ドブニウム(Db):特性、買収、歴史

THE ドブニウム、記号Dbおよび 原子番号 105は、周期表のグループ5にある合成化学元素です。 1960年代後半に最初に製造され、1970年代に発見されました。 しかし、国際純正応用化学連合(IUPAC)が彼の発見を認め、彼の名前を承認したのは1997年のことでした。

他の超重元素と同様に、ドブニウムには そのため、適用が制限されます 安定. その最も安定な同位体、 268Dbは、数の範囲で生成されます 原子 週あたり、この元素のかなりの量の蓄積を防ぎます。

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ドブニウムのまとめ

  • ドブニウムは、周期表の第5族に含まれる合成化学元素です。

  • 1960年代後半にロシアのドゥブナで最初に合成されました。

  • その最も安定な同位体は268で、半減期は16時間です。

  • その合成時間は1分未満であるため、最も研究されている同位体は262です。

  • 冷戦中に行われた科学的競争である移籍戦争として知られる長い論争の後、1997年にのみ公式に発表されました。

ドブニウムの特性

  • シンボル: DB

  • 原子番号: 105.

  • 原子質量: 262 c.u.

  • 電子配置: [Rn] 7秒2 5f14 6d3.

  • 最もよく知られている同位体:262Db(34秒の半減期); 268Db(16時間の半減期)。

  • 化学シリーズ: グループ5; トランザクチニド; 超重元素。

ドブニウムの特性

他の超アクチニド(アクチニウムの直後の104から始まる原子番号の元素)と同様に、ドブニウム é放射性. いくつかの理論は、110から114の陽子と184の中性子を持つ元素が持つことができるとさえ言っていました 人生の半分 (放射性サンプルの質量が半分になるのに必要な時間)数千年の範囲。

このアイデアは、自然源での発見の可能性を可能にします。 しかし、これまでのところ、 自然界にこれらの元素が存在するという証拠はありません、完全に合成されたものとしてそれらを特徴づけます。

放射能警告記号。
ドブニウムは放射性合成元素です。

ドブニウムを用いた研究は、2つの主な要因によって妨げられています。

  • その同位体の短い半減期;

  • その低い合成速度。

たとえば、最も研究されている同位体262は、1分未満で調製できますが、半減期はわずか34秒です。 最も安定した同位体である268の半減期は、16時間です。 この時間は分析を実行するのに十分ですが、その生成速度は週に数原子のオーダーです。

ドブニウムについて予測および研究された化学的特性の中で、 その最も安定した酸化状態 é +5、最も安定した酸化状態が+3と+4であるタンタル(Ta)など、そのグループのより軽い元素とは異なります。

まだごく最近ですが、ドブニウムを用いた研究は、気相と水相の両方でドブニウムを分析するためにすでに行われています。 最も研究されている化合物の中には、DbClなどのドブニウムのハロゲン化物とオキシハロゲン化物があります。5、DbOCl3 とDbBr5.

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ドブニウムの入手

合成元素として、ドブニウムは天然資源から入手することはできません。 ドブニウムおよび他の超アクチニド元素の同位体を取得することは非常に複雑です。 これには、適切な粒子加速器と実験室を必要とする反応インフラストラクチャだけでなく、 しかし、次のような高放射性で希少な元素を大量に生成する必要もあります。

  • キュリウム(Cm);

  • バークリウム(Bk);

  • カリホルニウム(cf)。

粒子加速器。
ドブニウム同位体の生成に必要な粒子加速器。

さらに、生成されるドブニウム同位体は、 化学的分離を可能にするのに十分な半減期だけでなく、十分な生産も可能です。 完了するために、同位体は原子ごとに評価されるため、特定の固有の放射性崩壊を識別して、それが 化学元素 求めた、または研究した。

ドブニウムを入手する方法の1つは 酸素18原子を加速することによるバークリウム-249の衝撃、以下に示すように:

ドブニウムに関する注意事項

その合成特性のため、人々はかなりの量の元素ドブニウムと接触することはほとんどありません。 ただし、放射性元素であるため、取り扱いは適切に行う必要があります。 それらの放射性崩壊は粒子を生成し、 イオン化ポテンシャルのある放射線、などの深刻な病気を引き起こす可能性があります .

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ドブニウムの歴史

ドブニウムとは、首都モスクワから125km離れたロシアの都市ドゥブナを指します。 しかし、この化学物質 彼のバプテスマは広く論争されました、転送の戦争として知られているものの間に、化学の歴史の中で冷戦の一部と 周期表.

  • 移籍戦争: フェルミウム(Fm、Z = 100)の後に発見された元素の名前をめぐる論争、より具体的には、原子番号104から109の元素間で、 冷戦.

この論争には、ダブナ(旧ソビエト連邦の一部)にある有名な核研究所、ローレンスバークレーがありました。 カリフォルニア大学バークレー校(米国)の国立研究所、およびダルムシュタットのGesellschaftfürSchwerionenforschungグループ (ドイツ)。

原子番号105の元素 1960年代後半に最初に合成されました、 ドバイで。 そこで、科学者たちは衝突しました 243といる 22Ne、同位体の混合物を生成する 260DBと 261Db、それぞれ5つまたは4つの中性子が失われた後。

この新しい要素は、 として発表nielsbohrio、デンマークの科学者を指す ニールス・ボーア. 同じ頃、カリフォルニア大学の科学者は 15衝突するN 249Cfと同位体を形成しました 260Db、科学者オットーハーンに関連して、ハーニオという名前を提案しています。

ロシアのドゥブナにある合同原子力研究所に研究所を所有していたロシアの科学者ゲオルギー・フレロフに敬意を表してバスト。[1]
ロシアのドゥブナにある合同原子力研究所に研究所を所有していたロシアの科学者ゲオルギー・フレロフに敬意を表してバスト。[1]

THE 紛争 名前で 1997年にのみ解決、国際純正応用化学連合のIupacがハンマーを叩き、元素105の名前を次のように決定したとき 記号Dbのドブニウム。 その日まで、ハニオという名前、シンボルハを使用した多くの出版物を見ることができました。 要素105。

ドブニウムに関する解決済みの演習

質問1

化学元素ドブニウム(Db、Z = 105)の同位体262は、その生成時間が1分の範囲であるため、この元素の中で最も広く研究されています。 ドブニウム同位体262にはいくつの中性子がありますか?

A)105

B)262

C)157

D)159

E)367

解決:

代替C

の数 中性子 化学元素の量は、次の式を使用して計算できます。

A = Z + n

Aは質量数、Zは原子番号、nは中性子の数であると考えてください。

値を代入すると、次のようになります。

262 = 105 + n

n = 262-105

n = 157

質問2

THE 268Dbは、合成化学元素であるドブニウムの中で最も安定な同位体です。 放射性サンプルの質量が半分になるまでの半減期は16時間です。 同位体268の1.0gの合成では、その質量が0.25 gに等しくなるのにどのくらい時間がかかりますか?

A)16時間

B)32時間

C)48時間

D)64時間

E)80時間

解決:

代替案B

半減期は放射性サンプルの質量が半分になるのに必要な時間であるため、16時間後、最初のサンプルの残りの質量は1.0 gの半分、つまり0.5gになります。

16時間後、さらに半減期が経過すると、残りの質量は0.25gになります。

したがって、サンプルが0.25 gに減衰するのに、合計32時間の2つの半減期が必要でした。

画像クレジット

[1] アセッタ / シャッターストック

StefanoAraújoNovais著
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