303 Ubu
Тези описания трябва да се възприемат с внимание: не са идентифицирани и потвърдени атоми на унбиуний при подобни опити, а повечето исторически съобщения за нови супертежки елементи извън установените до момента са били непотвърдени или впоследствие оспорени. Синтезът на елементи с толкова високо атомно число е изключително труден поради много ниските кръстосечения за продукция, ограничения на наличните и устойчиви мишени и необходимостта от изключително чувствителни методи за отделяне и детекция.
Методи за детекция и експериментални предизвикателства
- Производството изисква ускорители на тежки йони и подходящи мишени; честотата на образуване на нови ядра е много ниска (понякога очаквано по един атом или нито един в експеримент по седмици/месеци).
- Откриването обикновено се основава на регистриране на верига от α-разпади и/или спонтанно делене; незабавното и надеждно установяване на последователности от разпади е критично.
- Кратките полуживоти и възможни неизвестни разпадни пъти усложняват анализа; на този фон потвърждаването на откриване изисква многократни и независими експерименти.
Бъдещи перспективи
Изследванията на супертежки елементи продължават и със съвременните ускорителни съоръжения и детектори има възможност да бъдат опитани нови реакции за достигане на още по-високи Z. Потвърждаването на елемент 121 ще бъде важна стъпка за разширяване на периодичната таблица и за изясняване на поведението на материята в екстремни релативистични условия. Докато не бъде постигнат експериментален доказ, описаните тук характеристики остават теоретични предсказания.
Бележка: Всяка информация за „синтез“ или „откриване“ трябва да се проверява срещу последните научни публикации и официални съобщения от лаборатории и от IUPAC, тъй като полето е динамично и понякога се появяват непотвърдени доклади.
обискирам