Оганесон е синтетичен химичен елемент със символ Og и атомен номер 118. Оганесонът има най-високия атомен номер и най-високата атомна маса от всички известни елементи. Радиоактивният атом оганесон е много нестабилен и от 2005 г. насам са създадени само пет (вероятно шест) атома от изотопа оганесон-294.

Откриване и наименование

Първите съобщения за синтез на елемент 118 са от началото на XXI век, при експерименти, проведени в Института за ядрени изследвания в Дубна (Русия) в сътрудничество с чуждестранни лаборатории. Синтезът и идентификацията на отделните атоми са постигнати чрез радиоактивни ядренофизични техники и регистрация на корелирани α-радиоактивни разпади.

До официалното прилагане на името елементът се означаваше временно с трайното систематично название унуноктиум (Uuo). През 2016 г. Международният съюз за чиста и приложна химия (IUPAC) утвърди официалното наименование oganesson (на български — оганесон) в чест на армено-руския ядрен физик Юри Оганесян (Yuri Oganessian), за приноса му в областта на синтеза на свръхтежки елементи.

Синтез и наблюдение

Оганесон се получава чрез реакции „съединяване-изпаряване“ (fusion-evaporation) между тежки ядра и леки йони. Един от най-използваните пътища е сблъсък на йони 48Ca с ядрата на калийфорний (249Cf), при което се образува възбудено ядро, което след изпускане на няколко неутрона може да даде изотопа 294Og:

  • 249Cf + 48Ca → 297Og* → 294Og + 3 n

Поради изключително ниската честота на тези реакции и много краткия живот на получените атоми, за откриването им се използват специални сепаратори и детектори, които регистрират енергията и времето на α-разпадите и позволяват свързване на низове от последователни разпади (decay chains).

Изотопи и разпад

Всички известни изотопи на оганесон са изключително нестабилни. Най-добре изученият изотоп е 294Og, който се разпада чрез α-излъчване в ядра на по-леки свръхтежки елементи (например в ливерморий). Полуживотите на тези изотопи са много къси — в порядъка на милисекунди или по-малко — което прави изследването им трудно и експериментално предизвикателно.

Положение в периодичната система и предвидени свойства

Оганесон заема място в група 18 на периодичната таблица (благородните газове), период 7, в p-блока. Формалната електронна конфигурация за атома с 118 електрона се описва като [Rn]5f146d107s27p6, което по аналогия със свойствата на другите благородни газове би предвещавало висока инертност.

Въпреки това теоретичните изчисления показват, че при толкова тежки ядра силните релативистични ефекти променят електронната структура и химичните свойства. Моделите предсказват, че оганесон може да прояви по-голяма химична реактивност отколкото по-лекият радон и дори да образува стабилни съединения (напр. флуориди и оксиди) при специални условия. Някои теоретични изследвания дори предполагат частично „металоподобно“ поведение при кондензираното агрегатно състояние, но тези прогнози остават непотвърдени експериментално поради трудността да се произведе и задържи дори един атом за изследване.

Приложения и безопасност

Поради изключителната радиоактивност и краткия живот, оганесон няма промишлени или практични приложения. Всичко, което се знае за елемента, идва от фундаментални научни изследвания в областта на ядрената физика и химията на свръхтежките елементи.

Работата с изотопите на оганесон изисква специализирани лаборатории и строги радиационни предпазни мерки. Поради краткия живот на ядрата рискът за околната среда и хората е ограничен до лабораторните условия, но безопасността остава приоритет при всички експерименти.

Значение за науката

Изследването на оганесон дава ценна информация за поведението на материята при краен брой електрони и при изключително силни релативистични ефекти. Тези данни помагат за разширяване на моделирането на атомните и химичните свойства в „острова на стабилността“ и за разбирането на границите на периодичната таблица.